普通高校實驗室全面開放需要解決的三大問題

鄧小青

(江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院, 江蘇 鎮江 212003)

普通高校實驗室全面開放需要解決的三大問題

鄧小青

(江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院, 江蘇 鎮江 212003)

實驗室全面開放涉及教育理念的創新、信息化條件的完善和管理體制的改革三大方面。教育理念創新是實驗室全面開放的必要前提；實驗室門禁制度、網絡化運行及管理制度是實驗室全面開放所必需的信息化管理的條件；普通高校的實驗室管理體制的改革與完善是實驗室全面開放的制度保障。

實驗室開放； 教育理念； 信息化條件； 管理體制

以實驗室開放為手段培養創新人才是當前中國高校教育教學改革的重要舉措,這已經成為高等教育界的共識。但是,要真正做到實驗室全面開放,必須解決更新教育理念、實現實驗條件信息化、創新高校管理體制這三大問題。

1 關于實驗室開放的研究文獻回顧

早在2005年,教育部教高〔2005〕1號文件要求:高等學校的所有實驗室和圖書資料室都要向學生開放,建立大學生盡早進入實驗室研究的基本制度和運行機制。自此后,有關實驗室開放的研究文獻突增,到目前為止,達到了三萬篇以上。研究角度主要有:實驗教學與理論教學的關系[1-2]、 把實驗本身當作一種教學方式[3]、實驗室開放模式[4]、實驗室開放的層次[5]、實驗室開放的類型[6]、實驗室開放之于創新人才培養的促進作用[7]、從校企合作關系研究實驗室開放之意義[8]、從教育理念的更新角度研究實驗室開放[9]、從項目管理的角度研究實驗室開放模式[10-11]、從實驗室全面開放的運行機制的構建角度進行研究[12]，以上10個方面仿佛把實驗室開放需要做的事情都想到了,但還是忽略了人才培養理念、課程體系和教學方法3方面創新之于實驗室全面開放之關系的研究。

2 教育理念創新是實驗室全面開放的必要前提

實驗室全面開放不是一個簡單的操作問題,首先是人才培養理念的創新,其次是課程體系的創新,再次是教學方法的創新。

2.1 人才培養理念的創新

實驗室全面開放必須更新人才培養的理念,樹立以學生為主體的教育理念:成才自愿、學習自由。在市場經濟條件下,學生畢業面臨的是激烈的人才競爭環境,學生也明白,提高競爭能力的唯一手段是讓自己擁有他人不可替代的獨特的個性化才能。為此,必須知他人所不知,懂他人所不懂,干他人所不能。實現這一目標的途徑是:必須走“知行合一”、理論與實踐相結合的道路。就學生方面講,學生必須正確認識自己的個人天賦,并盡一切可能開發自己的天賦,使之成為自己走向社會和市場的能力優勢。就學校方面講,以學生為主體的教育理念要求學校能夠為學生提供菜單式的學習計劃,使學生通過自主選擇造就其天賦才能。實驗室全面開放是造就學生個人天賦才能的必由之路,舍此,別無他途。

2.2 課程體系的創新

傳統的實驗課程是依附于理論課程的,絕大多數實驗是驗證性的。潘蕾認為,獨立設置實驗課程可以改變實驗教學體系依附于理論教學體系之從屬地位[13]。雖然這一主張是否具有可行性還有爭議，不過,從實驗室全面開放的類別來看,開放包括課內開放、課外開放和“校、企”相互開放3個方面，開放本身就是打破課程體系的束縛。不管是否獨立開設實驗課程,單就項目研究實驗、大學生創業競賽實驗、“挑戰杯”科技競爭實驗及其他發明創新實驗,這些具有綜合性、自主設計性的實驗本身對于傳統的實驗課程體系來講就是創新,尤其是對于實驗室的教學及管理人員來講,也是一項巨大的挑戰,因為那些具有跨學科、跨專業的實驗也在挑戰實驗課教師本人的學科、專業知識視野。

實驗課程體系的創新必然來自那些跨學科、跨專業的綜合性實驗、自主式設計實驗以及各種發明創新實驗。這樣的實驗不僅是對理論課程教學教師的挑戰,也是對實驗課教師教學難度的挑戰。而大學人才培養模式的創新,立足點正是打破學科、專業的固有界限,提倡跨學科、跨專業的培養,培養綜合創新人才,至少“菜單式”人才培養方案是對傳統實驗課程體系教學的重大挑戰。

