卓越工程師培養視閾下實驗室工作探索

張惠芹，周驥平，周 俊

(揚州大學 實驗室與設備管理處，江蘇 揚州 225009)

教育部提出的“卓越工程師人才培養計劃”，旨在培養和造就一大批既具備工程師的能力與素質，又具有較強的創新能力的應用型人才。可以這樣認為：一個卓越的工程師必須是一位善于思考、善于構思并樂于實踐的人[1]。實驗室是培養卓越工程師的基地，是科技創新的搖籃，是為社會服務和展示高校水平的窗口[2]。近年來，我國各高校采取了切實有力的措施，在實驗室的機構、體制、規劃、管理以及實驗儀器設備的采購和資金的投入等方面都作出了很多努力，并取得了較好的成效。實驗室在用它獨特的方式展示高校的精神、文化和學術水平[3]。

但是從卓越工程師培養的視閾看，我國高校實驗室工作中仍存在一些問題和不足，主要表現在以下3方面：一是以學生為本的教育理念不夠深入；二是實驗室開放力度不夠；三是實驗室配套服務滯后[4]。推動高校的改革發展需要以人為本，做到“教育以學生為本、辦學以教師為本、管理以服務為本”。高校實驗室工作應以科學發展觀為行動指南，在卓越工程師培養視閾下，針對大學生的特點，運用科學的方法，進一步提高工作成效，為培養出眾多卓越工程師創造條件。

1 和諧發展是培養卓越工程師的重要保證

1.1 實驗設備是實驗室工作的前提保證

實驗室工作既有實驗教學工作和科研工作，又有儀器設備、實驗室人員、經費、安全等管理工作，是一個包含了多個子系統的大的系統。全面、系統地掌握相關學科專業的基礎知識和實踐技能是“卓越工程師培養計劃”的根本要求，而實驗室要為學生提供一個鍛煉動手能力和綜合利用專業知識與技能解決工程實際問題的實踐平臺。

隨著卓越工程師相關專業新材料、新技術、新理論和新方法的提出，對實驗室設備的要求也越來越高。然而，實驗室設備往往不會隨新技術、新理論的出現而得到及時更新，實驗室建設的步伐遠遠小于新技術發展的步伐。如何有效更新實驗室設備，解決新技術、新要求和客觀條件三者之間的矛盾，如何結合卓越工程師培養計劃，及時跟上時代步伐，是擺在實驗室工作人員面前的新問題。積極采取有效措施，科學制訂發展規劃是促進實驗室自身和諧發展的當務之急。

在制訂實驗室發展和儀器購置計劃時，要根據專業發展的動向和趨勢，按年度制訂常規更新、未開出實驗項目專項、專項建設等幾類計劃。制訂科學的實驗室設備發展和購置計劃，有步驟地實施每一步計劃，更有利于實驗設備的有效更新。這樣可以在繁雜的實驗室工作中抓住重心、找準方向，有利于實驗室自身的和諧發展，更有利于卓越工程師的培養。

1.2 實驗室人員的素質提升使實驗室工作錦上添花

曾經有人用“炒菜與端盤子”來比喻專業教師和實驗人員的關系，認為專業教師是“炒菜的”、是學生教育的主角，而實驗人員“端盤子的”、是學生教育的配角[5]。其實在實驗建設和學生專業技能培養中，實驗人員就是主角。

但是,目前實驗教學和管理人員隊伍的結構還不太合理。年齡結構、專業背景、學緣結構等都不太令人滿意。實驗人員不但需要具備較精湛的專業技術、嫻熟的專業技能、淵博的專業知識，還需要具備語言、心理等多方面的綜合知識和綜合素質[6]。一方面，現有的實驗室人員要調整工作方法和工作重點，不斷充實自己，通過學歷教育、參加科研、短期培訓、參加學術交流和參觀考察，提升自身綜合素質[7]，掌握科學的工作方法，增強實驗工作的感染力和滲透力；另一方面，學校也應重視實驗室建設，多引進高層次人才，整體提升實驗人員的素質，為實驗室工作錦上添花。

