地方理工院校实验室开放平台建设

黄　坤, 孟少英

(1. 天津科技大学 生物工程学院, 天津　300457；2. 天津科技大学 实验室与设备管理处, 天津　300457)



地方理工院校实验室开放平台建设

黄坤1,2, 孟少英2

(1. 天津科技大学 生物工程学院, 天津300457；2. 天津科技大学 实验室与设备管理处, 天津300457)

地方理工院校应在优化实验资源配置的前提下,通过构建开放实验平台和设立实验室专项基金促进实验室面向本科生开放，以培养本科创新人才。为提高实验室开放平台建设水平,应在加大实验室建设支持力度、完善实验室开放激励机制、改革本科教学计划、改革教师绩效考核方式、本科生导师制等方面深化投资与政策改革。

地方理工院校； 实验室开放平台； 创新人才

本科教育是地方理工院校教育结构的主体,而实验室更是地方理工院校资源体系中比重极大且优势独具的教学资源。依托实验室开放(尤其是课外开放)培养学生实践创新与科研创新能力,造就本科创新人才,既是创新驱动发展战略实施背景下新的教育形势对地方理工院校提高人才培养质量的客观要求,也是地方理工院校充分利用自身实验室资源优势,在实验教学改革实践中孜孜以求的办学目标。我校围绕优化实验资源配置和建设实验室开放平台而开展的一系列依托实验室开放培养本科创新人才的实践,是众多地方理工院校探索实验创新平台建设方案的一个缩影。其思路与经验既反映了地方理工院校实验教学改革的多数共性,也彰显了地方理工院校因校制宜求得特色发展的部分特性。

1　优化实验资源配置,夯实实验平台开放基础

1.1有效整合实验资源

实验资源的有效整合是盘活资源存量进而取得改革突破的基础,其过程充分体现了高校的学科发展特色。我校遵循学科相近与相关原则,结合学科建设需求将原有的43个专业实验室有机联合为19个大的学科实验平台,将以专业课程为主体的实验室体系改革为以学科平台为主体的实验室体系,实现资源有效整合与科学布局[1]。随后,以整合后的大学科实验平台为基础,以培养实践创新能力为目标,突破实验教学依附于理论教学的传统理念,充分利用整合后更为丰富交叉的实验资源优化实验教学体系,更新实验教学内容,改革实验教学方法,完成实验课程项目的多层级设置,形成由低到高、从基础到综合、从接受知识到培养创新能力的实验课程体系[2]。同时,结合国家级、市级、校级三级实验教学示范中心的建设和管理需求,创新管理机制,促进实验资源的开放共享与合理流动,全面提升实验室服务范围和使用效益。

1.2结合实验课程体系需求,完善硬件建设

近年来,随着天津市高校“十二五”综合投资规划、中央财政支持地方高校发展专项资金等一系列教育投入项目的贯彻实施,我校及时抢抓发展契机，完善实验室硬件建设。按照各学科发展的轻重缓急次序,结合实验课程体系的建设需求,有针对性地分批集中做好实验室硬件设施更新,实现实验课程与硬件设施相互促进,为支持实验教学改革提供保障。在高层次实验教学平台方面,学校“十二五”期间已建成2个国家级实验教学示范中心,14个天津市实验教学示范中心,1个天津市虚拟仿真实验教学中心。同时,各类校级实验平台也在实现仪器设备升级增容和实验环境改造更新的过程中,较好地实现了对各类本科专业实验需求的基本覆盖。学校拥有的丰富的实验室资源,成为实验室面向本科生开放的源头活水。

1.3加强制度和师资建设

我校在实践教学中致力于加强实验室管理制度建设,充分挖掘学校科学实验与工程训练传统优势,着力构建一套涵盖实验室准入培训与考核、实验室安全管理等多方面操作要求的规范可行的实验室管理制度体系,为实验室安全运行和全面开放奠定基础。同时,学校注重依托实验教学和科学研究平台强化师资队伍建设,持续推进专业教师和实验人员业务能力提升计划的贯彻实施,着力建设一支能凭借专业技术能力满足实验室开放带来的额外实验操作指导需求的师资队伍,为实验室面向本科生开放提供人才保障。