2.3 教學方法及教學理念的創新

彭文博、趙鵬認為,“實驗室開放屬于教學方法的范疇”[14]。實驗室全面開放是從知識傳授、理論驗證轉向獨立思考、自主發現、啟發創新及研究性學習模式的轉變。實驗教學方法必須從傳統的“釋疑、解惑”及驗證理論猜想的思維框架下走出來,讓學生主動地利用實驗去探索未知、獲取新知,或者充分利用大學實驗室全面開放的條件,自主地設計新實驗,包括跨學科、跨專業的綜合性實驗及創業、創新實驗等。

實驗室全面開放要求教師采用啟發式、研究性的教學模式,教學內容必須達到前沿研究領域,用前人尚未解決的問題去激發學生探索未知的熱情；同時,在應用理論的層面,要求教師把理論向實踐應用領域的延伸作為必備的教學內容,使學生自主地尋求知識應用的實踐領域。除此之外,教師要有更廣闊的視野,把學生的目光引向社會生產實踐領域,讓學生主動地去尋求與企業生產過程密切相關的技術難題,啟發他們的想象力,鼓勵他們自主地設計與此相關的新實驗。這要求,不管是理論教學還是實驗教學,必須拓寬學生的想象空間和思想視野,使理論知識與社會實踐需要達到更加緊密的融合。

3 實驗條件的信息化是實驗室全面開放運行的物質基礎

3.1 完善實驗室硬件設施是實現全面開放的信息化條件

實驗室要真正做到全面開放,必須實現信息化管理。陳孔亮、馬廣智等人曾提出了“全天候實驗室開放的技術平臺”的構想,基本意思就是完善實驗室硬件條件和相關的管理制度,在實驗室內部設立帶監控的門禁制度,并與學校計算機網絡聯網,學生通過網上申請、審批,教師通過網絡或現場指導,刷門卡進入實驗室,實驗完畢,學生離開實驗室關門,實驗室的照明、相應的電源、攝像機同時關閉。最后,學生通過網絡提交實驗報告[12]。陳孔亮等所提的這一方案是解決實驗室全天候開放的必然路徑。如今全國各高校的實驗室的管理體制基本上都是校、院兩級管理的雙層控制體系,結合現行實驗室的雙層管控體制,可以在對校、院兩級實驗室的硬件條件進行相應的改造后,通過校園網絡,實現網上預約、網上指導、網絡化管理的雙層管控模式。

3.2 教師參與指導是實驗室全面開放的前提

不管是課內開放、還是課外開放,抑或是校外開放,教師指導的角色不可或缺。但對于那些課程外的實驗項目,尤其是那些綜合類、學生自主設計的或者是與企業聯合研制的實驗項目,其難度可能超出了實驗教師的指導范圍,這種情況必須引進負責該項目的指導教師參與實驗室的指導工作。

實驗室全面開放,不單純是時間、空間和設備使用的開放,更重要的是整個教學方法和人才培養過程的全面改革,因為許多由學生(包括研究生)自主設計的綜合性實驗、研究探索性實驗,其內容涉及更深、更廣泛的，甚至是未知的領域,這些實驗超出了實驗教師本人所堅守的學科及專業領域；但從大學的功能與職責來講,應當鼓動師生創新、研究和探索那些全新的未知的領域。實驗室全面開放涉及整個教學及人才培養過程的改革,故此,應消除教與學的界限,打破學科之間的界限,讓師生一起成為知識之源的探索者。

對于工科類大學來講,校企聯合研發企業生產過程中的新技術、新產品,這也是實驗室全面開放的一部分。對于這類實驗項目,實驗室開放主要是對于參與合作的教師和學生開放,開放的形式主要是時間、空間場地和實驗設備的開放,指導的責任主要由項目參與者自行承擔。同時,這類項目不能按信息開放的要求運作,因為涉及到技術專利,必須遵守保密責任。對于那些省級本科生、研究生創新、創業計劃或技術競賽項目,實驗的指導任務主要由其指導教師承擔。這類項目已經成為全國普通高校人才培養的重要組成部分,雖然是課外的,但其成效非常顯著。

