一流學科背景下高校實驗室改革探索

高 宇 丁緒武 趙旭東 張 星

上海工程技術大學 上海 201620

建設世界一流學科是中共中央和國務院作出的重大戰略決策，有利于提升高校的綜合教育實力并培養現代化的一流人才，對于提高我國的教育發展水平和國際核心競爭力具有十分重要的意義。隨著一流學科建設的深入發展，眾多高校將實驗教學改革作為推動學科建設的切入點，實驗是現代高等教育中必不可少的環節，是引導學生將理論知識轉化為實踐能力和科研能力的重要途徑，對于夯實基礎學科建設以及促進應用學科與行業產業相結合均有重要作用。近年來，為了增強對一流學科建設的支撐，國內各高校開始重視實驗室的改革并逐步提高實驗室建設水平。實驗室作為高校教學和科研的基礎支撐單位，已獲得高校的持續關注和重點支持，在軟硬件方面均取得一定的進步。但傳統實驗室暴露出的若干問題影響了一流學科的成長，因此實驗室的現代化改造已是大勢所趨。現代化實驗室在人才管理、設備管理、安全管理及資源管理等層面進行優化，為高校發展一流學科起到支撐和保障作用，從而進一步提高了高等院校的學科發展水平。

一、當前困境

(一)實驗室隊伍不能支撐學科前沿發展

高校實驗室作為教學和科研的支撐部門，建設重點長期聚焦于實驗環境的改善和實驗設備的更新方面，而忽視了人才隊伍建設對實驗室發展的重要性。實驗室的人員配置在年齡結構、學歷結構、職稱結構等方面均有結構不合理的現象發生[1]。第一，實驗室人員的年齡梯隊存在斷層，國內高校的實驗室隊伍普遍存在老齡化現象。雖然近年來新引進了一些擁有更高學歷的管理人員，但是他們缺乏實際的實驗室工作經驗，在專業應用能力和管理經驗上存在明顯不足，從而導致了中堅力量缺失。第二，實驗室人員的學歷層次仍需提高，目前人員的學歷分布以本科和碩士為主，而博士占比較少，這會導致實驗室人員對本學科的前沿發展沒有充分的研究，甚至滯后于實驗教學內容。第三，實驗室隊伍的職稱普遍偏低，以初級和中級為主，而高級職稱占比很小，存在專業知識較為陳舊和管理模式較為固化的現象，不利于發揮現代實驗儀器的教學效果，對一流學科的建設和發展助力有限。

(二)實驗設備管理未考慮學科建設目標

實驗室設備是開展實驗教學和科研不可缺少的工具，一流學科建設中的每一次重大進步都離不開實驗設備的支持。在各高校大力推進一流學科建設的過程中，實驗室的儀器設備作為教學科研和學科發展等各項工作的基礎和前提，目前缺乏科學化的管理手段。由于實驗室設備數量眾多并持續增加，這給設備管理帶來的挑戰主要有兩方面。第一，設備采購與學科發展規劃相駁。高校除了對老舊設備進行更新外，還會根據科研項目購置先進儀器，但項目結束后相關設備利用率較低[2]。產生這種現象是由于在設備采購規劃前期，未考慮本學科的實驗特點和長期發展目標。第二，多數高校實驗室設備管理還未信息化，不便于學校統一管理，不能在校內進行設備信息共享。高校實驗室設備通常具有數量大、種類多、需定期維護等特點，僅靠人工記錄和歸檔很容易造成管理混亂和信息丟失。現階段，國內很多高校仍以紙質檔案的方式統計儀器和設備情況，對不同時期購入的設備難以精準定位，這給定期檢修和維護造成困難，長此以往影響了教學和科研的實驗效果，進而影響到學科建設的長足發展。

