信息化视角下高校实验教学面临的困境与解决路径

燕士力 李轮

[关键词]信息化;高校实验教学;困境;解决路径

进入21世纪以来，以互联网、大数据、虚拟现实、人工智能、区块链等为代表的信息技术蓬勃发展，即将或已经对高等教育教学的变革产生颠覆性影响。高校实验教学是高等教育的重要组成部分，是高校坚持以本为本理念、落实立德树人根本任务的关键举措。信息化的视角下，对高校实验教学中面临的困境进行分析并提出解决路径具有十分重要的研究意义。

一、高校实验教学必要性分析

高校实验教学是为了培养学生实践能力，在专业教师的指导下，学生利用仪器设备，在特定的环境下通过观察、测试和分析，获得相应知识的一种教学手段，它是高校教务管理工作的重要组成部分。高校实验教学作为高等教育教学的重要组成部分，在新的历史时代背景下，要主动应对主要矛盾的变化，以立德树人为根本任务，不断提高新时代大学生的创新精神、实践能力和社会责任感，其中，理念转变是完成改革的重要突破口。近年来，信息技术的不断推进为高校实验教学提供了极大的便利，也对传统实验教学带来一些挑战。

（一）高校实验教学是教务管理工作的重要组成部分

实验教学是高校本科生人才培养计划的核心内容，也是教务管理工作的重要组成部分。信息化时代，学生一方面通过信息化集成度较高的实验教学仪器设备，可以更直观地对理论知识进行學习和巩固，另一方面可以通过操作这些设备，更深刻地了解专业理论的应用价值。信息化可以极大地提高实验教学的效率和效果，更好地完成教学既定任务。

（二）高校实验教学是提高学生创新能力的重要途径

高校通过引进先进的实验教学设备，在专业教师的指导下，结合各级学科竞赛，可以培养学生的创新思维，提高学生实验创新能力。通过对仪器设备使用功能的探索与研究、对实验方案的设计与改进、对实验结果的推理与演绎，可以有效地培养学生的创新思维。信息化的发展，一方面使得学生更容易获得实验教学的相关信息，接受和反馈业内最新的实验过程和结果更加便捷;另一方面更容易打破空间的距离，远程参与最新的实验活动，互联网+让云上实验室成为可能。通过信息化的加持，高校实验教学可以更好地提高学生创新能力，为社会提供更多的复合型人才。

（三）高校实验教学是推动科研成果转化的重要利器

在“大众创业、万众创新”的当今社会，高校实验教学让学生更直观地感受到理论转化为实践的过程，对于推进高校产学研相结合、科研成果转化具有非常重要的指导作用。信息化的发展可以更集约实验手段和条件，利用远程视频、腾讯会议等手段，创造性地高效利用仪器设备，让理论更快落地实践，通过特定成果展示平台，搭建起高校科研成果和企业社会实际需求的桥梁，加快科研成果转化，促进高校科学研究更健康的发展。

二、当前高校实验教学中面临的问题

高校实验教学对提高学生实践动手能力、展开教育教学创新、支撑一流人才培养等方面具有重要作用，实验室建设的水平制约高校科研创新的水平。长期以来，高校实验教学一直不是教学的“主流”，高校领导甚至部分教师对实验教学存在偏见，存在实验教学重视程度不够、制度保障不全、教育队伍参差不齐、教学资源明显不足、模式创新不够等问题。信息化的发展是把双刃剑，既能加快实验理念、实验手段的转变，又让高校管理者想当然地认为可以降低传统实验室的投入，借助信息化模拟手段开展实验教学工作。因此，加快我国人才建设、提升高等教育质量、分析和解决教学型实验室发展过程中存在的问题，已势在必行。

（一）实验教学受重视度不够

我国高校在相当长的一段时期内存在“重理论，轻实践”的观念，认为教学实验只是简单验证理论教学的过程，实验室工作人员被当成教学辅助人员，工资、职称等待遇要低于专业教师。在这种理念的作祟下，一方面高校教师不愿意留在实验岗，认为只有业务水平差、能力不足才的人才到实验室工作，导致实验室缺少新鲜血液，部分实验室教师常年缺编，实验设备更新发展缓慢、实验教学水平不高。多数实验人员兼任教学、科研和管理岗位中的两项或两项以上职务，工作量大且繁重。而少部分实验人员存在无明确履行职务的“赋闲”状态，造成“忙的太忙，闲的太闲”的失调状态。另一方面在专业教师潜移默化的影响下，学生也不重视实验课，上课积极性不高，缺少必要的课前预习和准备，实验中也不认真，导致实验教学效果不佳，达不到提高学生实践能力的目的。

