信息化視角下高校實驗教學面臨的困境與解決路徑

燕士力 李輪

[關鍵詞]信息化;高校實驗教學;困境;解決路徑

進入21世紀以來，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，即將或已經(jīng)對高等教育教學的變革產(chǎn)生顛覆性影響。高校實驗教學是高等教育的重要組成部分，是高校堅持以本為本理念、落實立德樹人根本任務的關鍵舉措。信息化的視角下，對高校實驗教學中面臨的困境進行分析并提出解決路徑具有十分重要的研究意義。

一、高校實驗教學必要性分析

高校實驗教學是為了培養(yǎng)學生實踐能力，在專業(yè)教師的指導下，學生利用儀器設備，在特定的環(huán)境下通過觀察、測試和分析，獲得相應知識的一種教學手段，它是高校教務管理工作的重要組成部分。高校實驗教學作為高等教育教學的重要組成部分，在新的歷史時代背景下，要主動應對主要矛盾的變化，以立德樹人為根本任務，不斷提高新時代大學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和社會責任感，其中，理念轉(zhuǎn)變是完成改革的重要突破口。近年來，信息技術(shù)的不斷推進為高校實驗教學提供了極大的便利，也對傳統(tǒng)實驗教學帶來一些挑戰(zhàn)。

（一）高校實驗教學是教務管理工作的重要組成部分

實驗教學是高校本科生人才培養(yǎng)計劃的核心內(nèi)容，也是教務管理工作的重要組成部分。信息化時代，學生一方面通過信息化集成度較高的實驗教學儀器設備，可以更直觀地對理論知識進行學習和鞏固，另一方面可以通過操作這些設備，更深刻地了解專業(yè)理論的應用價值。信息化可以極大地提高實驗教學的效率和效果，更好地完成教學既定任務。

（二）高校實驗教學是提高學生創(chuàng)新能力的重要途徑

高校通過引進先進的實驗教學設備，在專業(yè)教師的指導下，結(jié)合各級學科競賽，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生實驗創(chuàng)新能力。通過對儀器設備使用功能的探索與研究、對實驗方案的設計與改進、對實驗結(jié)果的推理與演繹，可以有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。信息化的發(fā)展，一方面使得學生更容易獲得實驗教學的相關信息，接受和反饋業(yè)內(nèi)最新的實驗過程和結(jié)果更加便捷;另一方面更容易打破空間的距離，遠程參與最新的實驗活動，互聯(lián)網(wǎng)+讓云上實驗室成為可能。通過信息化的加持，高校實驗教學可以更好地提高學生創(chuàng)新能力，為社會提供更多的復合型人才。

（三）高校實驗教學是推動科研成果轉(zhuǎn)化的重要利器

在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的當今社會，高校實驗教學讓學生更直觀地感受到理論轉(zhuǎn)化為實踐的過程，對于推進高校產(chǎn)學研相結(jié)合、科研成果轉(zhuǎn)化具有非常重要的指導作用。信息化的發(fā)展可以更集約實驗手段和條件，利用遠程視頻、騰訊會議等手段，創(chuàng)造性地高效利用儀器設備，讓理論更快落地實踐，通過特定成果展示平臺，搭建起高?？蒲谐晒推髽I(yè)社會實際需求的橋梁，加快科研成果轉(zhuǎn)化，促進高?？茖W研究更健康的發(fā)展。

二、當前高校實驗教學中面臨的問題

高校實驗教學對提高學生實踐動手能力、展開教育教學創(chuàng)新、支撐一流人才培養(yǎng)等方面具有重要作用，實驗室建設的水平制約高校科研創(chuàng)新的水平。長期以來，高校實驗教學一直不是教學的“主流”，高校領導甚至部分教師對實驗教學存在偏見，存在實驗教學重視程度不夠、制度保障不全、教育隊伍參差不齊、教學資源明顯不足、模式創(chuàng)新不夠等問題。信息化的發(fā)展是把雙刃劍，既能加快實驗理念、實驗手段的轉(zhuǎn)變，又讓高校管理者想當然地認為可以降低傳統(tǒng)實驗室的投入，借助信息化模擬手段開展實驗教學工作。因此，加快我國人才建設、提升高等教育質(zhì)量、分析和解決教學型實驗室發(fā)展過程中存在的問題，已勢在必行。

