農業(yè)院校實驗教學共享平臺的優(yōu)化建設與信息化管理

葉暉有， 劉 維， 倪春林

(華南農業(yè)大學a.教務處;b.材料與能源學院，廣州510642)

0 引言

華南農業(yè)大學是一所以農業(yè)科學為優(yōu)勢、生命科學為特色的地方型教學研究型大學，目前共開辦本科專業(yè)94個。多年來，學校利用國家實施“本科教學質量工程”、廣東省“創(chuàng)新強校工程”和高水平大學建設的契機，以學科建設和實驗教學體系改革為先導，以實驗室內涵建設為核心，開展實驗教學示范中心建設［1-3］。通過對實驗室組織結構新一輪的整體優(yōu)化、系統(tǒng)構建和重組整合，對教學資源進行統(tǒng)籌調配。到目前，建成了國家級、省級和校級多個層次，農科、工科、理科、管理、經濟、法學和藝術等多學科協(xié)調發(fā)展的實驗教學中心，打破了“學科壁壘”，實現(xiàn)了資源共享，提高了實驗室和儀器設備的使用效益［4-6］。特別是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的頒布和教育部、財政部在《關于實施高等學校創(chuàng)新能力提升計劃的意見》(2011計劃)(教技［2012］6號)中明確提出了提高學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力重要性［7-8］，對實驗教學平臺的建設提出了更高的要求。

學校根據國家、教育部和廣東省有關實驗平臺建設的文件精神，結合農業(yè)院校實際和廣東省珠三角地區(qū)對應用性人才培養(yǎng)的要求，開展了多層次開放式實驗教學平臺的建設和信息化管理的探索。在建設過程中，注重基礎實驗與專業(yè)實驗平臺的結合，本科實驗教學與科研平臺的結合，理工科與農科的結合，教學實驗室與學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室的結合［9-10］。平臺可以滿足多個專業(yè)和多個層次的實驗教學，在提高農業(yè)院校本科實踐教學質量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的高素質人才發(fā)揮了重要作用，取得了良好的效果。

1 多層次共享平臺的建設

1.1 理科實驗教學平臺的建設

數(shù)學、物理學、化學、生物學和計算機科學等實驗課程是農業(yè)院校重要的基礎實驗課程［11-12］。學校公共基礎課實驗教學平臺是將全校的相關的基礎課程教學實驗室進行整合建立的校級公共實驗教學平臺，承擔全校公共基礎類50門課程的實驗教學任務，年均授課超過100萬人時數(shù)。

(1)計算機基礎實驗室。主要的儀器設備有微型計算機、網絡交換機、網絡路由器和相應的軟件。主要承擔計算機應用基礎、程序設計、計算機科學導論、數(shù)據庫應用技術、計算機網絡基礎、匯編語言、數(shù)據結構、Java語言、高級語言程序設計等基礎課程的實驗教學工作。每學期完成覆蓋全校所有專業(yè)，近300個班，約9 000學生，共25.2萬學時的實驗教學任務。

(2)大學數(shù)學實驗室。主要的儀器設備有微型計算機和相應的數(shù)學軟件。主要面向全校開設大學數(shù)學實驗。年實驗教學量超過20萬人學時數(shù)。

(3)基礎生物學實驗室。主要儀器有光學生物顯微鏡、數(shù)碼顯微鏡、雙目解剖鏡、高速冷凍離心機、紫外可見分光光度計、智能人工氣候箱、超凈工作臺、生化培養(yǎng)箱、電泳儀、PCR儀、凝膠成像分析儀、酶標儀等。主要開設植物學實驗，植物生理學實驗，生物化學實驗，遺傳學實驗，植物生殖生物學，植物生物學實驗，藥用植物資源利用實驗等。目前中心開設實驗項目196個，其中綜合性、設計性實驗項目92個，年實驗教學量近15萬人學時數(shù)。

(4)基礎化學實驗室。主要儀器有可見分光光度計、酸度計、電子分析天平、電導率儀、自動旋光儀、表面張力儀、數(shù)字式電子電位差計等。主要面向全校40余個專業(yè)開設基礎化學實驗和物理化學實驗”，每年參加實驗的學生人數(shù)達6 000多人。

(5)基礎物理實驗室。主要儀器有密立根油滴測量儀、轉動慣量測試儀、邁克爾遜干涉儀、光電效應實驗儀、空氣比熱容比測量儀、微波電子自旋共振譜儀、液體表面張力系數(shù)測定儀、塞曼效應實驗儀、聲速測試儀、光速測定儀、聲光效應實驗儀和Pasco激光通信系統(tǒng)等。主要承擔全校農科、工科和理科50余個本科專業(yè)，150余個班級的“大學物理實驗”，年實驗超過20萬人時。