(三)實驗室安全管理影響學科高質量發展

高校實驗室安全是實驗教學的開展和科研進展的重要前提，由于很多理工科的學習和研究不能離開實驗實踐，各高校為了保障實驗的順利進行都在持續開展實驗室安全檢查工作，以排除安全隱患，但實際檢查過程中仍存在許多問題。第一，缺少專業的安全檢查人員[3]，檢查的質量和專業性難以保證。當前實驗室安全檢查多由本校的保衛處或資產處負責，安全檢查人員不了解所有學科的實驗室安全知識，一些安全檢查負責人對于物理、化學、生物等學科的實驗安全驗收標準存在知識漏洞，還需要進一步的培訓。第二，安全檢查流于表面[3]，無法發現深層次的安全隱患。由于高校實驗室占地廣、設備多、各學科的情況差異較大等問題，在安全排查時容易產生遺漏，近年來各高校都逐步完善了安全管理制度，但安全排查的有效性仍有可加強的空間。第三，對于安全管理工作的監管不充分，對于臺賬中信息缺失和安全管理不合規的現象缺少及時的監管。很多高校仍在使用紙質臺賬作為記錄方式并定期收取檢查，大量的紙質信息給安全監督工作造成較大負擔，導致信息監管不到位的現象發生。第四，目前為保障實驗室用水用電安全，實驗室的水、電、門、窗等普遍依靠人工開關，數量眾多的實驗室給學校的整體監管工作增加了難度，實驗室的開放時間難以準確地管理并監控。

(四)實驗室資源利用率影響學科發展效率

當前很多高校的實驗室發展受到空間資源分配不合理和預算有限的制約，主要表現在建設實驗室時，缺乏科學合理的前期規劃。一是實驗室空間資源利用率較低。由于不同學科所建設的實驗室在實驗環境和建設標準等方面存在較大差異，許多教學型實驗室在承擔相關課程的實驗教學后長期處于空閑狀態，這在一定程度上造成高校的資源浪費。近年來，國內高校一直在摸索如何以適合的方式將實驗室定期開放給本科生、研究生用于實踐練習，但由于實驗過程可能會存在安全隱患。目前，國內很多高校已經開始著手利用智慧實驗室來解決實驗室空間利用率的問題，但仍有很多值得探索和不斷完善的空間。二是預算有限，資金分配不合理。高校實驗室的發展受資金支持情況的影響較大，由于預算的制約，在設備采購、網絡改造、智慧實驗室建設上，資金分配不合理的現象時有發生。具體來說，在采購大型設備時，缺乏對本學科未來發展方向的分析，對于大型設備后期利用率的預判不足，導致一些昂貴設備的利用率較低；在專業設備的使用上，教學和科研團隊往往傾向于延續使用過去的實驗方式，而不習慣于使用學科前沿的研究方案，未能讓先進設備發揮最大價值；在進行網絡改造時，由于開銷較大并且改造過程耗時較長，不能及時更換已損耗的硬件設施和已老化的布線，與此同時，較低的網速也對現代化的實驗教學造成負面影響；近年來國內高校普遍著手建設智慧實驗室，但在建設前期，缺乏對于學科適用性和經濟合理性的充分論證，從而造成投入了大量的建設成本，但卻對一流學科的發展助力有限。

二、應對措施

(一)建設一流隊伍為學科發展提供人才保障

根據2015年國務院印發的《關于統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，高校一流學科的建設要以建設一支知識結構全面的高素質實驗技術隊伍為切入點。實驗室是高校將理論和實踐相結合的重要根據地，建設一流學科需要一流的實驗室，而一流實驗室離不開一流的人才隊伍。因此，高校建設實驗室的首要任務就是推進實驗室人才隊伍建設，才能為實驗開展、學科建設、專業發展和人才培養提供有力保障。具體解決措施可分為三個方面：首先，高校管理者要轉變觀念，重視實驗室建設在學科建設中的地位，改革實驗室隊伍的人才的培養方案，提高對實驗室人才隊伍建設的重視程度，以及對實驗室管理者的管理能力和科研能力要求，從而為實驗室建設和發展注入新活力。其次，應著手于優化隊伍結構，為提高隊伍的整體素質建立制度保障，改變當前年齡結構、學歷分布、職稱結構不合理的現狀[1]，提高對新進人員的專業素養和科研能力要求，并鼓勵實驗室管理人員參與相關學科的進修和培訓，從而更好地為建設一流學科提供服務和支持。最后，要建立健全激勵機制和考核體系，改革激勵機制以促進團隊高質量發展，在考核時應充分考慮實驗室人員對教學和科研的貢獻，關注人員對一流學科建設和發展的推動作用，全面激發人才活力。

