基于顶层设计思想的开放实验室模式初探

熊 芳， 刘 甫， 袁新来， 曹 杨， 杨成群

(湖南涉外经济学院, 湖南 长沙 410205)



基于顶层设计思想的开放实验室模式初探

熊 芳， 刘 甫， 袁新来， 曹 杨， 杨成群

(湖南涉外经济学院, 湖南 长沙 410205)

结合开放性实验室建设运行的实际，从校领导、校实验中心、各二级院校及其实验室各层面在开放性实验室运行管理中的作用，面向学生这一服务主体，基于顶层设计思想，阐述了开放性实验室模式的基本内涵，按照科学的理论、方法和步骤，通过多视角地全面分析、描述和设计，并结合国内高校研究实践成果，对开放性实验室模式的实现进行了探索。提出站在学校整体和全局这一高度系统地制定长期规划，逐步实现阶段性目标，统筹全局和整合资源，完善开放实验室管理和开放制度，制定切实有效的运行机制，使之更好地为教师和学生服务的一些途径和方法。

顶层设计； 开放实验室； 整合资源； 运行机制

0 引 言

实验室开放是指实验室在完成计划内教学及科研任务的前提下，利用现有师资、仪器设备、设施等实验条件，面向学生开放，为学生提供实践学习条件。实验室的全面开放势在必行[1]。通过多年的实践，该项工作对提高学生素质、培养创新能力、增强学生动手能力等方面都取得了较好成效，各高校都逐渐认识到实验室开放在教学中的重要性，投入了大量的经费进行实验室建设，开展了不同形式的实验室开放。然而，总体看来，实验室资源(实验用房、仪器设备等)、实验师资资源等还缺乏有效整合，开放的内容缺乏统筹，实验室开放管理机制还待完善。

实验室开放需要学校管理部门进一步加强统筹、综合协调，有效整合各类资源；教师、实验技术人员也需要进一步改变传统的教学理念，不求所有，但求所用；学生也应不局限于自己所在院校、系，可跨院系使用自己所需试验设备进行实验。如何合理规划、整合资源、分步实施、建章立制、规范管理以达到进一步提高实验室资源利用率，促进实验室和教师队伍发展,提高实验教学水平，使资源能够充分地利用[2],更好地将开放性实验室的功效发挥出来，是建立和完善开放性实验室模式的必由之路。

1 基于顶层设计思想的开放性实验室模式

开放性实验室模式顶层设计，就是要通过校级决策层面，集成校级实验中心和各二级院校及其实验室人力物力资源，围绕推动实现开放性实验室不断发展，促进全校实验资源高度共享，更好地服务于老师和学生这一总体思想，通过分析本校实验场地和设备、实验师资队伍、社会对学生的要求，对建设的各方面、各层次、各种要素进行统筹考虑，和谐各种关系[3]。 对确定远景目标与近期实现的目标，站在全校整体和全局这一高度系统地对制定长期规划，逐步实现阶段性目标，统筹全局建设和整合资源，完善开放实验室管理和开放制度，制定切实有效运行机制，培养人才队伍，加大投入等进行认真研究，探索出适合本校的开放性实验室的模式，使开放性实验室不断强大，逐步走向良性循环发展之路，更好地为教师和学生服务，使之成为培养具有创新和实践能力优秀学生的重要手段。

2 开放性实验室模式现状概述

学生、教师都能自觉到实验室,实验室开放工作才有生命力[4]。近年来，全国各高校从不同层面，不同角度对开放性实验室模式进行了卓有成效的研究与探讨。如河北大学围绕高校实验室开放，针对实验室开放的管理模式和运行机制进行了探讨，通过调查，分析了当前实验室开放管理模式和运行机制中存在的问题和产生问题的原因，最后提出健全实验室开放的管理模式和运行机制的整改措施[5]。浙江工业大学在实验室开放的探索与实践过程中,在实验教学中不断融入创新元素、培养学生的创新意识、锻炼创新能力,对实验室开放的各个环节作了认真研究,探索科学的、符合普通高校实际情况的、具可操作性的实验室开放模式和管理机制,促进实验教学改革和实验室开放的深化[6]。上海中医药大学结合教学实验中心开放性实验室建设的实际情况，以及对实验室开放形式的探索，建立了一套科学、系统、规范地开放性实验室管理模式: 以先进的管理理念为主导，制定合理的考评激励机制，设立开放实验专项基金，搭建实验室管理系统，做好基础保障。同时，通过对学生开放实验前、实验过程中和实验后管理，加强了开放性实验室的科学管理和开放安全，保障了管理制度的有效实行和开放的规范高效[7]。丽水学院提出了对现有开放实验室建设的改进建议,即更新理念，调整思路,明确建设的目标定位,及时更新设备，增加硬件资源，满足大学生对开放时间和空间的需求,改革功能布局，提供特色更加鲜明的优质服务,改革开放形式，开展丰富多彩的主题活动,改革现有资源的配置情况，加强特色资源建设等，为实验室开放提供相应的保障[8]。