1.2 農科、工科和管理實驗教學平臺的建設

學校堅持實踐教學與理論教學并重，樹立實踐育人的理念，充分利用學校在農業(yè)、工程和管理等學科優(yōu)勢，以“培養(yǎng)基礎知識扎實、實踐能力強、知識面廣、適應現(xiàn)代化建設需要的具有創(chuàng)新精神的高級專門人才”為目標，建立了面向全校范圍的本科生工程訓練、農事訓練和管理技能訓練平臺。通過訓練，使學生掌握工程、農事和管理等方面的基本技能，提高學生的發(fā)展?jié)摿Γ詫崿F(xiàn)多樣化人才培養(yǎng)目標。

(1)工程訓練中心。該中心擁有各種常規(guī)機床、鉗工、鑄工工具、交流弧焊機、氬弧焊機、加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床、注塑機、數(shù)控電火花機床、熱處理爐、內雕機、外雕機和快速成型機等機械加工設備180多臺套、工程材料性能測試設備30多臺套以及電工電子技術實驗儀器設備580多臺套，中心機房配有由70多臺計算機組成的無盤局域網絡系統(tǒng)，可以與數(shù)控加工設備進行有效的通信，可實現(xiàn)設計、編程和加工一體化。

實踐教學主要包括全校范圍的非工科專業(yè)學生的工程基礎知識通識訓練、工科專業(yè)學生的工程知識基礎性訓練和部分工科專業(yè)學生的工程知識專業(yè)性訓練等教學任務，開設的課程有工程力學實驗、電路實驗、電工與電子技術實驗、園林制圖、電子工藝實習、機器2D測繪、3D測繪、測繪實習、拆裝實習、金工實習、塑性加工及材料成形、切削加工技術、先進制造技術、力學與機械基礎知識認知、電類基礎知識簡述和現(xiàn)代農業(yè)裝備等實踐課程。近3年來，“工程技能通識訓練”累計授課超過84萬人時數(shù)。

(2)農事訓練中心。農事訓練中心擁有水稻、旱作與經濟作物、蔬菜、設施農業(yè)、生物技術教學科研區(qū)、園藝區(qū)、果蔬新品種選育試驗區(qū)、園林花卉區(qū)、果樹教學科研區(qū)、樹木園、教學試驗苗圃、桑園、中草藥園、殺蟲植物標本園和熱帶亞熱帶生物種質資源圃等為16個功能區(qū)。

農事技能訓練課程分為4個模塊，其中農學模塊開設作物識別、農業(yè)氣象、甘蔗生產技術、大豆品質鑒定與分析、玉米育苗與移栽技術、觀賞植物栽培、設施農業(yè)技術等12個實驗項目;林學模塊開設食用菌認知與栽培、園林植物認知與養(yǎng)護、有機廢棄物資源化利、茶的知識與品鑒9個實驗項目;園藝模塊包括果樹識別、水果品質評測、壓花藝術認知與實踐、植物工廠生產、設施農業(yè)技術等10個項目;動物科學模塊包含家禽品種與鑒賞、蠶養(yǎng)殖與抽絲技能、動物血型的鑒定與遺傳、鮮蛋的構造與品質鑒定和金魚品種與鑒賞等10個項目。近3年來，累計授課超過81萬人時數(shù)。

(3)管理訓練中心的建設。該中心依托公共管理和經濟管理等學科，面向全校非管理類專業(yè)學生開設“通識管理能力訓練”，目標是為非管理類的學生培養(yǎng)基本的管理技能。中心根據行業(yè)和企業(yè)對人才通用管理能力要求以及職業(yè)崗位能力為本位的梯級，從低到高由個人、團隊、社會公共、特定工作面向層級幾個階梯循序漸進，構建了“模塊化、分層式”課程訓練體系。結合學科特色，設置了4大教學模塊即:自我發(fā)展、團隊建設與管理、公共事務管理、經濟管理模塊。開設的課程主要有社交禮儀訓練、辦公自動化應用、公共危機治理、企業(yè)模擬經營、項目管理、模擬法庭、演講與口才、團隊管理、自我管理、公共政策活動與實踐、大學生涯幸福管理、領導力等。近3年來，通識管理能力訓練累計授課超過17萬人時。

