地方高校實驗資源共享模式及資源庫建設研究

李 燕，周峽，賈彩虹

（南京工程學院 a.經濟與管理學院；b.建筑工程學院，南京 211167）

0 引 言

為了滿足我國社會經濟發展的需要，應用型人才已成為我國大部分地方普通本科院校的人才培養目標。實驗室是培養學生應用能力、創新能力的重要教學場所，為了提高實踐教學條件和水平，高校長期投入大量資金和人力進行實驗室建設。處于知識大爆炸的時代，舊實驗設施更易因技術滯后而縮短生命周期，但實驗設施通常造價昂貴，地方高校獲得的財政支持有限，難以滿足不斷增長的建設需求。很多實驗設備利用率低，高校內部及高校之間實驗資源也常常重復建設。如果能充分共享實驗資源，將有效解決資源不足與使用效率低的矛盾。2018 年，教育部發布了《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0 的意見》，提出了布局建設一批集教育、培訓及研究為一體的共享型人才培養實踐平臺［1］的目標和舉措。近幾年，國家和各省級虛擬仿真實驗共享平臺建設取得豐碩成果，截至2021 年12 月，國家虛擬仿真實驗教學課程共享平臺已上線實驗項目3 250 個，江蘇省高等學校虛擬仿真實驗教學共享平臺上線實驗項目460 個。國內外很多高校及科研院所也致力于推動實驗設施的共享［2］。如何建立高校、高校各院系、科研院所及企業之間資源的深度共享也成為很多學者思考的重要問題。

1 高校實驗室建設現狀

1.1 實驗室建設成本高昂

實驗室建設周期長，投入巨大，高校有限的實驗室建設預算很難滿足各院系的所有實驗室建設需求。很多專業需要使用專用實驗設備，如軌道交通專業、機械工程專業等，實驗設備購置費用非常高昂，維護成本也很高，拆裝、檢修需要大型起重設備和專用廠房。對于很多高校來說，這樣的實驗條件在實際教學中很難滿足［3］。

1.2 實驗設備生命周期短

每種實驗設備都有自己的生命周期，計算機設備通常使用6 年左右，教學軟件、實驗設備也會因技術滯后、政策變化等原因不再滿足教學需要。隨著知識更新的速度加快，采用新技術、新方法、新理念設計的實驗設備和軟件層出不窮，從而使舊實驗設備更快面臨淘汰，實驗設備的生命周期有縮短趨勢。

1.3 實驗設施重復建設較多

高校之間、高校相近學科之間實驗設備重復投資比例較大。例如，高校各院系通常都有自己的計算機實驗中心，而計算機具有通用性，機房并不會滿負荷運轉，因此機房的重復建設造成一定浪費。相近學科或專業的實驗資源也處于相互封閉、重復分散的狀態。

1.4 部分實驗設施利用率不高

由于課程設置和招生人數等原因，很多高校部分專業性較強的實驗設備利用率較低。有的設備只針對一個專業的一門課程，而一個專業只招收一個班的學生，因此一年只使用幾十個學時，設備使用效率極低。

1.5 建設水平參差不齊

由于地域經濟發展程度不同，部屬高校與地方高校、雙一流高校與普通院校的財政投入力度不同，存在實驗資源分布不均的問題［4］。很多高校既有國家級重點實驗室，又有省級示范中心和校級實驗中心，建設水平差異很大。依托一流學科、一流專業和一流課程的實驗體系和設施通常更為先進、完備，由于沒有共享，這些先進的資源無法提高使用效率，也不能產生輻射和示范效應。

2 實驗資源共享模式

根據實驗資源共享范圍和共享主體的不同進行劃分，實驗資源共享主要有校內共享、校際共享、企業共享、國際共享四種模式。

2.1 校內共享

校內各院系之間的實驗資源共享首先需要考慮共享模式，教務處作為教學管理的職能部門，可以牽頭在本校范圍內建立合理的共享機制，協調管理，促進各院系實驗中心合作共享。為提高資源共享積極性，可以采取一定的激勵措施進行有償共享。例如，可按實驗資源對外共享的人時數記分，并按管理難易程度乘以系數，定期統一結算。對于大型儀器設備，除用于實踐教學外，還要充分挖掘其科學研究、社會服務方面的應用價值。校內共享也可以采取由具有相關專業的院系共建實驗室的方式，如某高校經濟與管理學院的工程造價專業與建筑工程學院共同建設BIM 實驗室，建成后兩個學院共同管理，共同應用。另外，高校在購置科研設備時，可兼顧實驗教學與創新創業的需要，從而促進科學研究與實踐教學共享設備，提高科研設備使用效率。

2.2 校際共享

校際共享主要有三種方式。第一，可以共享線上實驗資源。很多高校擁有線上實驗資源，如虛擬仿真實驗平臺或采用B/S 架構的實驗教學軟件。這類資源只需要擁有賬戶和訪問權限即可使用。很多虛擬仿真實驗資源已掛靠國家級或省級虛擬仿真共享平臺，可以免費使用，但學校應在確定使用前，與資源提供方溝通使用方式、使用人數及使用頻率等基本信息，使資源提供方做好必要的準備。第二，可與學科綜合優勢明顯的院校合作，針對緊缺實驗資源進行共建共享。通過集中優質教學團隊共同建設，可以開發出更先進、更有特色的實驗課程和實驗設備。第三，對于造價高、建設或管理難度大而本校暫無建設條件的實驗設施，可與本地域內具有該設施的高校、科研院所尋求合作模式進行互利共享或有償使用。例如，軌道交通專業實驗設施造價高、建設困難大，可以采用共建共享本地域內實體實驗設施和虛擬仿真實驗項目的模式［3］。

