地質工程實驗教學中心管理改革探索

趙大軍，計勝利

（吉林大學 建設工程學院，吉林 長春 130021）

實驗室是高校人才培養、科學研究的重要基地，實驗教學是培養高級思維創新型人才的重要手段[1-3]。沒有一流的實驗室，就沒有一流的大學[4]。實驗室的規模與質量是高等學校教學水平的重要支撐，高水平的實驗室是培養高素質人才的搖籃和反映教學水平的重要平臺。2010年7月國務院發布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中特別指出，要“加強實驗室、校內外實習基地等教學基本設施建設，強化實踐教學環節，推進創業教育”[5]。習總書記在2014年兩院院士大會上也強調“我國要在科技創新方面走在世界前列，必須在創新實踐中發現人才、在創新活動中培育人才、在創新事業中凝聚人才，必須大力培養造就規模宏大、結構合理、素質優良的創新型科技人才”[6]。實驗室的管理與建設水平已成為各高校展示辦學實力、教學水平和科研實力的重要窗口。推進高校實驗室管理改革對于實現人才強國戰略、提高科技實力具有重要作用。高效有序的實驗室管理模式，對于提高教學質量、保證科學研究的順利實施、提升學生分析和解決問題的能力、確保學生全面健康成長具有重要的意義。實驗室管理的最終目的是充分挖掘實驗資源的潛能[7]，提高實驗室設備的使用率和運行水平，提高創新型人才的培養質量[8]。

1 地質工程實驗教學中心存在的問題

吉林大學地質工程實驗教學中心是為地質工程專業本科生、研究生及教師提供實驗教學及科研的場所，針對創新型人才培養的需要，在地質工程實驗中心的實驗室管理中，目前存在如下問題：

（1）實驗室利用率低，網絡化管理程度低，實驗室對外開放程度低，導致實驗室資源浪費。地質工程實驗教學中心實驗室使用面積4624 m2，共有14個實驗室，其中“巖心鉆探工具實驗室”“鉆探設備實驗室”“巖石力學性質測定實驗室”“地下水與地熱鉆井實驗室”等12個實驗室主要用于本科生的實驗教學及大學生創新創業實驗項目，實驗室的利用率低，本科實驗教學工作量每年僅達到60～90學時。地質工程實驗教學中心的實驗儀器設備、實驗項目等內容，雖然可以通過學院的網絡平臺進行查詢，但用于實驗室管理的程度卻很低，無法查詢各實驗室及各個儀器設備的性能、參數及其運行狀態，也無法進行網上預約實驗。雖然建立了實驗室對外開放制度，但因實驗室管理人員不足，有效對外開放程度很低，造成實驗室空閑時間長、儀器設備完好率低及使用率低，實驗室資源浪費嚴重。

（2）實驗管理人員不足。大學生創新創業項目、教師科研的實驗工作多在休息日或晚上進行，而地質工程實驗教學中心只有6名專職實驗技術員，無法滿足14個本科教學實驗室的對外開放、大學生創新創業實踐項目及教師科研試驗的管理工作需要，也無法保證實驗教學中心的736套儀器設備的完好率及實驗室運行的安全。

（3）創新型人才培養背景下，對實驗教學和實驗室管理的規律認識不足。地質工程實驗教學中心沿用傳統的實驗教學模式，即主要是實驗教學只作為驗證理論、輔助理論教學的手段，導致實驗教學的質量徘徊不前。地質工程實驗教學中心的教學實驗項目共有33項，目前只有“無固相聚合物鉆井液的配制與性能測試”“泵吸反循環的形成”“金剛石單晶及復合片力學性能檢測”“地震物理模型實驗”4項實驗為設計性實驗。其他實驗項目，從教學過程上來看，基本上還是驗證理論性的和演示性的實驗，在創新型人才培養背景下，設計性實驗不足，影響了地質工程專業本科生實驗技能、綜合能力和創新能力的培養。地質工程實驗課程思政教育內容的建設也非常薄弱，影響了大學生不怕艱苦、勇于拼搏的工匠精神的培養。

隨著大學生創新創業訓練計劃、“互聯網+”項目、創新創業大賽等在高校中的廣泛推廣，實驗對于大學生創新創業能力及敬業精神培養的重要性越來越受到教育工作者的認同，創新型實驗室、創業型管理已成為高校實驗教學改革的重點。因此，將地質工程實驗教學中心的實驗教學管理與創新創業及敬業教育相結合勢在必行。

2 地質工程實驗教學中心主要管理改革措施

2.1 加強實驗室網絡化管理、加強對外開放，提高實驗室利用率

通過我校網絡教學平臺（超星爾雅學習通在線教學平臺），設立了地質工程實驗教學中心在線實驗課程，建立了地質工程實驗教學中心實驗教學資源庫。學生可實驗課前先通過網絡教學平臺查看實驗大綱，學習網絡實驗教學資源（包括實驗儀器設備性能、參數、內部結構及工作原理的三維動畫等），大大提高了實驗課的效率和實驗教學效果。在網絡教學平臺上公布地質工程實驗教學中心 14個實驗室的功能及可進行的實驗和操作項目、實驗指導教師、實驗室管理負責人等信息，并在每個學期前公布14個實驗室的實驗課安排計劃及空閑時間。學生通過網絡平臺方便選擇實驗項目，預約實驗時間、地點，并直接進入實驗室進行實驗、操作訓練及科研試驗[9-10]。

