开放实验室建设的框架、指导思想和途径

傅 林，包中婷*

(成都工业学院 电气与电子工程系，成都 611730)

许多学者对开放实验室建设进行了探讨［1］，其目标、形式和方法都是对传统实验教学的批判和改革，有积极的意义。但这种开放实验室建设有等同于现有实验室开放之嫌，没有把开放实验室提到学科的高度，远不能满足现实科技创新和社会发展的迫切需要。本文拟对开放实验室建设的总体框架，指导思想和实现途径进行探讨。

一、框架

(一)理论体系

开放实验室的目标是要实现开放实验学这一全新的教育思想、教学体制。开放实验学是一种新的教育理论，是一门边缘学科，本文用Experimentics来表达，意义为Sience of Experiment;它吸取行为、认知、人本和建构主义等教育和学习理论的精髓，充分尊重和发挥学习者的个体特点，以我国科学、教育等近期、中长期发展客观需要和规划为指南，结合各高校的办学基础、环境条件、理念和特色，采取开放式教学模式，以学生为主体，教师为辅助者和合作者，以符合现实需求的生产、科研实际课题和项目为内容的项目教学法为主线，充分调动和利用多种教学资源进行情景教学，推行面向对象教育方法:把理论知识与应用理论知识的工程技术方法在实际项目中结合起来，实现教学情境公司化、教学形式项目化、教学过程工程化;让学生从真实的项目研发和科研、学术以及科技活动中找到方向感、归属感，调动其能动性、积极性、创造性投入到科研实践中去，使学生有强烈的愿望和浓厚的兴趣进行创新性实践，提升创造技能;培养创新意识，增强创新自信心;训练和加强创造性思维、培育和提升创造人格;有能力、有动力在实际的项目研发和社会生产实践中进行各种科技活动，提出新思想、新技术、新工艺，发明新产品，乃至建立新理论，形成学术精神、科研文化，为推动我国社会生产持续高效发展提供生产力支撑和多层次的人才保障体系。开放实验室是实现开放实验学理论的教学基地。

(二)教学体制

1)开放实验室是第一课堂，教室是第二课堂;实验室教学是教学的主体和核心，教室教学是实验教学的辅助、延伸和拓展。2)教师作为实验教学的辅助者和合作者，学生是教学活动的主体。充分尊重和发挥每一个学生的主体性和个性特点。3)以项目教学法为主线，推行面向对象教学模式，利用信息社会各种媒质，采取多元化教学形式如让学生自主选择实验内容、实验方法和实验时间，学生自己设计教学项目、参与教师科研项目等开展教学活动。4)开展仿真实验教学。仿真是现代工程设计的一个重要手段，它能够提高设计的可行性、合理性、可控性和可靠性，缩短开发周期，节省开发费用。5)改革相应的作息制度。实验室应采用分时复用制式的弹性作息计划，提供更多的选择性、更大的自由度，让学生分期分批进入。6)政府组织修改现行专业规范中一些不合理的条款，比如硬性规定某些课程设置和某些实验。内容框死的弊端，首先是各个学校教学内容千篇一律、毫无特色;其次是实验内容数十年如一日，实验指导书百年不变。旧有的课程占满了学分，新的课程没有位置开设;规定的教学内容占完了课时，新的内容无法安排。每一届、每一个学生都学习同样内容，搞一刀切，忽视了学生的个性特点，不能够全面激励和发挥其特长、积极性、主动性与创造性;教师也没有提出和发掘新实验、新项目、新课题的动力和压力，丧失了推动创新性实践和创造性思维培育的紧迫感和责任感。所以规范中要有“创新”这个字眼，把“与社会需要和生产实践紧密结合的课题和项目作为实验内容”列入条款。

(三)管理和保障机制

1)政府转换角色，尊重教育规律和教学规律;作为学校与社会各界的协调者、引导者而不是指挥者，多提供服务而不是指令。2)建立各种信息库、数据库和资源库，给学校组织教学资源提供方便。3)各级政府高效资金保障制度。各级政府对高校教学和科研的投入总量和人均投入很少，其费效比也很低，负面影响较大，推动我国社会生产力和科学技术的健康发展力度不够。彻底改革现有的财政资助制度和渠道，将资金合理、高效地运用到教学、科研的刀刃上。4)学校办公自动化系统(OA)要将实验室管理系统、实验教学信息库、项目库、课题库、实验成果数据库和转移信息库纳入规划，同步纳入图书馆、教室、后勤等管理系统。