（二）实验教学制度保障不全

高校实验教学的开展需要一整套严格的制度，以确保实验室教学安全、稳定、持续进行。高校实验教学制度主要存在以下问题：一是个别实验教学制度不全，部分实验室准入制度照抄较老的文件，存在空泛的现象，没有结合国家最新的政策要求和实验室自身情况进行优化与修订考核制度。学院也没有开展系统性的实验室制度制定，实验教学制度没有形成完美的制度闭环。二是考核没有分类，职责没有明确，很多高校对实验教学队伍没有充分考虑其实际付出，工作量计算办法不完善，干多干少、干好干坏一个样。部分实验岗被认为是资质不足或教学能力不足的教师的“下放岗”。总的来说，还是对实验教学工作不够重视。三是实验教学制度贯彻不到位。二级单位对实验教学制度的宣传不到位，个别师生对最新实验室制度政策的了解不深不透，对学生开展实验安全提醒不够多，对危化品和实验器材缺乏精细管理，存在实验室安全隐患。

（三）实验教学队伍参差不齐

高校实验教学人才队伍是确保高质量实验教学任务的关键，是培养学生实验创新思维的核心力量，目前其主要存在以下问题：一是高校实验室教学队伍职称结构不均衡，多数学院呈现中级职称占比大于50%的结构，部分学院呈现单一结构或仅二元结构，少数学院中副高级职称占比超过50%，可能是由于晋升通道受阻，或缺乏新的职称队伍补充。二是高校实验室教学队伍人员素质参差不齐，由于传统观念影响，部分实验室教学队伍中有部分年龄偏大的教师，他们一般拥有本科或者专科学历，虽然在校很长时间，对学科专业背景和历史传承很熟悉，但是信息化时代下对新型高端仪器设备操作、学生创新思维培养等方面，与年轻教师相比还是有不小的差距。

（四）实验教学资源明显不足

实验教学资源是高校开展实验教学的基本保障，决定了实验教学的质量和水平，目前其主要存在以下问题：一是实验教学资源总量不足。虽然近年来，各高校扎实推动实践育人，加强科研育人，强化科教协同育人功效，但是由于原来底子薄，分配给实验教学的资源占整体教学资源的比重不是很大，对于一些本科学生多的学院，实验教学过程中还是感觉捉襟见肘。二是实验教学资源分配不均衡。目前不少高校片面追求学科的全面，打造综合性大学，根据学科类别新设很多学院。诚然，这样对提高高校知名度、提升学校综合实力具有很好的效果，但也在无形中造成高校实验资源分布较散、不均衡的局面。设立时间较早的学院，实验设备仪器相对充裕，而新设学院由于受实验室场地、资金等的限制，实验教学资源存在短缺现象。另外，由于学科对实验教学资源的需求不同，有些文科专业的实验教学资源存在闲置、利用率不高的现象。三是实验教学资源信息化程度不够高。部分实验室设备老化，电线私搭乱接，杂物摆放不合理，实验室管理的信息化程度偏低，实验室预约、物料储存数量、实验进展情况都没有实现信息化管理。

（五）实验教学模式创新不够

实验室教学模式创新是近年来高校教务管理的热点话题，不少高校抓住信息化发展的“快车”，通过开放式实验教学、互联网+实验互动、云实验等形式，对传统实验教学模式进行创新，但是还有进一步提高的空间。一是实验教学开放性不够，一些传统学院担心实验教学开放会影响在研项目进度，就算开放，经济收益也不大，因此对实验室教学开放的积极性不高。二是实验教学互动性不高。不少实验室教师是理工科出身，虽然知识储备很丰富，但是没有受过系统性的教学指导，语言表达或系统性教学汇报水平需要进一步提高。三是实验教学自主性不够。目前很多高校实验教学都是按照本科生、研究生的培养方案来开展，信息化社会以来学科内新理论、新知识层出不穷，学生培养方案一般五年才进行修改，在这期间，不少高校虽然想开展新的实验教学，但是受学分、教学任务影响，无法进行自主实验教学。

三、创新高校实验教学的解决路径

在新的历史时代，在信息化快速发展的背景下，高校实验教学要全面贯彻党的教育方针，坚持立德树人，服务国家战略需求，以提高人才培养质量为核心，加快实验教学理念创新，以新标准、新方法、新内容、新形式推动学生实践能力、创新精神和社会责任感的培养，取得新成就，开创新局面。高校实验教学要坚持实事求是，严格落实立德树人根本任务，从重视本科教学、健全制度体系、加强队伍建设、优化资源配置、创新教学方法、推动教学信息化等方面试图探析解决路径。

（一）高度重视本科实验教学

高校要坚持贯彻以本为本理念，将本科实验教学和理论教学放在同样重要的高度，做到理论和实践“两手抓，两手都要硬”。一方面提高实验教学的地位，消除实验室工作人员的自卑心理，尽量补足实验室编制缺口，更新实验室设备，对于实验室工作人员兼职情况进行梳理，如果必须要兼职，就要按照工作情况计算工作量，提高实验室工作人员的工作积极性。二是学院辅导员要督促学生提高实验课的出勤，实验室工作人员可以携手辅导员参与挑战杯等竞赛，通过以赛促学，提高学生上课的积极性，让其做好课前复习和准备，认真做好实验，以达到预期的实验效果。

