与教学改革良性互动的实验平台建设研究

李彦启 黄 坤

（天津科技大学，天津 300222）

一、教学改革对实验平台的要求

1.顺应新形势下人才培养对教学改革的新要求

21世纪是人才竞争的世纪，加强人才培养已成为世界各国应对世纪挑战的重要手段和现实任务。德国实施了学生在企业接受实践技能培训与在学校学习理论知识相结合的“双元制”模式以培养高技能人才。日本提出学科课程宽度与深度并重的教育理念，并通过提升实验平台水平和产学研合作等方式加强实践训练，培养高水平应用人才。

在我国，经济社会对工程应用型人才需求也日益迫切，人才培养已上升为国家战略。近年来，为响应国家从制造大国向创造大国转型的需要，教育部在“十一五”期间启动了 “人才培养模式创新实验区”建设计划（2007年），并在三年内先后批准了400余个具体实施项目；随后又以工程实践人才培养为目的启动了 “卓越工程师教育”（2009年）等建设项目。“十二五”期间，教育部提出“着力创新人才培养模式，着力提高学生实践创新能力，大力提升人才培养水平”的新要求，并继续实施“卓越工程师培养计划”，旨在为培养适应经济社会发展需要的高质量应用型人才规划蓝图并提供专项支持。伴随着创新实验区和卓越工程师培养计划等项目建设成果的不断产出，培养学生的实践创新能力和工程能力逐渐成为教育界的普遍共识，人才培养目标日趋明确。

2.支持教学改革的实验平台建设目标

新的人才培养目标对高校进一步深化教学改革提出了新要求，而教学改革的顺利推进却很大程度上依赖于高水平实验教学平台的有力支撑。实验教学平台不仅能为教学改革的顺利实施提供适宜高效的实践场所，还能通过与教学改革活动的深度磨合实时检验改革效果，使得教学改革的修正和新一轮改革需求的孕育成为可能。因此，努力加强实验硬件平台及软环境建设，瞄准学校可持续发展的关键领域和环节，将实验室建设资金重点倾向于教学实验平台建设和专业能力实践基地建设，促进实验平台开放共享，并做好实验室投入与运行的绩效评价和人才培养质量的追踪评估，是深化教学改革，实现人才培养目标的重要保障。

二、当前实验平台建设存在的不足

在此全面突出人才培养的改革背景下，各高校相继启动了实验平台建设与教学改革互动的研究与探索。但由于多方面的原因，实验平台建设仍存在一些不足之处，制约了其支持教学改革功能的发挥。具体表现在以下三个方面。

1.实验平台建设滞后于学校规模发展

由于学校扩招及实验设备耗资大等原因，实验室硬件建设跟不上迅速扩大的实验教学需求。很多高校实验室存在实验仪器台套数不足、型号规格落后、实验项目单一等问题，严重制约了实验教学质量的提高及实验室的建设和发展，不利于培养与时俱进的人才。

为了解决这一问题，有些实验室采取了增加仿真实验来突破实验资源短缺的瓶颈。尽管仿真实验在实验教学过程中具有积极作用，但它仍具有局限性。一方面，仿真实验中的仪器相对比较精确，是学生不能通过数据处理、误差分析等环节训练来体验和分析产生误差的主要原因。另一方面，在使用仿真软件的过程中，对仪器的操作缺乏真实感，并且缺少实际动手的机会，从而减少了学生在实验中遇到实验故障并排除故障的机会。因此，加大投资力度，不断完善实验室硬件平台建设仍然是高校突破制约瓶颈不可或缺且亟需加强的主要举措。

2.实验平台资源整合与开放共享不足

在当前高校实验平台建设过程中，各自为政的现象较为突出，缺乏顶层设计和统一规划。各学科之间壁垒森严，交叉融合不充分，直接导致实验资源重复建设，造成资源浪费和利用率低下，不能充分发挥实验室的人才培养功能。同时，实验平台的开放共享情况仍不理想，共享平台的建设速度较慢。

3.实验平台建设“重投资、轻考核”

高校实验室建设长期以来存在“重投资、轻考核”倾向，重视前期的建设计划投入，轻视后期的平台产出考核。这一倾向导致实验室平台建设缺乏科学规划依据，实验室及实验教学资源使用效益低，实验教师和实验技术人员队伍建设不够系统化等不足之处逐渐显露，使得实验平台在培养高水平人才方面缺乏可持续性。

