基于“五位一體”的地方高校實驗室建設的探索

賈英輝， 耿 濤， 徐光憲， 陳萬志， 楊 瑩

(遼寧工程技術大學 a.礦業技術學院，b.電子與信息工程學院，遼寧 葫蘆島 125105)

0 引 言

2017年教育部在天津大學召開的新工科建設研討會和2010年教育部發布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》都明確提出了要加速發展應用型本科，推動傳統工科專業的轉型升級[1-3]。高校實驗室在創新人才培養過程中承擔著重要的角色，具有不可替代的地位和作用，實驗室的建設和管理水平影響學校的教學質量、科學研究水平、人才培養質量和社會服務能力，已經成為高校辦學實力的重要標志之一[4-5]。我校是一所具有鮮明地礦特色以工為主的地方綜合性大學，經過多年的實踐和探索，提出了培養企業留得住、用得上的應用創新型人才。為實現人才培養目標，學校高度重視實驗教學改革和實驗室建設，2017年以教育部本科教學水平評估和新一輪本科人才培養方案修訂為契機，以“產、學、研、教、賽”五位一體的模式推進實驗室建設和實驗教學改革，調結構、抓內涵、建特色，取得了較好的成效。

1 實驗室建設和實驗教學中存在的問題

1.1 實驗室建設存在的問題

(1) 實驗室的布局結構和資源配置不盡合理[6]。學生創新實踐能力的提升和創新創業素質的培養對實驗教學、實驗內容和實驗設備提出了更高的要求。①由于實驗室建設經費投入不足，學校除了以地礦為主的優勢學科實驗室條件較好之外，其他專業尤其是新辦專業和文科專業實驗室建設相對滯后，跟國內高水平大學相比，還存在著較大的差距。②由于歷史原因，實驗室存在重復建設，實踐資源整合力度不夠，存在資源重復投入、管理交叉、協調不暢、儀器設備利用率不高等現象，實驗室硬件條件的供需矛盾尤其突出，影響了實驗室的進一步拓展與建設。

(2) 實驗室功能定位單一。我校實驗室由教學型實驗室、科研型實驗室和學生科技競賽類實驗室組成，實驗室功能比較單一，“產、學、研、教、賽”沒有緊密結合，缺乏統一的多功能一體化實驗室建設方案和各種保障制度，沒有發揮優質實踐教學資源的最大收益和在社會服務、人才培養和科學研究中的整體合力。

(3) 實驗專職教師隊伍有待加強。由于傳統觀念和客觀因素的影響，實驗專職隊伍建設沒有得到應有重視，實驗專職人員在數量、學歷、結構和能力等方面與國內高水平一流大學的整體發展定位不協調，缺少實驗專職教師在職稱評定、績效和考核等方面的制度，導致實驗專職教師不能專心于實驗教學、積極性不高、實踐能力弱、隊伍不穩定，這些不利因素影響了實踐教學效益的發揮，限制了實驗教學質量的持續提升。

(4) 自主研發實驗設備有待提升。由于歷史原因和客觀因素的限制，教學和科研設備絕大部分從廠家整體采購后直接應用于教學和科研，沒有經過任何的消化、吸收和改進。對于教學而言，直接照搬廠家封裝性較強的各類實驗箱和實驗平臺導致學生在實驗過程中完全照搬廠家的實驗指導書一步一步進行實驗驗證，無法開展設計性和研發性的實驗項目，限制了培養學生應用創新能力的提高；對于科研而言，教師和學生只是學會了使用科研儀器和設備，而不能真正掌握儀器內部的核心技術，同樣限制了科研水平的提升和儀器的保養與維護。

1.2 實驗教學存在的問題

(1) 實驗教學重知識，輕能力。受傳統因素實驗教學服務于理論教學的影響，實驗項目的設置往往服務于理論教學大綱，缺少實驗項目的設計[7-8]，而實驗教師則關注學生對于知識的掌握程度，實驗過程以教師為主，采用“灌輸式”的方式完成實驗，學生處于被動接受的地位，缺少以學生為主體，能力為導向的實驗教學體系的設計，限制了學生應用創新能力的提升。

(2) 實驗教學團隊建設有待加強。由于實驗教學師資力量有限，目前實驗教學多采用一名實驗教師承擔多門實驗課程。①實驗教學工作量較大，使實驗教師沒有時間和精力進行實驗教學研究和實驗項目設計，更沒有時間到企業實習和進修，②由于實驗教師的轉崗、調動、攻讀學位和個人因素等原因不能承擔實驗課程，臨時替課和研究生助課的現象就非常普遍，這種單打獨斗的實驗教學現狀不但不能保證實驗教學質量的連續性，更難以提升實驗教學水平。

