面向“雙一流”建設(shè)的電氣信息類專業(yè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理新模式研究

王 華，曹琳琳，陳 燕

（湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082）

隨著“雙一流”建設(shè)大力推進(jìn)，以本為本、全面育人的我國(guó)高校卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃、新工科人才培養(yǎng)計(jì)劃深入人心、成效顯著[1-2]。湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院十分重視實(shí)踐訓(xùn)練與創(chuàng)新教育，提出了“電氣與信息融合”的復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的電氣信息類復(fù)合型專業(yè)人才。學(xué)院在電氣信息學(xué)科“雙一流”建設(shè)背景下，充分調(diào)動(dòng)全院教師、優(yōu)秀研究生投入本科生實(shí)踐訓(xùn)練與創(chuàng)新指導(dǎo)的積極性，基于學(xué)院的專業(yè)公共平臺(tái)課實(shí)驗(yàn)室、各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)、國(guó)家和省級(jí)科研基地、教師科研實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)了面向電氣信息類專業(yè)本科生開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，建立健全了安全教育、實(shí)驗(yàn)室管理、儀器設(shè)備使用、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室使用效率等方面的監(jiān)管制度與責(zé)任落實(shí)，為課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、大學(xué)生興趣研究、學(xué)科競(jìng)賽訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練（SIT）的開(kāi)展提供研究指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地保障，對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中遇到的新問(wèn)題進(jìn)行了客觀分析和深入思考，采取了可行的解決方法，形成了成效顯著的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理新模式。

1 傳統(tǒng)電氣信息類實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放問(wèn)題

進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，工業(yè)化加速發(fā)展，信息化帶動(dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化[3]。智能電網(wǎng)建設(shè)、能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)電氣與信息技術(shù)密切結(jié)合與跨越發(fā)展，對(duì)電氣信息類人才培養(yǎng)提出了更高的要求。面向國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、面向行業(yè)發(fā)展需求培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高校的核心任務(wù)[4]。但長(zhǎng)期以來(lái)重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)輕能力等現(xiàn)象制約了創(chuàng)新性應(yīng)用人才的培養(yǎng)[5]，如何培養(yǎng)理論結(jié)合實(shí)踐、應(yīng)用結(jié)合創(chuàng)新的專業(yè)人才是迫切需要解決的問(wèn)題。實(shí)踐證明，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的絕好平臺(tái)，但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理模式不利于全天候開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理存在以下問(wèn)題：

（1）本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間有限、使用效率較低。傳統(tǒng)意義上的電氣信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室作為課堂理論教學(xué)的輔助陣地，僅在課程實(shí)驗(yàn)時(shí)間向相關(guān)學(xué)生開(kāi)放。由于實(shí)驗(yàn)室教師與管理人員的工作任務(wù)重，本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的完全開(kāi)放幾乎做不到，因此利用率低。

（2）本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受限、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少[6]。實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生須在指定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)主題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作等以演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，少量綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間極有限，尤其是涉及強(qiáng)電的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作機(jī)會(huì)更少，缺乏自主實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

（3）實(shí)驗(yàn)教師人員少、繼續(xù)教育缺失。擴(kuò)招后，實(shí)驗(yàn)工作量劇增，但老教師相繼退休，新教師入職要求普遍提高，博士學(xué)歷應(yīng)聘者寥寥，年輕教師補(bǔ)充量明顯不足，隊(duì)伍老化嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)教師人員不僅沒(méi)有增加，還比擴(kuò)招前大量減少，且實(shí)驗(yàn)教師缺乏有計(jì)劃的后續(xù)知識(shí)更新、系統(tǒng)培訓(xùn)，難以承受擴(kuò)招后的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)、管理需求。

（4）已有開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放程度低、未能構(gòu)成立體開(kāi)放。很多高校都有名義上的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，甚至全天候開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，但普遍存在難以真正保障足夠開(kāi)放時(shí)間的問(wèn)題，基本是在入學(xué)教育、校外師生來(lái)訪、成果驗(yàn)收、平臺(tái)展示和課程必需的情況下才有限時(shí)間段開(kāi)放[7]，更沒(méi)有結(jié)合科研基地、教師科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等形成立體開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。

（5）教師科研實(shí)驗(yàn)室難以接納本科生的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。國(guó)家與省部級(jí)科研基地、教師科研平臺(tái)主要面向教師和研究生科研，全天候面向教師和研究生開(kāi)放?？紤]到安全問(wèn)題和管理問(wèn)題，一直難以形成面向本科生開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，只接收少量跟著導(dǎo)師做 SIT項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生進(jìn)行局部場(chǎng)地、有限時(shí)間段的開(kāi)放。

2 電氣信息類開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

2.1 爭(zhēng)取多方投入，扎實(shí)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

最近5 年，在依托上級(jí)撥款建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、科研平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)校友捐贈(zèng)、合作企業(yè)共建、國(guó)際名企捐建、教師科研成果反哺教學(xué)等方式，多渠道、多方式建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建了高水平科研平臺(tái)與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。以測(cè)控專業(yè)為例，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況如圖1 所示。其中，“本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”“電能質(zhì)量檢測(cè)與控制創(chuàng)新基地”不斷更新儀器設(shè)備；“傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”“虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室”“電氣測(cè)量實(shí)驗(yàn)室”屬更新改造，“網(wǎng)絡(luò)測(cè)控實(shí)驗(yàn)室”“智能儀器實(shí)驗(yàn)室”為新建。

