“雙一流”建設背景下高校實驗室改革與創新

辛 良， 朱宜斌， 孫志強， 趙 楠

（中國礦業大學實驗室與設備管理處，江蘇徐州221116）

0 引 言

為進一步提高我國教育發展水平、增強國家核心競爭力，奠定長遠發展基礎，國務院印發了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，為高等教育改革發展指明了目標方向。在“雙一流”動態調整機制下，普通高校完全可以立足學校實際，發揮傳統優勢和研究特長，優化充實學科內涵，著力提升辦學質量和效益，走特色和轉型發展之路，探索和創建一流的學科。那么，實驗室在一流學科創建中究竟扮演什么角色？實驗室和創新型人才培養究竟存在什么內在聯系？實驗室如何改革才能有效應對“雙一流”建設的內涵要求？這些都是高校實驗室改革探索中需要深入思考和亟待破解的難題。南開大學校長龔克認為：一流大學要有一流的實驗室，要發揮實驗室的技術支撐作用［1］。大連理工大學副校長賈振元認為：一流的成果、培養一流的人才，必須要有一流的實驗室［2］。建設一流的實驗室是推進“雙一流”建設的客觀要求［3］。伴隨著“雙一流”戰略的實施，高校實驗室得到國家新一輪資源投入，硬件條件越來越好，基礎設施日趨完善，一大批先進儀器設備購置，但是距離一流實驗室要求還是具有一定差距。新形勢下，有必要認真梳理高校實驗室服務推動“雙一流”建設的內涵定位，找出突出問題和厘清下一步的改革舉措。

1 實驗室在“雙一流”建設中的內涵和定位

“雙一流”建設應包括一流的學科方向，一流的科研水平，一流的人才培養。實驗室承載了教育英才和從事研究的功能，在創建世界一流大學、培養一流學生、建設一流師資隊伍方面發揮著特殊的作用［4］。實驗室服務“雙一流”建設內涵，包括了實驗室的頂層設計和建設規劃，資源合理配置，科研成果創新，創新型人才培養，對外服務交流等一系列內容。良好的“雙一流”建設布局必須有一流實驗室作為基礎支撐。一流實驗室是高水平人才、先進儀器設備、優質科技成果和項目的匯聚之地［5］，兼具現代化管理和高效開放。因此，高校應立足學校工作全局，統籌學科、科研、人才、服務等多個維度，科學合理審視實驗室的建設定位，才能構建一流的高水平現代化開放型實驗室。

1.1 實驗室是支撐學科建設的重要基礎

建設一流大學，首要的是建設一流學科［6］。一流大學也是靠若干個一流學科來支撐。實驗室和一流學科的關系相互依存，密不可分。一流實驗室要依托于高校特色、優勢學科建設，才能保證實驗室的持續投入，保持設備功能先進性和科學研究前沿性；實驗室是探索和傳播知識的基地，一流學科建設也離不開實驗室產出成果和人才培養的支撐。建設一流高水平現代化開放實驗室契合了學科創新的內在要求，也符合高校綜合教育體制改革和開放辦學理念。

1.2 實驗室是開展教學科研活動的基地

高校實驗室在科研創新的基礎上，承擔了人才培養的核心職能。在一流實驗室開展教學活動，對于學生創新思維培養和優秀科研素養形成等具有重要作用。但是，大部分高校實驗室只限于大綱范圍內的實驗課程教學［7］。目前，許多高校和學者都已經意識到實驗室服務創新型人才的培養，積極探索以學科為依托，充分利用科研實驗室優質儀器設備資源，培養具有創新精神的本科生［8］。探索將在工程應用實踐中積累的科研成果引入實驗教學中，推動科研實驗室面向本科生開放，為優秀本科生參與科研實踐、開展創新實驗提供資源和智力支持。

