基于“五位一体”的地方高校实验室建设的探索

贾英辉， 耿 涛， 徐光宪， 陈万志， 杨 莹

(辽宁工程技术大学 a.矿业技术学院，b.电子与信息工程学院，辽宁 葫芦岛 125105)

0 引 言

2017年教育部在天津大学召开的新工科建设研讨会和2010年教育部发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》都明确提出了要加速发展应用型本科，推动传统工科专业的转型升级[1-3]。高校实验室在创新人才培养过程中承担着重要的角色，具有不可替代的地位和作用，实验室的建设和管理水平影响学校的教学质量、科学研究水平、人才培养质量和社会服务能力，已经成为高校办学实力的重要标志之一[4-5]。我校是一所具有鲜明地矿特色以工为主的地方综合性大学，经过多年的实践和探索，提出了培养企业留得住、用得上的应用创新型人才。为实现人才培养目标，学校高度重视实验教学改革和实验室建设，2017年以教育部本科教学水平评估和新一轮本科人才培养方案修订为契机，以“产、学、研、教、赛”五位一体的模式推进实验室建设和实验教学改革，调结构、抓内涵、建特色，取得了较好的成效。

1 实验室建设和实验教学中存在的问题

1.1 实验室建设存在的问题

(1) 实验室的布局结构和资源配置不尽合理[6]。学生创新实践能力的提升和创新创业素质的培养对实验教学、实验内容和实验设备提出了更高的要求。①由于实验室建设经费投入不足，学校除了以地矿为主的优势学科实验室条件较好之外，其他专业尤其是新办专业和文科专业实验室建设相对滞后，跟国内高水平大学相比，还存在着较大的差距。②由于历史原因，实验室存在重复建设，实践资源整合力度不够，存在资源重复投入、管理交叉、协调不畅、仪器设备利用率不高等现象，实验室硬件条件的供需矛盾尤其突出，影响了实验室的进一步拓展与建设。

(2) 实验室功能定位单一。我校实验室由教学型实验室、科研型实验室和学生科技竞赛类实验室组成，实验室功能比较单一，“产、学、研、教、赛”没有紧密结合，缺乏统一的多功能一体化实验室建设方案和各种保障制度，没有发挥优质实践教学资源的最大收益和在社会服务、人才培养和科学研究中的整体合力。

(3) 实验专职教师队伍有待加强。由于传统观念和客观因素的影响，实验专职队伍建设没有得到应有重视，实验专职人员在数量、学历、结构和能力等方面与国内高水平一流大学的整体发展定位不协调，缺少实验专职教师在职称评定、绩效和考核等方面的制度，导致实验专职教师不能专心于实验教学、积极性不高、实践能力弱、队伍不稳定，这些不利因素影响了实践教学效益的发挥，限制了实验教学质量的持续提升。

(4) 自主研发实验设备有待提升。由于历史原因和客观因素的限制，教学和科研设备绝大部分从厂家整体采购后直接应用于教学和科研，没有经过任何的消化、吸收和改进。对于教学而言，直接照搬厂家封装性较强的各类实验箱和实验平台导致学生在实验过程中完全照搬厂家的实验指导书一步一步进行实验验证，无法开展设计性和研发性的实验项目，限制了培养学生应用创新能力的提高；对于科研而言，教师和学生只是学会了使用科研仪器和设备，而不能真正掌握仪器内部的核心技术，同样限制了科研水平的提升和仪器的保养与维护。

1.2 实验教学存在的问题

(1) 实验教学重知识，轻能力。受传统因素实验教学服务于理论教学的影响，实验项目的设置往往服务于理论教学大纲，缺少实验项目的设计[7-8]，而实验教师则关注学生对于知识的掌握程度，实验过程以教师为主，采用“灌输式”的方式完成实验，学生处于被动接受的地位，缺少以学生为主体，能力为导向的实验教学体系的设计，限制了学生应用创新能力的提升。

(2) 实验教学团队建设有待加强。由于实验教学师资力量有限，目前实验教学多采用一名实验教师承担多门实验课程。①实验教学工作量较大，使实验教师没有时间和精力进行实验教学研究和实验项目设计，更没有时间到企业实习和进修，②由于实验教师的转岗、调动、攻读学位和个人因素等原因不能承担实验课程，临时替课和研究生助课的现象就非常普遍，这种单打独斗的实验教学现状不但不能保证实验教学质量的连续性，更难以提升实验教学水平。

