開放實驗室在卓越人才培養(yǎng)中的作用及其管理對策

喬銳　李婷　白海濤

【摘? 要】 隨著新工科建設(shè)的逐步推進(jìn)，原有的實驗教學(xué)體系已無法滿足“新工科”人才培養(yǎng)的要求。為了培養(yǎng)更符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)需求的人才，必須引入新的實驗教學(xué)機(jī)制。因此，各高校也都在積極推進(jìn)實驗室的開放。文章以延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院為例，結(jié)合該校提出的“卓越人才培養(yǎng)計劃”，針對同類院校在實驗室開放過程中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行了研究。在分析問題的基礎(chǔ)上，提出“建設(shè)—開放—管理”一體化的創(chuàng)新模式，并對其中存在的問題提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

【關(guān)鍵詞】 卓越人才；開放實驗室；實驗教學(xué)；實驗室管理

一、開放實驗室普遍存在的問題

在工科學(xué)生的培養(yǎng)中，實驗教學(xué)是一個重要的組成部分。然而，目前大多數(shù)獨立學(xué)院和民辦高校仍然采用傳統(tǒng)的教師演示、學(xué)生動手練習(xí)的實驗教學(xué)方式，這顯然無法滿足“新工科”的人才培養(yǎng)要求。因此，必須引入新的實驗教學(xué)機(jī)制。目前，各高校也都在努力推進(jìn)實驗室的開放，以此來培養(yǎng)符合時代需求的“新工科”人才。針對獨立學(xué)院和民辦高校實驗室開放中普遍存在的主要問題，需要重點關(guān)注以下幾個方面：

（一）開放實驗室的安全問題

西安創(chuàng)新學(xué)院是陜西省一所綜合型獨立院校，開放型實驗室的管理人員是兼職的專業(yè)教師。教師均有自己的教學(xué)與科研任務(wù)，導(dǎo)致投入指導(dǎo)和管理學(xué)生的精力不夠，容易出現(xiàn)管理疏忽問題。此外，進(jìn)入實驗室的學(xué)生來自不同年級，情況復(fù)雜，這增加了實驗室的安全隱患。雖然學(xué)校已經(jīng)對學(xué)生進(jìn)行了進(jìn)入實驗室的培訓(xùn)，但培訓(xùn)時間有限，導(dǎo)致學(xué)生的實驗室安全意識不夠強(qiáng)，缺乏實驗安全知識，操作也不規(guī)范。因此，學(xué)校面臨著設(shè)備安全、水電安全、消防安全和衛(wèi)生整理等方面的普遍問題，存在較大的安全隱患。

（二）開放實驗室的隊伍管理問題

獨立學(xué)院與民辦高校在發(fā)展過程中，人員配備比公辦院校要少得多，這導(dǎo)致實驗管理員的工作量和壓力都很大。同時，實驗技術(shù)人員的地位普遍不被重視，一人要管理多個普通實驗室，還要兼管各學(xué)院開放實驗室，工作超負(fù)荷。由于實驗技術(shù)人員的待遇和地位偏低，缺乏激勵和競爭機(jī)制，導(dǎo)致他們的工作積極性不高，難以滿足開放實驗室所需的管理水平和技術(shù)能力。

（三）開放實驗室的建設(shè)經(jīng)費投入問題

獨立學(xué)院與民辦院校在實驗室建設(shè)上的投入普遍不足，導(dǎo)致實驗設(shè)備更新不及時，設(shè)備較為陳舊，并且對設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)也缺乏重視。在建設(shè)過程中，更多考慮的是受眾的數(shù)量，而不是專業(yè)實驗室的充實。此外，實驗室缺乏信息化管理方法和軟件平臺，開放實驗項目通常不會列入教學(xué)大綱，也沒有相應(yīng)的經(jīng)費支持。因此，在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)耗材得不到及時補(bǔ)充、實驗儀器得不到及時維護(hù)等問題，從而降低了師生的工作熱情，阻礙了實驗的進(jìn)展。