2.2 打造學生參與實驗管理的“實驗+”管理平臺，解決實驗管理人員不足的問題

地質工程實驗教學中心的管理工作十分繁重，既包括近600名學生的實驗教學、50余名教師的科研試驗，也包括736臺套各類實驗儀器設備、14個總面積近5000 m2的實驗室的管理工作等。參與實驗人員成分復雜，有本科生、碩士生、博士生及博士后工作人員、教職工等，實驗人員數量大、流動性大，管理工作繁雜、工作量大。同時，隨著社會經濟的發展、科研經費投入力度的加大，地質工程實驗教學中心的實驗設備種類、數量不斷增加[11]，學生及教師的實驗項目數量也大幅上升。實驗室管理人員的工作量成倍增加，管理力量明顯不足，嚴重影響了實驗室的運行效率及運行安全[12]。

根據管理學經典理論“最佳的管理模式應同步、充分調動管理者與管理對象的積極性，實現雙向主動參與、雙方共創共贏”[13]，搭建地質工程實驗管理平臺，調動學生的工作熱情，引導學生主動參與實驗管理，既可解決實驗室管理人員不足的問題，又給學生提供了提高管理能力和實驗技術水平的機會。地質工程實驗教學中心“實驗+”管理平臺選擇學習成績優良、動手能力強、責任心強的高年級本科生、碩士生、博士生（首選直博生、碩博連讀生）參與具體實驗室的日常運行、儀器設備操作、安全保障與檢查等管理工作。在學生參與實驗管理前均進行了嚴格的專業培訓、考核，及防火、防水、防電、危險品使用等安全教育。根據地質工程實驗教學中心管理現狀及實驗室教學與管理的工作量，“實驗+”管理平臺聘任了8名學生，學生上崗后熱情很高。既保證了實驗室的高效使用，又提高了學生的實驗技術和管理技能。

2.3 探索創新型人才培養背景下實驗教學和實驗室管理規律，提高創新型人才培養質量

為響應“大眾創業、萬眾創新”的號召，滿足創新型人才培養的需要[14]，將創新創業教育與地質工程專業實驗教學相融合，重構地質工程專業實驗教學方式，提高地質工程專業大學生的創新創業能力；加強實驗課程思政教育，弘揚勇于探索、勇于拼搏的工匠精神。在創新型人才培養背景下，為提高創新型人才培養質量，壓縮地質工程實驗教學中的演示性和驗證性實驗，提高設計性實驗比例。根據地質工程教學內容，由學生自主設計實驗內容、設計操作步驟、選擇實驗儀器設備等，并獨立進行實驗，提高學生的設計能力及實踐能力。通過開展設計性實驗，激發了學生動手實驗的熱情以及探索知識的欲望。在具體的實施過程中，教師先對學生的實驗設計思路進行評價與確認，再由學生自主實驗。這種授課方式使學生成為實驗教學的主體，也鍛煉了學生自主學習的能力。根據思政教育應貫穿課程教學全過程的要求，為發揮實驗教學更易培養學生吃苦耐勞、不畏艱險拼搏精神的特點，針對實驗中心的33個實驗項目，我們在每個實驗項目中挖掘了1個課程思政元素，如在“巖心鉆探工具”實驗項目中，針對5種鉆具結構和性能差異大，但各有所長的特點，教育學生人生的發展應適應社會的需求，發揮個人所長，才能更好地報效祖國；“鉆孔彎曲測量”實驗中，針對鉆孔彎曲的原因、預防措施及測量方法，教育學生在學習生涯中，應不忘初心，牢記使命，不能偏離為黨和人民學習的使命，要有自我防范意識，加強意志品質的鍛煉，自覺抵制各種不良風氣。

從地質工程實驗教學中心承擔的 33個實驗項目中，首先選擇了“巖石力學性質測試”“鉆進方法實驗”“鉆孔彎曲測量”等條件成熟的15個實驗項目進行設計性實驗項目的建設與教學示范，經1個學期的教學應用，效果良好。下一步對剩余的其他實驗項目進行設計性、綜合性實驗項目建設，最終使地質工程實驗教學中心設計性、綜合性實驗項目達到100%。

設計性創新實驗教學，大幅增加了實驗室的管理工作量，而采用“實驗+”的管理形式，由實驗管理人員、實驗教師、學生共同管理實驗室，很好地解決了實驗管理人員不足的問題。

3 結語

通過建立“地質工程學習通”在線實驗課程，建立地質工程實驗教學資源庫，建立“實驗+”實驗管理平臺，建設學生自主設計的設計性實驗項目，有效提高了實驗課程網絡教學的管理水平，提高了實驗室對外開放程度，提高了實驗室利用率，解決了地質工程實驗管理人員不足的實際問題，提高了學生的動手能力和創新意識及勇于探索、勇于拼搏的工匠精神。項目成果成功應用于地質工程專業本科生 33個教學實驗項目、大學生創新創業項目實驗、研究生的科學研究試驗等，完成實驗教學年學時量達到19.1萬人時。地質工程實驗教學中心的管理水平得到了明顯提高。