1.3 學科專業(yè)實驗教學平臺的建設

(1)國家級實驗教學示范中心。學?，F(xiàn)有農業(yè)昆蟲與害蟲防治、作物遺傳育種、農業(yè)經濟管理、果樹學和預防獸醫(yī)學5個國家重點學科，農業(yè)機械化工程國家重點(培育)學科。現(xiàn)有亞熱帶農業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室、國家植物航天育種工程技術研究中心、國家生豬種業(yè)工程技術研究中心、人獸共患病防控制劑國家地方聯(lián)合工程實驗室、畜禽育種國家地方聯(lián)合工程研究中心(廣東)、國家獸醫(yī)微生物耐藥性風險評估實驗室、畜禽產品精準加工與安全控制技術國家地方聯(lián)合工程研究中心(廣東)、國家精準農業(yè)航空施藥技術國際聯(lián)合研究中心等8個國家級科研平臺。在實驗教學示范中心的建設上，以國家重點學科和重點實驗室為依托，建有4個國家級實驗教學示范中心:植物生物學基礎實驗教學中心、農業(yè)工程、動物科學、獸醫(yī)學實驗教學中心等。

(2)省級實驗教學示范中心。學校擁有教育部重點實驗室2個，農業(yè)部重點實驗室9個，農業(yè)部科學觀測實驗站3個，國土資源部重點實驗室1個，廣東省重點(工程)實驗室13個，教育部工程研究中心3個，廣東省工程技術研究中心25個，廣東省普通高校產學研結合示范基地8個，廣東省人文社科重點研究基地2個。以此為依托，建有化學、物理、藝術、林學、電氣工程、法學、水利與土木、公共管理、經濟管理、網絡工程、信息數(shù)學與應用統(tǒng)計、食品質量安全、汽車運用技術等省級實驗教學示范中心。

(3)校級實驗教學示范中心。以省級和校級特色專業(yè)為依托，建有園藝學、軟件工程、林學、材料學、農學、生態(tài)環(huán)境與資源科學、生物化工與制藥等校級實驗教學示范中心。

2 實行信息化管理

2.1 建設信息化管理平臺

信息化平臺的建設不僅為分層次的實驗教學平臺開放與集中管理提供管理平臺，而且為實驗教學資源的共享和實驗教學網絡化提供了支撐平臺［13-14］。為了進一步推進本科實踐教學工作上水平、上臺階，提升學生實踐能力和創(chuàng)新能力，在“關于推進本科實踐教學改革的意見”(華南農辦〔2011〕47號)提出了“加大網絡化實驗教學平臺和實驗室管理信息平臺的建設力度，實行規(guī)范化、信息化管理”。通過逐步建立門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、大型儀器設備共享系統(tǒng)、實驗室安全動態(tài)管理系統(tǒng)等，切實提高實驗室的管理水平和教學資源共享效率。

學校建立了本科教學質量與教學改革工程網絡平臺，其中設有實驗教學中心模塊，包含國家級、省級和校級的鏈接、有關實驗教學示范中心的文件和工作動態(tài)等內容，便于實驗教學中心的申請、建設、驗收、管理和開放。學校為了加強儀器設備維修工作的管理，合理使用維修經費，規(guī)范儀器設備的報修制度，提高維修效率和儀器設備的完好率，學校還建立有教學儀器設備報修管理系統(tǒng)。

2.2 建設大型儀器共享平臺

有效實現(xiàn)大型儀器設備共享是高校實驗室建設的重要任務［15-16］。① 為了加強學校大型儀器設備管理，進一步推進大型儀器設備共享工作，成立了大型儀器設備共享工作領導小組，負責指導、協(xié)調學校大型儀器設備共享工作。② 為了提高使用效益，更好地為教學、科研服務，根據教育部《高等學校儀器設備管理辦法》，制定了“華南農業(yè)大學儀器設備管理實施細則”“貴重儀器設備開放使用管理辦法”“大型儀器設備管理辦法”和“華南農業(yè)大學大型儀器設備共享使用管理辦法”等規(guī)章制度。③建立了大型儀器設備管理平臺，使用者可以根據流程進行登記與預約。

2.3 加強信息化管理隊伍的建設

建立一支業(yè)務素質高、服務意識強的信息化管理隊伍是實現(xiàn)實驗教學平臺共享的重要保障。學校成立以主管副校長為組長，以國家級、省級和校級實驗教學示范中心負責人為成員的信息化管理領導小組，負責全校信息化平臺的建設和管理。根據各級實驗教學中心和理、工、農和管理4大公共基礎教學平臺的要求，成立由學校教務處、設備資產管理處、各級實驗教學中心和公共基礎教學平臺等單位各選派1名信息管理員組成的管理團隊。