(3) 实验室开放有限。高校实验室的建设在创新人才培养过程中承担着重要的角色，具有不可替代的作用，实验室开放中最核心的问题是实验室开放的理念、规范的管理制度和保障措施[9]。虽然学校多次推进实验室开放，但各二级教学单位受限于场地、设备、师资等各种原因开放程度不一。由于科技竞赛、科技项目、奖学金和创新创业学分等方面的学生激励措施，目前学生科技竞赛类实验室开放程度较高，但由于缺少具有较强吸引力的教师激励政策和绩效考核和职称评定措施，导致指导教师的主要精力不能用于培养提高学生的科技实践能力。对于教学型实验室，由于长期形成的封闭式教学模式，虽然在实验时间和内容进行了开放，但还是采取以班级预约为主的实验方式，实验室开放并不彻底。而科研型实验室，由于主要面对的是研究生，对于本科生则很少有机会接触到大型设备和高精尖设备，造成了实验资源的严重浪费。

(4) 缺少规范的过程性实验考核方式。为适应实验教学改革与发展的需要，实验考核方法也需要不断改革[10-12]。受理论课考试方式的影响，实验教学考核的方式目前多采用实验出勤加实验报告的方式，直接导致学手看实验和实验报告抄袭，实验的最终成绩不能真正反映学生的能力，学生始终处于被动应付状态。实验考核方式的改革必须开设培养学生应用创新能力的实验项目，建立能反映学生能力获得的全过程考核方式，以参与式和体验式的方式最大程度调动学生的实验积极性。

2 五位一体推进实验室建设和实验教学改革

2.1 以校企联盟和校企合作促发展

2017年省政府以高校教育供给侧结构改革为抓手，以促进经济发展和科技成果转化为目的，启动省校企联盟建设工作。我校为深化教学改革、提高人才培养质量、加快实验室建设、促进校企合作、提高科技转化和服务经济发展的能力，积极开展校企联盟建设工作。目前已经成为省测绘地理信息产业、省安全技术与装备产业和省矿产资源绿色开发与洁净利用校企联盟的理事长单位，省信息产业校企联盟的副理事长单位，省软件产业校企联盟的理事单位并加盟了陕西省产业技术创新战略联盟，与葫芦岛市、锦州市、盘锦市、阜新市、营口市、深圳市高新区和东戴河新区签署了市校共建协议，同时与煤炭科学技术研究院等38家500强企业签署了校企合作协议，涉及全校25个学院、52个本科专业的300余个实验室和研究所，通过建立校企联盟合作处，制定企业与学院和专业的人员、项目和技术的对接交流机制，发布联盟建设的工作动态，举行产学研合作对接会。通过校企联盟和校企合作改造了122个校级专业实验室，新建38个专业实验室，极大地改善了学校的实验教学和科研条件。

2.2 以实验教学设备自主研发促建设

为及时更新实验教学内容，开展设计性和研发性实验项目，及时将科研、生产和教学的最新研究成果应用于实验教学。学校从2015年起设立了校实验设备创新研发基金，并在职称评定和绩效考核方面给予政策倾斜，每年以项目的方式立项50项左右，迄今为止，共立项148项。自主研发的新型实验教学设备不但可以随时更新实验教学内容，为开展设计性和研发性实验项目提供有力的支撑，而且极大提升了实验教师的实践能力，加快了实验室和实验专职教师队伍建设，不但节约了宝贵的实验设备采购经费，而且可以由实验教师随时进行设备的保养和维护，节省了实验设备维修经费，教学收益十分明显。