伴隨大學畢業生就業競爭的激烈,高校之間競爭的加劇,我們完全有理由相信,“菜單式”人才培養方案將被越來越多的高校所采納,學生跨學科、跨專業選課及跨院系選做實驗的情況將越來越多,實驗室全面開放的任務越來越重，而實驗項目的綜合性、自主性、創新性、研究性日益突顯，實驗教師面臨的挑戰將更加嚴峻。實驗教學的深度、難度和復雜性將逐年增加，而傳統的課程體系、人才培養的模塊化結構將被打亂而重組。

從人才培養的個性化及“菜單式”人才培養方案來看,實驗室的全面開放將引發一場深刻的高等教育的革命,包括教學方法的革命、人才培養過程的革命、專業設置及課程設置的革命,甚至包括高校組織結構的革命。傳統的理論教學與實驗教學相互分離的模式將被徹底打破，現行專業固化及課程固定化、模塊化的結構將被學生“學習自由、成才自愿”的理念擊碎；而學生跨學科、跨專業、跨學院自由選課、自主設計實驗項目的要求與實驗室的全面開放相結合,將迫使高校必須打破學院之間“老死不相往來”的相互隔絕狀態,轉變對待學生的態度,學生自主成才的愿望與要求將成為高校的“上帝”。

4 普通高校實驗室管理體制的創新是實驗室全面開放的制度保障

當前,普通高校實驗室管理體制存在著各自的特色,既不存在什么統一規范格式,也不存在什么強制的樣板,因為各個高校的辦學傳統不一樣,辦學特色、學科優勢各異,尤其是實驗室的類別、實驗對象、實驗內容、實驗方法以及教學手段等多種因素導致實驗室的管理體制的差異,因校制宜、各具特色的管理體制是各個普通高校辦學特色和辦學活力的具體體現。盡管如此,仍然存在著某些共同的因素和特點可供思索和探究。

4.1 實驗室管理體制創新

王文清等人認為,“教學研究型大學教學實驗平臺管理模式是校、院(系)、教研室三級管理,以教研室管理為主的體制。科研實驗平臺各自為政,‘小而全’,存在嚴重的使用權‘私有制’現象。”在實驗平臺整合中存在著管理體制不順、運行機制不靈、信息傳遞不暢等問題。他們提出了“布局合理、理順體制、資源共享、學科融合、特色突出、科學研究、提高效益”的整合理念和原則[15]。王文清等人主張,建立統一協調的實驗室管理體制,這一觀點并不切合所有普通高校的實際情況,在實踐上也是不可行的。

校、院(系)、教研室三級管理體制,雖然說是傳統體制,但它是分級分層分學科的管理體制,切合現行的專業教育培養模式,如果建立統一協調的實驗室管理體制,必然打破學院之間、學科之間、專業之間的界線,那樣做,表面上看,切合實驗室全面開放的要求,可實際運行起來反而不便,因為協調難度增加,需要協調的環節反而增多。試想,船舶學院的學生如果要做一個流體力學的實驗,他必須層層申請到學校統一的實驗管理中心,再層層轉達于他,這反而增加了很多道門坎,極其不便。真正適應學生個性化成才意愿的實驗室管理體制是扁平矩陣形結構的管理體制。“集中統一協調管理”是帝王制管理思路,不能滿足學生對“學習自由、成才自愿”的渴望。理想的實驗室管理體制是校、院兩級管理模式,其最大的優點是對師生自主的、課外的、校—企聯合的實驗需求反應靈敏。因為環節少，直接與學科、專業實驗需求相對接。

實驗室全面開放,并不意味著必須打破學院之間、學科之間和專業之間的界線,對于那些跨學院、跨學科、跨專業的綜合性、自主設計實驗,完全可以通過制度規范和完善予以解決。比如,船舶專業的學生要到材料學院做焊接實驗,學校可以成立一個虛擬的網絡實驗中心(可以置于教務處之下),學生通過網絡向網絡實驗中心提出申請和預約,網絡實驗中心與材料學院協調溝通后,再把準許通知直接下達到學生本人,學生只要按照預約的時間前往即可。這樣可以減少許多中間環節,提高效率。

適應實驗室全面開放的實驗室管理體制,只能是以校、院兩級管理為基礎的體制,只要輔之網絡化運作和實驗室的門禁監控制度即可。當然,在運作上還要規范經費制度、實驗室開放制度、安全制度、項目管理制度、教師和學生的激勵制度等。