2.4 完善信息化管理制度建設

在嚴格執(zhí)行上級部門有關信息化管理規(guī)章制度的基礎上，根據農業(yè)院校和各級實驗教學中心的實際，制定了“學校信息化實施辦法”“信息系統(tǒng)數(shù)據管理制度”“信息化培訓管理制度”“信息化系統(tǒng)安全管理管理制度”“信息化系統(tǒng)運行管理制度”“信息化建設監(jiān)督制度”和“信息管理人員崗位職責”等，為全校實驗教學平臺的信息化管理奠定了良好基礎。

2.5 設立信息化管理經費專項基金

為了全校實驗教學平臺信息化管理的正常實施，學校在每年教學業(yè)務經費的預算中設立了信息化管理專項基金，主要用于信息化平臺建設、信息化系統(tǒng)的維修和維護;制定了“信息化管理考核辦法”，設立了信息化管理工作量計算辦法，在一定程度上調動了信息化管理工作人員的主動性和積極性。

3 建設成效與成果

3.1 優(yōu)化了全校的實驗教學資源

多層次共享實驗教學平臺的建設，打破了學科或學院界限，避免了儀器設備的重復購置。例如大型儀器設備共享平臺的建設，材料與能源學院、農學院、林學院等10個學院和國家航天育種中心、測試中心等單位的高效液相色譜、X-射線粉末衍射儀、體式熒光顯微鏡、氣相-質譜聯(lián)用儀、核磁共振儀、紅外光譜儀、熒光光譜儀等130余臺大型儀器設備實現(xiàn)了共享，提高了儀器設備的利用率。

3.2 促進了實驗室建設與管理

學校有20余個實驗室被評為省級及以上實驗教學示范中心，其中理科6個，農科3個，工科10個，其他類(公共管理、法學和藝術)3個。植物生物學基礎、農業(yè)工程、動物科學和獸醫(yī)學實驗教學平臺被評為國家級實驗教學示范中心。

3.3 促進了本科專業(yè)建設

多層次共享實驗教學平臺的建設為專業(yè)建設提供重要保障［4，6］。學校目前建有省級及以上特色專業(yè)24個，其中國家級特色專業(yè)12個，省級重點專業(yè)3個(見表1)。另有計算機科學與技術、電子商務、土木工程和材料化學等13個專業(yè)被確定為省級以上專業(yè)綜合改革試點，電子信息工程和應用化學2個專業(yè)被確定為省級應用型人才培養(yǎng)示范專業(yè)，能源與環(huán)境系統(tǒng)工程和動畫專業(yè)被確定為省級戰(zhàn)略新興產業(yè)特色專業(yè)。

3.4 提高了學生的創(chuàng)新能力和綜合素質

近3年來，學生參加“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生課外學術科技作品競賽，“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創(chuàng)新大賽，全國大學生農業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽，國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽中國賽區(qū)總決賽，ACM(Association for Computer Machinery)國際大學生程序設計競賽，中國地理信息技術創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全國大學生數(shù)學建模大賽等學科和專業(yè)競賽，獲得國家級獎勵80余項，其中特等獎10余項，一等獎40余項。

表1 學校建設的省級及以上特色專業(yè)

3.5 拓展了實驗教學平臺的社會服務功能

近3年來，學校利用實驗教學平臺在組織學生參與各類專業(yè)競賽外，還承擔了“高教杯”全國大學生先進圖形技能與創(chuàng)新大賽、中南地區(qū)大學生結構設計競賽、廣東省大學生實驗室安全與環(huán)保知識競賽、廣東省大學生程序設計競賽、廣東省生物化學技能大賽、獸醫(yī)臨床技能大賽等多項賽事，參賽高校260多所，參賽學生達11萬人次，擴大了實驗教學平臺的影響。有多所高校特別是農林兄弟院校來校交流，共同探討公共實驗教學共享平臺的建設與信息化管理。

4 結語

高校共享實驗教學平臺的建設與管理是一項系統(tǒng)工程。為了充分發(fā)揮學校教育資源的聚集效應，學校利用本科教學質量工程建設的契機，通過優(yōu)化全校的實驗教學資源，創(chuàng)建了多層次開放式實驗教學平臺，探索了信息化管理的模式。在實驗教學環(huán)境建設、應用型本科專業(yè)的建設、實驗教學與研究以及學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)等方面取得了一定成效。今后將加強實驗教學平臺的內涵建設，加大虛擬仿真實驗教學資源的開發(fā)，促進實驗教學平臺的可持續(xù)發(fā)展，擴大共享范圍，更大地發(fā)揮服務和輻射作用。