2　建设实验室开放平台,培养本科创新人才

2.1依托实验项目推动实验室开放

开放实验,尤其是设计性创新性开放实验,往往体现了高新技术向实验项目的渗透和教学内容对新技术的快速反应,“是反映现代科技成就、与科学前沿及实际应用联系密切并有效弥补传统实验教学内容应用性和创新性不足的新模块”[3],对培养学生的实践创新能力有着不可替代的作用。当前,构建开放实验项目平台已成为地方理工院校依托实验室开放培养本科创新人才的主体途径。在平台建设实践中,我校形成了由专业教师确定实验项目和学生自定实验项目2种开放实验组织模式。

由专业教师确定开放实验项目的组织模式注重发挥教师的主导作用,具体过程包含5个方面:

(1) 实验室管理部门制定实验室开放管理制度,规范管理实验室开放事宜。

(2) 教务部门制定开放实验教学管理办法,并依据办法组织二级学院报送本学院各实验中心拟开设的开放实验项目。

(3) 学院实验中心结合实验室专业特色、师资力量、仪器设备的实际情况,组织专业教师和实验人员填报开放实验项目申请书。

(4) 教务部门组织学科专家对申请书进行评审,对通过评审的开放实验项目进行公布。

(5) 学生在规定时间内向开设开放实验项目的学院(实验室)提出项目参与申请,经指导教师审核后,师生双方约定实验时间和地点,选择适宜的实验组织形式完成开放实验任务,并在项目结束后实施考核[4]。

作为培养创新人才的补充,学校还选取部分试点学院,在实验室把握实验方向的前提下,“鼓励学生在基于兴趣主动调研的基础上自由选题设计,自主开展实验研究”[5]。考虑到学生自主选题可能出现的盲目性及实验深度的参差不齐,学校加大了对自主选题型开放实验项目全生命周期的把关力度。规定这类开放实验在选题时,学生须提交实验计划并参加答辩评审,以保证实验选题的创新性与可行性；在实验过程中,学生须定期与指导教师交流讨论,不断优化实验方案,以保证实验运行进度和质量；在完成后,“学生须以总结报告或论文等方式提交实验结果,并参加开放实验答辩交流会”[5],完成实验成果的鉴定与交流。

2.2设立实验室专项基金推动实验室开放

在构建开放实验平台之外,设立以资助科技创新实践项目为载体的实验室专项基金,是地方理工院校依托实验室开放培养本科创新人才的另一重要途径。我校利用实验室专项基金具有的开放效果明显、项目管理方便、产出成果可测等优点,设立了以直接推动实验室开放为目的的实验室开放基金和间接推动实验室开放的本科生科研基金,培育科技创新成果、培养本科创新人才并推动实验室开放。

2.2.1设立实验室开放基金

实验室开放基金是资助师生团队利用实验室资源开展科技实践活动的创新平台,其设立旨在培养本科生实践创新能力和提高实验室使用效率与开放水平。基于上述目标导向,实验室开放基金一方面积极调动各类资源促进实验室开放,在内容上“不排斥建立于其他科研项目或校企合作项目基础之上的开放基金项目”[6]；另一方面,其在申报程序上也将开放项目与实验室开放需求之间的契合度作为考量申报事宜的重要原则,面向对象不拘一格。当前,我校确定了以专业教师(或实验技术人员)为负责人和以学生为负责人的两种申报类型,既集合了不同申请对象担任项目负责人在培养人才方面的不同优势,也考虑了不同申请对象在促进实验室开放方面各自具备的有利条件。如实验技术人员作为开放源头在实验室仪器开放使用等方面所具备的“近水楼台”般的先天优势,是支持其申报开放基金项目的重要因素。

在运行层面,实验室开放基金通过制订项目全生命周期管理方案,严格把关涉及项目准入、修正和准出的“评议立项”、“中期检查”及“审议结题”3个阶段,保证项目按照预定计划运行。学生借助开放基金平台,以主体身份参与项目实践的整个流程,明确分工并共同合作,跨越指导教师精心设计的“最近发展区”,在完成项目任务的过程中提升实践创新能力。

2.2.2设立本科生科研基金

美国斯坦福大学校长卡斯帕尔曾经指出:“学生在课程学习中参与科学研究,获得的正是运用基本原理进行思考的能力,而这种能力培养可以产生创新的种子 。”[7]本科生科研基金正是遵循这一教育规律而设立的引导本科生尽早接触学科前沿、参与科研训练并掌握研究方法的科研创新平台,旨在贯彻“研学融合”教育理念,促进科学精神与人才培养方案的有机融合,形成本科生科研训练长效机制[8]。与实验室开放基金不同,本科生科研基金不再关注基金组织模式是否有利于实验室开放,而是更偏重于借助学科导师的力量培养本科生的科学素养和研究能力。由于学科导师与实验室有着不可分割的天然联系,本科生在导师的指导下深入专业实验室开展科学研究已成为这类基金项目运行的常态,促进了实验室面向本科生开放,成为我校依托实验室开放培养本科创新人才的有效载体。