三、加强实验平台和实践基地建设，深入推进教学改革良性发展

随着我国高等教育改革的不断深入，实验平台建设的不足对高校发展的限制作用日益明显，严重阻碍了高校人才培养职能的实现。鉴于此，我们亟需转变建设思路，以促进教学改革良性发展为目标，充分体现实验平台建设的科学性和前瞻性，紧扣人才培养和学科发展的需求提高实验平台建设水平，为高校在新世纪抓住发展机遇奠定良好的平台基础。

1.以整合实验资源为目标，构建实验教学平台

（1）加大资金投入

为解决学生日益增长的实验教学资源需要与落后的实验室建设进程之间的矛盾，需积极争取各类资金，加大对实验教学的投入。以国家级实验教学示范中心的建设为标准，加强硬件环境建设，构建公共基础、学科基础及专业实验教学平台，强化学生实验操作技能，打牢坚实的工程实践基础。根据教学需求，除继续坚持建设学校统筹的大基础实验平台外，重点支持学生受益面大的基础教学实验室、实验教学示范中心的仪器设备的升级改造。

（2）整合各类实验资源

积极打破以课程为主体的专业实验室体系，将若干专业小实验室，有机联合为若干个大学科基础平台，以实现资源有效整合。规划、建设、管理好国家、市级、校级三级实验教学示范中心，使之基本覆盖全部本科专业，创新管理机制，全面提升实验室使用效益。

（3）结合实验课程体系需要开展硬件建设

应以培养学生的实践创新能力和工程能力为目标，以优化实验教学体系，更新实验教学内容为导向，将实验项目按基本型、提高型、创新型等不同层次进行设置，形成由低到高、从基础到综合、从接受知识到培养综合能力，形成循序渐进的实验课程体系。然后依据课程体系的需要，逐级完善硬件设施更新，做到有针对性的为支持实验教学改革提供保障。同时，积极支持建设资金向内容开放、面向应用、密切联系学科发展的实验课程倾斜，鼓励实验课程、实验项目的设计，满足不同类型学生个性化需求，突出实践特色，满足不同行业对学生实践能力的需求。

以天津科技大学为例，遵循“大机电”、“大化工”、“大文科”的发展思路，积极利用各类专项资金推动公共基础、理工基础、机电基础、化工基础以及文科综合实验教学平台建设，有效激活了存量资源，最大限度发挥了资源潜能，促进了实验资源的开放共享、科学布局和合理流动。

2.遵循“崭新研习工厂”理念，加强专业能力实践教学基地建设

充分发挥高校的专业优势和教学成果，有机结合各类实践要素并加以活化，在此基础上建设学生实践教学基地，最大限度地为培养实践创新人才提供环境，是实验平台建设的另一目标。具体而言，通过整合优质实践资源，打破专业学科壁垒，在校内建设若干个功能强大、水平先进、能对学生进行必备的工程素质和技能培养的科研平台和专业能力实践教学基地，是当前高校实验平台建设的有效着力点。

（1）以“崭新研习工厂”的理念为学生提供多元化的跨学科、跨领域的校内实践基地

在校级层面，以各平台及基地为中心组建多学科多专业融合、交叉，合作共享的集约式基地，培养学生跨学科、跨专业的综合工程实践能力，同时为教师提供多学科交叉渗透的科研平台。

具体操作上，依托“十二五”卓越工程师培养计划，继续加强工程训练中心、电子信息综合训练中心等能够充分体现工程性、综合性、实践性、创新性的教学基地建设，搭建学校工程实践教育平台，为学生工程实践能力的培养和提高提供硬件保障。与实验室相比，工程实践教育平台更贴近工程实际；与校外实习基地相比，该教育平台更便于教学。这样，既能为学生提供真实的工程环境，又能灵活地配合工程理论和实践教学；既是训练场所，又是产学研基地；既能扩大学生的知识面，又能深入某个环节开展创新设计。

（2）建立院级学生实践创新活动平台

根据学校创新平台的总体设置方案及应用人才培养的需要，探索整合学院专业综合实验资源，建立院级的学生实践创新活动实验室，完善院级创新平台。院级学生实践创新活动实验室将由各专业根据自身的专业特点结合学生的综合实践实验活动而设立，是学生在完成专业基础实验后进行更高层次的工程专业实践、学科创新的场所，也是学生发展自身工程技能及专业爱好的平台。