4.2 實驗室全面開放的網絡化管理與運作制度體系

首先是建立一個虛擬的覆蓋全校的網絡實驗平臺及管理中心,這一中心設立在教務處最合適。課內實驗由教務處按教學進程安排不提,主要是針對課外的、校企合作的、各類競賽項目的以及學生自主設計的、教師科研課題等。凡課外的實驗,如果是學校或學院與企業之間的合作研究項目,由校行政或學院行政做出安排；如果是國家或省級的學生創新或創業計劃,由團委(各個普通高校均由團委組織)通知網絡實驗管理中心；如果是教師的研究項目,由學院安排；如果是學生自行設計的實驗項目,那必須由學生向網絡實驗管理中心提出申請,網上預約并批復,實驗中心安排時間和實驗教師予以指導,學生通過網絡向負責指導的實驗教師提交實驗報告,合格的報告以學分的形式算作學生的選修學分,對實驗指導教師來講,算工作量；實驗器材的消耗計入教學成本之中。網絡審批前,申請的學生必須向實驗教師提交自主設計的實驗的可行操作計劃和方案,實驗教師同意并批復后,學生才可以向網絡實驗管理中心提出申請。

4.3 健全實驗室全面開放的各項制度

實驗室全面開放的制度,除了上述運行制度外,還包括經費制度、安全制度、操作規范制度、指導制度、學分制度、教師工作量和報酬激勵制度、實驗檔案制度、實驗器材的管理制度、設備維修制度等。下面主要略述面向學生開放的相關管理制度。

4.3.1 經費制度。

學生課外實驗的經費,如果是屬于國家、省或學校下達的創新、創業計劃的項目,比如“挑戰杯”項目,那么實驗經費從項目經費中對沖；如果是學生自主設計的項目,無固定的經費來源,那么由學生向學校網絡實驗管理中心申請實驗學分項目,經過相關的實驗教師審核具有可行性后,其實驗經費從學校教學成本中對沖；如果是教師的科研項目或校企合作項目,其實驗經費則從項目經費中對沖。

4.3.2 安全與操作制度

上海復旦大學學生投毒案表明,實驗室安全制度異常重要,必須健全和完善。實驗室安全制度必須由實驗室負責,包括實驗過程的安全操作制度、實驗器材、實驗設備的安全保管與維修制度在內。

4.3.3 實驗指導制度

實驗室全面開放主要是針對計劃課程之外的實驗開放。盡管是計劃課程之外的實驗,但實驗教師仍然負有重要的指導責任,針對學生每個自主設計的實驗,實驗教師必須嚴格審核與把關,在鼓勵學生創新的前提下,應當盡可能地幫助學生完善實驗的操作計劃與步驟,努力做到安全、規范并卓有成效；如果學生自主設計的實驗超出實驗教師的專業、學科范圍,則實驗教師應當與相關學科及專業的教師合作,一起探討和論證實驗的可行性、安全性和可能產生的各種后果,向學生負責,向學校負責。

4.3.4 實驗報酬激勵制度

要使實驗室全面開放切實可行,必須建立相應的報酬激勵制度,以調動學生和教師的雙重積極性。對學生來講,建立實驗學分制度是最可行的激勵手段；對教師來講,計算實驗教師的教學工作量并支付適當的報酬是切實可行的激勵辦法。

4.3.5 建立健全實驗檔案制度

實驗檔案是大學最寶貴的財富,它是科學史、技術史研究的主要對象,也是教育、指導后人的可貴的、以金錢無法買到的科學史和技術史資源。西方著名大學幾百年前的科研檔案現在都還能查閱。實驗檔案是科學發展的詳細記錄,是科學史最珍貴的史料,也是大學教育后代的可貴資料,必須給予高度的重視,并以制度的形式妥善地保存。

References)

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Three problems of laboratory overall opening in ordinary colleges and universities

Deng Xiaoqing

(School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China)

The laboratory overall opening is related to innovation of education idea,thorough informatization conditions and the reform of management system. Innovation of education idea is the premise of laboratory overall opening; thorough informatization conditions include the laboratory closed door regime,networking operation and management system. Reform and perfection of laboratory management system are the regime guarantee of laboratory overall opening in ordinary colleges and universities.

laboratory overall opening; education idea; informatization conditions; management system

2015- 02- 16 修改日期：2015- 04- 08

鄧小青(1956—),女,重慶,本科,高級實驗師,主要從事固體實驗力學的教學和研究工作.

E-mail：dxq2@sina.cn

G482

B

1002-4956(2015)9- 0226- 04