本科生科研基金采用“由本科生担任项目负责人并主动与学科导师建立持续互动联系推动课题完成”的方式运行,以期能最大限度地提高本科生参与研究的主动性,从而有效锻炼学生根据研究兴趣在导师指导下承担研究任务的能力。同时,学校还建立了覆盖动态监督、中期走访、经费使用以及成果管理等环节的项目动态管理机制,在保障基金有序运行的前提下提高实验室开放效率和课题研究质量。

2.2.3建立创新平台间互动机制

在实验室开放基金和本科生科研基金等培育型创新平台之外,我校还先后设立了多项与大学生课外学术科技作品竞赛(挑战杯)、大学生创新创业训练计划、大学生学科与行业竞赛等赛事配套的竞赛型创新平台,并致力于建立竞赛型平台与培育型平台之间的互动机制,改变两类平台各自为政的现状,保障实验室开放效果的可持续性,更好地为培养本科创新人才服务。

互动机制的形成路径分3个步骤:

(1) 实验室专项基金作为培育型平台,通过立项为学生的科技创新或科研设计提供实验室开放环境、指导教师及资金支持。

(2) 待培育型平台将科学研究或科技实践项目培育成熟后,通过专家组优选,向大学生学科与行业竞赛等竞赛型平台推荐优秀培育项目参赛,并继续为这些项目提供实验室开放环境等支持。

(3) 经竞赛洗礼后有进一步培育需求的项目仍可申请培育型实验室专项基金的资助,得到后续培育继续参加竞赛。如此往复循环,在促进实验室持续开放的基础上实现对学生科技活动及相关竞赛的持续支持,形成合力取得更好的开放效果和竞赛成绩,最终实现良性互动。

3　提高实验室开放平台建设水平的策略建议

3.1加大实验室建设支持力度

实验室硬件环境是实验室走向开放的物质基础。加大对仪器设备更新增容和实验室环境升级改造的资金投入力度,不断改善实验室硬件条件,不仅是解决高校日益增长的实验教学资源需求与落后的实验室建设进程之间矛盾的有效举措,也是夯实实验室开放物质基础、保障实验室面向本科生开放工程顺利推进的题中应有之义。在执行层面,高校应加强顶层设计,科学制定实验平台建设规划,并坚持以实验课程体系的建设需求为依据有针对性地加强硬件建设,努力实现实验室硬件平台与实验课程体系的深度契合和对实验教学改革的高度支持。

3.2完善实验室开放激励机制

为保障实验室有序有效开放,应不断加强实验室对外开放激励制度的制定与落实。不仅应“对进行实验教学改革、推行实验室开放管理的实验室,在仪器设备配置、实验材料消耗等运行经费上给予支持”[9],还应积极尝试“将实验室开放效果作为重要的评估指标纳入实验室建设效益评估和二级学院绩效评估体系”,形成持续有效的激励机制,全面激发实验室主动开设开放实验项目和申报实验室专项基金项目的内在动机。

3.3开放实验与学术科技活动学分化

本科生是实验室开放面向的主体对象。为更好地透过实验室开放实现人才培养目标,除依托开放实验项目提供设备与材料支持,以及依托实验室专项基金项目提供经费支持以外,高校还应尝试将本科生参加开放实验项目和学术科技活动纳入教学计划当中,给达到项目结题要求的学生相应学分。如开放实验项目方面,“可根据开放实验的学时、难度以及实验项目的完成情况,对学生进行综合考核和成绩评定,认定相应的学分”[10]；在实验室专项基金项目方面,学生主持或参与的项目在通过结题验收后,可按照第二课堂等方式认定实践创新学分。通过建立学分制,提高本科生参与开放实验和专项基金项目的积极性,促进学生充分发挥实践活动主体作用,全面锻炼和提升本科生实践创新能力和科学研究素养。

3.4改革教师绩效考核方式

有效提高教师参与实验室开放的积极性,是决定实验室开放效益的关键。因此,不仅应制定政策倾斜,按照一定方式和标准,在制度上确保对实验室开放带来的指导教师的额外工作量给予相应的工作津贴,还应遵循有效激励原则,积极改革教师绩效考核方式,对教师参与实验室开放工作所做出的贡献作出认定,并给予一定的绩效加分,在聘期考核时予以承认,从而使实验室开放与教师及实验技术人员的职业发展紧密关联起来,全面释放他们参与实验室开放工作的积极性。