2.2 優(yōu)化資源配置，有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)

圖1 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成效

（1）建立學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心。學(xué)院原有電氣工程、自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、電子信息工程等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室下設(shè)核心課程實(shí)驗(yàn)室。電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心下設(shè)電工技術(shù)、電子學(xué)、電路測(cè)試、EDA、單片機(jī)、電子綜合等6 個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)室。各專業(yè)管理本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)由電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心負(fù)責(zé)。在考察國(guó)內(nèi)外多所高校和邀請(qǐng)校內(nèi)外多位專家交流、指導(dǎo)基礎(chǔ)上，為優(yōu)化管理、協(xié)調(diào)運(yùn)行、加速全開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、更好地服務(wù)人才培養(yǎng)與學(xué)科發(fā)展，將專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心合并，成立了學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，積極整合各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室管理制度，優(yōu)化配置實(shí)驗(yàn)室人員和儀器設(shè)備，打破了傳統(tǒng)模式，以電氣信息大類專業(yè)設(shè)置本科實(shí)驗(yàn)室，面向大類人才培養(yǎng)。逐步建立了一套較為完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度，明確了實(shí)驗(yàn)室專職教師除負(fù)責(zé)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)外、還應(yīng)負(fù)責(zé)所主管的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理與儀器設(shè)備維護(hù)，承擔(dān)相關(guān)公益工作，包括大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)劃、耗材購(gòu)置、實(shí)驗(yàn)教材與教改論文撰寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目申報(bào)與研究等。中心現(xiàn)有專任實(shí)驗(yàn)教師38 人，其中教授級(jí)高級(jí)實(shí)驗(yàn)師1 人、高級(jí)實(shí)驗(yàn)室（工程師）19 人，實(shí)驗(yàn)用房近5400 m2，實(shí)驗(yàn)臺(tái)972 組，大型貴重儀器74 臺(tái)，總資產(chǎn)約3000 萬(wàn)元，儀器設(shè)備開(kāi)放使用率達(dá)92%以上，是省高?；A(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)中心、省優(yōu)秀實(shí)踐教學(xué)基地。

（2）確定不同開(kāi)放形式。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理的關(guān)鍵問(wèn)題是對(duì)學(xué)生開(kāi)放哪些實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生能從開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室獲得哪些資源[8]。針對(duì)之前開(kāi)放資源供不應(yīng)求的情況，按照人才培養(yǎng)方案，本著全程育人、全方位育人的原則，設(shè)置了不同類別的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同類型的大學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)放，如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放情況

（3）學(xué)生參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理、運(yùn)行依靠實(shí)驗(yàn)室教師，學(xué)生只在實(shí)驗(yàn)室完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[9]。我們?cè)诒究粕鷦?chuàng)新平臺(tái)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、運(yùn)行中嘗試了聘請(qǐng)研究生和高年級(jí)本科生作為實(shí)驗(yàn)室助管，證明效果良好，因此在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室持續(xù)建設(shè)中全面推廣了研究生、高年級(jí)本科生的助管、協(xié)管模式。

研究生是我國(guó)高?？蒲械闹袌?jiān)力量、有生力量[10-11]，參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理，不僅可以有效解決實(shí)驗(yàn)室教師缺員的問(wèn)題，更能開(kāi)拓研究生專業(yè)視野，加強(qiáng)研究生培養(yǎng)過(guò)程中的“學(xué)”“用”結(jié)合，全面培養(yǎng)研究生的責(zé)任意識(shí)、管理能力。

2.3 創(chuàng)新管理機(jī)制，大力促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放

電氣信息類專業(yè)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，牢固樹(shù)立“以本為本，全面育人”意識(shí)，將開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新訓(xùn)練的主戰(zhàn)場(chǎng)，從時(shí)間、場(chǎng)地、儀器設(shè)備、指導(dǎo)教師等方面提供足夠的選擇與保障?；诖耍趯W(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理制度和綜合素質(zhì)教育學(xué)分認(rèn)定辦法基礎(chǔ)上，學(xué)院制定了《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理辦法》《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室安全須知》《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室研究生助管細(xì)則》《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室本科生協(xié)管細(xì)則》等制度性文件，建立了一套促進(jìn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與發(fā)展的管理方法：

