新工科背景下民辦高校應用型實驗室建設模式的研究

汪 強 敖希琴

（安徽新華學院<大數據與人工智能學院>，安徽 合肥 230088）

1 新工科對實驗室建設提出新的挑戰

2017年2月以來，為積極響應“中國制造2025”“互聯網+”“網絡強國”等國家戰略[1]，教育部大力推進新工科建設，探索引領全球工程教育的中國模式，將新工科理念應用于“卓越工程師教育培養計劃”“產業合作協同育人項目”“雙一流高校建設”，助力高等教育強國建設，為社會培養高素質復合型新工科人才。新工科對實驗室建設提出新的挑戰，主要體現在以下方面。

1.1 實驗室建設和實踐教學向應用型轉變

當下云計算、大數據、人工智能、虛擬現實、區塊鏈等新興技術深刻地改變著人們的工作、學習和生活方式，高等教育綜合改革勢在必行。經過幾年的發展，安徽省構建了地方應用性高等教育發展新模式，遴選一批“地方應用型高水平大學”立項建設單位，安徽新華學院便是其中之一。按照應用型辦學定位和發展模式，構建高校應用型人才培養模式，重點建設應用型學科、應用型專業、“雙師雙能型”應用型教師，確立應用型人才培養評價和質量保障機制，培養卓越應用型人才[2]。實踐教學是培養學生實踐應用和創新能力的重要一環，是實現應用型人才培養的必由之路，高校必須把實驗室建設與實踐教學向應用型轉變，搭建應用型實驗室建設模式，建設滿足涵蓋實踐教學、實訓教學、學科競賽、創新創客開放等多方需求的綜合性實驗室集群，提高實踐教學質量，培養學生的綜合能力。

1.2 實踐教學改革趨向產教融合

新工科必然帶來校企合作、產教融合在課程、教材、軟件支持、聯盟合作上的探索和實踐，帶來高校實踐教學和人才培養模式的革新，具體體現在以下幾個方面。

1.2.1 推動實踐教學環節師資力量優化

工程人才質量的提升離不開一線教師大量精力的投入，傳統的實驗課教師已經不能適應新工科實驗課程教學方案的實施[3]，具體表現為：授課教師理論基礎知識較為扎實，但普遍缺乏真實的行業工程實踐經驗，多學科交叉的綜合實踐應用能力較為薄弱。為根治這一問題，各高校紛紛出臺“雙師雙能型”師資培養計劃和政策，鼓勵教師下企業掛職、參加行業各類專項師資培訓和行業證書認證等，幫助教師及時跟進和實際運用業界先進工程技術，繼而移植嵌入課堂教學。同時，引導教師積極開展以新工科人才培養為導向的實踐教學內容、教學方法、考核方式等改革，提升實踐教學效果和教學能力。最后，加強與優質企業的產學研協作育人，引進企業工程師和高管承擔具體的實驗實訓教學任務以及畢業設計、大創項目和學科競賽項目指導等，擴充優化師資力量。

1.2.2 革新考核方式和學習方式

課程考核是檢驗學生學習成果的重要方式，傳統的卷面考核方式顯然無法實現學生的能力考核評測。綜上，高校在加強實踐教學內容和教學方法改革的同時，也要注重實踐教學考核方式的改革，加大過程性考核比例，注重考評學生實驗項目方案設計、實驗過程技術方法、實驗結果效率效能等綜合能力，強調過程考核和能力考核，培養學生創新思維、發現問題和解決問題的能力、實踐應用能力以及團隊協作能力等。同時隨著高校信息化建設的成熟與完善，智慧教學已逐漸成為一種常態，MOOC、SPOC、智慧課堂、翻轉課堂等新興教學方式已經廣泛應用于高校通識教育課程和專業課程的學習。尤其是基于云平臺的虛擬仿真實驗課程的學習方式也被越來越多的高校應用和推廣，學生的學習方式更加的靈活和高效。

