新工科背景下高校實驗室促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的治理策略

沈 光， 洪一明

（南京工業(yè)大學黨委組織部，南京211816）

0 引 言

習近平總書記指出，實現(xiàn)建成社會主義現(xiàn)代化強國的偉大目標，實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢，必須具有強大的科技實力和創(chuàng)新能力［1］。黨的十八大明確提出，科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置，強調(diào)要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略［2］。在高校領域，隨著“新工科”理念的誕生，各高校紛紛瞄準新工科建設，加快創(chuàng)新人才培養(yǎng)步伐，這是我國提升創(chuàng)新能力、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略在高校的具體實踐。長期以來，高校實驗室不斷涌現(xiàn)出大量優(yōu)秀人才，在各行各業(yè)中取得了豐碩成果，在新工科背景下，高校實驗室應當加快改革步伐、緊跟政策導向，在培養(yǎng)創(chuàng)新人才上推陳出新、再立新功。

1 高校實驗室對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的價值判斷

在近代科技發(fā)展進程中，實驗室成為科研工作者發(fā)明創(chuàng)造的主陣地，特別是重大的實驗創(chuàng)新成果一經(jīng)轉(zhuǎn)化推動著社會生產(chǎn)力的提升，通過實驗室培養(yǎng)創(chuàng)新人才也因此成為了高等教育事業(yè)的聚焦點。實驗室的主要任務為實驗教學和實驗探索，實驗教學主要是學生在教師指導下完成相關課程的實驗教學任務，實驗探索則是指依托某些科研項目而開展的科學實驗。

（1）激發(fā)創(chuàng)新興趣。單一的灌輸式理論教學較為枯燥，學生學習動力不足而導致創(chuàng)新主動性偏弱，更難以激發(fā)創(chuàng)新興趣。而實驗教學增強了實踐的直觀性與趣味性，加之實驗能否成功充滿未知，這就對實驗者提出了挑戰(zhàn)，從而充分調(diào)動實驗者的主觀能動性。通過教師的專業(yè)指導、優(yōu)化實驗流程，將探索和挖掘的過程貫穿整個實驗過程，這種“主動性”給實驗對象帶來了更高的積極性和成就感，最終實現(xiàn)了對于創(chuàng)新的持久興趣，這種強烈的情感是創(chuàng)新人才成長的重要基礎。

（2）錘煉創(chuàng)新素質(zhì)。培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)是理工科高校實驗室關注的重點，實驗室提供了科研實踐的重要場地，實驗者在探索問題時需要大膽假設、小心論證，通過檢索資料制定實驗路徑，再經(jīng)過小組討論不斷完善實驗想法。然而，實驗過程不可能是一帆風順的，總會遇到困難甚至挫折，這種反復探索的過程錘煉實驗者發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力。而開放的研究思考、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度、系統(tǒng)的理論探究是提高實驗有效性、培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)的關鍵。

（3）實現(xiàn)創(chuàng)新想法。相較于一般課堂教學，實驗教學把高度凝練的理論知識運用于實踐，通過操作得出結(jié)論，強化實際應用。理工科高校實驗室一般都配有先進設備與專業(yè)儀器，為實驗創(chuàng)新提供了重要載體，當萌發(fā)創(chuàng)新理念和想法時就可以通過實驗室的專業(yè)教師團隊指導、使用先進的實驗設備進行實驗探究，在相關政策與流程的支持下，實現(xiàn)想法到成果的孵化，最終成為社會發(fā)展的重要產(chǎn)品。無論是短期操作還是長期實踐，實驗室都具備完善的科研創(chuàng)新流程，為實驗者實現(xiàn)創(chuàng)新活動提供有效載體。