实验室开放虽然在许多大学逐步走向成熟,但仍然存在一些亟待解决和完善的问题，主要表现在：

(1) 缺乏总体规划。从目前情况看，对开放性实验室建设远景目标，如何规划并逐步实施的系统性思考还较为缺乏。

(2) 开放性管理和制度还有待进一步完善。开放性实验室管理体制尚不健全，存在分头管理，管理不规范等弊端；开放制度不完善。还存在全校统一调配及管理的难度较大，开放过程职责范围界定不清，安全保障措施不到位等问题。

(3) 缺乏行之有效的运行机制。许多开放性实验室主要还是停留在各院系之间“相互封闭，各自为政”的运行阶段，各层面、层面之间相互联系不够，整体运行的机制缺乏，运行的体系构架有待完善。

(4) 对实验技术队伍建设重视不够。实验教学的教师常归在教辅系列[9]，地位和待遇较低。其他还有开放经费投入少，开放的内容和形式较单一，基于网络化的实验室开放管理系统应用还不够普及等诸多问题。

3 开放性实验室模式的探索与实现

开放实验室的建立与开放是一个系统的工程[10]，探索开放性实验室模式就是应用自上而下的观念，对开放性实验室涉及到的各个环节进行认真研究，提出具体的建设意见和实现的设想。规范化、标准化地建立可操作性强的一整套高效实验室运行和管理体制[11]，促进实验教学改革和实验室开放的深化。

3.1 注重分析,确定目标,做好规划与实施方案

开放性实验室在高校教学中具有举足轻重的作用，是高校实验室未来发展的大趋势，是高校培养应用型创新人才的重要场所[12]，它是一项系统性工程，是实验教学体系的重要组成部分。应组成专门班子，针对全校教学与培养合格人才需要，调研教师与学生这一主体的需求，认真分析学校目前的基础和未来的发展，结合全校的教学和实验课程体系改革工作，确定开放性实验室发展远景目标与近期实现的目标，提出基本原则、主要任务、重点工作、时间计划、保障措施等规划内容。按照规划要求，编制切实可行的实施方案，注重方案实施的绩效。将开放性实验室建设涉及到的开放性实验室管理人员、实验设备场地建设与整合、合理分配教师资源、实验室管理与开放制度、实验项目和内容、运行管理、经费投入等主要内容层层落实，确保每个建设内容有人管，各环节间有人协调，高效实现规划目标要求。

3.2 统筹建设,合理部署,实现资源信息高度共享

在整个建设中，建立起基于顶层设计总体思想的统筹协调机制,包括统筹建设、合理部署以及建设内容的反馈协调机制。确保方案实施过程中各个层面的统筹与和谐,从全局的视角调整方案、规避失误与风险,最终以较低的成本实现建设目标，使整体建设的优势效果得以显示[3]。开放性实验室场所选取应注重安全、方便，各开放实验室的功能应合理划分，强调统筹规划建设与合理部署。

强化校级实验中心的主导作用，加强二级院校及实验室沟通合作，实现教师资源和实验设备资源高度共享。同时，加强校际间合作，相互利用各自的优势实验资源，达到整体平衡，校际间可互派教师、学生进行走访交流，加强对新思维、新方法的引进，学习吸收其他院校的优点为己所用，实现资源共享，优化开放性实验室的建设和管理[12]。