1.2.3 助力雙創人才培養

“大眾創業、萬眾創新”的雙創理念是李克強總理在2014年提出來的，為高校大學生創新創業提供了具體的方向和目標。高校的首要職責是培養德才兼備的復合型人才，故此近年來各高校都始終注重培養大學生的創新創業能力教育，通過產業孵化基地、SYB創業培訓、增開雙創課程等形式訓練、培養、提高大學生們的創新意識和創業能力。當下，大學生創業能力普遍面臨市場經驗不足、創業方式單一、創業項目和計劃不科學等主要問題。綜上，高校要充分結合創新實驗室、創客空間、創業孵化基地等營造創新創業氛圍，同時要結合行業、企業資源積極開展國家級、省級大學生創新創業項目申報，聘請企業家或創業成功人士參與創新創業教育課程規劃設置和聯合指導學生，通過講座交流、指導大創項目或創新創業大賽等方式助力雙創人才的培養。

2 民辦本科高校實踐教學存在的問題

實踐教學是應用型技術人才培養的重要組成部分，是學生工程實踐與創新能力培養的必要環節。盡管民辦本科高校十分重視實踐教學環節，但在實踐教學過程中仍主要存在以下問題。

2.1 缺乏對學生綜合素質和學習興趣的培養

傳統實驗教學是一種以驗證性實驗為主的教學活動。在學生不熟悉實驗設備的情況下，要求學生按照指定的實驗步驟進行操作和記錄實驗數據，學生很少關注實驗現象及其背后的理論知識。這種實驗教學忽視了對學生創新能力以及研究分析解決問題能力的培養，嚴重束縛了學生的創造思維與創新能力，容易導致學生喪失學習興趣。

2.2 實驗教師隊伍建設滯后

截至2020年年底，我國相關戰略性新興產業新設數據科學與大數據技術、機器人工程、網絡空間安全、網絡與新媒體、智能科學與技術、城市地下空間工程、互聯網金融、新工科專業等專業。新專業的實驗教師隊伍缺口很大，但往往是由校內在崗的實驗教師兼任，一方面，高校實驗教師僅熟悉和了解自身專業的知識，對這些新興專業的知識和實驗教學難以勝任。另一方面，高校實驗教師普遍缺乏工程實踐經驗，沒有解決工程現場的專業能力，無法有效地培養學生的工程實踐能力。

2.3 專業實驗室利用率不高

盡管大部分高校實驗室已全面向本校學生開放，但是專業實驗室尤其是專業性特別強的專業實驗室設備閑置的現象普遍比較嚴重。因此，承擔教學任務的專業實驗室利用率較低，極易造成專業實驗室的資源浪費。

3 “三雙培養”應用型實驗室建設模式的探索與思考

實驗室建設模式改革，既是一個理論問題，又是一個實踐問題。推行民辦高校應用型實驗室建設模式改革，有助于深化學生個性化能力教育研究，有助于加大教師教學能力提升和專業發展研究的力度，有助于強化學校辦學特色。

3.1 構建“三雙培養”應用型實驗室建設模式

尊重能力差異性特點和滿足個性化需求對于學生的持續性學習和發展十分重要，這是“以人為本”的主體性教育哲學的時代呼喚。為全面落實培養實踐能力強、創新能力強、競爭力強的高素質復合型應用型人才培養思路，高校應將實踐教學改革與實踐教學質量提高作為一項長期且重要的教育教學活動納入學校重點工作，構建基于“三雙培養”的應用型實驗室建設模式[4]，具體如圖1所示。

圖1 “三雙培養”應用型實驗室建設模式模型圖

“三雙培養”的應用型實驗室建設模式是指在智慧校園信息化建設的環境下以“實驗室+云學習平臺”雙課堂學習為基礎，在深度校企產學研合作的基礎上以“工程師+專業教師”雙師資教學為手段，繼而最終實現學生“應用能力+創新能力”雙能力培養目標的實現[4]。“三雙培養”應用型實驗室建設模式，充分體現以學生為主體的教育教學形式，對教師教學能力和專業知識水平提出了更高的要求，教師只有不斷地學習和發展才能適應新工科時期教育教學改革發展的步伐。如果說學生的能力培養和個性發展是實驗室建設模式改革的終極追求，教師教學能力和專業成長是實驗室建設模式改革的必然結果，那么，學校辦學特色的形成就是實驗室建設模式改革的自然追求和結果。