（4）促進科研育人。隨著全國高校思想政治工作會議的召開，教育部公布了“科研育人”的“十大育人”體系［3］。所謂科研育人，指教師通過引導學生參加科研活動而培養(yǎng)其正確的思想和行為的一種教育形式，以高校科學研究職能為基礎，把科研育人納入思想政治教育體系，從而更好地完成立德樹人根本任務。誠然，高校實驗室在“科研育人”中承擔著重要使命，是實現(xiàn)“科研育人”最重要的場所和載體［4］。通過一系列實驗項目的開展，大學生能夠養(yǎng)成良好的科學思維和科研習慣，以及強化勇于探索、勇攀高峰的科學態(tài)度，而這些都是創(chuàng)新人才所必備的可貴品質(zhì)。

2 實驗室在實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中突出問題

當前，我國高校實驗室的發(fā)展與建設仍存在一些問題，如部分高校對創(chuàng)新人才的理解不夠深刻，在實驗教學上滿足于完成教學任務，在實驗探索上沒能激活學生的主體作用等，特別是在新工科背景下，高校實驗室對照新工科發(fā)展導向和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略遠大目標還存在不小差距。

（1）創(chuàng)新理念趨于同質(zhì)。現(xiàn)階段實驗室領域?qū)τ凇皠?chuàng)新人才”相關概念的理解與一般課程對于“創(chuàng)新人才”的主要論述趨于一致，特別體現(xiàn)在創(chuàng)新人才的特征及培養(yǎng)方式和目標上，如一般課程對于創(chuàng)新人才的特質(zhì)主要以“創(chuàng)新意識強”“高素質(zhì)復合型”等關鍵詞來描述，實驗室領域?qū)τ趧?chuàng)新人才的培養(yǎng)一般以“具備專業(yè)知識，培養(yǎng)專業(yè)技能”為主要任務，對于新工科宏觀背景的現(xiàn)實響應還不積極，這反映出實驗室的創(chuàng)新理念較為籠統(tǒng)，對于創(chuàng)新人才的理解沒做到個性化和特質(zhì)化定位，對實驗室促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的獨特價值沒能凸顯出來。新工科背景下高校實驗室的創(chuàng)新理念是什么？創(chuàng)新人才與應用型人才、技能型人才區(qū)別到底在哪里？如果對這些核心理念界定模糊，必然會導致實驗創(chuàng)新人才的認知僅僅等同于高級專業(yè)職工，難以保證實驗創(chuàng)新人才的持續(xù)性發(fā)展。

（2）創(chuàng)新主體較為被動。現(xiàn)階段的實驗室課程教學主要還是以指導與接收的模式為主。實驗老師占據(jù)主導地位，按照實驗課程的教學安排和實驗任務，將知識、流程、要求、任務傳達給學生。總的來說，大部分學生在實驗過程中仍處于被動地位，還未能充分激發(fā)學生的創(chuàng)新主動性。同時，實驗教學往往忽視了對個體的個性化培養(yǎng)，這在理工科類高校中尤為明顯。理工科高校實驗課程多而繁雜，一些教師往往忽略了對于學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，而將主要精力聚焦于實驗教學任務的完成，長此以往，會導致學生在自主實驗環(huán)節(jié)遇到新問題時沒有創(chuàng)新思路，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

（3）創(chuàng)新環(huán)境相對缺乏。實驗室的創(chuàng)新環(huán)境是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要生態(tài)，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)十分關鍵。①創(chuàng)新具有不確定性，這源自于實驗預期成果的不完全可控性，科學實驗必須承擔一定的風險，如實驗材料損失和周期延長等，這就需要積極探索的實驗態(tài)度來加強學生的實驗信心。②優(yōu)良的創(chuàng)新環(huán)境能夠正確平衡風險與收益的關系，理工科高校實驗室是實現(xiàn)科研收益的關鍵載體，一旦獲得能夠運用于推動經(jīng)濟社會發(fā)展的創(chuàng)新成果將產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效應和社會效應，反過來則又能促進科學實驗的進一步發(fā)展。③和諧的創(chuàng)新環(huán)境是思想碰撞的關鍵，缺乏創(chuàng)新環(huán)境的實驗室將影響工作交流，削弱教師的引導能力和學生的創(chuàng)新能力。