（一）實驗教學受重視度不夠

我國高校在相當長的一段時期內(nèi)存在“重理論，輕實踐”的觀念，認為教學實驗只是簡單驗證理論教學的過程，實驗室工作人員被當成教學輔助人員，工資、職稱等待遇要低于專業(yè)教師。在這種理念的作祟下，一方面高校教師不愿意留在實驗崗，認為只有業(yè)務水平差、能力不足才的人才到實驗室工作，導致實驗室缺少新鮮血液，部分實驗室教師常年缺編，實驗設備更新發(fā)展緩慢、實驗教學水平不高。多數(shù)實驗人員兼任教學、科研和管理崗位中的兩項或兩項以上職務，工作量大且繁重。而少部分實驗人員存在無明確履行職務的“賦閑”狀態(tài)，造成“忙的太忙，閑的太閑”的失調(diào)狀態(tài)。另一方面在專業(yè)教師潛移默化的影響下，學生也不重視實驗課，上課積極性不高，缺少必要的課前預習和準備，實驗中也不認真，導致實驗教學效果不佳，達不到提高學生實踐能力的目的。

（二）實驗教學制度保障不全

高校實驗教學的開展需要一整套嚴格的制度，以確保實驗室教學安全、穩(wěn)定、持續(xù)進行。高校實驗教學制度主要存在以下問題：一是個別實驗教學制度不全，部分實驗室準入制度照抄較老的文件，存在空泛的現(xiàn)象，沒有結(jié)合國家最新的政策要求和實驗室自身情況進行優(yōu)化與修訂考核制度。學院也沒有開展系統(tǒng)性的實驗室制度制定，實驗教學制度沒有形成完美的制度閉環(huán)。二是考核沒有分類，職責沒有明確，很多高校對實驗教學隊伍沒有充分考慮其實際付出，工作量計算辦法不完善，干多干少、干好干壞一個樣。部分實驗崗被認為是資質(zhì)不足或教學能力不足的教師的“下放崗”?？偟膩碚f，還是對實驗教學工作不夠重視。三是實驗教學制度貫徹不到位。二級單位對實驗教學制度的宣傳不到位，個別師生對最新實驗室制度政策的了解不深不透，對學生開展實驗安全提醒不夠多，對?；泛蛯嶒炂鞑娜狈毠芾?，存在實驗室安全隱患。

（三）實驗教學隊伍參差不齊

高校實驗教學人才隊伍是確保高質(zhì)量實驗教學任務的關鍵，是培養(yǎng)學生實驗創(chuàng)新思維的核心力量，目前其主要存在以下問題：一是高校實驗室教學隊伍職稱結(jié)構(gòu)不均衡，多數(shù)學院呈現(xiàn)中級職稱占比大于50%的結(jié)構(gòu)，部分學院呈現(xiàn)單一結(jié)構(gòu)或僅二元結(jié)構(gòu)，少數(shù)學院中副高級職稱占比超過50%，可能是由于晉升通道受阻，或缺乏新的職稱隊伍補充。二是高校實驗室教學隊伍人員素質(zhì)參差不齊，由于傳統(tǒng)觀念影響，部分實驗室教學隊伍中有部分年齡偏大的教師，他們一般擁有本科或者?？茖W歷，雖然在校很長時間，對學科專業(yè)背景和歷史傳承很熟悉，但是信息化時代下對新型高端儀器設備操作、學生創(chuàng)新思維培養(yǎng)等方面，與年輕教師相比還是有不小的差距。

（四）實驗教學資源明顯不足

實驗教學資源是高校開展實驗教學的基本保障，決定了實驗教學的質(zhì)量和水平，目前其主要存在以下問題：一是實驗教學資源總量不足。雖然近年來，各高校扎實推動實踐育人，加強科研育人，強化科教協(xié)同育人功效，但是由于原來底子薄，分配給實驗教學的資源占整體教學資源的比重不是很大，對于一些本科學生多的學院，實驗教學過程中還是感覺捉襟見肘。二是實驗教學資源分配不均衡。目前不少高校片面追求學科的全面，打造綜合性大學，根據(jù)學科類別新設很多學院。誠然，這樣對提高高校知名度、提升學校綜合實力具有很好的效果，但也在無形中造成高校實驗資源分布較散、不均衡的局面。設立時間較早的學院，實驗設備儀器相對充裕，而新設學院由于受實驗室場地、資金等的限制，實驗教學資源存在短缺現(xiàn)象。另外，由于學科對實驗教學資源的需求不同，有些文科專業(yè)的實驗教學資源存在閑置、利用率不高的現(xiàn)象。三是實驗教學資源信息化程度不夠高。部分實驗室設備老化，電線私搭亂接，雜物擺放不合理，實驗室管理的信息化程度偏低，實驗室預約、物料儲存數(shù)量、實驗進展情況都沒有實現(xiàn)信息化管理。

