地方理工院校實驗室開放平臺建設

黃　坤, 孟少英

(1. 天津科技大學 生物工程學院, 天津　300457；2. 天津科技大學 實驗室與設備管理處, 天津　300457)

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地方理工院校實驗室開放平臺建設

黃坤1,2, 孟少英2

(1. 天津科技大學 生物工程學院, 天津300457；2. 天津科技大學 實驗室與設備管理處, 天津300457)

地方理工院校應在優化實驗資源配置的前提下,通過構建開放實驗平臺和設立實驗室專項基金促進實驗室面向本科生開放，以培養本科創新人才。為提高實驗室開放平臺建設水平,應在加大實驗室建設支持力度、完善實驗室開放激勵機制、改革本科教學計劃、改革教師績效考核方式、本科生導師制等方面深化投資與政策改革。

地方理工院校； 實驗室開放平臺； 創新人才

本科教育是地方理工院校教育結構的主體,而實驗室更是地方理工院校資源體系中比重極大且優勢獨具的教學資源。依托實驗室開放(尤其是課外開放)培養學生實踐創新與科研創新能力,造就本科創新人才,既是創新驅動發展戰略實施背景下新的教育形勢對地方理工院校提高人才培養質量的客觀要求,也是地方理工院校充分利用自身實驗室資源優勢,在實驗教學改革實踐中孜孜以求的辦學目標。我校圍繞優化實驗資源配置和建設實驗室開放平臺而開展的一系列依托實驗室開放培養本科創新人才的實踐,是眾多地方理工院校探索實驗創新平臺建設方案的一個縮影。其思路與經驗既反映了地方理工院校實驗教學改革的多數共性,也彰顯了地方理工院校因校制宜求得特色發展的部分特性。

1　優化實驗資源配置,夯實實驗平臺開放基礎

1.1有效整合實驗資源

實驗資源的有效整合是盤活資源存量進而取得改革突破的基礎,其過程充分體現了高校的學科發展特色。我校遵循學科相近與相關原則,結合學科建設需求將原有的43個專業實驗室有機聯合為19個大的學科實驗平臺,將以專業課程為主體的實驗室體系改革為以學科平臺為主體的實驗室體系,實現資源有效整合與科學布局[1]。隨后,以整合后的大學科實驗平臺為基礎,以培養實踐創新能力為目標,突破實驗教學依附于理論教學的傳統理念,充分利用整合后更為豐富交叉的實驗資源優化實驗教學體系,更新實驗教學內容,改革實驗教學方法,完成實驗課程項目的多層級設置,形成由低到高、從基礎到綜合、從接受知識到培養創新能力的實驗課程體系[2]。同時,結合國家級、市級、校級三級實驗教學示范中心的建設和管理需求,創新管理機制,促進實驗資源的開放共享與合理流動,全面提升實驗室服務范圍和使用效益。

1.2結合實驗課程體系需求,完善硬件建設

近年來,隨著天津市高校“十二五”綜合投資規劃、中央財政支持地方高校發展專項資金等一系列教育投入項目的貫徹實施,我校及時搶抓發展契機，完善實驗室硬件建設。按照各學科發展的輕重緩急次序,結合實驗課程體系的建設需求,有針對性地分批集中做好實驗室硬件設施更新,實現實驗課程與硬件設施相互促進,為支持實驗教學改革提供保障。在高層次實驗教學平臺方面,學校“十二五”期間已建成2個國家級實驗教學示范中心,14個天津市實驗教學示范中心,1個天津市虛擬仿真實驗教學中心。同時,各類校級實驗平臺也在實現儀器設備升級增容和實驗環境改造更新的過程中,較好地實現了對各類本科專業實驗需求的基本覆蓋。學校擁有的豐富的實驗室資源,成為實驗室面向本科生開放的源頭活水。

1.3加強制度和師資建設

我校在實踐教學中致力于加強實驗室管理制度建設,充分挖掘學校科學實驗與工程訓練傳統優勢,著力構建一套涵蓋實驗室準入培訓與考核、實驗室安全管理等多方面操作要求的規范可行的實驗室管理制度體系,為實驗室安全運行和全面開放奠定基礎。同時,學校注重依托實驗教學和科學研究平臺強化師資隊伍建設,持續推進專業教師和實驗人員業務能力提升計劃的貫徹實施,著力建設一支能憑借專業技術能力滿足實驗室開放帶來的額外實驗操作指導需求的師資隊伍,為實驗室面向本科生開放提供人才保障。