（4）創(chuàng)新指導尚顯單一。擁有一支素質(zhì)高、結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定的實驗師資隊伍是做好實驗教學與科研工作的關鍵和保證［5］。當前，只有少部分實驗教師具備創(chuàng)造性素質(zhì)和研究性能力，高校實驗室的創(chuàng)新實踐并不普遍。如果教師缺乏創(chuàng)新能力，學生就得不到有效指導，從而無法激發(fā)其創(chuàng)新主體的能動性，因此實驗師資隊伍的建設情況直接關系到理工科實驗室對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。理工科類專業(yè)實驗較多，實驗教師不僅要具備很強的科研技能，還應該具備較為完整的創(chuàng)新指導，較為敏銳的發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力［6］。但就一般情況而言，大多數(shù)高校沒有配備專職的實驗教師，或者僅僅配備了幫助準備實驗材料和用具有的實驗員，真正意義上的實驗師資隊伍十分匱乏。加之產(chǎn)出科研成果遠超人才培養(yǎng)的基本任務，人才培養(yǎng)的要求漸漸邊緣化，主要表現(xiàn)在高校關注實驗課程的授課量和發(fā)表論文數(shù)，這就導致實驗教師的目光偏于眼前利益，相較于人才培養(yǎng)的長遠利益來說是不利的，一些有較強動手能力和創(chuàng)新想法的學生得不到實踐的指導，創(chuàng)新孵化的最佳時期將會錯過。

3 實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的治理策略

在新時代，隨著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施和新工科理念在高校付諸實踐，創(chuàng)新要素驅(qū)動經(jīng)濟社會發(fā)展已成共識，具有技術(shù)實用性和專業(yè)創(chuàng)新性的人才成為創(chuàng)新發(fā)展的關鍵。因此，高校實驗室要進一步明晰創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，不斷優(yōu)化實驗室的制度建設，加強對實驗室的管理與監(jiān)督，最大程度地激發(fā)實驗室在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面的生機和活力。

3.1 高校實驗室堅持創(chuàng)新人才的培養(yǎng)理念

創(chuàng)新是國家發(fā)展、民族復興的關鍵，也是社會進步的重要驅(qū)動力之一。習近平總書記指出，我國這么大的經(jīng)濟體要實現(xiàn)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和“兩個翻番”是很難的，抓住了創(chuàng)新，就抓住了牽動經(jīng)濟社會發(fā)展全局的“牛鼻子”［7］。長期以來，高校實驗室的發(fā)展理念主要聚焦于服務本學科或本專業(yè)的發(fā)展，在新工科背景下應當樹立服務于國家發(fā)展戰(zhàn)略的理念。正如新工科建設要堅持，問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)、問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容、問學校主體推改革、問學生志趣變方法、問內(nèi)外資源創(chuàng)條件、問國際前沿立標準［8］。新工科背景下的高校實驗室對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)理念也要堅持順應產(chǎn)業(yè)需求、推動技術(shù)發(fā)展、立足學生志趣和放眼國際前沿，并通過不同形式的宣傳和講解，讓實驗室管理部門、實驗教師和學生都明晰這一創(chuàng)新理念，使國家新工科發(fā)展導向和具體政策能夠在各個層面得到認同并付諸實踐，從而把高校實驗課程價值和實驗項目目標放在高遠的層面去把握，促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3.2 加強高校師生互動

