應用型本科院校信息與計算科學專業實驗室設計探索

龔丁海

[摘 要]培養應用型的人才既是應用型本科院校的要求，也是信息與計算專業的人才培養的目標。實驗室是應用型人才培養的重要場所。本文根據信息與計算科學專業人才培養的目標，從實驗室建設的五個方面出發，探索應用本科院校信息與計算科學專業實驗室建設的理念。

[關鍵詞]應用型；人才培養；信息與計算科學；實驗室；探索

[中圖分類號]TP3-4 [文獻標識碼]A

國務院總理李克強2014年2月26日主持召開國務院常務會議，部署加快發展現代職業教育，提出要創新職業教育模式，擴大職業院校在專業設置調整、人事管理、教師評聘、收入分配等方面的辦學自主權，并建立學分積累和轉換制度，引導一批普通本科高校向應用技術型高校轉型。2014年4月26日，由應用技術大學（學院）聯盟和中國教育國際交流協會主辦的產教融合發展戰略國際論壇 2014 年春季論壇形成《駐馬店共識》，開啟了地方高校轉型發展，向應用技術大學建設之路。應用技術型高等院校皆在培養既掌握現代科學技術知識又接受系統技能訓練的應用型、復合型、創新型人才，特別是產業鏈高端的技術技能人才。應用技術型人才的培養其中最重要的環節是實踐教學，而實踐教學中最重要的環節是實驗教學，實驗教學質量的好壞，與實驗室的建設是密不可分的。

信息與計算科學專業是高等院校數學類學院中一個重要的本科專業，2002年，教育部將該專業定位為數學、計算機科學、信息工程等多學科的交叉專業；信息與計算科學專業是由計算數學、信息科學、運籌學與控制論等學科交叉融合而成的專業。該專業既強調數學專業知識的基礎性，也要求學生掌握應用計算機、信息技術等手段解決實際問題的能力，該專業的培養目標是畢業生能從事相關的科學研究，應用信息和計算機技術開發與管理及從事教育工作的復合型人才。該專業對學生應用信息與計算機技術解決問題的能力要求高，這部分的能力需要通過實踐教學和實驗教學才能掌握，因此該專業對實踐教學和實驗教學的要求非常高。

1 信息與計算科學專業實驗室建設的必要性

應用型本科院校經過一段時期應用型人才模式的探索和實踐后，對應用型人才的培養模式和體系已經有了各自獨特的模式，但對該專業實驗室的建設還是缺少相關的研究。有的高校已經處于探索階段，有的高校在建設、管理和運行模式上還是停留在原來的階段，為了應對“應用型”這幾個字，僅僅只是更換了實驗室的名字。實驗室建設的缺陷，導致信息與計算科學專業畢業生存在實踐教學環節薄弱、學生動手能力不高的突出問題，不能滿足人才培養的目標，因此科學的構建信息與計算機專業實驗室是十分必要。

高校的實驗室是開展實驗活動，培養學生實踐能力，創新能力，培養應用型人才的一個重要場所，是培養技術應用型、復合型人才的重要基地。利用實驗室的建設來培養信息與計算科學專業應用型的人才是十分必要的，關鍵在于如何設計好該專業的實驗室。

2 信息與計算科學實驗室設計探討

2.1 實驗室建設的目標定位和特點

在建設信息與計算科學專業實驗室之前，首先要了解實驗室的目標定位。信息與計算科學專業的培養目標是畢業生具有扎實的數學基礎，能運用所學的信息和計算科學知識從事信息分析和處理，計算機軟件應用與開發，信息和計算機教育工作的能力。相應的，該實驗室的建設也要圍繞本專業人才培養的目標進行建設，這樣才能培養出具有較強技術基礎、實踐技能和應用能力并服務于生產、建設、管理第一線的高級技術人才。

信息與計算科學專業融合了數學、信息學、計算機科學、運籌學與控制論等，因此該專業的實驗室具有多學科共用實驗室的復合性，實驗室教師的流動性和開放性等特點，在構建實驗室的時要結合這些特點合理設計。

2.2 實驗室建設的管理模式

有效的管理實驗室，是最大限度的整合實驗資源，合理分配各門課程實驗的時間、空間和教學人員，充分提升實驗設備等實驗資源的利用率。由于信息與計算科學專業是一門多學科交叉的專業，因此在實驗室建設和管理時，要充分考慮該學科的多學科性和交叉性。方便有效的管理實驗室，就有必要建立實驗管理中心，負責對實驗設備的管理和維護。管理中心既負責硬件的管理，也負責軟件的管理；既包括專業授課的教師，也包括專業的實驗教師；既有老師也有讓學生。管理中心有專人負責對實驗室設備的管理與維護；有專人負責實驗教學的開展，包括實驗內容的安排和指導；實驗教學中，教師和學生是一對多的關系，為提高實驗教學的質量，需要有人協助專任教師開展實驗教學，可以是專任的實驗教師，也可以是學生。實訓中心和特色的實驗室的特殊性，需要由專業教師和專任指導教師管理。多層次管理，多樣化人員參與，保證了實驗室資源的充分利用，同時能發揮各實驗室、實訓中心的優勢，有利于培養綜合性應用人才。

