马 文 胡永军 杨 磊 冯海涛
国防科技大学教保处 湖南长沙 410073
湖南省作为我国中部的经济大省,高等教育规模持续增长,近些年高校教学条件极大改善,目前共有36个实验教学中心入选国家级实验教学示范中心[1](以下简称“示范中心”),占全国的4%。这些示范中心在实验教学中的示范引领作用发挥情况如何,是否起到对实验室建设和发展的带动作用是值得深入探索研究的问题。为探索满足新时代人才培养需要的实验室建设和教学改革途径,研究形成教学科研结合,学校与社会、军队联合培养人才的实验教学新模式,在湖南省高等教育学会实验室管理委员会的资助下,以湖南省36个示范中心为样本,以这些示范中心2016年和2017年两年的年度报告为依据,考察了示范中心的基本情况以及实验教学中的示范经验,提出了目前示范中心存在的问题和初步发展建议,以期对提升各高校办学水平和教育质量有所贡献。
湖南省国家级实验教学示范中心都属于校、院两级管理体系,通常由若干个分实验室组成,支撑整个示范中心的实验课程、课程实验以及课外创新实践等活动,36个示范中心分布在15所高等院校(见表1),涉及计算机等15个学科门类。表1显示,中南大学有8个示范中心,有2个以上示范中心的高校有9所,其余6所高校只有1个。按照湖南省目前38所本科院校看,仅有不到一半的本科院校建有示范中心,而且主要集中在几所重点大学,其中中南大学、湖南大学和国防科技大学3所“双一流”建设高校示范中心数量占全省的40%以上,中南大学、湖南大学、湖南师范大学、湘潭大学和国防科技大学5所高校示范中心占全省的60%以上,中南大学一所高校示范中心数量就占全省的20%以上,示范中心在高校的分布呈现出集中度高、覆盖高校数量小的特点。
表1 湖南省高校国家级实验教学示范中心分布情况
根据各示范中心2016年度报告统计,湖南省36个示范中心建筑面积共约34万平方米,仪器设备总价值超过15亿元,总台套数超过10万台件,年度经费投入超过10亿元,拥有固定人员2 391人,流动人员187人,教学指导委员会专家120多人,拥有虚拟仿真实验教学项目800多项,信息化资源总量多达2 200 GB,年度更新信息化资源多达1 400 GB。
从表2显示的建筑面积看,各示范中心占地面积平均高达9 000平方米,最小的法学示范中心占地面积也有600平方米,最大的植物科学示范中心达11.1万平方米,主要原因可能是示范中心作为教学场所,需要同时为数量较多的学生展开实验,场地需求较多;从仪器设备总量来看,各示范中心仪器设备体量不小,平均每个示范中心拥有约2 800台件,单台仪器设备均值约1.5万元,高于一般教学实验室仪器设备均值,低于科研实验室仪器设备均值;从年度经费投入看,各示范中心年度投入经费平均约为300万元,不算太高,主要原因可能是示范中心主要服务于教学工作,经费需求量较小。
表2 湖南省高校国家级实验教学示范中心建筑面积等基础条件详细情况
从表3显示的人员情况看,示范中心主要依靠固定人员运行,流动人员不多,不少示范中心没有流动人员,有21个示范中心在2016年尚未成立教学指导委员会。2016年底教育部颁布的《国家级实验教学示范中心管理办法》[2](以下简称《办法》)明确要求“示范中心应成立5~7人的教学指导委员会”,大多数示范中心在2016年没有及时落实关于教学指导委员会的政策。根据各示范中心2017年度报告,湖南省36个示范中心均在2017年严格落实《办法》要求成立了5~7人的教学指导委员会。
表3 湖南省高校国家级实验教学示范中心人员情况
总体而言,各示范中心均是所属高校的重点实验实践条件,一般依托高校的优势学科、优势专业建设,仪器设备等物质基础条件厚实,师资力量充足,在高校教学投入上占有较大比重,在支撑人才培养和学科建设方面发挥了重要作用,能够满足高校的实验实践教学需求,且为基础教学实验实践条件建设立起了标杆[3]。各高校在申报和建设示范中心过程中,整合了分散在各个系所的实验室,集中了学科、师资和仪器设备等优势资源,改变了原先实验教学方面人、财、物投入分散的问题,并且与课程体系改革紧密结合,统筹了本科、研究生和继续教育实践教学需求以及资源分配,建立了一系列实验教学相关的制度机制,使示范中心成为各高校实验教学的拳头力量,产生一定的规模效应,对本校其他教学实验室以及本学科方向实验教学改革和条件建设起到了示范引领作用。