（四）開放實驗室的使用效率問題

由于生源素質(zhì)普遍不及公辦院校，較少有學(xué)生能積極主動思考、愿意進(jìn)入開放實驗室進(jìn)行實驗項目設(shè)計和實踐。同時，開放實驗室大多由傳統(tǒng)實驗室轉(zhuǎn)換而來，儀器設(shè)備功能單一，無法支持綜合性、研究性和創(chuàng)新性的實驗項目，導(dǎo)致師生興趣不高，實驗室使用率較低，這是影響人才培養(yǎng)的一個主要因素。實驗室開放對提高實驗內(nèi)容及實驗設(shè)備使用效率至關(guān)重要。實驗時間、空間、對象和內(nèi)容是實驗室開放的關(guān)鍵方面，分別對應(yīng)著開放的前提、條件、目的及核心。為培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的人才，傳統(tǒng)實驗室必然向開放實驗室發(fā)展，實驗場所與實驗儀器的開放也能更好地服務(wù)于教學(xué)、科研及培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

二、開放實驗室的建設(shè)框架

本研究結(jié)合延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院的實際情況，探討了一種基于實驗室建設(shè)、開放和管理的創(chuàng)新模式。學(xué)校的開放實驗室建設(shè)應(yīng)緊密結(jié)合卓越人才培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為目標(biāo)，構(gòu)建多層次、分模塊、多學(xué)科的實驗開放體系。各實驗室之間要相互支持、融合、遞進(jìn)，服務(wù)于師生科研、學(xué)科競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、大創(chuàng)項目等。在統(tǒng)一思想和規(guī)劃的基礎(chǔ)上，形成專業(yè)基礎(chǔ)實驗室、跨學(xué)科創(chuàng)新實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室為主體的三大實驗場地。

（一）專業(yè)基礎(chǔ)類實驗室

專業(yè)基礎(chǔ)類實驗室主要用于工科專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)和實踐，旨在加強(qiáng)實踐與理論相結(jié)合。這些實驗室提供先進(jìn)的硬件實驗設(shè)備和軟件環(huán)境，以培養(yǎng)學(xué)生扎實的理論基礎(chǔ)和基本的動手能力。實驗室的目標(biāo)是為學(xué)生提供各專業(yè)理論課程的實踐支持，并對全體師生開放。

（二）跨學(xué)科創(chuàng)新實驗室

隨著專業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類項目已不再局限于單一學(xué)科，而是需要跨學(xué)科合作來完成。因此，社會對跨學(xué)科人才的需求日益增長?？鐚W(xué)科創(chuàng)新實驗室旨在為學(xué)生提供相關(guān)指導(dǎo)，并以問題為驅(qū)動。學(xué)生可以根據(jù)項目需求進(jìn)行相關(guān)實驗，并通過開放實驗室獲取所需的實驗設(shè)備和指導(dǎo)，以滿足師生創(chuàng)新和跨學(xué)科融合的需求。這些實驗室可以為各類科研項目提供所需的軟硬件平臺，同時也為學(xué)生參加各類學(xué)科競賽提供軟硬件支持。此外，它還可以為學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計提供相應(yīng)的軟硬件環(huán)境和指導(dǎo)，滿足學(xué)生個性化發(fā)展的需求。

（三）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大背景下，這類實驗室旨在為學(xué)生提供一個開放的創(chuàng)新平臺，促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)意的實現(xiàn)和轉(zhuǎn)化。這些實驗室為師生提供了一個共享的實踐平臺，讓他們可以充分發(fā)揮想象力，將獨特的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室不僅可以為學(xué)生提供一體化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練指導(dǎo)，還定期舉辦專家講座，為學(xué)生提供相關(guān)輔導(dǎo)和培訓(xùn)，為他們參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”等項目提供軟硬件平臺支持。通過培養(yǎng)學(xué)生的興趣，可以促進(jìn)其思維能力和人文素養(yǎng)的提升，也有助于提高教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科研創(chuàng)新素養(yǎng)。