（1）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室助管與協(xié)管的培訓(xùn)制度。所有教師都經(jīng)過(guò)相關(guān)培訓(xùn)并取得了資質(zhì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理也有一定經(jīng)驗(yàn)，只需強(qiáng)調(diào)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理要求，說(shuō)明注意事項(xiàng)。但開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的絕大部分管理工作是由研究生助管完成的，部分協(xié)管工作由高年級(jí)本科生承擔(dān)，為確保開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的有序運(yùn)行，必須對(duì)助管、協(xié)管進(jìn)行培訓(xùn)，確保他們明確掌握實(shí)驗(yàn)室安全要求，清楚了解各實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間與開(kāi)放范圍，學(xué)會(huì)使用實(shí)驗(yàn)室的各類儀器設(shè)備，強(qiáng)調(diào)安全意識(shí)、服務(wù)意識(shí)、責(zé)任意識(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室教師考核合格后由相關(guān)教師帶領(lǐng)進(jìn)行一段時(shí)間的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)習(xí)，合格后才能獨(dú)立開(kāi)展開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的助管、協(xié)管工作。

（2）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入制度。申請(qǐng)進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生需要預(yù)約獲得準(zhǔn)入后才能進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。具體過(guò)程如下：申請(qǐng)學(xué)生登錄開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)頁(yè)，填寫(xiě)個(gè)人信息、團(tuán)隊(duì)信息、項(xiàng)目名稱、時(shí)間段需求、時(shí)長(zhǎng)需求等信息，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室審核通過(guò)后，申請(qǐng)人和團(tuán)隊(duì)成員需在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室管理知識(shí)并在學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心參加包含實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)程、管理須知等方面內(nèi)容的在線考試，團(tuán)隊(duì)所有成員考試合格后即可申領(lǐng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的門(mén)卡。

（3）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的安全制度。安全是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)至關(guān)重要的保障[12]，必須建立完善的安全制度，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定使用儀器設(shè)備、規(guī)范操作規(guī)程、注意關(guān)電關(guān)水關(guān)門(mén)，在遇到漏電、漏水、異常聲響、異味、火災(zāi)等緊急情況時(shí)應(yīng)采取的相應(yīng)應(yīng)急措施。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門(mén)外走廊均放置了滅火器。實(shí)驗(yàn)室醒目位置懸掛有《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理辦法》《開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室安全須知》。學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心每半學(xué)期組織一次全員實(shí)驗(yàn)室安全檢查，學(xué)校實(shí)管處不定期開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全查訪，科研平臺(tái)教師、教師科研用房責(zé)任教師隨時(shí)注意檢查和提醒學(xué)生遵守操作規(guī)程。

（4）儀器設(shè)備管理制度。實(shí)驗(yàn)室的高精度標(biāo)準(zhǔn)三相源、八位半數(shù)字萬(wàn)用表、有源無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等大型貴重儀器不單獨(dú)向?qū)W生開(kāi)放，學(xué)生申請(qǐng)使用需在教師指導(dǎo)下進(jìn)行，但常規(guī)儀器設(shè)備在教師或研究生指導(dǎo)后向?qū)W生開(kāi)放。除穩(wěn)壓源、普通示波器、便攜式萬(wàn)用表等常規(guī)儀器設(shè)備外，單臺(tái)價(jià)值 2000 元以上的儀器設(shè)備，使用學(xué)生須在實(shí)驗(yàn)室“儀器設(shè)備使用臺(tái)賬”上簽名登記使用情況。

（5）配套的激勵(lì)制度。學(xué)院開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)得到了學(xué)校各行政職能部門(mén)的共同推進(jìn)，人事處、實(shí)管處、教務(wù)處、學(xué)工部在教師工作量核定、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室協(xié)調(diào)管理、協(xié)管學(xué)生選拔、實(shí)踐學(xué)分認(rèn)定等方面給予了多方指導(dǎo)與支持。全院教師在SIT 項(xiàng)目申報(bào)、審定與指導(dǎo)和大學(xué)生自主項(xiàng)目評(píng)審、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)、學(xué)科競(jìng)賽培訓(xùn)、吸納學(xué)生參加實(shí)際科研項(xiàng)目等方面投入了大量時(shí)間和精力。學(xué)校將開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、儀器設(shè)備開(kāi)放共享、大學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練等作為各學(xué)院年度考核的指標(biāo)。學(xué)院在年終績(jī)效工資構(gòu)成中將教師指導(dǎo)學(xué)生科研實(shí)踐納入獎(jiǎng)勵(lì)范疇，并專門(mén)撥付開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室耗材經(jīng)費(fèi)。各專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中均有1 學(xué)分的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”課程，學(xué)生可通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的各類課外實(shí)踐實(shí)訓(xùn)活動(dòng)取得。

3 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理成效

我校電氣信息類學(xué)科是國(guó)家首批“雙一流”建設(shè)學(xué)科，依托雙一流學(xué)科建設(shè)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)取得了豐碩成果：學(xué)院近5 年獲得了包括全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”競(jìng)賽金獎(jiǎng)、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、“飛思卡爾杯”全國(guó)智能車競(jìng)賽一等獎(jiǎng)等在內(nèi)的102 項(xiàng)全國(guó)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)和141 項(xiàng)省級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)，打造了以“挑戰(zhàn)杯”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、電子設(shè)計(jì)、智能車、虛擬儀器、機(jī)器人等學(xué)科競(jìng)賽為引領(lǐng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)亮點(diǎn)，形成了創(chuàng)新文化風(fēng)尚；所有專業(yè)均一次性通過(guò)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證，保研、讀研升學(xué)率超過(guò)50%。