3.5本科生导师制

实验室开放必须依托开放实验或专项基金项目等载体才能实现,而这些项目载体能否顺利产生,在很大程度上依赖于师生双方对于彼此学习兴趣和学术特长的了解程度。如教师主导的开放实验项目必须符合学生的学习兴趣和能力提升需求,才会吸引学生的关注；而学生主持的本科生科研基金项目,也必须得到具备学术特长的导师指导才有可能产出高质量成果。

因此,从接触专业课程开始,即通过“成立本科生学习兴趣小组并按照小组类别配备1名或多名学科导师”[11]等方式实行本科生导师制,从而加强学生与导师的互动,增进师生之间对于彼此兴趣和特长的了解。形成“导师对学生的学习兴趣持续关注,学生对导师的学术特长深入了解”的有益局面,对于孕育更有价值的项目载体,进而更有效地提高本科生实践创新能力有着重要意义。

4　结语

刘延东副总理在深入推进高校创新创业教育改革座谈会上的讲话指出:“深入推进高校创新创业教育改革,事关高等教育改革发展,事关国家全局和民族未来。”[12]在加快实施创新驱动发展战略上升为国家“十三五”规划主要目标任务的背景下,地方理工院校应围绕全面提高人才培养质量这一核心任务,遵循人才培养和人才成长规律,继续加强实验教学资源建设,促进实验室等科技创新资源的开放共享,构建并依托开放创新的实验室平台,造就适应经济社会发展和国家战略需求的本科创新人才。

References)

[1] 李彦启,黄坤.与教学改革良性互动的实验平台建设研究[J].中国轻工教育,2014(2):51-53.

[2] 张清祥.探索实验教学载体,培养学生实践创新能力[J].实验技术与管理,2012,29(2):130-133.

[3] 李刚.高等教育体制下的实验项目整合与实验开放[J].中国科教创新导刊,2009(4):57-58.

[4] 徐建东.面向教学的高校开放实验管理研究[D].上海:华东师范大学，2007.

[5] 王福娟,蔡志岗,王嘉辉,等.光信息专业开放实验的探索与实践[J].大学物理实验,2012,25(2):78-80.

[6] 黄坤,胡煜,李彦启,等.理工类高校实验室开放基金的实践与趋势研究[J].实验技术与管理,2012,29(2):184-187.

[7] 卡斯帕尔 G.斯坦福大学的成功之道[J].夏洪流,周刚,译.高等教育研究,1999(3):3.

[8] 刘永生,屈波,刘拓,等.构建本科生科研训练与创新实践的长效机制[J].中国高等教育,2010(6):21-25.

[9] 钱小明.高校实验室开放管理机制的探索与实践[J].实验技术与管理,2013,30(11):40-42.

[10] 李文莉.独立学院开放实验教学的改革与实践[J].辽宁教育行政学院学报,2009,26(10):51-52.

[11] 王根顺,王辉.我国研究型大学本科生科研能力培养的途径与实践[J].清华大学教育研究,2008,29(3):44-48.

[12] 刘延东.深入推进创新创业教育改革 培养大众创业万众创新生力军:在深入推进高校创新创业教育改革座谈会上的讲话[N].中国教育报,2015-10-26.

Exploration on laboratory open platform construction in local technological universities

Huang Kun1,2, Meng Shaoying2

(1. School of Biological Engineering,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China; 2. Laboratory and Equipment Management Office,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China)

Local technological universities need to promote laboratories opening up to undergraduates and training undergraduate innovative talents through constructing open experiment platform and establishing laboratory special fund under the premise of resource optimization. For the purpose of improving the construction level of laboratory open platform,the capital and policy guarantees are as follows: increasing support for laboratory construction, improving incentives for laboratory open, reforming the teaching plans for undergraduates, reforming the evaluation mode of teacher performance, and implementing the tutorial system for undergraduates.

local technological universities; laboratory open platform; innovative talents

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.06.062

2016-01-27修改日期：2016-02-29

天津市教育科学“十二五”规划课题(HE1007)；天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划重点项目(D01)

黄坤(1985-),男,湖南长沙,教育学硕士,助理研究员,主要从事高等教育管理和实验室建设研究.

E-mail：huangk03@163.com

G482

A

1002-4956(2016)6-0241-04