3.2 “實驗室+云學習平臺”雙課堂學習

2021年2月，教育部印發《普通高等學校本科教育教學審核評估實施方案（2021—2025年）》，啟動“十四五”新發展階段高校本科教育教學審核評估工作，實行“兩類四種方案”的分類評估，其中對以應用型人才培養為主要方向的普通本科高校和地方應用型普通本科高校分別建立評估指標體系，引導高校實現應用型人才培養的特色發展。同時結合專業評估、工程教育認證、一流專業建設、一流課程建設等工作為契機，各高校也越來越重視提升新工科人才培養的能力，不斷加大學校硬件建設投入，加強學校智慧校園建設與現代信息化實驗室建設。2020年，新型冠狀病毒肺炎疫情期間，全國全面推廣“停課不停學”的線上教學活動，涌現出一大批線上智慧教學平臺，如“學習通”“雨課堂”“藍墨云”“課堂派”等。隨后，高校也開始重視智慧學習平臺的建設，應用云計算虛擬化技術、大數據技術、人工智能技術等，建設集成知識能力與學習任務貫穿于“教、學、管、練、測”各個環節的校園云學習平臺，實現“課堂實驗室訓練”+“課后云學習平臺自學”的雙課堂學習方式，充分體現“以學為中心”的教育教學改革導向。

3.3 “工程師+專業教師”雙師資教學

課程學習是學生能力培養的重要載體，而教師教學水平的高低則直接影響學生培養的質量。高校要實現新工科人才培養目標的實現，首要應加強應用型課程建設，同時也要提高教師的教學水平和教學質量。高校培養學生的最終出口是就業或者創業，為避免學生培養與職場要求相脫節，高校必須持續加強校企產學研合作辦學力度，與企業形成合力提高學生的綜合能力和就業競爭力。綜上，高校重點應加大“雙師型”教師隊伍的建設，在學校自有教師的基礎上引入企業工程師或高管參與具體的教學環節，如邀請企業共同制修訂專業培養方案、課程教學大綱、實訓講義等，聘請企業工程師承擔具體的實訓課程教學任務、指導學生畢業設計、指導學科競和創新創客研究、培訓行業資格證書認證等，聘請企業高管開展行業學術報告講座、培訓職業生涯規劃課程等。以企業工程師（或高管）和學校自有教師“雙師資教學”為手段，實現專業共建、課程共建、教學共擔、學生共培。

3.4 “應用能力+創新能力”雙能力培養

新工科人才培養的核心是實踐應用能力和創新能力的培養。實踐教學是實現學生實踐應用能力和創新能力培養的重要環節，高校需建設集“學、訓、研、創”四位一體的應用型實驗室集群，涵蓋展示體驗、實驗實訓教學、教師科研攻關、學生創新創客創業開放、學科競賽及行業證書認證集訓等全方位、全體系的使用需求。展示體驗可以引領學生對本專業知識和新興技術及應用形成正確的認知，教師科研攻關可以學生培養研究精神和專業能力，實驗實訓教學和行業證書認證集訓可以訓練、強化和鞏固學生形成扎實的實踐應用能力，學科競賽及創新創客創業活動可以培養學生的學習能力和創新意識。綜上，通過實驗室與云學習平臺的基礎建設，依托企業師資資源開展深度校企協同育人，可以有效保證學生良好的學習能力、實踐應用能力和創新能力培養目標的實現。

4 結語

民辦高校實現應用型人才培養和特色發展，必須要重視實驗室建設和實踐教學質量的提高。構建基于“三雙培養”的實驗室建設模式，充分體現了學校應用型實踐教學改革的方向與恒心，以地方應用型高水平大學建設為指導，可以有力地促進校企合作、產教融合、能力培養的理性發展和辦學特色的形成。