湖南省36个示范中心2016年服务学生人数超过12万人,实验教学超过600万人/时,学生获奖1 700多人次,学生发表论文1 400余篇,学生获得专利350多项,实验项目资源总数超过1万项,年度开设实验项目6 000余项,年度开设独立的实验课程600余门,实验教材总数超过300余本,年度新增实验教材36本。36个示范中心2016年共承担教学改革任务220多项,总经费超过680万元,承担科研任务1 100多项,总经费达到8亿元,发表论文、专著2 700余篇,发表国际国内会议论文及一般刊物论文2 600余篇,获专利830多项,获省部委等奖项300多项,研制和改装仪器设备50多台套。这些数据充分体现了示范中心对教学科研的重要支撑作用和建设成效。
示范中心作为教学型实验室,在服务学生实践教学上起到了基础性作用,36个示范中心平均受益学生人数在3 000人以上,年平均教学人/时超过了165 000,按照平均每年每个示范中心3 000人的实验教学人数测算,每个示范中心的实验课时超过了55,考虑到大多数实验实践课均是小班教学,这些示范中心的实验实践教学任务比较重,承担了各学校大量的实验实践教学任务。
按照湖南省110所普通高校在校学生约150万来计算,36个示范中心服务的12万学生仅占湖南省高校学生的8%,因此从建设效益而言,只依靠实践教学服务学生,覆盖面是比较小的。考虑到示范中心承担实践教学任务受场地、人员和时间的限制而达到饱和,如何提高示范中心建设与管理效益的一个重要手段就是发挥示范中心的示范引领作用,示范并带动各高校普通教学实验室建设水平和实验教学水平,为更多学生提供高质量的实验教学服务。
“实验室的重要性,再强调也不过分”著名物理学家冯端的这句话道出了实验室的重要性[4],实验是取得创新成果的重要环节,创新习惯、创新思维在实验过程中产生。在当前高校中,教学实验室的地位显然无法与科研实验室相比,示范中心作为新世纪教学改革的重要试点,是教学实验室建设和发展的排头兵,在经历了10多个年头的建设、改革过程中,有效整合了实验管理、实验教学、设备改进和资源共享等各方面的有利因素,对高校其他环境建设具有积极的影响和提升作用,对学生养成良好的实验习惯和学习方法具有重要的支撑作用,对形成创新型校园文化和引导创新倾向起到了良好的导向作用。
教育部高等教育司原司长张大良曾经指出:“国家级实验教学示范中心是全国高校实验室工作的排头兵,引领着全国高校实验室工作改革创新的方向,实验教学示范中心不仅是荣誉,更是一种责任。”经对湖南省36个国家级实验教学示范中心的调研了解,各示范中心努力创新,在理念提升、条件建设、个性化教学和开放式管理等方面不断形成新思路、新成果、新经验,在实验教学改革和实验室建设发展中发挥了示范引领作用。
2016年度,各示范中心在满足本单位教学需求的前提下,积极组织和参加国内外学术交流、竞赛、成果展示与培训活动,较好发挥了示范引领作用。36个示范中心共计承办大型会议92次,约18 000余人参会,承办学科竞赛109次,约35 000余人参加竞赛,开展科普活动149次,约31 000余人参与科普,承办培训90次,约10 000余人参加培训,接受进修172人次,参加示范中心联席会组织的活动198人次,承办竞赛和培训共获得经费约2 000万元。
各示范中心2016年度在满足实践教学需求之外,承办会议、竞赛和培训以及开展科普活动。平均看,每个示范中心2016年度承办会议、竞赛、培训和开展科普活动为2~4次,每类活动参加人数不到1 000人。各个示范中心均努力在发挥示范引领作用上下了功夫,取得了良好效果,但也有个别示范中心在2016年仅组织了1次活动,示范引领作用没有得到很好发挥。通过参加示范中心联席会组织的活动和提供的交流平台,示范中心本身可以学习借鉴其他示范中心先进实验教学理念和建设经验,同时也能将自身好的做法和理念传播出去,对其他教学实验室建设和教学改革产生影响。