（二）健全实验教学制度体系

为了更好地开展实验教学工作，必须进一步健全实验教学制度体系。笔者认为应该从以下方面人手：一是完善实验教学规章制度。学校实验室管理机构要协同相关学院，结合学院实验室具体情况制定一整套管理规定，做到实验教学全流程规范，确保实验教学安全运行。二是做到考核分类，科学计算工作量，明确职责。学院在年终考核时要充分考虑实验室工作人员的工作，全面计算工作量，如果有教学、管理工作，也要增加相应工作量系数，提高实验工作人员的自豪感和满意度。三是认真贯彻实验教学制度。加大实验教学制度宣传力度，创造性地开展实验室安全知识竞赛、实验室安全月等活动，加强对学生的实验室安全提醒，加强危化品精细管理，消除实验室安全隐患。

（三）加强实验教学队伍建设

高校最重要的资源就是人才资源，做好实验室教学工作，必须要进一步加强队伍建设。针对已经出现的问题，应该从以下几方面人手：一是加强政策引导，逐步改变实验室教学队伍职称困境。加大新教师引进力度，提高实验室教师的学历水平。针对实验室人才情况，適度降低实验室教学队伍的职称晋升要求，提高高级职称比例。二是提高实验室教师的综合素质。通过引进人才，补充新鲜血液，充分利用资深实验员丰富的学科背景和新进实验员新颖的思想氛围，整体提高高校实验教学队伍的素质，高效完成学校实验教学任务。

（四）优化实验教学资源配置

优化实验教学资源是一个常提常新的话题，是提高学生科研创新素养的重要保障。针对其存在的问题，建议从以下方面人手：一是逐步提高实验教学资源总量。在教学型实验室建设和管理过程中，课程体系建设和实验室队伍建设是关键，其直接决定着实验室的未来发展方向和人才培养质量，而实验室信息化建设、实验室开放和经费投入是实验室发展运行的根本保障。只有做好实验教学资源保障，提高整体教育资源的总体量，增加实验教学的占比，将实践教学资源和理论教学资源放在同等重要的地位，相互协调促进，才能扎实推进实践育人，培养学生实践创新思维。二是优化实验教学资源分配。高校在发展过程中，可以考虑整合实验教学资源，相似的专业或者学科，可以整合资源打造跨学院联合教学实验室，“老带新、富带贫”，做到实验教学资源的共享，让师生预约分批使用。文科实验室可以利用信息化优势，开发跨学科实验教学项目，吸引工科学生参与实验课，加大设备综合使用率，提高学生的实验教学参与度。三是提高实验教学资源的信息化程度。高校实验室管理部门要会同学院筹措资源，首先对实验室的办公环境进行治理，消除实验室安全隐患，加大信息化透明度，做好网络公布实验室资源、微信或者二维码预约登记登制度，定期公布物料储存数量、实验进展情况，做到仪器设备在安全、高效的环境下得到有效利用。

（五）创新实验教学方式方法

创新是实验教学的灵魂，在信息化水平日益提高的今天，高校实验教学创新方式方法，可以提高资源的利用率，增强实验教学效果，更好地为高校科研创新服务。针对存在的困境，建议从以下方面人手：一是加深实验教学的开放力度。传统学院在做好涉密在研项目和重要紧急项目的同时，根据实验室利用现状，综合运用信息大数据优势，定期开放实验教学资源，和业内同行共享资源。通过交流互通可以取长补短，找到科研项目、课程教学等共同点，试图衍生更大的科研价值。二是加强实验教学互动性。学校实验室管理部门可以定期组织实验教学队伍午餐会、工作坊，邀请资深实验专家对年轻实验教师进行经验传授，并搭建全校实验教师队伍的互通交流平台，提高实验教学效果。另外各学院实验室可以聘请高年级学生志愿者参与实验室教学管理，在实验教学管理过程中充当教师小帮手，增加实验教学的互动性和趣味性。三是加大实验教学的自主性。高校可以探索学分互认制度，让学生结合专业特点和自身兴趣，跨学院选择实验课，所修课程纳入培养方案，加强本科生培养方案的续订力度，给予实验课适当自主空间，开展实验课自主教学探索。

四、结语

伴随信息化时代的到来，高校实验教学的要求更加开放、透明、安全，这对高校实验教学领域既是难得的机遇，也是不小的挑战。高校实验教学应借助信息化的契机，剖析存在的困境，贯彻以本为本的实验教学理念，抓住实验教学的核心理念，加强实验室的全方位管理。