1.3 內部科學管理是做好實驗室工作的有力保障

實驗室內部要做好實驗室儀器設備的科學調配和統一管理。在儀器設備購置后要做好相應的登記和全生命周期管理，避免相同實驗儀器設備的重復購置和經費的浪費，盡可能做到各實驗室之間的資源共享。充分利用和管理好大型儀器，通過配備訓練有素、技藝高超的實驗技術隊伍和開放實驗室，充分挖掘實驗設備的功能，讓更多的學生在課余時間走進實驗室，將第二課堂向實驗室延伸。同時出臺相關激勵政策，充分肯定在一線指導學生做科研實驗的實驗人員，并通過量化指標的評價，與實驗人員職稱和獎勵掛鉤，保護實驗人員的工作熱情，引導更多的實驗人員加入到培養卓越工程師的行列中來。

2 用創新實驗教學理念培養卓越工程師

2.1 創新實驗環節有利于培養學生的動手能力

傳統的實驗環節往往是：實驗室統一準備實驗儀器，學生按照規定的實驗步驟復制實驗并得到相同的實驗結果。這樣的模式不可能培育出善于思考、善于構思并樂于實踐的卓越工程師。

實驗教學可以充分發揮學生的主觀能動性，啟發學生通過自主設計實驗步驟來自主思考，幫助學生實現感性認識到理性認識的飛躍。對于傳統的驗證性、演示性的實驗，可以通過制作多媒體課件并上傳到網絡學習平臺供學生網上自學；對于能夠提高學生綜合實驗能力和創新思維的綜合性、設計性和研究性實驗，也可以通過多媒體課件為學生提供網上預習的內容，幫助學生提前預習和了解儀器設備的原理和使用方法，并可以讓學生通過網絡實現仿真和模擬操作。

對于不同要求的實驗可以分層次提要求[8]，基礎層次實驗統一做，綜合層次實驗分組做，科研層次實驗單獨做[9]。這樣可以有序引導學生有意識地提高自己的專業理論水平，通過實驗強化、鞏固和升華自己的知識，并提升自己的實踐能力，做到知行合一[10]。

2.2 個性化評定實驗成績有利于提高學習熱情

學生進行“照葫蘆畫瓢”式的實驗，所寫的實驗報告也大同小異，教師評定成績依據模糊，學生的積極性得不到有效調動。實驗報告的個性化評定旨在充分調動學生的積極性和主動性。對于驗證性、演示性的實驗，僅僅要求學生通過教師的演示和網絡學習掌握常用儀器的操作方法，熟悉基本的實驗設計原理，主要目的是培養學生觀察實驗現象、記錄實驗結果和收集實驗數據的能力，同時教會學生處理數據、科學分析、邏輯推理并得出結論的方法。對于這樣的實驗可以就學生的實驗結果和相關數據作為評定依據。

綜合性實驗要比基礎性實驗難度大，主要培養學生分析問題和解決問題的能力，可以就學生提交的實驗樣品和實驗報告的數據分析給予成績。

對于科研層次的實驗，教師僅僅提出實驗課題、目的和要求，學生運用所學知識和查閱文獻，自行設計實驗方案，獨立觀察、自行發現實驗中的問題并分析實驗結果。可以通過學生提交的小論文或者進行論文答辯給予實驗成績評定，甚至可以將學生的實驗成績作為學生評獎評優、免試研究生推薦的重要依據。

分層次評定實驗成績能夠更加科學地反映學生專業技能提升的情況，也可以提升學生的學習積極性，學生通過不同層次的實驗也開闊了視野，增長了見識。

2.3 指導學生社團有利于激發學生學習興趣

在卓越工程師培養過程中，學生自發組織的各類專業類社團、協會也起到非常重要的作用。如果說實驗課是“紅花”，那么學生社團活動就是實驗課的“綠葉”。不要認為學生活動只是學生輔導員的事情，實驗人員要勇于擔任學生專業類社團的指導教師，根據自身的專業背景和特長給予學生指導。要引導學生社團走進實驗室，通過各類講座、制作比賽、交流等活動，為學生提供一個互相學習、互相切磋的平臺，讓學生在學習中摸索、在實踐中研究。充分開放實驗室，讓更多的學生走進實驗室，讓實驗室真正成為大學中不間歇跳動的“心臟”。