按照《办法》对示范中心关于示范引领作用的要求,将示范引领作用发挥分为5个方面。一是开放运行方面,在满足本单位教学需求的前提下,所有的教学资源均应面向社会开放运行;二是面向社会开展科学知识传播和服务方面,应设立公众开放日;三是国内高等学校(特别是西部地区高等学校)实验室人才培训和培养任务方面,应建立校际访问学者和对外培训制度,设立开放课题;四是开展实践教学基地和资源建设方面,应积极与国内外科研机构和行业企业联合培养创新人才;五是组织和参加国内外学术交流、竞赛、成果展示与培训活动方面,应与国内外各类实验室机构和团队开展稳定的实质性合作。
各示范中心均自发进行了开放运行,开展了一些发挥示范引领作用的学术交流、培训和科普等工作,但是在《办法》诸如设立公众开放日、开放课题、建立校际访问学者和对外培训制度等制度性工作比较缺乏,也未建立相应的工作机制。物理、化学等一些基础性教学示范中心由于专业特点等原因,在开展实践教学基地和资源建设方面,实践教学基地建设难以落实,需要在后续建设发展中予以加强。造成上述与《办法》要求不适应的主要原因可能是《办法》发布于2016年年底,大多数示范中心在2016年没有及时落实相关政策,2017年度报告显示不少示范中心已经在建立相应机制,但尚未全部解决。
整体看,示范中心在实验教学改革和实验室建设发展中发挥了不可替代的示范引领作用,但也存在示范引领作用发挥力度不足、可操作性不强等问题,主要依托学术会议、竞赛、科普和培训等简单形式发挥示范作用,对社会辐射引领有限。一方面可能是非专业社会需求不明确且需求有限,难以与示范中心能力对接;另一方面示范中心的主要任务仍然是本单位实践教学和科研条件保障,对示范引领社会的积极性不足且缺乏激励政策。除此之外,网站作为示范中心发挥辐射引领作用的重要窗口,虽然栏目齐全,但是存在内涵不足、更新不及时等问题,影响了示范引领作用的发挥。从未来发展来看,示范中心一方面要加强自身建设与改革发展,提高科研成果对示范中心建设与发展的反哺;另一方面也要积极发挥示范引领作用,加强开放共享和制度建设,高效协调单位内部实践教学需求和社会需求。
当前,教育改革不断深入,科学技术不断进步,国家“双一流”建设逐渐进入攻坚期、深水期,如何遵照习近平总书记嘱托,“实现高等教育内涵式发展,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人”[5],是每一名高等教育从业者需要深刻思考的问题。国家级实验教学示范中心作为“十一五”以来,重点建设的有影响、高水平实践教学条件,对深化高等教育教学改革,适应新时代人才培养需求特别是对提高学生创新实践能力的需求具有重要作用。要大胆打破旧思维调整示范中心实验项目布局,加强示范中心建设并充分发挥建设效益和管理质量;要适应新时代经济发展、国防建设对人才的需求,逐步淘汰一些基础性、验证性实验项目,加强创新性、示范性实验项目建设,实现示范中心内涵式发展。
3.1.1 示范中心内涵建设不够 发展理念滞后
示范中心作为高校教学类实验室的领头羊,受传统观念影响,“重理论、轻实践”“重知识、轻能力”现象仍然不同程度地存在,在内涵建设上跟不上时代发展速度,缺少硬性的、高水准的目标,部分示范中心的实验教学体系不够规范,实验项目质量不高。现有示范中心都是基于传统观念的实验教学中心,我国进入新时代后对人才需求会发生巨大变化,高等教育面临“新工科”改革,示范中心建设与发展理念相对滞后,在未来管理运行和发展中需要加强需求分析梳理,不断更新观念,创新实验教学模式,构建符合专业特点和发展要求的实验教学体系,提高示范中心内涵发展和可持续发展水平。
3.1.2 示范中心不是实体运行 实验教学队伍问题突出
各高校示范中心在建设中整合了相关实践教学资源,实验室分散在各个系所甚至各个学院。一方面示范中心没有按照实体运行,导致日常管理较为松散,人财物等资源配置对各系所依赖性强,比较难集中力量办大事,建设效益也难以高效发挥,除了中心主任及有限的几个固定管理人员外,其余固定人员和流动人员的中心工作不在示范中心建设与发展上,积极性不高、工作主动性差;另一方面,受重理论、轻实践等应试教育传统理念影响,实验技术人员和从事实验教学工作的教师在岗位聘任、职称评定、人才引进等方面缺乏政策激励或倾斜,与科研和理论教学等高校主体工作相比更难出成绩,造成实验人员积极性不高、难以留住或培养出高水平的实验教学人才。