(四)教师队伍

开放实验学要求教师不能做讲台上滔滔不绝的巨人、工程实践中毫无建树的侏儒。1)教师转变教学观念，改革教学模式、教学方法，以适应开放实验学教学的需要。2)集思广益，提出、发掘各种可能的纵向和横向项目和课题。3)教师积极参与和投身到具体的课题和项目中去，提高自身科研、学术水平和实验教学能力。4)政府和学校合理分流、整合、配置师资力量。5)充分调动和发挥高学历、高职称和高技能人才的积极性、主动性和创造性，发挥其团队核心和带头作用。

(五)评价机制

充分尊重教学、科学研究、学术活动和科技创新的客观规律，坚持走可持续发展的道路。以培养应用型人才、卓越型人才、高端人才的多层次目标，作为考核学校以及教学、科研工作的依据。要给予教师队伍与社会各界同等条件下同等富裕的发展空间。哥白尼(Nicolaus Copernicus)对天象仔细观察了30年才创立日心说;法拉第(Michael Faraday)研究和发现电磁感应定律，也花了十多年。我国要在教育和科学上大面积出成果，推动社会生产力快速发展，产生重大理论和技术创新，出大师级人才，就要有产生哥白尼等这样潜心搞学术科研的人才的环境。

二、指导思想

(一)进行顶层设计

围绕开放实验学思想进行开放实验室建设，涉及政策、制度、资金、教学模式、教学方式、实验体制以及后勤保障等诸多方面，面临基础较差、学生人数巨大等方面的难题，要进行顶层设计:统一规划，自上而下设计一套切实可行的运行机制。

1)通盘考虑我国的教育目标、理念和思想体系的健康形成与落实。我国教育的根本目标，是恢复和提升中华民族的创新能力、创造能力，保障我国社会生产力健康、快速增长，推动我国社会生产持续、稳步和高效发展。2)兼顾我国教育资源的合理配置，一定要体现地方特色，体现各学校、地区之间的整体关联性，围绕我国教育核心理念和顶层目标形成相互关联、恰当匹配和有机衔接的学校群;充分、合理、高效配置和整合各个地区、社会各界以及各所学校资源，保障开放实验室建设的可操作性。3)把科技生产力从社会生产力中独立出来大力强调、特别培育。

(二)因地制宜建设高校开放实验室

高校开放实验室，包括校外实验基地、科研园区、高新技术产业区等，校级实验室、实训基地，院系级实验室，专业级实验室，基础实验室和专用科研、教学实验室等，在顶层设计时要考虑当地社会各界资金、能源、产业、人才、学校等现实分布与发展需求，结合学校办学目标、现实办学基础条件和发展潜力进行建设。

(三)充分体现和发扬各高校的办学理念、特色

以成都工业学院为例，笔者认为:1)坚持产学研相结合的应用型人才培养模式，发扬能力本位教育(CBE)模式，以机械设计、电子工程等各个实验室建设与开放为核心，逐步在校内外扩充建设多个专业、专用科研开放实验室和实验基地进行教学。2)兼顾各个实验室及其教学的整体性、协调性和关联性，尤其是机电结合:机械类教学实验为电类专业提供课题和项目需求，而电类专业为机械类专业的开放实验教学提供自动化、智能化、网络化、信息化控制、管理方法、工艺、技术和产品，以及测量仪器设备和器材、工具等，实现自动化系统、智能制造等。文科类的开放实验教学要与机电结合培育人文情怀，拓展思路和空间;广开渠道，发掘人文应用所需新工具、新设备的研发需求和项目;让文科类学生拓展视野，增加对现实社会科技需求现状和发展趋势以及具体课题和项目的了解和掌握。

(四)科研、学术文化和创新精神从青少年抓起，从科学严谨的实验和实验方法抓起

我国长期以来不是把科研、学术和科技创新活动本身当作目的，而是当成获取名利的手段，其流毒很深。一个典型就是学而优则仕，仕则自权威;表面是尊重人才，其实是对人才和科技事业的摧残与毁灭;丧失的是严谨的科学实证方法、奉献科技活动的精神这些学术和科研的根本。我国许多所谓专家论文数据是炮制出来的，经不起科学实证。如:有报刊或媒体载文称果皮最有营养价值，因为果皮实现光合作用，所以吃水果要和着果皮一起吃;又有专家撰文说:果皮不能吃，因为果皮上含有丰富的重金属和炎黄酮成分，还有大量农药、保鲜剂等毒物残留［7－9］。而这两种说法都没有充分的实验数据作为依据，只停留于假说。

我国社会没有普遍形成科学精神和学术文化环境与氛围，严谨的科学实验方法和锲而不舍的学术道德和作风远未深入人心。因此，开放实验学和开放实验室建设要从青少年抓起，从严谨的科学实验和实验方法抓起，培育和提升科研文化和学术精神，以及各层次的人才。坚持人本主义个性化特征进行创造性思维培养，而不是填鸭式的知识灌输;我国政府和教育界应进行观念创新、管理创新、技术创新、环境创新。