2.3 以实验教学水平评估促改进

教育部本科教学水平评估涉及实验教学存在的问题主要有：①现有实验专职教师62人，实验兼职教师127人，这对于办学规模近4万人的高校来说实验技术人员严重不足；②实验专职教师队伍在学历、职称、年龄和结构不合理，年龄偏大、学历偏低、高级职称教师较少；③部分实验教师的实验教学能力有待加强，实验教学质量有待提升。鉴于以上问题，为保障实验教师能专心实验教学和研究，从2017年起学校制定了“实验专职教师职称评聘办法”，实行实验专职教师单独评聘和考核，实验教学成果单独计算，明确了实验教师在人才培养中的重要地位和作用，把实验教学研究成果、实验教学改革、实验室开放、实验教学质量、研发实验设备和设计性实验项目作为教师晋职、评优和绩效考核的重要依据。制定了“专任教师实验室轮岗制度”，鼓励高水平理论课教师从事实验教学，积极培养“双师型”教师。建立了校级教师发展中心，划拨了专项工作经费，制定了实验教师教学能力提升中长期发展规划和年度工作计划。完善了实验教师教学水平的考核与评价体系，建立实验教师教学发展信息档案库和校院两级实验教师发展服务体系并划拨了专项经费，使学院对实验教师的发展纳入到学校对学院的绩效考核体系。以新入职实验教师岗前培训、青年实验教师导师制、助课制、示范教学、实践教学竞赛等活动，构建从基础到提升能力完善的校内培训体系，规定实验专职教师每2年必须到国内其他高校或者企业进行学习或进修，鼓励实验专职教师攻读学位。

2.4 以实验教学改革促提升

构建以问题为牵引，任务为驱动的应用创新人才实验教学培养体系，以分组的方式保证基础课实验和上机实验 l 人/组；技术基础课、专业基础课实验不多于 2 人/组；专业课不多于 4 人/组；特殊设备不多于 8 人/组。2016～2017 学年，共开出实验项目 4 499个，其中综合性实验项目占 38.80%、设计研究性实验项目占 9.09%，实验开出率达 100%。学校制定了实验室开放管理办法，提升了实验室开放工作量的经费补贴。2014 年以来，共有 159个实验中心(室)对本科生开放，2016～2017 学年，共有 4 736 人次参与 599个自主式开放性实验项目。制定了高水平实验项目和实验设备研发的激励办法，加强设备共享开放力度、提高设备利用率，建立了实践教学质量评价与持续优化机制，加强实验教学质量的监管。以教授为实验课程群建设负责人建立了实验教学团队，采用团队的方式开展实验教学和实验研究，2015年以来共建立了112个实验教学团队，保障了实验教学的连续性和质量的提升。制定了“实验教学全过程考核指导意见”，以学生的学习体验和成效为中心，能力达成度为依据，指导实验教学考核方式的改革，鼓励加大实验学时，提倡课程设计与实验教学相融合，鼓励实验课程单独授课。

2.5 以学生科技团队、项目和竞赛促实效

大学生科技竞赛是高校实践育人的重要组成部分，对于培养大学生的科技创新意识，提高创新创业能力都具有重要的意义[13]。而实践教学资源在培养学生创新实践能力、取得创新实践成果方面具有不可替代的重要作用，从2015年来，学校由教务处牵头、学生处、团委、设备处、财务处、科技处和人事处协调，制定了“大学生创新团队管理实施办法”，每年拿出500万元的专项建设资金统一进行大学生创新团队的申报、审批、认定、建设、考核和管理。以开放实验室为依托，建立了324个涉及5 000余名各年级学生参加的大学生创新团队，制定了大学生创新团队项目申报、实施、管理和验收办法，制定了师生激励措施，在教师晋职和考核，学生保研、评优、奖学金和创新实践学分等方面给出了明确规定。截止目前，我校学生共获批省级以上大学生创新计划项目421项，省级以上各类科技竞赛奖励4 826项，学生发表论文1 000余篇，学生创新实践能力得到普遍提升，实践教学资源充分利用，其中我校学生自主研发的3D打印机、立体式停车库等优秀作品已经成功入驻大学生科技园进行创业孵化。

3 实验室建设和实验教学改革进一步深化

3.1 转变观念，加强领导

彻底转变实验教学依附于理论教学的传统观念，确立实验室建设和实验教学在创新人才培养中的重要地位。成立了由主管校长牵头[14]，教务处、设备处、学生处、校团委、财务处各部门职能处室负责人和各教学院长组成的实验室建设与管理委员会，明确分工和责任，理顺责任关系和职权，由学校统一进行实验室和实验教学的建设、管理与改革。