3.1.3 示范中心信息化水平不高 “重硬件轻软件” 示范辐射力度不够
示范中心信息化建设已经成为实验室科学管理和内涵提升的重要条件,各高校和各示范中心都非常重视信息化建设,大都建立了实验室网站和实验项目网络资源,有的也建立门禁、监控系统,实现了预约开放等功能。然而,有不少示范中心信息化建设仅仅停留在有一个网站的水平上,存在网络资源不丰富、功能不全、师生互动弱、信息更新不及时等现象,与示范中心的人才培养要求和示范引领作用发挥存在较大差距,不能很好满足学生自主创新实践的需求,影响示范引领作用发挥。示范中心在建设与发展中要更加注重经费、设备等硬件投入和建设,在制度机制、人员培训和教学理念方法等软条件方面建设较为滞后,实验实践学时相比理论教学少得多,验证演示性实验项目比探索创新实验项目多,规定实验项目比自选实验项目多,实验室自主开放比上实验课少。事实上,各个示范中心均是各高校实验教学的典型单位,应具有明显的特色和底蕴,其教学理念、学生实践训练方式、保障体系等方面都各具特色,但在建设与运行中由于各种原因导致示范发挥示范引领作用的主动性不足、形式相对简单,示范辐射力度不够。
3.2.1 面向未来实验教学体系革新 进一步推动示范中心内涵式发展与可持续发展 提升示范中心建设与管理效益
示范中心的建设与评审工作,推动了高校实验教学理念的转变,激发了实验教学改革的积极性,取得了显著成效,但是面对 “双一流”建设要求,高校教学实验条件布局还不尽合理,实验教学体系改革势在必行,必须改变重申报、轻建设、重结果、轻过程等现象,提高综合性探索性实验项目比重,提高学生自主实验能力,进一步推动示范中心内涵式发展、可持续发展,提升示范中心建设与管理效益。一方面需要主管部门立起一个更高的目标加以指导,制订相应的评估制度和激励政策予以促进;另一方面示范中心也需要不断更新理念,适应建设与管理需求,加强科研对实验教学的反哺,推动内涵发展,使之形成制度化、规范化的建设与管理长效机制。
3.2.2 适应新时代人才培养需求 进一步加强示范中心软硬条件建设 提升实验教学水平
在示范中心建设与发展中,高校主管部门和高校自身对示范中心投入了不少人、财、物,增强了示范中心本身的资源力量,并且整合优化了在原有基础上的各种内部实验教学资源,也建立了一系列制度机制等软条件。然而,我国进入新时代对人才培养提出了新的、更高的要求、对实践教学也提出了更高的要求,对高校而言,应在巩固现有成果的基础上,进一步加强示范中心软硬件条件建设,特别是实验教学队伍的稳定与提高,不断引导单位内部资源的优化分配,提升实验教学水平。针对实验教学队伍存在的各种问题,虽然这些年各高校都采取了实验系列职称单列等各种各样的办法予以改善,但在目前的高校评价体系下问题依然会存在,示范中心实体化运行可能会对示范中心的实验教学队伍稳定和发展有所帮助。同时,也要清醒地认识到,示范中心的主责、主业仍然是实验实践教学,其实验教学水平才是引领示范作用发挥的能力来源,示范辐射作用实现的框架必须围绕实验教学搭建,任何偏离的举动都会使辐射作用失去后劲。
3.2.3 着眼示范中心承担的社会责任 进一步加强示范中心信息化建设 提高示范辐射能力水平
示范中心从立项建设之初就被赋予了发展国家教育的战略任务以及为外单位服务的社会责任,各示范中心要着眼承担的社会责任,不断提高示范辐射能力水平。一方面可以通过加强培训、交流和科普等常规动作,完成设立开放日开放课题、建设实践教学基地和资源等规定动作,增强示范辐射能力,为引领全国高校(特别是西部地区高校)实验教学提供示范,并以此带动共同发展;另一方面随着智慧校园建设不断深入以及MOOC课程的广泛推广,示范中心也应紧跟信息化发展方向,加强人工智能、虚拟现实等相关新技术的引进和应用,为提升示范中心建设管理水平和更好发挥引领示范作用提供更好的信息化条件保障,提高示范中心建设与管理工作效率,提升利用率,更大程度向本校学生乃至外校大学生、中学生和企业等社会单位实现开放共享,提升示范辐射能力。