(五)彻底打破传统束缚，大胆创新

开放实验室建设是一种创新，其内涵、外延、体系架构、模式、方法等都需要不断创新。开放实验室建设不能够新瓶装旧酒，要尽快改革和纠正我国传统教学重教师、轻学生，重分数、轻技能，重知识、轻实践，重学业、轻品德，重成才、轻成人，重技术、轻人文［3］等现象，必须打破传统观念和思想的束缚［4－5］，建立健全和实施开放实验学教育相关政策和制度，坚持面向对象教育模式，重视人才梯队建设，广开渠道推行。

三、实现途径

(一)认真总结、借鉴和发扬国外经验

国外重视“情景教学”和“案例教学”［5］，如英国高校普遍实行“从做中学”，澳大利亚高校把实验课作为家常便饭;美国哈佛大学有回家实验［6］(Home Lab)、开放Project实验课等。国外有实验内容产、学、研、政(府)结合是常规，课题极具前沿性、挑战性，富有生命力。此外，开放性实验如DIY生物技术等，已成为越来越重要的科普传播力量。

(二)完善校内实验平台

开放实验室建设首要的任务就是建设好校内各级开放实验室。以成都工业学院为例，应开放3个国家级实训基地、2个四川省教育厅重点实验室，59个实验室，以及教学实习工厂、模具技术中心、数控技术中心、工程素质训练中心、学生特质培养创新中心等。逐步加大各个专用实验室建设力度和投入力度，形成机电结合、机电一体化专业辐射带、圈、环。

(三)产学研结合，国内外合作

将高校和社会、国际在空间上连成一体，让学生、教师走出去，社会走进来，大力推行产学研政结合、国内外合作。与著名品牌企业合作建立校外实习基地;加大与国外高校的交流与合作力度，提升师资队伍水平。加大力度与本地科研院所、事业单位、高校的协同、合作，建立各种企业技术中心、实验基地、实训基地，以及创新、创业和产业园区等。

(四)课程体系改革

实行责任教授制，组建团队制定开放实验学课程体系:低年级学生以实物感性内容为主，中、高年级学生以自己动手设计性的内容为主，毕业实习、实验则与社会生产实际尤其是工业企业实际工程项目、课题结合，以帮助学生尽快掌握和提升工程思维方式和创新技能。全面修订各类教科书，以适应开放实验学和开放实验室教学需求，达到理论基础厚、应用水平高、创新能力强、综合素质优、竞争意志坚的基本培养要求和目标。增加科技史课程，让学生在科技史的发展规律中理解和掌握科技活动自身的准则和规律，培养和提升学生丰富的科学文化、严谨的学术精神和科学道德水平。

(五)学校各级职能部门转变观念

配合教学团队，转换部分角色，成为学校与社会的中介人，提供优质服务，开辟多条渠道纳入新课题、新项目，多种途径实现技术转移。

［1］刘华东，韩红江.开放实验室构建实验教学新体系［J］.中国高等教育，2003，13(14):30 －31.

［2］侯鹏高.高校护理教学理念转变的探索［J］.齐齐哈尔医学院学报，2013，34(10):1 483 －1 484.

［3］傅林.关于某高校几个比例失调的讨论和建议［J］.教育进展，2013，3(4):95 －101.

［4］傅林.转变观念，改革相应制度［J］.科学研究月刊，2013，67(4):15－16.

［5］王云平.国外大学实验室管理及其对国内开放实验室的启示［J］.实验技术与管理，2010，27(3):149 －151.

［6］刘竹琴，白泽生.物理实验开放式教学调研与初探［J］.实验室研究与探索，2008，27(6):125 －127.

［7］金橘果皮果肉一起吃［J］.开心老年，2012(11):42.

［8］小水果营养价值为什么更高［EB/OL］.［2014－01－01］.http://wenku.baidu.com/link?url=HkHwoCHilWXRCNZV_aVpG9h3gXQ dRUvW4RGFbV9yd2GfdhTl1Nrhtn4UZFJCmgrmiUATwBDXWUPEpE AQoDl3Nt9BS6LQg44fPnPT_we4Qyo.

［9］吃苹果不削皮好吗?吃果皮的忠告.［EB/OL］.［2014－01－01］.http://www.baidu.com/link?url=5j9rWQc8dTAcbJVRo85v pLIaWQZF7mgPkplTIoko2J2k2uzzNNdNFmJt7R7i2PNgVGYl9DCS_WnsJnKexXr62q.