3 用靈活的實驗教學技巧培養卓越工程師

3.1 活用“角色變換”法

大學生在實驗室進行實驗操作時會碰到許多新問題。例如：在基礎性實驗中，儀器的使用、實驗的步驟執行、數據的采集和分析等都需要有“引路人”的悉心指導；在綜合性實驗中，需要學生有更多的自主思考和探索，當學生遇到專業問題時需要“技能導師”引導他積極思考，啟發他自主解決難題；在研究性實驗中，學生更需要“學科專家”為他們傳道、授業、解惑。在學生的集體實驗中，實驗人員是組織者和管理者；在社團的活動指導中，實驗人員是指導教師、學生的朋友和知己。實驗人員要善于分析參與實驗的不同學生群體和不同學生的需求，熟練地扮演不同的角色，建立良好的師生關系，增強工作的專業性和針對性。

3.2 巧用“語言藝術”法

語言藝術博大精深。實驗人員不僅要踏踏實實、兢兢業業做好實驗室工作，還要提高“說”的能力和“說”的技巧，面對不同的對象、不同的情景和不同的要求，要巧用語言藝術，活用不同的表達方式。例如：實驗室安全教育關系到大學生的生命安全，要“嚴肅地說”；實驗儀器的介紹、基礎技能的培養要“詳細地說”；學生遇到學習困難而難以解決的時候，需要實驗人員“耐心地說”；對于違反實驗規定和操作流程的學生要“嚴厲地說”。實驗人員具備了“說”的技巧，在實驗教學中就會事半功倍[11]。

3.3 善用“無中生有”法

實驗教學的根本目的是教學生利用所學知識進行理論思維，通過實驗解決知識學習中的問題，為進一步的科學探索和工程應用打下良好基礎。這也正是卓越工程師所必備的素質。在強調培養創新精神的前提下，實驗教學包含了很多科技探索實驗。但很多實驗器材在市場上是買不到的。實驗人員要發揮自己的專業優勢，善用“無中生有”法，根據課程需要自制實驗設備、或者自制多媒體課件[12]。可以將傳統的驗證性和演示性實驗以多媒體課件的形式提供給學生，讓學生在網上自學而不必親手操作。也可以用自制的實驗設備向學生展示，供學生觀摩，啟發學生思考。

4 結束語

卓越工程師的培養是一個系統工程，需要廣大師生的積極參與。作為卓越工程師培養的搖籃，實驗室起著舉足輕重的作用。只有建設和管理好實驗室，努力提升實驗人員的素質，充分調動實驗人員和學生的積極性，才能為培養卓越工程師提供有力保障。

[1] 徐勇俊，許建飛.淺議高校實驗室工作[J].沙洲職業工學院學報，2008(9)：52-53.

[2] 許秀云.發揮高校實驗室工作的積極作用[J].沙洲職業工學院學報，2008(9)：89-90.

[3] 李之中，盧薇.面向知識經濟的實驗室工作思考[J].山西科技，2001(1)：38-39.

[4] 顧序衛，唐艷紅，韓琴，等.加強新形勢下高校實驗室工作的探討[J].學校管理，2007(11)：111-112.

[5] 盧振環.談談實驗室工作[J].實驗技術與管理，1987，4(4)：24，2.

[6] 杳珍，周元祥，王建梅，等.淺析高校實驗人員隊伍建設[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2003(10)：39-40.

[7] 楊家華.做好高校實驗室工作之我見[J].社科與經濟信息，2002(10)：172-173.

[8] 魏先民.實驗室工作的創新探討與實踐[J].實驗室研究與探索，2006，25(5)：547-551，571.

[9] 洪霞，徐鐘林，徐德南.實驗室在高校創新教育中的作用[J].實驗技術與管理，2005，22(10)：26-28.

[10] 張學琛，趙偉峰.用科學發展觀指導實驗室工作[J].實驗技術與管理，2005，22(7)：5-8.

[11] 張惠芹.秘書人員能做更要會說[J].辦公室業務，2002(2)：6-7.

[12] 胡行律，何小力.淺談高校實驗人員素質培養[J].高校實驗室工作研究，2004(11)：64-66.