李 星 星
(重慶交通大學 信息科學與工程學院,重慶 400074)
高校實驗室承擔了實驗教學、科學研究、社會服務、技術開發和儀器設備的管理、維護等工作,是開展課內實驗教學和課外實踐的主要場所,在人才培養中具有重要地位。高等教育的教學過程主要由理論教學和實驗實踐教學兩大環節組成,理論教學是基礎,實驗實踐教學是手段,二者相互依存,相互促進,缺一不可[1]。在當前國家推進創新驅動發展戰略和“大眾創業,萬眾創新”政策的背景下,國家對人才創新素質的要求不斷提高,越來越多的鼓勵措施落實在人才創新培養上[2]。以往我國高等教育中普遍存在的“重理論,輕實踐,實驗教學從屬于理論教學”的觀念逐漸被人們所摒棄,培養并提高學生的實踐和創新能力成為了教育工作者的共識[3-6]。
在物聯網、大數據、云計算等新興信息技術飛速發展的時代背景下,高校學生不再滿足于走進機房敲擊鍵盤,編寫功能單一的程序,或是在實驗箱上按部就班完成每項驗證性實驗。如何保證學生對信息技術的學習能夠與時俱進,保證實驗儀器設備得到及時更新,這是高校實驗室所面臨的一些問題。隨著我國物質發展水平的顯著提高,個人電腦、智能手機、智能手表等智能終端在高校學生當中已經非常普及,他們每天都在與電子產品和移動互聯網應用打交道,可以實時獲取科技前沿信息。如何引導學生在實驗室環境中利用好這些先進科技并且運用在創新創業實踐中,成為了高校實驗室在建設和發展過程中面臨的新挑戰。
信息技術實踐教學中心針對信息類專業實驗室所存在和面臨的問題與挑戰,從實驗室管理運行機制改革入手,整合實驗教學資源,圍繞創新型人才培養構建開放式的實驗教學與管理機制,為師生開展創新創業實踐活動提供特色實驗室、創新實踐平臺、開放實驗項目基金、以及實驗室管理運行制度等硬、軟件支持。在參與了中心的前期建設、組建和管理工作,結合實驗室工作實踐體驗,論述實驗室管理運行機制的改革與實踐以及對創新型人才培養所起到的積極作用。
管理運行機制陳舊,管理理念落后是高校實驗室建設與管理中存在的共性問題,體現在實驗室設置、管理制度制定與執行、儀器設備共享與維護、實驗項目開發與更新、人力資源分配與管理等方面,特別是對實驗室管理在學生實踐能力、創新能力培養和創新體系中的地位和作用認識不足,影響著實驗室建設和管理的協調發展。教育主管部門已經意識到高校實驗室的改革對于高等教育的發展和學生實踐能力的培養意義深遠。在全面深化改革的背景下,實驗室管理理念在逐步轉變,實驗室管理模式的改革勢在必行[7-12]。
一直以來,我校實行校、院、系(教研室)三級實驗室管理模式,各系(教研室)直接負責實驗室的建設和管理工作,各實驗室相對獨立,根據實驗室規模設有主任(副主任)、專(兼)職實驗教師、實驗技術人員和臨時工作人員等崗位,并配備相應儀器設備滿足專業課實驗需要。這種管理運行機制使儀器設備重復采購,各實驗室利用率不高,實驗室工作人員協作困難,已經不能滿足目前跨學科交叉下對實驗室的要求,更不能滿足學生實踐能力和創新能力的培養,嚴重制約著學校實驗室的發展。
“以特色求發展”應成為普通高校實驗室改革創新的共識。高校實驗室的建設和發展,需要結合學校的優勢學科和辦學特色,并對建設特色學科和專業起到支撐作用[13-16]。一味地搞“小而全”的專業實驗室,只會退到原有的建設和管理運行模式上去。一個高校,只要在區域范圍內,在某學科領域內建設一個行業特色鮮明的品牌實驗室,并發揮其面向師生和社會提供優質教學和科技服務的功能,就能在學科和專業建設中脫穎而出。此外,缺乏創新實踐平臺,同樣制約學院對人才的培養。師生進行課外自主實踐,需要實驗室提供必要的場地、儀器設備等硬件條件支持。“巧婦難為無米之炊”,即使師生有很好的設計作品、創業計劃,沒有相應條件支撐其去實踐,最終都只能變為“紙上談兵”。
對所有學生而言,完成每門專業課所設置的實驗項目,參加課程設計、工程實訓等,是修滿畢業所需學分的“規定動作”。很顯然這些實驗實踐環節必不可少,但遠遠不能達到對創新型人才培養的要求。
完成一項課外實踐項目,教師和學生必須在項目的開發、立項、實施、驗收等各個階段通力合作,在這過程中師生需要付出更多的時間和精力。高校實驗室普遍缺乏有效的激勵機制來調動師生的積極性,因此,難以吸引他們在課余時間走進實驗室,參與到各類課外實踐項目中去。