2.3 實驗室建設的模式

2.3.1 一室多用的模式

考慮到信息與計算科學專業的多學科性，加上教師資源，場地的限制等因素，多數高校將實驗室的建設實行“一室多用”的模式。這種模式確實是提高實驗室利用率的一個方法，但同時也會出現學生無法完成實驗的情況，對于耗時較長的實驗，有限的實驗時間并不能讓學生圓滿完成一個實驗，達不到實驗教學的目的，學生的積極性也會受到影響，并影響到實踐教學的效果，最終影響到人才培養的質量。確實因為經費、場地、師資等資源的限制而無法建設較多的實驗室的情況時，在實驗室設計時要充分考慮每門課程所開設實驗的課時，內容等，科學合理地設計實驗室開放的時間和空間，避免不同課程實驗的沖突和冗余地開放實驗室。

2.3.2 校企合作的模式

在我國，大部分高等學校科研型實驗室都是依托學科而建立，存在資源配置效率不高、科技創新能力不強、作用發揮不到位、投入不足等突出問題。而利用校企合作的模式建設實驗室，既能充分利用實驗室的資源，也能在實驗教學中提高學生的實踐能力和創新能力。該模式主要體現在以下兩方面，一是利用企業的實驗經費或者是贊助經費建設實驗室，這種模式最明顯的好處就是能為高校節省經費開支；二是利用企業豐富的實踐經驗建設實驗室。這種方式校企雙方能以人才互補的方式開展實驗教學。高校在開展實驗教學時能充分利用企業人員豐富的實踐經驗指導學生進行開展實驗，提高學生的創新能力、就業能力等，企業能從高校中獲取相應的理論支撐。三是以企業項目推動實驗室建設。企業發展的過程中，會有新的需求不斷出現，企業有實際的新需求和豐富的實踐經驗，高校有豐富的人力資源。校企合作，高校能根據企業的項目推動實驗室建設和更新，企業能從高校的實驗室獲取更多的產品和利益，并為高校提供更多的實踐和更新的技術。比如軟件開發公司在開發某一項目時，會由于開發人員不足而不能按時完成任務，可以利用高校充裕的人力資源，依托實驗室開展軟件開發的實踐教學。實驗室在不斷的合作中，逐步的完善本專業的實驗室建設，高校教師參與到項目開發中，也提高了實踐能力和項目開發、管理的能力，提高了教學的能力，積極推動實驗教學質量的不斷提高。

2.4 實驗室的運行模式

為適應應用型人才的需求，很多高校都開展有第二課堂。信息與計算科學專業在信息處理，計算機應用和軟件開發方面都會有相應的第二課堂。有限的課時內，學生對所學的知識一知半解，同時又缺少實踐動手的能力，若在課堂外不進行鞏固學習，畢業生就會出現理論基礎不扎實，實踐能力不強，創新能力不佳，在企業沒有后勁的現象，達不到應用型人才培養的目標。因此實驗室運行要能滿足，在第一課堂內教師引導學生利用所學的知識進行應用開發，在第二課堂內學生能鞏固所學的知識和應用開發的能力。在開展第二課堂的實驗時，需要由學生自主管理，學生利用實驗室的場地可以相互交流，相互探討，互相促進，共同提高，達到了實踐教學的目標。

2.5 實驗室人員隊伍建設

傳統的教學環節中，不重視實踐教學和實驗教學，實驗教師和實驗技術人員由于地位和作用沒有充分的體現出對提高教學質量的重要性，因此他們的待遇要低于專業的任課教師。另一方面，很多的專業教師也可以兼任實驗教師，基于以上兩方面，很多高校的實驗室并不骨配備專任的實驗教師，對于信息與計算科學這門新興的交叉學科，專任的實驗教師更加缺失。一個實驗室需要有專門的管理人員和專業的實驗教師，才能保證實驗室的正常運行和實驗教學活動正常開展。專業的實驗教師雖然可以完成實驗教學的任務，但在指導實驗的過程中，會出現顧此失彼的現象，無法全面兼顧指導學生，影響學生學習的積極性，從而對整體的教學效果產生影響。專任的實驗教師或實驗指導教師，既能夠有效管理實驗室，也能協助專任教師開展實驗教學活動，提高實驗教學的質量。對于沒有專任實驗教師的實驗室，可以聘請即將畢業的學生，擔任實驗室助理實驗師，負責管理實驗室，同時協助教師指導低年級的實驗教學，對于即將畢業的學生也是一種能力的鍛煉；而且由學生指導學生，更容易溝通、理解，也會提高學生的學習積極性和實驗教學的效果。

3 結語

專業的實驗室是應用型人才的培養主要陣地，對于實踐性要求高的信息與計算機科學專業而言，實驗室建設的好壞決定了應用型人才培養的質量。根據信息與計算科學專業的人才培養目標，從實驗室建設的目標、管理模式、建設模式、運行模式和實驗室人員隊伍建設等方面，提出實驗室建設的一些想法，對應用型本科高校的發展和應用型人才的培養具有十分重要的意義，為信息與計算科學專業實驗室建設提供了參考。

[參考文獻]

[1] 阮觀強.技術應用型實驗室建設的初步研究與思考[J].課程教育研究，2014（04）.

[2] 教育部數學與統計學教學指導委員會，數學類教學指導分委員會.關于《信息與計算科學》專業辦學現狀與專業建設相關問題的調查報告[J].大學數學，2003（01）.

[3] 中華人民共和國教育部高等教育司.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].高等教育出版社，2012.

[4] 鐘仁佑.淺談信息與計算科學專業人才培養遇到的問題及對策[J].科技展望，2016（09）.

[5] 杜守強.信息與計算科學專業創新型實驗室設計研究[J].實驗科學與技術，2015（01）.

[6] 王玉亮，王友社.新建應用型本科高校實驗室管理模式探究[J].實驗室科學，2013（02）.

[7] 秦彩云.計算機應用型教育的實驗室建設[J].計算機教育，2010（05）.