依托實驗教學促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)說到底還是人的發(fā)展，而人的發(fā)展一方面來自于自身的努力，另一方面則離不開教師的指導，因此高校實驗室必須強化師生互動性。在新工科建設中，一些新興專業(yè)應運而生，如大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、智能科學與技術(shù)等相關工科專業(yè)［9］，這些專業(yè)的實驗教學和實驗探索往往沒有多少成熟經(jīng)驗可循，比傳統(tǒng)的工科專業(yè)更具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性。就實驗探索來說，在高校實驗的實踐中，學生可以參與的實驗項目一般有2種：①教師主持的科研項目邀請學生參與，②學生自己主持的項目，自己主持的項目可以培育學生的綜合能力，最終實現(xiàn)實驗教學與項目學習相融合［10］。學生自己主持的項目，其參與度更高且面臨的問題更加復雜，從制定計劃、具體實驗和成果產(chǎn)出整個實驗流程都離不開教師的指導，而有效的指導則可以幫助學生進一步形成科研思維、激發(fā)創(chuàng)新意識、鍛煉動手能力。實踐表明，學生直接參與、教師穿插指導，能夠有效激發(fā)學生的實驗興趣、提高實驗能力，最終形成科研創(chuàng)新，進而產(chǎn)生創(chuàng)新成果。因此，實驗教師應當結(jié)合學科專業(yè)特點，針對實驗任務、實驗可能性、實驗結(jié)果提供有效指導，經(jīng)過師生的集體討論進而發(fā)現(xiàn)本次實驗的創(chuàng)新點，從而不斷優(yōu)化實驗項目。這樣的模式將傳統(tǒng)教學中學生被動的地位予以扭轉(zhuǎn)，從而提升了學生從事實驗的自主性和能動性，創(chuàng)新思路和創(chuàng)新能力將得到提高，也能為優(yōu)化新工科人才培養(yǎng)方案積累寶貴經(jīng)驗。

3.3 優(yōu)化高校實驗室的創(chuàng)新環(huán)境

優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境能讓學生醉心于科學實驗，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣和實驗能力，有利于創(chuàng)新品質(zhì)的塑造和創(chuàng)新成果的產(chǎn)出，因此要優(yōu)化有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實驗室環(huán)境［11］。

（1）提升實驗室的資源環(huán)境。①優(yōu)化實驗室的管理制度，高校實驗室應對傳統(tǒng)的實驗室管理模式進行調(diào)整，重點是打破學科實驗室的使用壁壘，在全校范圍內(nèi)整合實驗室資源、提升利用效率［12］，而不是某個實驗室或某幾個實驗室只服務于某些個別專業(yè)或者學科，特別是對于一些具有創(chuàng)新價值的實驗項目，教師或者學生在申請使用時應當首先得到滿足。此外，高校實驗室的管理應當實現(xiàn)信息化，通過網(wǎng)上預約、在線管理等方式合理分配實驗室資源，避免出現(xiàn)有些實驗室空閑、有些實驗室人滿為患的局面。②優(yōu)化實驗室考核制度。實驗室的規(guī)章制度建設屬于硬性要求，是一種管理約束，合理靈活的管理制度能夠最大化利用實驗器材、最大化激發(fā)實驗者的潛力。科學的規(guī)章制度必須立足于創(chuàng)新人才的成長特點和實驗室良性發(fā)展的需要，吸收培育創(chuàng)新人才的成功經(jīng)驗，反思實驗失敗的問題緣由，根據(jù)不同實驗室的實際情況而制定切實有效具有可操作性的規(guī)章制度，進而保證實驗室促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的能力。

（2）提升實驗室的文化環(huán)境。實驗室文化具有高層主導意義，它是實驗室管理中的行為準則、管理制度、價值觀、人才觀、職業(yè)道德、精神文明、成員的激勵和約束等要素的總和［13］。實驗室的內(nèi)在文化塑造主要體現(xiàn)在外在形象上，可以通過品牌打造、提供開放式的會議和討論空間而營造舒適的科研氛圍，并基于實驗室為中心打造“大學生創(chuàng)新培育基地”，緊密結(jié)合實驗室的科研特點，提供實驗室成果展示區(qū)、趣味實驗參與區(qū)、科研發(fā)展討論區(qū)等，不斷激發(fā)學生的創(chuàng)新理念，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新動手能力。