實驗室的改革需要依托現有師資力量和資源設備,合理配置資源,完善功能結構,從而建立起高效的管理運行機制。近5年來,在我校實驗室改革的總體要求下,學院圍繞創新型人才培養這一核心任務,明確了改革的方向和目標,推進各項前期工作有序開展。2015年6月,在整合各專業實驗室、實驗教學內容、規章制度、專(兼)職人員、儀器設備的基礎上,成立了信息技術實踐教學中心。打破以往按專業設置實驗室的模式,以信息學科大類設置實驗室,以大類人才培養方案為基礎制定實驗教學內容;在考察國內多所高校,邀請校內外專家指導的基礎上,經過反復研討修改,建立了一套較為完善的規章制度。健全的規章制度使中心在創建之初,各項建設和管理工作都有據可依,對中心正常運行起到了重要作用;同時,由中心所在學院統一聘用實驗室主任、副主任,以及專、兼職實驗教師。其中,專職實驗教師除了負責對應實驗室的運行管理和儀器維護以外,也參與中心日常的運行管理工作;儀器設備實行集中化管理,所有儀器設備統一采購、保管、借用、維護,中心每學年制定儀器、耗材的購置計劃,避免了儀器的重復采購,保障學生實踐環節順利開展,提高了儀器設備的使用率。
中心堅持以信息技術在交通行業的應用為特色,探尋新的發展點,積極建設信息學科領域新平臺,創造物聯網、大數據、云計算等高新技術工程實訓條件,為學生創新創業營造先進的實驗室環境。
2015年至今,學院多方籌措資金用于實踐中心建設,爭取“中地共建專項資金”等近900萬元建設經費,在實驗室硬、軟件改造的基礎上,規劃建設了特色實驗室、工程技術研究中心、智慧感知創客空間等,構建起高水平的科研與實踐創新平臺。其中,“交通物聯網基礎實驗平臺”服務于物聯網核心課程的150多個基礎實驗的開展,學生可以基于“智能交通設計套件”“智能安防設計套件”等自主設計各種物聯網應用項目;“交通綜合信息處理與指揮調度控制創新云平臺”具備完整的云計算數據中心,通過數據中心云、大數據平臺、桌面云、指揮調度控制大屏系統等模塊,實現交通綜合信息處理與指揮調度控制;“軌道交通運管與信控實驗室”能夠演繹行車規則,模擬演示信號故障,實現列車行駛過程中指揮系統和調度系統的模擬訓練;智慧感知創客空間專注于激發、扶持師生在互聯網+交通、智慧交通等領域的創新創業訓練,通過校企合作,協助創客產品的市場孵化。
實驗室管理運行機制的改革,實驗室硬、軟件環境的改善,不僅讓師生在實驗教學過程中與先進科技保持同步,更重要的是保障師生擁有一個“智慧交流,能力施展”的平臺,積極加入到創新創業的實踐中去。為此,提供適當的激勵措施并且強化實踐項目的過程管理顯得尤為重要。
在績效工資改革中將教師指導學生課外創新創業實踐納入考核獎勵范疇,將考核評價的標準細化到實踐項目開展的規模及成效。用活實驗室開放基金,改變了以往按項目申請金額“一刀切”的分配方式,將每年劃撥給中心的經費,按照過程管理考核結果,主要包括項目實際開展規模和學生參與面,給予項目支助經費。對于創新創業實踐中取得顯著成果的項目,推薦項目團隊或教師申報各級各類獎項。并且,在學生培養計劃中設置1個創新學分,鼓勵學生通過參加各級各類課外實踐活動取得,如參加開放實驗項目、創新訓練項目等。
強化項目過程管理和考核。例如,在實驗教學以外,每學期由中心公布開放實驗項目、創新訓練項目、指導教師等信息,并實行全過程管理。從項目選題、實施到結題,學生在實踐過程中充分得到鍛煉,每位指導教師都必須和學生共同參與,嚴格完成項目申報內容。
中心經過幾年的發展,在管理運行機制改革、特色實驗室和創新實踐平臺建設、創新型人才培養、創新創業實踐等方面取得了明顯的成效。
由于中心較早實行“校、院兩級管理模式”,在校內各二級學院實驗室建設和管理工作中起到了引領示范作用。中心創建的智慧感知創客空間和智慧交通眾創空間已成為我校師生重要的創新創業基地,為我校進入教育部首批遴選的“50所全國創新創業典型經驗高校名單”,獲批重慶市級“眾創空間”做出了重要貢獻。依托現有的實驗平臺和工程技術中心,中心已獲批兩個省部級科研平臺,在高鐵客運大數據客流分析、預測技術與運營輔助決策,橋梁結構狀態評估與損傷識別技術等研究領域取得了豐富的研究成果。
2015~2016年,我校計算機和通信工程2個信息類專業被列為重慶市本科高?!叭匦袆佑媱潯碧厣珜I,學生在國內外學科競賽中獲獎數量和質量大步提高,獲得更高學歷深造資格的學生比例名列全校前茅,被國內知名IT企業錄用的學生人數連創新高,連續兩年學生就業率位居全校第一。
以物聯網、大數據、云計算和人工智能為代表的科學技術日益發展成熟,高校實驗室的建設和管理必須跟上時代的進步,才能滿足對創新型人才培養的要求。信息技術實踐教學中心圍繞創新型人才培養這一核心任務,在實驗室管理運行機制改革方面進行了有益的探索與實踐,實驗室條件明顯改善,實驗室規章制度更加健全,對實驗室的科學發展起到了積極的促進作用。
實驗室建設和管理是一項長期的、復雜的、動態的系統工程。在實驗室建設和管理工作中,只有堅持以學生實踐能力和創新能力培養為中心,提高管理工作的效率,提升為教學、科研、社會服務的能力,探索與高校實驗室發展相適應的體制機制,在改革中不斷完善各項制度,才能推動新時期高校實驗室管理工作邁向更高水平。