(3) 實驗室開放有限。高校實驗室的建設在創新人才培養過程中承擔著重要的角色，具有不可替代的作用，實驗室開放中最核心的問題是實驗室開放的理念、規范的管理制度和保障措施[9]。雖然學校多次推進實驗室開放，但各二級教學單位受限于場地、設備、師資等各種原因開放程度不一。由于科技競賽、科技項目、獎學金和創新創業學分等方面的學生激勵措施，目前學生科技競賽類實驗室開放程度較高，但由于缺少具有較強吸引力的教師激勵政策和績效考核和職稱評定措施，導致指導教師的主要精力不能用于培養提高學生的科技實踐能力。對于教學型實驗室，由于長期形成的封閉式教學模式，雖然在實驗時間和內容進行了開放，但還是采取以班級預約為主的實驗方式，實驗室開放并不徹底。而科研型實驗室，由于主要面對的是研究生，對于本科生則很少有機會接觸到大型設備和高精尖設備，造成了實驗資源的嚴重浪費。

(4) 缺少規范的過程性實驗考核方式。為適應實驗教學改革與發展的需要，實驗考核方法也需要不斷改革[10-12]。受理論課考試方式的影響，實驗教學考核的方式目前多采用實驗出勤加實驗報告的方式，直接導致學手看實驗和實驗報告抄襲，實驗的最終成績不能真正反映學生的能力，學生始終處于被動應付狀態。實驗考核方式的改革必須開設培養學生應用創新能力的實驗項目，建立能反映學生能力獲得的全過程考核方式，以參與式和體驗式的方式最大程度調動學生的實驗積極性。

2 五位一體推進實驗室建設和實驗教學改革

2.1 以校企聯盟和校企合作促發展

2017年省政府以高校教育供給側結構改革為抓手，以促進經濟發展和科技成果轉化為目的，啟動省校企聯盟建設工作。我校為深化教學改革、提高人才培養質量、加快實驗室建設、促進校企合作、提高科技轉化和服務經濟發展的能力，積極開展校企聯盟建設工作。目前已經成為省測繪地理信息產業、省安全技術與裝備產業和省礦產資源綠色開發與潔凈利用校企聯盟的理事長單位，省信息產業校企聯盟的副理事長單位，省軟件產業校企聯盟的理事單位并加盟了陜西省產業技術創新戰略聯盟，與葫蘆島市、錦州市、盤錦市、阜新市、營口市、深圳市高新區和東戴河新區簽署了市校共建協議，同時與煤炭科學技術研究院等38家500強企業簽署了校企合作協議，涉及全校25個學院、52個本科專業的300余個實驗室和研究所，通過建立校企聯盟合作處，制定企業與學院和專業的人員、項目和技術的對接交流機制，發布聯盟建設的工作動態，舉行產學研合作對接會。通過校企聯盟和校企合作改造了122個校級專業實驗室，新建38個專業實驗室，極大地改善了學校的實驗教學和科研條件。

2.2 以實驗教學設備自主研發促建設

為及時更新實驗教學內容，開展設計性和研發性實驗項目，及時將科研、生產和教學的最新研究成果應用于實驗教學。學校從2015年起設立了校實驗設備創新研發基金，并在職稱評定和績效考核方面給予政策傾斜，每年以項目的方式立項50項左右，迄今為止，共立項148項。自主研發的新型實驗教學設備不但可以隨時更新實驗教學內容，為開展設計性和研發性實驗項目提供有力的支撐，而且極大提升了實驗教師的實踐能力，加快了實驗室和實驗專職教師隊伍建設，不但節約了寶貴的實驗設備采購經費，而且可以由實驗教師隨時進行設備的保養和維護，節省了實驗設備維修經費，教學收益十分明顯。