（五）實驗教學模式創(chuàng)新不夠

實驗室教學模式創(chuàng)新是近年來高校教務管理的熱點話題，不少高校抓住信息化發(fā)展的“快車”，通過開放式實驗教學、互聯(lián)網(wǎng)+實驗互動、云實驗等形式，對傳統(tǒng)實驗教學模式進行創(chuàng)新，但是還有進一步提高的空間。一是實驗教學開放性不夠，一些傳統(tǒng)學院擔心實驗教學開放會影響在研項目進度，就算開放，經(jīng)濟收益也不大，因此對實驗室教學開放的積極性不高。二是實驗教學互動性不高。不少實驗室教師是理工科出身，雖然知識儲備很豐富，但是沒有受過系統(tǒng)性的教學指導，語言表達或系統(tǒng)性教學匯報水平需要進一步提高。三是實驗教學自主性不夠。目前很多高校實驗教學都是按照本科生、研究生的培養(yǎng)方案來開展，信息化社會以來學科內(nèi)新理論、新知識層出不窮，學生培養(yǎng)方案一般五年才進行修改，在這期間，不少高校雖然想開展新的實驗教學，但是受學分、教學任務影響，無法進行自主實驗教學。

三、創(chuàng)新高校實驗教學的解決路徑

在新的歷史時代，在信息化快速發(fā)展的背景下，高校實驗教學要全面貫徹黨的教育方針，堅持立德樹人，服務國家戰(zhàn)略需求，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，加快實驗教學理念創(chuàng)新，以新標準、新方法、新內(nèi)容、新形式推動學生實踐能力、創(chuàng)新精神和社會責任感的培養(yǎng)，取得新成就，開創(chuàng)新局面。高校實驗教學要堅持實事求是，嚴格落實立德樹人根本任務，從重視本科教學、健全制度體系、加強隊伍建設、優(yōu)化資源配置、創(chuàng)新教學方法、推動教學信息化等方面試圖探析解決路徑。

（一）高度重視本科實驗教學

高校要堅持貫徹以本為本理念，將本科實驗教學和理論教學放在同樣重要的高度，做到理論和實踐“兩手抓，兩手都要硬”。一方面提高實驗教學的地位，消除實驗室工作人員的自卑心理，盡量補足實驗室編制缺口，更新實驗室設備，對于實驗室工作人員兼職情況進行梳理，如果必須要兼職，就要按照工作情況計算工作量，提高實驗室工作人員的工作積極性。二是學院輔導員要督促學生提高實驗課的出勤，實驗室工作人員可以攜手輔導員參與挑戰(zhàn)杯等競賽，通過以賽促學，提高學生上課的積極性，讓其做好課前復習和準備，認真做好實驗，以達到預期的實驗效果。

（二）健全實驗教學制度體系

為了更好地開展實驗教學工作，必須進一步健全實驗教學制度體系。筆者認為應該從以下方面人手：一是完善實驗教學規(guī)章制度。學校實驗室管理機構(gòu)要協(xié)同相關學院，結(jié)合學院實驗室具體情況制定一整套管理規(guī)定，做到實驗教學全流程規(guī)范，確保實驗教學安全運行。二是做到考核分類，科學計算工作量，明確職責。學院在年終考核時要充分考慮實驗室工作人員的工作，全面計算工作量，如果有教學、管理工作，也要增加相應工作量系數(shù)，提高實驗工作人員的自豪感和滿意度。三是認真貫徹實驗教學制度。加大實驗教學制度宣傳力度，創(chuàng)造性地開展實驗室安全知識競賽、實驗室安全月等活動，加強對學生的實驗室安全提醒，加強?；肪毠芾恚龑嶒炇野踩[患。