2　建設實驗室開放平臺,培養本科創新人才

2.1依托實驗項目推動實驗室開放

開放實驗,尤其是設計性創新性開放實驗,往往體現了高新技術向實驗項目的滲透和教學內容對新技術的快速反應,“是反映現代科技成就、與科學前沿及實際應用聯系密切并有效彌補傳統實驗教學內容應用性和創新性不足的新模塊”[3],對培養學生的實踐創新能力有著不可替代的作用。當前,構建開放實驗項目平臺已成為地方理工院校依托實驗室開放培養本科創新人才的主體途徑。在平臺建設實踐中,我校形成了由專業教師確定實驗項目和學生自定實驗項目2種開放實驗組織模式。

由專業教師確定開放實驗項目的組織模式注重發揮教師的主導作用,具體過程包含5個方面:

(1) 實驗室管理部門制定實驗室開放管理制度,規范管理實驗室開放事宜。

(2) 教務部門制定開放實驗教學管理辦法,并依據辦法組織二級學院報送本學院各實驗中心擬開設的開放實驗項目。

(3) 學院實驗中心結合實驗室專業特色、師資力量、儀器設備的實際情況,組織專業教師和實驗人員填報開放實驗項目申請書。

(4) 教務部門組織學科專家對申請書進行評審,對通過評審的開放實驗項目進行公布。

(5) 學生在規定時間內向開設開放實驗項目的學院(實驗室)提出項目參與申請,經指導教師審核后,師生雙方約定實驗時間和地點,選擇適宜的實驗組織形式完成開放實驗任務,并在項目結束后實施考核[4]。

作為培養創新人才的補充,學校還選取部分試點學院,在實驗室把握實驗方向的前提下,“鼓勵學生在基于興趣主動調研的基礎上自由選題設計,自主開展實驗研究”[5]。考慮到學生自主選題可能出現的盲目性及實驗深度的參差不齊,學校加大了對自主選題型開放實驗項目全生命周期的把關力度。規定這類開放實驗在選題時,學生須提交實驗計劃并參加答辯評審,以保證實驗選題的創新性與可行性；在實驗過程中,學生須定期與指導教師交流討論,不斷優化實驗方案,以保證實驗運行進度和質量；在完成后,“學生須以總結報告或論文等方式提交實驗結果,并參加開放實驗答辯交流會”[5],完成實驗成果的鑒定與交流。

2.2設立實驗室專項基金推動實驗室開放

在構建開放實驗平臺之外,設立以資助科技創新實踐項目為載體的實驗室專項基金,是地方理工院校依托實驗室開放培養本科創新人才的另一重要途徑。我校利用實驗室專項基金具有的開放效果明顯、項目管理方便、產出成果可測等優點,設立了以直接推動實驗室開放為目的的實驗室開放基金和間接推動實驗室開放的本科生科研基金,培育科技創新成果、培養本科創新人才并推動實驗室開放。

2.2.1設立實驗室開放基金

實驗室開放基金是資助師生團隊利用實驗室資源開展科技實踐活動的創新平臺,其設立旨在培養本科生實踐創新能力和提高實驗室使用效率與開放水平。基于上述目標導向,實驗室開放基金一方面積極調動各類資源促進實驗室開放,在內容上“不排斥建立于其他科研項目或校企合作項目基礎之上的開放基金項目”[6]；另一方面,其在申報程序上也將開放項目與實驗室開放需求之間的契合度作為考量申報事宜的重要原則,面向對象不拘一格。當前,我校確定了以專業教師(或實驗技術人員)為負責人和以學生為負責人的兩種申報類型,既集合了不同申請對象擔任項目負責人在培養人才方面的不同優勢,也考慮了不同申請對象在促進實驗室開放方面各自具備的有利條件。如實驗技術人員作為開放源頭在實驗室儀器開放使用等方面所具備的“近水樓臺”般的先天優勢,是支持其申報開放基金項目的重要因素。

在運行層面,實驗室開放基金通過制訂項目全生命周期管理方案,嚴格把關涉及項目準入、修正和準出的“評議立項”、“中期檢查”及“審議結題”3個階段,保證項目按照預定計劃運行。學生借助開放基金平臺,以主體身份參與項目實踐的整個流程,明確分工并共同合作,跨越指導教師精心設計的“最近發展區”,在完成項目任務的過程中提升實踐創新能力。

2.2.2設立本科生科研基金

美國斯坦福大學校長卡斯帕爾曾經指出:“學生在課程學習中參與科學研究,獲得的正是運用基本原理進行思考的能力,而這種能力培養可以產生創新的種子 。”[7]本科生科研基金正是遵循這一教育規律而設立的引導本科生盡早接觸學科前沿、參與科研訓練并掌握研究方法的科研創新平臺,旨在貫徹“研學融合”教育理念,促進科學精神與人才培養方案的有機融合,形成本科生科研訓練長效機制[8]。與實驗室開放基金不同,本科生科研基金不再關注基金組織模式是否有利于實驗室開放,而是更偏重于借助學科導師的力量培養本科生的科學素養和研究能力。由于學科導師與實驗室有著不可分割的天然聯系,本科生在導師的指導下深入專業實驗室開展科學研究已成為這類基金項目運行的常態,促進了實驗室面向本科生開放,成為我校依托實驗室開放培養本科創新人才的有效載體。

