勘查技術與工程卓越人才培養中的實驗室開放策略研究

李紅星 方根顯 鄧居智 徐哈寧

摘 要：隨著國家卓越工程師計劃的開展，卓越工程師培養中實驗室開放策略已經成為教學領域的一個研究熱點。文章基于勘查技術與工程專業實驗內容復雜，實驗儀器的精密、昂貴，野外實驗突出等固有特色，以東華理工大學勘查技術與工程專業教育部卓越工程師培養計劃項目為依托，在一線教學實踐中逐步總結出“人本主義、多種途徑、基于項目、講究實效”的勘查技術與工程專業卓越工程師培養中的實驗室開放策略。

關鍵詞：實驗室；開放機制；勘查技術與工程；卓越工程師

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）04-0051-02

Abstract： With the development of the national excellent engineer plan， the open strategy of the laboratory has become a research focus in the field of teaching. The content of exploration technology and engineering experimental apparatus based on complex， sophisticated and expensive， highlighting the inherent characteristics of the field experiment， the Polytechnic University of Donghua exploration technology and engineering of Ministry of education of outstanding engineers training plan based on the project， in the teaching practice gradually summed up the humanism， a variety of ways， based on the project， pay attention to the effectiveness of the exploration technology and Engineering Excellence Engineer Training in laboratory opening strategy.

Keywords： laboratory； open mechanism； exploration technology and engineering； excellent engineer

一、實驗室開放發展與現狀

國外于20世紀50年代開始實驗室開放研究始，到70年代實驗室開放理念逐漸被接受。明尼蘇達大學給學生留出足夠的空間體驗開放式實驗的過程。英國高校的學生只要刷卡就可隨時進入實驗室開展實驗，實驗時間沒有硬性規定。日本大學實驗室面向全校開放，學生可以隨時來實驗室做實驗。在國內實驗室開放是隨著改革開放逐步提出的。1979年黃嘉豫教授首次在我國提出開展“開放實驗”的倡議[1]。實驗室開發不僅是指時間和空間上的開放，還涉及理念的開放、內容的開放、方法的開放、評價的開放、管理的開放等[2，3]。近年來，國內高校進行了大量開放式實驗教學改革，其中不乏一些好的做法[4，7]。但總體上，我國高校實驗室開放機制還處于探索階段，具有重要的研究價值。2010年6月，教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”，著眼于培養創新能力強的應用型工程技術人才。“卓越計劃”的實施對實驗室開放策略提出了新的要求，需要在實驗室開放內容、方法和手段等方面全面創新。

東華理工大學勘查技術與工程專業是第二批教育部“卓越工程師教育培養計劃”專業。勘查技術與工程專業的卓越工程師的人才培養目標是培養具有解決復雜工程技術問題的創新、應用型卓越工程師。該專業的實驗具有內容復雜、實驗儀器精密昂貴、野外工作突出等獨有特點，在實驗室開放策略上并無法采用簡單的開放辦法，需要根據專業特點摸索全面、有效、安全的實驗室開放策略。本文以東華理工大學勘查技術與工程專業教育部卓越工程師培養計劃及江西省教學改革項目為依托，在一線教學實踐中逐步總結出“人本主義、多種途徑、基于項目、講究實效”的勘查技術與工程專業卓越工程師培養中的實驗室開放策略。

二、勘查技術與工程實驗室開放策略

東華理工大學勘查技術與工程專業經過長期實踐，逐步形成了“人本主義、多種途徑、基于項目、講究實效”的勘查技術與工程專業卓越工程師培養中的實驗室開放策略。

（一）人本主義

東華理工大學勘查技術與工程專業實驗室開放以人本主義教育理論為基礎。馬斯洛最先提出的人本主義心理學。羅杰斯將其應用到教育領域，提出了以學生為中心的自由學習原則：安排學習活動時，教師只提供學習活動的范圍，讓學生自由選擇、決定他們的方向，老師是從旁協助，以減少阻力與挫折，提倡學生自我評價。結合勘查技術與工程專業特點，人本主義在該專業的實驗室開放中有具體而獨特的體現：由于該專業實驗的復雜性，學生自由實驗需采用團隊形式開展，以增強學生的實踐與團隊協作能力；由于該專業實驗多以解決資源、工程、環境等領域的實際復雜工程問題為目標，學生自由實驗需事先形成完善的實驗方案，實驗時間至少以周為單位計時；由于該專業設備多為精密與昂貴儀器，學生自由實驗過程中，需有專業教師現場輔助指導，防止儀器不必要損害，并為學生提供必要專業答疑。