（三）加強實驗教學隊伍建設

高校最重要的資源就是人才資源，做好實驗室教學工作，必須要進一步加強隊伍建設。針對已經(jīng)出現(xiàn)的問題，應該從以下幾方面人手：一是加強政策引導，逐步改變實驗室教學隊伍職稱困境。加大新教師引進力度，提高實驗室教師的學歷水平。針對實驗室人才情況，適度降低實驗室教學隊伍的職稱晉升要求，提高高級職稱比例。二是提高實驗室教師的綜合素質(zhì)。通過引進人才，補充新鮮血液，充分利用資深實驗員豐富的學科背景和新進實驗員新穎的思想氛圍，整體提高高校實驗教學隊伍的素質(zhì)，高效完成學校實驗教學任務。

（四）優(yōu)化實驗教學資源配置

優(yōu)化實驗教學資源是一個常提常新的話題，是提高學生科研創(chuàng)新素養(yǎng)的重要保障。針對其存在的問題，建議從以下方面人手：一是逐步提高實驗教學資源總量。在教學型實驗室建設和管理過程中，課程體系建設和實驗室隊伍建設是關鍵，其直接決定著實驗室的未來發(fā)展方向和人才培養(yǎng)質(zhì)量，而實驗室信息化建設、實驗室開放和經(jīng)費投入是實驗室發(fā)展運行的根本保障。只有做好實驗教學資源保障，提高整體教育資源的總體量，增加實驗教學的占比，將實踐教學資源和理論教學資源放在同等重要的地位，相互協(xié)調(diào)促進，才能扎實推進實踐育人，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新思維。二是優(yōu)化實驗教學資源分配。高校在發(fā)展過程中，可以考慮整合實驗教學資源，相似的專業(yè)或者學科，可以整合資源打造跨學院聯(lián)合教學實驗室，“老帶新、富帶貧”，做到實驗教學資源的共享，讓師生預約分批使用。文科實驗室可以利用信息化優(yōu)勢，開發(fā)跨學科實驗教學項目，吸引工科學生參與實驗課，加大設備綜合使用率，提高學生的實驗教學參與度。三是提高實驗教學資源的信息化程度。高校實驗室管理部門要會同學院籌措資源，首先對實驗室的辦公環(huán)境進行治理，消除實驗室安全隱患，加大信息化透明度，做好網(wǎng)絡公布實驗室資源、微信或者二維碼預約登記登制度，定期公布物料儲存數(shù)量、實驗進展情況，做到儀器設備在安全、高效的環(huán)境下得到有效利用。

（五）創(chuàng)新實驗教學方式方法

創(chuàng)新是實驗教學的靈魂，在信息化水平日益提高的今天，高校實驗教學創(chuàng)新方式方法，可以提高資源的利用率，增強實驗教學效果，更好地為高?？蒲袆?chuàng)新服務。針對存在的困境，建議從以下方面人手：一是加深實驗教學的開放力度。傳統(tǒng)學院在做好涉密在研項目和重要緊急項目的同時，根據(jù)實驗室利用現(xiàn)狀，綜合運用信息大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，定期開放實驗教學資源，和業(yè)內(nèi)同行共享資源。通過交流互通可以取長補短，找到科研項目、課程教學等共同點，試圖衍生更大的科研價值。二是加強實驗教學互動性。學校實驗室管理部門可以定期組織實驗教學隊伍午餐會、工作坊，邀請資深實驗專家對年輕實驗教師進行經(jīng)驗傳授，并搭建全校實驗教師隊伍的互通交流平臺，提高實驗教學效果。另外各學院實驗室可以聘請高年級學生志愿者參與實驗室教學管理，在實驗教學管理過程中充當教師小幫手，增加實驗教學的互動性和趣味性。三是加大實驗教學的自主性。高?？梢蕴剿鲗W分互認制度，讓學生結(jié)合專業(yè)特點和自身興趣，跨學院選擇實驗課，所修課程納入培養(yǎng)方案，加強本科生培養(yǎng)方案的續(xù)訂力度，給予實驗課適當自主空間，開展實驗課自主教學探索。

四、結(jié)語

伴隨信息化時代的到來，高校實驗教學的要求更加開放、透明、安全，這對高校實驗教學領域既是難得的機遇，也是不小的挑戰(zhàn)。高校實驗教學應借助信息化的契機，剖析存在的困境，貫徹以本為本的實驗教學理念，抓住實驗教學的核心理念，加強實驗室的全方位管理。