本科生科研基金采用“由本科生擔任項目負責人并主動與學科導師建立持續互動聯系推動課題完成”的方式運行,以期能最大限度地提高本科生參與研究的主動性,從而有效鍛煉學生根據研究興趣在導師指導下承擔研究任務的能力。同時,學校還建立了覆蓋動態監督、中期走訪、經費使用以及成果管理等環節的項目動態管理機制,在保障基金有序運行的前提下提高實驗室開放效率和課題研究質量。

2.2.3建立創新平臺間互動機制

在實驗室開放基金和本科生科研基金等培育型創新平臺之外,我校還先后設立了多項與大學生課外學術科技作品競賽(挑戰杯)、大學生創新創業訓練計劃、大學生學科與行業競賽等賽事配套的競賽型創新平臺,并致力于建立競賽型平臺與培育型平臺之間的互動機制,改變兩類平臺各自為政的現狀,保障實驗室開放效果的可持續性,更好地為培養本科創新人才服務。

互動機制的形成路徑分3個步驟:

(1) 實驗室專項基金作為培育型平臺,通過立項為學生的科技創新或科研設計提供實驗室開放環境、指導教師及資金支持。

(2) 待培育型平臺將科學研究或科技實踐項目培育成熟后,通過專家組優選,向大學生學科與行業競賽等競賽型平臺推薦優秀培育項目參賽,并繼續為這些項目提供實驗室開放環境等支持。

(3) 經競賽洗禮后有進一步培育需求的項目仍可申請培育型實驗室專項基金的資助,得到后續培育繼續參加競賽。如此往復循環,在促進實驗室持續開放的基礎上實現對學生科技活動及相關競賽的持續支持,形成合力取得更好的開放效果和競賽成績,最終實現良性互動。

3　提高實驗室開放平臺建設水平的策略建議

3.1加大實驗室建設支持力度

實驗室硬件環境是實驗室走向開放的物質基礎。加大對儀器設備更新增容和實驗室環境升級改造的資金投入力度,不斷改善實驗室硬件條件,不僅是解決高校日益增長的實驗教學資源需求與落后的實驗室建設進程之間矛盾的有效舉措,也是夯實實驗室開放物質基礎、保障實驗室面向本科生開放工程順利推進的題中應有之義。在執行層面,高校應加強頂層設計,科學制定實驗平臺建設規劃,并堅持以實驗課程體系的建設需求為依據有針對性地加強硬件建設,努力實現實驗室硬件平臺與實驗課程體系的深度契合和對實驗教學改革的高度支持。

3.2完善實驗室開放激勵機制

為保障實驗室有序有效開放,應不斷加強實驗室對外開放激勵制度的制定與落實。不僅應“對進行實驗教學改革、推行實驗室開放管理的實驗室,在儀器設備配置、實驗材料消耗等運行經費上給予支持”[9],還應積極嘗試“將實驗室開放效果作為重要的評估指標納入實驗室建設效益評估和二級學院績效評估體系”,形成持續有效的激勵機制,全面激發實驗室主動開設開放實驗項目和申報實驗室專項基金項目的內在動機。

3.3開放實驗與學術科技活動學分化

本科生是實驗室開放面向的主體對象。為更好地透過實驗室開放實現人才培養目標,除依托開放實驗項目提供設備與材料支持,以及依托實驗室專項基金項目提供經費支持以外,高校還應嘗試將本科生參加開放實驗項目和學術科技活動納入教學計劃當中,給達到項目結題要求的學生相應學分。如開放實驗項目方面,“可根據開放實驗的學時、難度以及實驗項目的完成情況,對學生進行綜合考核和成績評定,認定相應的學分”[10]；在實驗室專項基金項目方面,學生主持或參與的項目在通過結題驗收后,可按照第二課堂等方式認定實踐創新學分。通過建立學分制,提高本科生參與開放實驗和專項基金項目的積極性,促進學生充分發揮實踐活動主體作用,全面鍛煉和提升本科生實踐創新能力和科學研究素養。