2.3 以實驗教學水平評估促改進

教育部本科教學水平評估涉及實驗教學存在的問題主要有：①現有實驗專職教師62人，實驗兼職教師127人，這對于辦學規模近4萬人的高校來說實驗技術人員嚴重不足；②實驗專職教師隊伍在學歷、職稱、年齡和結構不合理，年齡偏大、學歷偏低、高級職稱教師較少；③部分實驗教師的實驗教學能力有待加強，實驗教學質量有待提升。鑒于以上問題，為保障實驗教師能專心實驗教學和研究，從2017年起學校制定了“實驗專職教師職稱評聘辦法”，實行實驗專職教師單獨評聘和考核，實驗教學成果單獨計算，明確了實驗教師在人才培養中的重要地位和作用，把實驗教學研究成果、實驗教學改革、實驗室開放、實驗教學質量、研發實驗設備和設計性實驗項目作為教師晉職、評優和績效考核的重要依據。制定了“專任教師實驗室輪崗制度”，鼓勵高水平理論課教師從事實驗教學，積極培養“雙師型”教師。建立了校級教師發展中心，劃撥了專項工作經費，制定了實驗教師教學能力提升中長期發展規劃和年度工作計劃。完善了實驗教師教學水平的考核與評價體系，建立實驗教師教學發展信息檔案庫和校院兩級實驗教師發展服務體系并劃撥了專項經費，使學院對實驗教師的發展納入到學校對學院的績效考核體系。以新入職實驗教師崗前培訓、青年實驗教師導師制、助課制、示范教學、實踐教學競賽等活動，構建從基礎到提升能力完善的校內培訓體系，規定實驗專職教師每2年必須到國內其他高校或者企業進行學習或進修，鼓勵實驗專職教師攻讀學位。

2.4 以實驗教學改革促提升

構建以問題為牽引，任務為驅動的應用創新人才實驗教學培養體系，以分組的方式保證基礎課實驗和上機實驗 l 人/組；技術基礎課、專業基礎課實驗不多于 2 人/組；專業課不多于 4 人/組；特殊設備不多于 8 人/組。2016～2017 學年，共開出實驗項目 4 499個，其中綜合性實驗項目占 38.80%、設計研究性實驗項目占 9.09%，實驗開出率達 100%。學校制定了實驗室開放管理辦法，提升了實驗室開放工作量的經費補貼。2014 年以來，共有 159個實驗中心(室)對本科生開放，2016～2017 學年，共有 4 736 人次參與 599個自主式開放性實驗項目。制定了高水平實驗項目和實驗設備研發的激勵辦法，加強設備共享開放力度、提高設備利用率，建立了實踐教學質量評價與持續優化機制，加強實驗教學質量的監管。以教授為實驗課程群建設負責人建立了實驗教學團隊，采用團隊的方式開展實驗教學和實驗研究，2015年以來共建立了112個實驗教學團隊，保障了實驗教學的連續性和質量的提升。制定了“實驗教學全過程考核指導意見”，以學生的學習體驗和成效為中心，能力達成度為依據，指導實驗教學考核方式的改革，鼓勵加大實驗學時，提倡課程設計與實驗教學相融合，鼓勵實驗課程單獨授課。

2.5 以學生科技團隊、項目和競賽促實效

大學生科技競賽是高校實踐育人的重要組成部分，對于培養大學生的科技創新意識，提高創新創業能力都具有重要的意義[13]。而實踐教學資源在培養學生創新實踐能力、取得創新實踐成果方面具有不可替代的重要作用，從2015年來，學校由教務處牽頭、學生處、團委、設備處、財務處、科技處和人事處協調，制定了“大學生創新團隊管理實施辦法”，每年拿出500萬元的專項建設資金統一進行大學生創新團隊的申報、審批、認定、建設、考核和管理。以開放實驗室為依托，建立了324個涉及5 000余名各年級學生參加的大學生創新團隊，制定了大學生創新團隊項目申報、實施、管理和驗收辦法，制定了師生激勵措施，在教師晉職和考核，學生保研、評優、獎學金和創新實踐學分等方面給出了明確規定。截止目前，我校學生共獲批省級以上大學生創新計劃項目421項，省級以上各類科技競賽獎勵4 826項，學生發表論文1 000余篇，學生創新實踐能力得到普遍提升，實踐教學資源充分利用，其中我校學生自主研發的3D打印機、立體式停車庫等優秀作品已經成功入駐大學生科技園進行創業孵化。

3 實驗室建設和實驗教學改革進一步深化

3.1 轉變觀念，加強領導

徹底轉變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，確立實驗室建設和實驗教學在創新人才培養中的重要地位。成立了由主管校長牽頭[14]，教務處、設備處、學生處、校團委、財務處各部門職能處室負責人和各教學院長組成的實驗室建設與管理委員會，明確分工和責任，理順責任關系和職權，由學校統一進行實驗室和實驗教學的建設、管理與改革。