(二)設備管理要具備一流學科建設思路

高校在設備管理方面要革新思想，依據一流學科建設的目標和發展計劃，緊貼本學科的教學科研特點，完善設備管理流程的制度建設，并進一步探索智能化的設備管理方案。第一，設備采購要圍繞學科特性和建設目標，并參考學科的特色和優勢，制定合理的設備購置方案。對設備采購要考慮學科建設的長期規劃，在采購前根據學科實驗特點、學科發展方向、人才培養目標等進行討論和分析，避免現用現買、用后廢棄的現象發生[2]。第二，對實驗室現有設備采用信息化管理，逐步實現設備的電子化備案和全流程的信息化管理，避免重復購置、遺漏設備信息等現象，為長期科學化管理建立規范化的流程。第三，建立設備預約管理平臺，為大型儀器提供共享機制[2]，從而為學科的教學和科研活動提供更加完善的硬件支持。管理平臺應分為前后臺，系統前臺為師生提供儀器預約，后臺為實驗室管理員提供使用審批、狀態監測和數據統計，從而更好地記錄設備使用情況以便后續溯源，從而實現安全高效的設備及儀器的開放共享。

(三)安全管理要具備一流學科建設思路

高校實驗室的安全管理需要建立完善的安全管理體系，高校要根據一流學科建設的目標來制訂安全管理方案，在管理目標上與學科目標保持統一，從而更好地為學科發展提供支撐。第一，在校內建設一流的實驗室安全管理機構。安全管理人員要對現代化實驗室的安全管理有充分思考和深度實踐，安全建設要以標準化、信息化、數字化和智能化為目標[4]，從而高效地配合一流學科發展。更重要的是，在進行安全檢查時，要對需要重點檢查的學科制訂針對性的檢查方案，并安排了解此學科特點的檢查人員參與督查工作，從而保障安全檢查的有效性。第二，建設一流的實驗材料管理方案。對于危險化學品要進行全流程的信息化管理，對于申請、購買、領用、存放、處理和銷毀等流程進行數字化監控，利用智能系統及時發現危化品的安全隱患，對于廢棄化學品進行合理處置[5]。第三，開展現代化的實驗室安全教育。加強新進師生的安全教育，保證安全教育的有效性和安全知識傳達的全面性，優化實驗室準入的考試方案，增加智能化的考試內容，從而保障安全學習效果。此外，要充分利用線上平臺和數字資源開展安全培訓，加強對實驗室管理人員的考核和培訓[6]，為學科的良性發展保駕護航。

(四)整合優勢資源推進一流學科建設

持續提升實驗室的資源利用率對一流學科的發展有助力作用，實現實驗室資源的高效利用是建設一流實驗室的必要措施。第一，對硬件設施采購建立中長期的合理規劃，針對學科特點和實際實驗需求制訂采購方案，確保硬件設備的可持續性利用。此外，應整合現有硬件設備以減少重復購置，避免因項目結束導致的資源浪費現象[7]。第二，合理規劃實驗室空間以提高空間利用率[7]。高校的實驗室除了承擔本校師生的實驗教學任務外，通常還需要承擔科研項目和研究生培養的實驗任務，應根據學科實驗特點來改革空間分配方案。例如面向師生提供在線平臺用于申請空閑狀態的實驗室，使師生能夠更便捷高效地預約實驗場所及設備，從而為一流學科建設創造良好的實驗室環境。第三，建立資源共享平臺以提升學科活力。整合本校乃至本市的資源，通過信息化的方式實現數據共享和資源共享[8]，為師生提供跨專業、跨院系的知識資源共享，從而拓寬師生視野并激發學科活力。

結語

在建設世界一流學科的背景下，深入分析高校實驗室的發展現狀和當前存在的問題，國內實驗室普遍在人才管理、設備管理、安全管理以及資源管理方面存在不足，表明我國高校在實驗室建設上還有很大的探索空間。從助力一流學科建設的角度出發，高校建設一流實驗室可從四個方面進行改革和探索：第一，通過建立一流的人才隊伍來提高實驗室的綜合管理水平，更好地為學科發展服務；第二，建立符合學科特點的設備管理方案，設備更新方案要充分考慮學科特色并緊跟學科發展變化；第三，提高安全管理水平，深入了解學科特點并建立有針對性的安全管理體系；第四，提升實驗室的資源利用率，依據學科的實際實驗需求來優化資源管理方案，減少實驗室的資源浪費。以此建立現代化的一流實驗室，使得實驗室的作用能有效發揮，更好地為學科建設提供教學和科研的基礎保障，從而推進一流學科建設，提升高校的辦學水平和核心競爭力。