新工科背景下高校開放實驗室管理模式探索

王強　孫娜

摘要：在新工科背景下，為了有效發(fā)揮高校開放實驗室在高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)上的作用，分析了開放實驗室傳統(tǒng)管理模式存在的四個方面問題，并針對這些問題給出了解決方法，對促進開放實驗室管理模式創(chuàng)新起到了一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：新工科;開放實驗室;管理模式創(chuàng)新

一、研究背景

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式的特征。

新工科專業(yè)，主要指針對新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心，包括大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)工科專業(yè)。未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的是實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

綜上創(chuàng)新、開放的實驗教學(xué)必然會對新工科人才培養(yǎng)起到舉足輕重的作用。

二、開放實驗室傳統(tǒng)管理模式存在的問題

實施實驗室開放，是為了有效完成實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維和自己動手的實踐能力，提高學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。但是新工科背景下現(xiàn)行的實驗室開放對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)還是存在局限性：

1.實驗室開放共享程度低

以我校為例，通過對最近兩年實驗室開放項目進行統(tǒng)計，95%都是任課教師申報，學(xué)生自主申報項目數(shù)比例很低，大多數(shù)學(xué)生是被動參加;此外，有些實驗室目前開設(shè)的實驗課程較少，實驗設(shè)備大量閑置，利用率低，降低了實驗室開放和共享程度。

2.學(xué)生受益面較窄

教師在申報實驗室開放項目時，有的是結(jié)合自身科研項目申報，學(xué)生參與協(xié)助完成科研項目;有的申報項目由于學(xué)科的復(fù)雜性和專業(yè)性等原因，只限本專業(yè)學(xué)生參加;開放課題缺乏各專業(yè)間的聯(lián)動，且學(xué)生提高創(chuàng)新思維和動手能力的覆蓋面不大，學(xué)生總是被動參與，受益面較窄。

3.實驗室開放項目內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

實驗室開放項目多數(shù)仍是以教學(xué)大綱內(nèi)實驗教學(xué)項目為主，拓展性探索性不足，與新工科要求有距離，這就違背了實驗室開放項目的初衷。且傳統(tǒng)的實驗、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)往往是“照方抓藥”，學(xué)生根據(jù)相關(guān)實驗指導(dǎo)內(nèi)容按步驟完成實驗，發(fā)揮自身創(chuàng)造性的空間十分有限，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.管理制度不明確

目前，高校實驗室管理相對封閉，沒有一個公共平臺發(fā)布開放實驗項目資源，學(xué)生對學(xué)?，F(xiàn)有的實驗室功能及儀器設(shè)備不了解，也不清楚實驗需要的儀器設(shè)備采購流程，難以開展體現(xiàn)創(chuàng)新能力的一些自主實驗，導(dǎo)致教學(xué)資源的利用率降低，不利于實驗室開放和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

三、開放實驗室創(chuàng)新管理模式的途徑

1.調(diào)動學(xué)生參加開放實驗的積極性，全方位為學(xué)生提供實驗便利

嘗試將開放實驗納入學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生利用課余時間參加實驗室開放活動，學(xué)生參加開放實驗的成績經(jīng)考核合格后參照實踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分管理辦法計算學(xué)分，該學(xué)分可替代選修課學(xué)分。對參加實驗室開放項目表現(xiàn)突出或有或完成具有獨創(chuàng)性成果的學(xué)生，可另設(shè)獎學(xué)金獎勵。

2.明確職責(zé)，完善實驗室管理制度

學(xué)校應(yīng)明確職責(zé)，完善實驗室管理體系，實現(xiàn)對教學(xué)實驗室、科研實驗室的統(tǒng)一管理，逐漸構(gòu)建多層次、梯度化的實驗室開放硬件平臺，資源共享，以利于學(xué)生實踐技能與創(chuàng)新能力培養(yǎng)制定切實可行的管理制度。