3.2 多方筹集资金，加大投入力度

近3年来，实践教学和改革经费逐年递增，2016年学校投入1 999.68万元，保障了实验教学改革和实验室开放。多方筹集资金，加大实验室建设的资金投入力度，近3年争取了省财政扶持资金 1.67亿元，用于建设葫芦岛校区2.06万m2实验实训中心和阜新校区1.93万m2实验实训中心，大大改善了实验办学条件。争取了中央地方共建资金6 214万元，更新了一批实验教学设备。以项目的方式立项争取了实验教学示范中心、大学生校外创新实践基地、工程实践教育中心、大学生创新创业项目选育基地等25项，项目经费总额923万元，学校目前共有国家级工程实践教育中心6个、国家级实验教学示范中心1个、辽宁省实验教学示范中心11个、辽宁省工程实践教育中心6个、辽宁省大学生创业项目选育基地1个、校内工程训练中心1个、校外实习基地343个。综合实验实训中心2个，教学实验中心15个，基础实验室、专业实验室340个，实训场所123个，总面积达11.32万m2。 2015年成立了校教育基金会，充分发挥校企联盟的优势，以校企共建实验室、校企合作和捐赠的方式与神华神东煤炭集团有限责任公司、中国建筑第五工程局等企业共同建设了6个国家级工程实践教育中心，与东软睿道教育信息技术有限公司、蓝欧科技实践教育基地共同建设了6个省级工程实践教育中心，与北京富华宇祺信息技术有限公司共同投资1 200万元新建了智慧矿山联合实验室，截至目前共收到校友、企业和社会捐款4 019.6万元，接受捐赠仪器设备386台件，价值2 082.2万元。社会捐赠款物用于实验室建设和创新创业工作，取得了良好的效果。

3.3 完善激励措施，加大考核力度

实验室建设和实验教学质量的提升关键是必须拥有一支高素质双师型的实验教师队伍，充分发挥实验教师积极性和创造力，潜心实验室建设和实验教学研究[15]。学校制定了“实验专职教师职称评聘办法”，实行实验专职教师单独评聘和考核，实验教学成果单独计算，由于充分肯定了实验教师在人才培养中的重要地位和作用，同时在实验教学研究成果、实验室开放、实验教学改革、实验教学质量、研发实验设备和设计性实验项目方面制定了激励和考核方法，实验教师的教学研究和从事实验教学的积极性得到了极大提升，实验教学质量也稳步提升。由于制定了“专任教师实验室轮岗制度”，鼓励高水平理论课教师从事实验教学，实验教学队伍在学历、年龄、结构和能力方面得到了极大改善，有效保障了实验室建设和实验教学。为调动学生尽早加入实验室和团队，从事科技实践，学校制定了“大学生创新团队管理实施办法”“大学生创新创业实施办法”，在2017版人才培养方案中以明确要求学生必须取得6学分的创新创业学分，保证了所有学生参与创新创业，制定了完善的学生参加科技团队、科技竞赛和科技项目，取得科技成果的奖励实施方法，给予学生在奖学金、评优和保研等方面的倾斜，调动广大学生从事科技实践的热情和积极性。

3.4 推进信息化建设，改善实验软环境

高校的实验室和实验教学网络化管理可极大的提高资金使用效率和实验设备利用率、避免实验室重复建设，促进实验室开放[16]。为此，学校引进了实验室综合管理系统，实行教学设备和科研设备一体化管理。新建实验室的论证、实验设备和实验耗材购置、实验仪器的转借、使用、维修和报废全部实现网络化，大大提高了实验室工作效率和效益。在实验教学方面引进了实验教学管理系统，推进实验课程和实验教学资源的网络化和远程化，所有实验课程实行网上预约、预习和网络答疑，目前共有92门实验课程实行了网上远程实验，学生可通过互联网远程控制实验设备进行程序开发类实验项目，提升了实验效果。开放式实验室实行24 h开放，学生在通过网络预约后使用校园一卡通可随时出入实验室开展实验，实验专职教师和助教学生随时可进行实验指导，学校以实验室开放专项资金按照开放的时间和人员进行实验室开放工作量补贴，保障了实验室开放的有效性和持续性。

4 结 语

地方高校的实验室建设和实验教学改革虽然是一项十分复杂的系统工程，但却是高等教育赋予高校的一项重要职责，需要高度重视、系统规划和持续投入才能不断提升地方高校的实验室建设水平和实验教学质量，培养大批具有创新精神和实践能力的高水平技术型人才。