（二）多種途徑

為了更有效的支撐學生的自由實驗，開展實驗室開放，構建了“課堂實驗、創新實驗、校企聯合、科技競賽、科學研究”五合一的實驗室開放支撐條件：課堂實驗是依托學校基礎的教學計劃開展，學校配置專門實驗經費支撐實驗的開展；激勵學生自主創新實驗，自主開發實驗裝置與設備，該部分實驗室開放將實驗室實驗裝置開發等項目經費開展；聯合企業開展開放實驗，有效整合企業場地、設備、師資等資源支撐實驗室開放；積極組織學生參加各類國家、行業、地方組織的專業類科技競賽，豐富實驗室開放內容；導鼓勵學生參加老師的科學項目，以科研反哺教學，即從經費上支撐了實驗室開放，又從內容上創新了實驗內容。

（三）基于項目

為了保障實驗室開放的安全性和學生能力培養的有效性，實驗室開放應基于項目開展，學生需形成了完善的項目實施方案，項目選題可以由學生自由設置，也可以結合創新實驗、科技競賽、科研項目等設置，一般具有綜合性、創新性、應用性等特點。

（四）講究實效

東華理工大學勘查技術與工程專業每屆的學生招生人數為90人左右，實驗儀器設備總價值近3000萬元。為了能全面服務所有學生，保障設備性能，必須建立配套的、有效的實驗室開放管理辦法，使得實驗室開放的實際功效最大化，切實提高人才培養的質量。東華理工大學勘查技術與工程專業實驗室開放的基本流程為“學生組建團隊-設計實驗方案-申請實驗室使用-實驗中心批準-實驗中心配置輔導教師-學生自由使用”。

三、構建與實驗室開放策略匹配的實踐教學體系、方法

（一）實踐教學體系

根據勘查技術與工程卓越人才培養需求及實驗室開放策略，構建與之目標相適應的實踐教學體系：以“課程實踐”、“課間實訓”、“課程設計或技能訓練”與“集中實訓”為實踐教學主線，以自主實驗、創新創業、專業競賽、科學研究等為實踐教學輔線，構建了分階段、分層次、漸次遞進的實踐教學體系。

（二）實踐教學方法

為了適應學生自由實驗的需求，培養創新能力，需要進一步研究相適應的教學方法。綜合運用案例教學、項目教學、信息化平臺實踐教學等多種教學方式，全方位提升實踐能力：通過案例教學，提高學生分析問題解決問題的能力；通過項目教學，實施競爭與合作、教學與實訓相結合的教學環境；通過信息化平臺實踐教學，找到“職業角色”形成與企業需求的無縫鏈，有助于提高教學效率與降低教學成本。

四、結束語

實驗室開放機制研究是個永恒的教育研究課題，隨著時代對人才培養的需求的不同而發展。在當今中國高校教育中，隨著對創新創業能力的重視，卓越工程師培養計劃的開展以及中國正式加入華盛頓協議，實驗室開放的研究還將繼續深入。不同專業因為其自身的固有特點，實驗室開放的機制也必然有所不同。本文為華理工大學勘查技術與工程專業近10年的實驗室開放探索的科學總結，對其他同類專業也有啟迪作用。

參考文獻

[1]黃嘉豫.對理工科大學物理實驗課改革的建議[J].西安交通大學學報，1979，2：37-42.

[2]雷勵華.基于人本主義理論的實驗室開放策略[J].實驗室研究與探索，2013，32（9）：226-229.

[3]馮端.實驗室是現代化大學的心臟[J].實驗室研究與探索，2000，19（5）：1-4.

[4]杜文遼，李安生，王良文，等.面向”卓越工程師計劃”開放實驗室建設探索，實驗技術與管理，2014，31（11）：218-225.

[5]呂恒林，吳元周.加強實驗室開放管理培養創新實踐型本科生[J].實驗技術與管理，2016，33（3）：5-7.

[6]鄧小青.普通高校實驗室全面開放需要解決的三大問題[J]. 實驗技術與管理，2015，32（9）：226-229.

[7]殷志明，徐永清.高校實驗室開放工作的實踐與探索[J].實驗技術與管理，2010，27（8）：187-189.