3.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)教學(xué)改革的需要

實驗室開放要采用以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的實驗教學(xué)模式，形式多樣化。在實驗教學(xué)過程中重在啟迪思維，多鼓勵，多創(chuàng)新。實驗室開放項目類型要以以下三類為主一是教學(xué)輔助型開放實驗，開放項目應(yīng)設(shè)置強化學(xué)生專業(yè)核心技能培訓(xùn)和綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗項目同時鼓勵開展學(xué)科交叉實驗項目。二是科研科技活動型開放實驗，實驗室根據(jù)教師科研項目及各類學(xué)科競賽活動的需要等，發(fā)布開放研究課題等形式，吸收部分優(yōu)秀學(xué)生進入實驗室參加科研。三是創(chuàng)新設(shè)計型開放實驗，實驗室發(fā)布教學(xué)計劃以外的研究型、設(shè)計型自選實驗課題或?qū)W生結(jié)合實驗室的研究方向和條件，自選研究課題，聯(lián)系相應(yīng)的實驗室和指導(dǎo)教師，進行創(chuàng)新設(shè)計實驗。學(xué)生在實驗中必須獨立完成課題的方案設(shè)計、試驗裝置安裝與調(diào)試，完成實驗。

4.加強申報審查，提高實驗室開放質(zhì)量

學(xué)校在匯總實驗室開放申報項目時，要認真審查，嚴格把關(guān)，提高實驗室開放項目的質(zhì)量?？山Y(jié)合實驗室條件，設(shè)計一定數(shù)量的、切實可行的、具有創(chuàng)新意義的實驗命題。學(xué)生自擬實驗命題的，需要設(shè)計好實驗方案，報實驗室審查;教師可根據(jù)立項在研的科研項目需求，向所在實驗室提交實驗命題;負責(zé)學(xué)生各類比賽的部門，結(jié)合學(xué)科競賽需要，向?qū)嶒炇姨岢鼍唧w的實驗室命題。

5.加強智能化開放實驗室管理系統(tǒng)平臺建設(shè)

針對上面提出的解決方法，結(jié)合學(xué)校實驗室建設(shè)工作，建立開放實驗室管理系統(tǒng)，并與教務(wù)處教務(wù)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)和二維碼資源管理系統(tǒng)等實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。開放實驗室管理系統(tǒng)為開放實驗資源網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、網(wǎng)上預(yù)約與審批、實驗項目預(yù)習(xí)與準備、質(zhì)量監(jiān)控和門禁身份識別等實驗室開放全過程提供技術(shù)支持，作為實驗室開放高效運作的重要支撐。

四、預(yù)期成效

（1）提升了學(xué)生技能應(yīng)用與創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是對理論教學(xué)的補充，學(xué)生按實驗教學(xué)指導(dǎo)書完成實驗，但受到學(xué)時限制，以至于學(xué)生缺少獨立思考的時間和有效指導(dǎo)。而開放式實驗室則能很好地解決學(xué)生學(xué)以致用和學(xué)以創(chuàng)新的問題。首先，支持學(xué)生以個人或團隊形式申請進入教學(xué)空置實驗室進行自主學(xué)習(xí)操作;其次，鼓勵教師設(shè)立符合市場需求和創(chuàng)意性開放性的實驗項目，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和主動性;最后，激勵學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新，在“雙創(chuàng)”新形勢下，為學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供前期的實踐條件、技術(shù)與團隊支撐。

（2）強化了教師專業(yè)素養(yǎng)和項目實踐能力

開放性實驗室匹配了開放創(chuàng)新性實驗項目，打破了原有的“按圖索驥式”實驗教學(xué)模式，于教師而言，是對其新工科專業(yè)綜合技能的全面強化，并有助于教師橫縱雙向科研與應(yīng)用項目的獲取與完成。

（3）優(yōu)化了實驗室管理水平和設(shè)備利用率

建設(shè)開放性實驗室大大提升了實驗設(shè)備的利用率，同時也對實驗室和實驗設(shè)備管理提出了更高的要求，因此對于實驗室管理人員而言，更需不斷優(yōu)化管理制度、加強實驗室信息化建設(shè)與管理水平。

（4）提高了新工科專業(yè)建設(shè)水平和學(xué)風(fēng)建設(shè)高度

學(xué)生、教師和實驗室管理人員的共同成長，大大提高了我院各專業(yè)的建設(shè)水平，優(yōu)化了學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量，提高了教師的教學(xué)水平，完善了實驗室管理，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識，拔高了學(xué)風(fēng)建設(shè)高度。

參考文獻

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