3.促进实验平台开放共享

由于高校招生规模的扩大，师生比降低，促进实验平台开放共享是实验平台建设的发展趋势。应积极创造条件，从学校和学院两个层面促进实验平台逐步走向开放共享。

在学校层面，应加强顶层设计和宏观调控，结合学校特色和学科优势，科学确立共享实验平台建设定位。整合已有科技资源，提倡学科交叉，在更广阔的学科背景、更大规模、更高层次和更高水平上建设富有竞争力的共享实验平台。优化科技资源配置，最大限度地释放高校的科技创新活力。同时，以实验资源数据系统化发布作为切入点，动态跟踪实验平台仪器设备使用状态，实现大型仪器共享、资源有偿使用和资产调剂，形成完整的仪器设备动态管理模式。

在学院层面，鼓励学院以相关优势学科为依托，通过对现有科技资源的整合、优化、重组，建立结构完善、具有综合功能、由学院统一管理的院级共享实验平台，面向校内开放共享。在院级共享实验平台建设上，采取学院申报、学校论证，立项建设，评估验收的方式进行，完成院级共享实验平台建设。

4.加强平台建设的绩效考核

绩效考核是评价实验平台投资产出的重要依据。以平台为教学改革服务的实际效果为主要参考依据，制定科学的评价体系，对实验平台的运行效果进行动态跟踪考核，建立基于绩效评价模式的实验室投入机制，是保障实验平台建设按照预定规划执行，实现预期目标的关键。

以天津科技大学为例，基于绩效评价模式的实验室投入机制的建设主要从以下几个方面展开。一是基于数据分析实验室建设现状，明确建设方向，为中央支持地方高校发展专项资金、“十二五”综合投资等实验室建设经费的合理分配和充分利用提供决策参考，保障基础实验平台、专业平台和创新平台的建设实效；二是充分发挥专家在实验室建设和设备全生命周期管理过程中的作用；三是以提高人才培养质量为中心，从实验室教学活动的内容和目的出发，制定实验室绩效评价指标，形成科学的实验室投入与产出评估机制，充分发挥投资的杠杆作用和激励效应。

四、完善实验平台建设的保障机制

为保障实验平台建设取得预期成果，需完善实验平台建设的保障机制。保障机制主要分为制度建设和队伍建设两个方面。

1.加强制度建设

权责分明且具备执行条件的制度是实验平台建设的根本保障。在实验平台整体规划建设中，应提前研究与构思实验室布局，建立健全机制制度，从而提高实验平台综合水平和服务效能，更好地服务本科教学。

具体而言，制度建设应实现以下几个目标：第一，研究制定鼓励措施，坚持投资与需求及效益挂钩，发挥投资的杠杆作用和激励效应，建立实验室建设经费投入与分配决策机制和投入与产出评估机制；第二，建立实验教学示范中心体系建设及评选机制，为国家级和省部级示范中心的建设奠定基础；第三，完善资产发布制度，实现实验室资源数据定期发布，为学校规划投资方案提供基础数据支持；第四，完善实验中心校院二级管理体制，保障实验教学有序开展。

2.加强人才队伍建设

高水平实验平台的建设离不开高素质、开拓型人才队伍的支持。加强实验队伍建设，营造“以人为本”的实验室软环境，促进实验平台保障实验教学质量和人才培养质量效用的发挥。

（1）加强培训，提升理念

遵循好用适用的原则提出实验队伍建设方案，以聘任制为调节杠杆，强化实验队伍以教学科研为核心的服务理念；强化以一线实验教师及实验技术人员为对象的培训机制，以符合岗位需求，发挥个人特长为中心对实验队伍进行多方位的培训，提高实验教学人员的业务素质。高度重视大师级学者或战略性科学家的引进和培养工作，提升实验教师队伍整体素质和水平，增强平台整体实力。

（2）加强考核与激励

以引导实验技术人员积极参加教学改革、设计新实验、开发新方法为指导，完善实验队伍岗位考核办法，突出本职工作绩效的考核和评聘激励，形成更为合理的岗位责任制、更为完善的量化考核指标体系和更为有效的激励机制。

（3）树立共同目标，培育团队精神

建立团队导向的绩效评价和奖酬体系，以实验课程为依托建设学缘结构合理、聚合效应明显的实验教学团队，同时以团队建设为依托，加强实验室文化建设；注重发挥团队协作、协同创新的优势，用团队优势来弥补缺乏大师级学者的不足。

五、结束语

加强实验平台和实践基地建设，实现资源共享，充分发挥实验资源的最大效益，是现代高等教育发展和高水平大学建设的大势所趋。实验平台建设是一项复杂而艰巨的工作，面对新的形势和机遇，用创新的思路，务实的精神，勇于探索，不断实践，加快学校实验平台建设步伐，为早日实现建设高水平大学的宏伟目标不懈努力。

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