三、開放實驗室管理

（一）安全管理

為了確保在開放實驗室進(jìn)行正常的實驗活動，安全應(yīng)當(dāng)放在首位。因此，需要定期對進(jìn)入實驗室的管理人員、教師和學(xué)生進(jìn)行全面的安全培訓(xùn)，并加強(qiáng)安全教育。針對不同實驗室的特點，需要建立相應(yīng)的安全規(guī)程，包括防火、防水、防電、防盜等制度，并明確責(zé)任，將制度落實到每個人。只有確保各項安全管理制度的有效實施，才能保障實驗室的安全運行。

（二）人員管理

1. 對學(xué)生的管理

開放實驗室實行學(xué)生自我管理，可以挑選組織能力較強(qiáng)、責(zé)任心強(qiáng)的高年級學(xué)生進(jìn)行值班，他們負(fù)責(zé)管理其他學(xué)生，并執(zhí)行簽到考勤制度。這些學(xué)生自覺遵守實驗室的各項規(guī)章制度，并維護(hù)實驗設(shè)備的正常運行。同時，他們協(xié)助指導(dǎo)教師督促其他學(xué)生按計劃完成相關(guān)實驗項目，并及時提交報告或論文等實驗結(jié)果。對那些完成具有創(chuàng)新性成果或表現(xiàn)突出的學(xué)生，指導(dǎo)教師將為其認(rèn)定素質(zhì)拓展學(xué)分，并鼓勵他們將取得的成果申報專利或參加比賽，以此鼓勵和支持學(xué)生在創(chuàng)新型設(shè)計上的積極性。

2. 對實驗指導(dǎo)教師的管理

指導(dǎo)教師應(yīng)提前制定指導(dǎo)時間表，并告知學(xué)生按時進(jìn)入實驗室。在指導(dǎo)過程中，重點引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗過程和分析實驗數(shù)據(jù)，以培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時，指導(dǎo)教師需負(fù)責(zé)維護(hù)實驗室秩序，確保學(xué)生安全實驗。此外，他們還應(yīng)及時跟蹤學(xué)生競賽項目或創(chuàng)新實驗的進(jìn)展，并幫助解決出現(xiàn)的問題。學(xué)校應(yīng)建立相應(yīng)的獎勵制度，以鼓勵和支持教師和實驗員積極參與開放實驗室活動。對取得成果或優(yōu)異成績的教師和實驗員，可在職稱評定和年終考核中給予一定的政策傾斜，并根據(jù)核定的工作量提供課時費或獎金。

（三）設(shè)備與耗材管理

1. 設(shè)備管理

所有開放實驗室的實驗設(shè)備應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)登記，特別是大型貴重儀器設(shè)備，實驗過程中必須由實驗管理員和指導(dǎo)教師在場監(jiān)督，以確保實驗安全和設(shè)備的完好。小型設(shè)備借取時必須進(jìn)行交接登記，以防丟失。在歸還時，管理員需對設(shè)備進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)損壞，需確定原因并及時維修或要求借用者按規(guī)定進(jìn)行賠償。

2. 耗材管理

耗材采購回來后，管理員必須及時進(jìn)行入庫登記，當(dāng)學(xué)生領(lǐng)取時需獲得指導(dǎo)教師的簽字許可。管理員在核對領(lǐng)取數(shù)量時要認(rèn)真仔細(xì)，以防止過度領(lǐng)取導(dǎo)致資源浪費。此外，管理員還應(yīng)定期核對耗材庫存數(shù)量，一旦低于警戒值，必須立即提交采購申請，以確保實驗項目不因缺少耗材而受阻。

四、開放實驗室取得的成果與開放建議

（一）取得的成果

自2015年開始，西安創(chuàng)新學(xué)院實驗教學(xué)中心逐年加大實驗室開放的力度，并取得了一些顯著的科研和競賽成果。通過參與開放實驗室的活動，學(xué)生在實踐中得到了充分鍛煉。據(jù)統(tǒng)計，已有10位學(xué)生成功就業(yè)于知名企業(yè)；此外，有5位學(xué)生成功考取研究生，并不乏后續(xù)繼續(xù)深造的學(xué)生。盡管受硬件條件的限制，參與開放實驗室活動的學(xué)生數(shù)量并不多，但從上述成果可以看出，那些能夠堅持參與開放實驗室活動的學(xué)生，無論是投身職場還是繼續(xù)深造，都取得了令人滿意的結(jié)果。