3.4改革教師績效考核方式

有效提高教師參與實驗室開放的積極性,是決定實驗室開放效益的關鍵。因此,不僅應制定政策傾斜,按照一定方式和標準,在制度上確保對實驗室開放帶來的指導教師的額外工作量給予相應的工作津貼,還應遵循有效激勵原則,積極改革教師績效考核方式,對教師參與實驗室開放工作所做出的貢獻作出認定,并給予一定的績效加分,在聘期考核時予以承認,從而使實驗室開放與教師及實驗技術人員的職業發展緊密關聯起來,全面釋放他們參與實驗室開放工作的積極性。

3.5本科生導師制

實驗室開放必須依托開放實驗或專項基金項目等載體才能實現,而這些項目載體能否順利產生,在很大程度上依賴于師生雙方對于彼此學習興趣和學術特長的了解程度。如教師主導的開放實驗項目必須符合學生的學習興趣和能力提升需求,才會吸引學生的關注；而學生主持的本科生科研基金項目,也必須得到具備學術特長的導師指導才有可能產出高質量成果。

因此,從接觸專業課程開始,即通過“成立本科生學習興趣小組并按照小組類別配備1名或多名學科導師”[11]等方式實行本科生導師制,從而加強學生與導師的互動,增進師生之間對于彼此興趣和特長的了解。形成“導師對學生的學習興趣持續關注,學生對導師的學術特長深入了解”的有益局面,對于孕育更有價值的項目載體,進而更有效地提高本科生實踐創新能力有著重要意義。

4　結語

劉延東副總理在深入推進高校創新創業教育改革座談會上的講話指出:“深入推進高校創新創業教育改革,事關高等教育改革發展,事關國家全局和民族未來。”[12]在加快實施創新驅動發展戰略上升為國家“十三五”規劃主要目標任務的背景下,地方理工院校應圍繞全面提高人才培養質量這一核心任務,遵循人才培養和人才成長規律,繼續加強實驗教學資源建設,促進實驗室等科技創新資源的開放共享,構建并依托開放創新的實驗室平臺,造就適應經濟社會發展和國家戰略需求的本科創新人才。

References)

[1] 李彥啟,黃坤.與教學改革良性互動的實驗平臺建設研究[J].中國輕工教育,2014(2):51-53.

[2] 張清祥.探索實驗教學載體,培養學生實踐創新能力[J].實驗技術與管理,2012,29(2):130-133.

[3] 李剛.高等教育體制下的實驗項目整合與實驗開放[J].中國科教創新導刊,2009(4):57-58.

[4] 徐建東.面向教學的高校開放實驗管理研究[D].上海:華東師范大學，2007.

[5] 王福娟,蔡志崗,王嘉輝,等.光信息專業開放實驗的探索與實踐[J].大學物理實驗,2012,25(2):78-80.

[6] 黃坤,胡煜,李彥啟,等.理工類高校實驗室開放基金的實踐與趨勢研究[J].實驗技術與管理,2012,29(2):184-187.

[7] 卡斯帕爾 G.斯坦福大學的成功之道[J].夏洪流,周剛,譯.高等教育研究,1999(3):3.

[8] 劉永生,屈波,劉拓,等.構建本科生科研訓練與創新實踐的長效機制[J].中國高等教育,2010(6):21-25.

[9] 錢小明.高校實驗室開放管理機制的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2013,30(11):40-42.

[10] 李文莉.獨立學院開放實驗教學的改革與實踐[J].遼寧教育行政學院學報,2009,26(10):51-52.

[11] 王根順,王輝.我國研究型大學本科生科研能力培養的途徑與實踐[J].清華大學教育研究,2008,29(3):44-48.

[12] 劉延東.深入推進創新創業教育改革 培養大眾創業萬眾創新生力軍:在深入推進高校創新創業教育改革座談會上的講話[N].中國教育報,2015-10-26.

Exploration on laboratory open platform construction in local technological universities

Huang Kun1,2, Meng Shaoying2

(1. School of Biological Engineering,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China; 2. Laboratory and Equipment Management Office,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China)

Local technological universities need to promote laboratories opening up to undergraduates and training undergraduate innovative talents through constructing open experiment platform and establishing laboratory special fund under the premise of resource optimization. For the purpose of improving the construction level of laboratory open platform,the capital and policy guarantees are as follows: increasing support for laboratory construction, improving incentives for laboratory open, reforming the teaching plans for undergraduates, reforming the evaluation mode of teacher performance, and implementing the tutorial system for undergraduates.

local technological universities; laboratory open platform; innovative talents

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.06.062

2016-01-27修改日期：2016-02-29

天津市教育科學“十二五”規劃課題(HE1007)；天津市普通高等學校本科教學質量與教學改革研究計劃重點項目(D01)

黃坤(1985-),男,湖南長沙,教育學碩士,助理研究員,主要從事高等教育管理和實驗室建設研究.

E-mail：huangk03@163.com

G482

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1002-4956(2016)6-0241-04