2.3 校企共享

高校可與企業合作共同投入資金與技術建設實驗設施［5］。建設完成后，高?？梢詾槠髽I培養符合企業個性化需求的人才，高校實驗室也可以作為企業員工的培訓基地，實現互利共贏。高校也可與企業、科研院所三方共建共享實驗設施，促進實現學校教學、技術創新與行業應用的融合發展，以產業和技術發展的最新需求推動人才培養改革［1］。很多企業開發了專用于教學的軟件版本，可以免費使用，高校可尋求該類產品與本校教學的契合點，合理利用。

2.4 國際共享

部分高校與國外院校建立了合作關系，可以充分利用信息技術的發展，進行遠程教育合作。對合作院校擁有的優質線上實驗資源，可以采用MOOC 等手段促進資源共享。

3 實驗資源庫構建

為提高實驗教學質量，節約實驗室建設資金，可利用校外共享優質實驗資源，建設實驗資源庫。

3.1 實驗資源的來源

長期以來，高校所使用的實驗資源多為自行購置，是高校實驗資源的主要來源。除自有實驗資源外，目前高?？色@取的實驗資源主要有以下五個來源。

一是國家虛擬仿真實驗教學課程共享平臺（iLab-x，實驗空間）和省級虛擬仿真實驗教學共享平臺。這類虛擬仿真實驗資源都經過專家評審，具有較高的建設水準，可以解決很多實物實驗資源無法解決的問題，如實驗周期長、實驗環境具有危險性、實驗設備價格過高、實驗條件難以重現等。

二是在相同學科領域領先的高校線上實驗資源，如依托一流學科、一流專業或一流課程的實驗資源通常經過資深教學團隊反復打磨，并獲得更多建設資金支持，具有較高的建設水平。

三是同地域兄弟院校或科研院所的實驗資源。由于距離較近，這類高?；蜓芯克膶嵨飳嶒炠Y源便于共享。

四是企業開發的線上實驗平臺或軟件產品的教育版。這類實驗資源的主要優點是性價比高，使用方便靈活，服務及時，實驗軟件可根據自己的需求進行修改，建設周期短或沒有建設周期。

五是合作國際院校的優質線上實驗資源。

3.2 資源庫的建設流程

實驗資源庫的建設可根據高校人才培養層次和目標進行定位，以本校實驗資源為基礎，以國家級和省級虛擬仿真實驗教學共享平臺為重點，以兄弟院校和企業的網上實驗平臺及實物實驗資源為補充。實驗資源庫應具有開放性，可隨時剔除落后資源，加入先進資源，使高校實驗資源長期保持先進性。實驗資源庫建設開始前應成立由領域專家、任課教師、實驗人員組成的項目組。實驗資源庫建設流程一般包括資源搜集、教師試用、團隊優選、專家評估、教學驗證五個環節，如圖1 所示，實施順序可以根據高校教學和管理的實際情況進行調整。

圖1 實驗資源庫建設流程

第一，資源搜集。以專業為單位組織實驗資源庫建設項目組，通過多渠道搜集本專業可用的實驗資源，將可獲得的實驗資源全部納入備選資源，形成備選實驗項目列表。

第二，教師試用。由相關專業任課教師、實驗人員試用，對于線上實驗項目還要組織學生進行并發壓力測試，剃除效果不好或與本專業培養層次不符的項目，形成新增實驗項目列表。

第三，團隊優選。將新增實驗項目與原有實驗項目列表合并，由該專業教學團隊研討、打分，根據人才培養目標和課程體系優選實驗項目，編寫實驗大綱，形成新的實驗教學體系。對于知識點相同或相近的實驗資源，可以納入實驗資源庫候補，以備發生故障或人數超負荷時使用。

第四，專家評估。聘請相關領域專家對新的實驗大綱、實驗項目、實驗體系進行評估，項目組根據評估結果進行整改，最終形成專業實驗資源庫雛形。

第五，教學驗證。按照新的實驗大綱進行1～2 輪實驗教學，對實驗教學質量進行量化評估，調查驗證新實驗資源和新實驗教學體系的先進性、有效性及師生滿意度，并再次優化實驗資源庫。

3.3 實驗資源庫建設實例

以南京某高校物流管理專業為例，實驗資源庫內容如表1 所示。由表1 可知，實驗資源庫涵蓋了課程實驗、課程設計、認知實習、綜合實訓、學科競賽等環節，可以為教學、學科競賽、創新創業提供全面服務。實驗資源分別來自本校資源、國家級虛擬仿真實驗共享平臺、江蘇省高等學校虛擬仿真實驗教學共享平臺、兄弟院校以及企業線上資源。

表1 物流管理專業實驗資源庫

4 結 語

本文在探討高校實驗資源共享模式的基礎上，分析了建設高校實驗資源庫可用資源的來源，提出了實驗資源庫的建設原則和建設步驟。通過共享實驗資源，可以節約高校實驗室建設費用，提升實驗設備使用效率和管理水平。建設開放性的高校實驗資源庫是引進先進實驗資源的重要途徑，可提升優質實驗資源的輻射效應和引領示范作用，有利于推動形成教學效果優良、開放共享有效的高等教育信息化實驗教學項目新體系，對高校提高人才培養質量有重要意義。由于在實驗資源的共享實踐過程中存在諸多制約因素，我國地方高校實驗資源共享還處于起步階段，今后還需要開創性地研究探索靈活多樣的共享模式和保障機制。