3.2 多方籌集資金，加大投入力度

近3年來，實踐教學和改革經費逐年遞增，2016年學校投入1 999.68萬元，保障了實驗教學改革和實驗室開放。多方籌集資金，加大實驗室建設的資金投入力度，近3年爭取了省財政扶持資金 1.67億元，用于建設葫蘆島校區2.06萬m2實驗實訓中心和阜新校區1.93萬m2實驗實訓中心，大大改善了實驗辦學條件。爭取了中央地方共建資金6 214萬元，更新了一批實驗教學設備。以項目的方式立項爭取了實驗教學示范中心、大學生校外創新實踐基地、工程實踐教育中心、大學生創新創業項目選育基地等25項，項目經費總額923萬元，學校目前共有國家級工程實踐教育中心6個、國家級實驗教學示范中心1個、遼寧省實驗教學示范中心11個、遼寧省工程實踐教育中心6個、遼寧省大學生創業項目選育基地1個、校內工程訓練中心1個、校外實習基地343個。綜合實驗實訓中心2個，教學實驗中心15個，基礎實驗室、專業實驗室340個，實訓場所123個，總面積達11.32萬m2。 2015年成立了校教育基金會，充分發揮校企聯盟的優勢，以校企共建實驗室、校企合作和捐贈的方式與神華神東煤炭集團有限責任公司、中國建筑第五工程局等企業共同建設了6個國家級工程實踐教育中心，與東軟睿道教育信息技術有限公司、藍歐科技實踐教育基地共同建設了6個省級工程實踐教育中心，與北京富華宇祺信息技術有限公司共同投資1 200萬元新建了智慧礦山聯合實驗室，截至目前共收到校友、企業和社會捐款4 019.6萬元，接受捐贈儀器設備386臺件，價值2 082.2萬元。社會捐贈款物用于實驗室建設和創新創業工作，取得了良好的效果。

3.3 完善激勵措施，加大考核力度

實驗室建設和實驗教學質量的提升關鍵是必須擁有一支高素質雙師型的實驗教師隊伍，充分發揮實驗教師積極性和創造力，潛心實驗室建設和實驗教學研究[15]。學校制定了“實驗專職教師職稱評聘辦法”，實行實驗專職教師單獨評聘和考核，實驗教學成果單獨計算，由于充分肯定了實驗教師在人才培養中的重要地位和作用，同時在實驗教學研究成果、實驗室開放、實驗教學改革、實驗教學質量、研發實驗設備和設計性實驗項目方面制定了激勵和考核方法，實驗教師的教學研究和從事實驗教學的積極性得到了極大提升，實驗教學質量也穩步提升。由于制定了“專任教師實驗室輪崗制度”，鼓勵高水平理論課教師從事實驗教學，實驗教學隊伍在學歷、年齡、結構和能力方面得到了極大改善，有效保障了實驗室建設和實驗教學。為調動學生盡早加入實驗室和團隊，從事科技實踐，學校制定了“大學生創新團隊管理實施辦法”“大學生創新創業實施辦法”，在2017版人才培養方案中以明確要求學生必須取得6學分的創新創業學分，保證了所有學生參與創新創業，制定了完善的學生參加科技團隊、科技競賽和科技項目，取得科技成果的獎勵實施方法，給予學生在獎學金、評優和保研等方面的傾斜，調動廣大學生從事科技實踐的熱情和積極性。

3.4 推進信息化建設，改善實驗軟環境

高校的實驗室和實驗教學網絡化管理可極大的提高資金使用效率和實驗設備利用率、避免實驗室重復建設，促進實驗室開放[16]。為此，學校引進了實驗室綜合管理系統，實行教學設備和科研設備一體化管理。新建實驗室的論證、實驗設備和實驗耗材購置、實驗儀器的轉借、使用、維修和報廢全部實現網絡化，大大提高了實驗室工作效率和效益。在實驗教學方面引進了實驗教學管理系統，推進實驗課程和實驗教學資源的網絡化和遠程化，所有實驗課程實行網上預約、預習和網絡答疑，目前共有92門實驗課程實行了網上遠程實驗，學生可通過互聯網遠程控制實驗設備進行程序開發類實驗項目，提升了實驗效果。開放式實驗室實行24 h開放，學生在通過網絡預約后使用校園一卡通可隨時出入實驗室開展實驗，實驗專職教師和助教學生隨時可進行實驗指導，學校以實驗室開放專項資金按照開放的時間和人員進行實驗室開放工作量補貼，保障了實驗室開放的有效性和持續性。

4 結 語

地方高校的實驗室建設和實驗教學改革雖然是一項十分復雜的系統工程，但卻是高等教育賦予高校的一項重要職責，需要高度重視、系統規劃和持續投入才能不斷提升地方高校的實驗室建設水平和實驗教學質量，培養大批具有創新精神和實踐能力的高水平技術型人才。