3.3 建立完备的开放性实验室管理和开放制度

传统实验室经过多年的建设实践，制定了许多行之有效的管理制度，基本满足传统实验室工作运行的要求，开放性实验室不同于传统实验室，由有组织有序地开展实验转变为自由选择时间、实验内容，由有教师实时指导转变为学生自由选择，学生可以自主选择实验仪器、设备，跨院系选择进行实验等等，这必然给实验室的管理和开放带来更大的挑战，需要建立完备的开放实验室管理和开放制度，改变以往传统的由实验室管理部门的管理模式，实现多层次管理，健全、细化各类管理开放制度，主要包括：① 实验室责任制。明确开放性实验室负责人、实验管理人员、专职实验技术人员、实验指导教师的责任。② 开放管理办法。综合管理下的多层级管理，开放时间制定。③ 开放性实验室管理。实验场所管理、实验设备管理(大型仪器专人专管)、实验仪器设备维护制度、实验耗材管理等。④ 实验老师和管理人员管理。实验调度制度，培训制度，考核制度，轮岗制度。⑤ 学生管理。安全准入制度，预约登记审核，记录出勤情况记录，仪器与人员对号管理，实验过程监控，正常退出实验室，奖惩制度(预约成功后，未在指定时间内进入实验室，或乱预约占位、违规操作、破坏实验室制度、造成安全事故者等。预约完成实验者，则进行加分奖励，学期末可根据积分统计开放性实验实施情况[7])。⑥ 安全制度。仪器损坏赔偿制度、安全操作规范和应急预案、人身伤害保险制度等。

3.4 认真研究、不断创新开放的内容和形式

开放性实验室的教学目的就是要发挥实验室的资源优势，给教师和学生一个更大的实验时空范围，更好地培养学生的动手能力、独立分析问题、解决问题的能力，将学习到的知识与实验融合，培养创新人才。

(1) 与教学计划紧密结合。与传统的实验课教学计划结合，将其作为传统实验课的补充形式，学生可在规定的某一时段内，自己独立自主地去完成实验教学计划内容，这种形式既能较好地调动学生的积极性和主动性，培养他们独立思考的能力和自我管理能力，还能调节平衡实验室的使用效率。

(2) 基于综合能力与创新能力培养的开放。面向参加各类竞赛、小发明制作、小创造等活动的开放。学生得到创新活动项目后，到实验室来预约使用，学生自主活动，自我管理。实验室给他们提供了施展才华的条件和平台，学生的动手能力和创新实践能力得到了培养和提高；面向学生社团的开放。山东农业大学定期对“行知学社”开放实验室，该社团是以实验室为依托，以工程技术为优势，以学科交叉为特色的科技社团，他们的活动涵盖了多个专业，十几个实验室，主要进行如仪器设备的功能开发、实验项目开发、科技创新项目开发等工作。社团做到了让“学生走进实验室，让成果出自实验室”[13]，取得了很好效果；其它如将部分专业实验内容纳入开放范围，将学生课外科技与创业活动项目、学生毕业设计与论文、教师的实验教学研究等综合纳入开放性实验室。

(3) 基于研究项目与探索的开放。这种开放实验没有现成的书本参照,教师可以按照课题申报或研究项目的方式进行, 教师的很多科研项目要依托实验室来完成，而大部分教师没有自己的科研实验室，开放性实验室应该满足这一需求。学生可以申请协助教师进行力所能及的实验,接受实际锻炼，通过担任教师科研助手、申报学校、省、国家创新性实验计划项目等途径,多方面提高自己的实际创新能力[13]。

(4) 对外开放。利用高校的技术、设备、人才优势，向社会提供技术服务或者培训服务。以往，实验室对外开放，只涉及相关的实验人员和部分教师，也可吸收部分优秀学生或勤工助学的学生参加，培养他们动手能力、实践能力[13]。加强校际间的合作与开放，校际间可以相互开放自己特色的实验室，相互弥补。同时互派教师、学生相互学习交流，共同提高。

3.5 注重师资队伍建设和经费投入

开放性实验室实验内容涉及更多、更深、更广泛的理论知识和实验知识, 对除了要具有扎实的理论知识，还必须具有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，实验教师需要不断学习,拓宽自己的知识面，由此花费的精力多, 带来工作压力也较大。因此，要高度重视实验师资队伍建设，定期对实验教师进行培训，还应制定优惠政策，吸引优秀人才，不断充实实验师资队伍。