（二）實驗室開放的實施建議

1. 加大實驗室建設(shè)投入，搭建實驗室開放平臺

由于一些歷史原因，近年來西安創(chuàng)新學(xué)院在實驗室建設(shè)時更多考慮的是基礎(chǔ)實驗室建設(shè)，來保證基礎(chǔ)實踐教學(xué)的順利進(jìn)行，專業(yè)性、開放性的實驗室建設(shè)比較缺乏。經(jīng)過這些年的投入，學(xué)校現(xiàn)有實驗室已基本可以滿足常規(guī)實踐教學(xué)的需求，建議今后實驗室建設(shè)向?qū)I(yè)、開放的實驗室進(jìn)行傾斜。

2. 引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研項目

西安創(chuàng)新學(xué)院作為一所獨立學(xué)院，著重培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此學(xué)校特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的科研能力。然而，科研能力的培養(yǎng)需要較長時間。學(xué)生個人的能力、興趣以及研究方向的選擇都至關(guān)重要，有時學(xué)生可能難以確定適合自己的研究方向，這時需要教導(dǎo)教師的引導(dǎo)和幫助，以便發(fā)揮學(xué)生的特長。提前讓學(xué)生了解科學(xué)研究所需的基本條件，并循序漸進(jìn)地接觸最前沿的知識，對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和科研技能大有裨益。對承擔(dān)科研項目的指導(dǎo)教師而言，及時發(fā)現(xiàn)具有科研興趣的學(xué)生，并有意識地重點培養(yǎng)，不僅有助于學(xué)生的個人發(fā)展，還有利于項目的順利完成。

3. 設(shè)置實驗室成果宣傳欄，建立常規(guī)實驗項目

在院校中，部分學(xué)生缺乏自學(xué)能力、不善于溝通，但又力求上進(jìn)。為了支持這些學(xué)生的成長，開放實驗室可以設(shè)立合適的展示區(qū)域，向剛進(jìn)入實驗室的新生科普展示各種實驗實踐成果和科研項目。這種展示可以讓學(xué)生更直觀地了解專業(yè)實驗的有趣之處，從而更激發(fā)他們對專業(yè)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的興趣。通過設(shè)置一些簡單有趣的常規(guī)實驗項目，引導(dǎo)新生首先完成這些項目。這樣做有兩個好處：一是讓學(xué)生熟悉實驗設(shè)備，增加對實驗項目的參與興趣；二是通過這種參與式的教學(xué)方式，潛移默化地讓新生掌握專業(yè)理論知識，循序漸進(jìn)地鼓勵他們逐步參與其他更具創(chuàng)新性的實驗項目。

4. 不同年級、專業(yè)學(xué)生混合組隊完成實驗項目

針對大學(xué)生的特點，可以采取不同年級學(xué)生組隊分工協(xié)作來完成實驗項目的方案。大一和大二的學(xué)生主要參與大三和大四學(xué)生的實踐項目。在項目推進(jìn)過程中，重點鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，同時輔以指導(dǎo)教師的引導(dǎo)。指導(dǎo)教師在項目進(jìn)行中應(yīng)特別關(guān)注低年級學(xué)生的實踐和創(chuàng)新思維，及時總結(jié)問題和解決方案。經(jīng)過一年左右的實踐鍛煉，這些學(xué)生在大二和大三階段就可以邀請不同年級和專業(yè)的學(xué)生組成自己的團(tuán)隊。他們可以參與獨立設(shè)計相關(guān)課題的開放實驗項目，提前進(jìn)入課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計階段。通過不斷的實踐檢驗和完善實驗方案，提高解決問題的能力和綜合實驗的能力。

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*延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院校2023年校級科研專項項目“基于‘新工科背景下的開放式實驗室管理研究”（項目編號：2023KYZX09）。