3.4 強化高校實驗教師的隊伍建設

建設高水平高校實驗室必須打造一支高素質(zhì)實驗師資隊伍，在現(xiàn)代化的大學中實驗師資隊伍與教學科研師資隊伍、干部隊伍，三者相輔相成［14］。實驗教師負責教學、實驗管理員負責維護實驗設備的傳統(tǒng)教育模式已經(jīng)很難適應新工科背景下創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需求，應當把強化實驗師資隊伍建設提到重要地位［15］。

（1）調(diào)整高校實驗教師隊伍的政策內(nèi)容。樹立“立德樹人，創(chuàng)新發(fā)展”的新思想，重新調(diào)整高校實驗師資隊伍建設的政策內(nèi)容，將創(chuàng)新人才培養(yǎng)，創(chuàng)新理念傳播，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化融入學習培訓、職稱評定、績效評比等政策，進一步明晰創(chuàng)新人才建設在實驗室的激勵機制，為提升高校實驗教師的創(chuàng)新能力，提供了一個良好的發(fā)展平臺。充分調(diào)動實驗人員的創(chuàng)新積極性，使其熱愛實驗，樂于創(chuàng)新，實現(xiàn)良性循環(huán)。

（2）優(yōu)化高校實驗教師隊伍的結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)創(chuàng)新服務、創(chuàng)新教育、創(chuàng)新實驗等不同需求立足于實驗室發(fā)展，優(yōu)化高校實驗教師隊伍結(jié)構(gòu)，采用公開招聘、特崗特需等措施，加大創(chuàng)新人才的引進力度，建立一支理念、知識、能力合格的實驗創(chuàng)新隊伍。對于在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)上取得重大成就的高水平實驗教師，可以適當放松引進的條件并提升待遇水平，通過實施選拔淘汰和靈活流動機制，引導年輕教師勇于創(chuàng)新，在實驗教學和實驗室建設挖掘創(chuàng)新要素，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供動力。

（3）強化高校實驗教師之間的溝通交流。實驗經(jīng)驗是實驗老師不斷學習，長期積累的精華，在實際工作過程中，強化高校實驗教師的溝通和交流，取其精華，去其糟粕，學習國內(nèi)外在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上取得優(yōu)秀成果的實驗教學和管理經(jīng)驗，鼓勵實驗教師“走出去”進行實踐鍛煉，高校可以與大型企業(yè)的先進實驗室或者科研院所的重點實驗室聯(lián)合培養(yǎng)實驗老師，通過一定周期的實訓培養(yǎng)，不斷提升教師的創(chuàng)新素質(zhì)與能力。鼓勵實驗教師參與本學科相關的技術(shù)交流會，掌握最新的學科動態(tài)和技術(shù)前沿。鼓勵不同學科，實驗室的實驗教師進行相互交流，舉辦學術(shù)沙龍，在跨學科中尋找創(chuàng)新點，從而為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供不竭的力量源泉。

4 結(jié)語與展望

新工科建設是我國應對新經(jīng)濟挑戰(zhàn)而在高等教育領域的積極響應，隨著新工科建設的不斷深入完善，必將更好地服務國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求。高校實驗室因其所具備激發(fā)創(chuàng)新興趣、錘煉創(chuàng)新素質(zhì)、實現(xiàn)創(chuàng)新想法、促進科研育人等能力，特別是在新時代新工科建設背景下，其建設和發(fā)展將為創(chuàng)新人才培養(yǎng)注入巨大動力。高校要深刻認識到實驗室促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要價值，重視實驗室建設與人才隊伍建設、學科建設，為國家源源不斷地培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才，特別要瞄準新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，通過明確培養(yǎng)理念、加強師生互動、優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境、強化師資隊伍建設等，加快培養(yǎng)新興領域工程技術(shù)人才，更好地助力高等教育深化改革和高校內(nèi)涵式發(fā)展。