开放性实验室服务对象包括老师、学生以及社会和校际间的师生，进行实验的人员对实验设备、实验内容等要求较高，为保证开放性实验室顺利开展，需要投入较多经费。学校应建立稳定的实验室开放经费保障机制，加大经费投入力度，如：设立实验室专项运行费，用于实验室日常运作的支出；设立实验室开放项目基金，用于支付实验室开放项目所需的实验材料、试剂、测试、制作、差旅和教师劳务，以及建设及维护开放实验项目库和开放实验资源共享网络平台等；设立实验教学中心低值易耗品专项资金，用于计划内实验材料消耗与实验室开放部分实验材料消耗的支出；设立实验室与设备管理研究基金，鼓励实验技术人员开展实验教学改革、设计开放实验项目等[5]。

3.6 完善管理和运行机制

运行机制的完善除以上提到的几点外，还必须强化以下几点：

(1) 建立与完善沟通协调机制。针对开放性实验室存在分头管理，管理不规范,学校各层面、层面之间相互沟通等问题，健全开放性实验室协调管理机构,校领导牵头,校级实验中心、相关院校及实验室人员组成，有效调度实验资源，对开放性实验室运行的每一个环节、每一个层面进行沟通协调，发挥各部门合力。

(2) 建立科学考评体系和激励机制。为了提高开放实验教学质量，推进实验室规范化管理进程，需要建立一套科学的考核、评估体系，建立相应的激励机制，从而调动工作的积极性[14]。考评内容涉及开放性项目创新性、实验设计合理性、开放实验出勤率、实验操作完整性、论文撰写和答辩的贡献度等。学生的考核，包括经考核合格后学生可以取得相应学分，获得成果的项目可得到学校奖励；实验教师、实验技术人员的考核，从实验室开放时间、大型仪器开放机时、带教学生人数等方面准确统计工作量，作为考评依据。学校则通过设立开放教学津贴对实验教师、技术人员给予一定的补贴和奖励[7]。

(3) 建立运行的监督机制。建立开放性实验室运行监督机制，就是要在实验室管理的基础上，对开放性实验室运行实行全过程监督，从而达到自我约束和自我检查，提升运行效率、促进管理工作不断改进。

(4) 建立开放性实验室综合管理系统。开放性实验室管理系统是实验室开放高效运作的重要支撑。它应集实验室管理、实验课程教学和开放实验教学管理于一身，为开放性实验室协调管理机构、校教务处、校级实验中心、实验室管理员、任课教师、学生及其他用户提供全方位的信息管理、服务，并与实验室门禁系统对接。系统为开放实验资源网络发布、网上预约与审批、实验项目预习与准备、质量监控和门禁身份识别等实验室开放全过程提供技术支持[5]。既提高了实验室管理水平,又可充分利用现有的实验仪器设备和网络化教学资源,最大限度地为师生服务[15]。

4 结 语

开放性实验室的建设涉及到学校各部门、教学与实验有机结合、全校实验资源的有效整合、教师与学生的管理、进一步提高设备利用率和实验室管理水平[16]等，需要学校管理部门、教师、实验技术人员以及学生共同努力，是一项十分复杂的系统工程。如何站在全局高度，认真梳理开放性实验室运行每个环节和各环节间关系，结合本校实际，做好规划与建设方案，逐步形成一整套开放性实验室模式，需要我们认真研究对待，共同探索。

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The Research of Open Laboratory Based on the Topmost Design

XIONGFang,LIUFu,YUANXin-lai,CAOYang,YANGCheng-qun

(Hunan International Economics University, Changsha 410205, China)

Combined with the actual operation of the open laboratory construction, the paper dealt with the roles of school, school experiment center, the secondary colleges and its use of various laboratories in the application of operation and management of Open Laboratory. From student-oriented viewpoint and based on the conception of top-level design, the paper referred to the domestic research and practice achievements of colleges and universities, elaborated the basic connotation of opening laboratory mode, and explored model for open laboratory in accordance with the scientific theory, method and steps through multi-angle comprehensive analysis, description and design. The idea gradually realized the stage goal, long-term planning, and took the whole situation into account. The plan should accord with integrated resource, and improve the management of the open laboratory and open system, and establish operation mechanism effectively. The purpose of the paper is to serve to teachers and students in some ways and methods.

topmost design； open laboratories； integration of resources; operation mechanism

2014-03-28

熊 芳(1981-)，女，湖南安化人，硕士，实验师，研究方向为网络教育。Tel.：18507311128；E-mail：xiongf81@163.com

G 642.0

A

1006-7167(2015)01-0266-04