1.3 實驗室是培養學生實踐能力的搖籃

2018年，陳寶生部長在“雙一流”建設現場推進會上指出，培養高素質人才，深化改革人才培養模式，著重培養經濟社會發展急需的創新型、應用型、復合型人才。以人工智能、大數據、云計算、5G等為標志的新科技取得了一系列關鍵性突破，正在改變著人們的生活，孕育著以智能產業為代表新一輪科技革命和產業變革。傳統的課堂“灌輸式”或“課堂為主，實驗為輔”的教學模式，導致學生“強理論、弱實踐”，接受知識老舊，缺乏創新創造能力，與經濟社會發展需要的人才脫節等問題十分普遍，無法更好地服務建設創新型國家和產業轉型升級。創新人才培養、建設一流學科是高校實現一流大學建設的根本，也是衡量一流大學辦學水平的重要指標［9］。因此，高校要牢記人才培養的核心使命，把實驗室建設成為學生創新實踐能力培養、創新思維訓練和開發創意實現的搖籃。

2 高校實驗室建設存在的問題與分析

目前，高校實驗室種類繁多，資金投入和管理主體多元，從層級上，可以分為國家級重點實驗室（工程中心），省部級重點實驗室，校、院級實驗室等4個層次；從功能上，可以分為教學型實驗室、科研型實驗室和服務型實驗室；根據學科性質又可以分為基礎實驗室、專業實驗室和專業基礎實驗室。在“雙一流”背景下，如何以更加宏觀科學視角，從人才培養中心地位出發，剖析實驗室在資源分配、資金使用、人才隊伍、后勤保障等多層次、多維度的需求及其對學科建設的影響，是高校實驗室管理部門應該深刻考慮的問題。

2.1 實驗室建設缺少頂層設計規劃

校內和院內的經費投入缺少科學規劃，資源投入貧富不均，學院間和學科間不均衡的現象在高校都不同程度地存在。在校級層面，由于建設單位、依托主體、經費渠道、資源投入的差異，造成設備同質化、低水平，重復購置的現象突出。在院級層面，雖有部分學院設立了院級實驗中心，但實際運行過程中，實驗中心主任的話語權缺失，學院層面統籌力度不夠，往往只是根據所謂的貢獻系數大小，簡單地分配給院內各學科（甚至教授科研團隊），造成了資金分配的碎片化。因資金額度的限制，部分學科無法購置更加先進高端的儀器設備，將經費進一步分解購買普通的儀器設備，重復購置率居高不下。頂層設計規劃的不足和資源投入不均衡，使具有廣泛通用性、跨學院、跨學科的“高精尖”設備無法購置，造成了資金資源的浪費。

2.2 實驗室資源閑置問題突出

一直以來，實驗室設備管理存在“重買不重修”“重購置輕管理”思維慣性，面臨維修經費缺乏的現實困境，“怕用壞”“擔責任”等情緒彌漫，形成設備“惜用，怕共享”的困局。特別是部分科研項目經費購置的儀器設備，往往僅限在課題組內使用，甚至學院內都無法共享使用，資源閑置的現狀突出。長此以往，學院內部形成了惡性循環，課題組之間形成了資源割裂，同類的設備重復購置，利用率難以提高。從學校政策上看，資源共享的激勵機制不足，工作評價和績效考核體系尚未完善，機組負責人參與共享的積極性不高，不能保證設備利用率。

2.3 實驗室人才隊伍數量不足

建設一流實驗室不僅需要優良的硬件設施，更需要一流的實驗技術隊伍［10］。在我國高校，“重教學、輕實驗”的問題長期存在，實驗技術隊伍往往定位為教學工作附助。實驗技術隊伍與教師隊伍之間的職務晉升、職稱評定、工資待遇存在差距較大。學校人事政策靈活性不足，實驗室人才隊伍職業發展前景和上升渠道有限，難以激發出工作熱情和動力。人員隊伍老化，年輕人才斷層，實驗技術人員承擔繁重教學任務的現象十分普遍。新引進的博士生，心理預期落差較大，難以獲得自我身份認同，無法集中精力在實驗室工作。實驗隊伍的考核工作流于形式，難以量化，部分高校甚至連校內開設實驗室的課表都無法進行有效統計。

2.4 服務培養學生創新能力不足

學生創新能力培養是高等教育改革中的一項重要內容，實驗室能夠鍛煉學生的動手能力和實踐能力。實驗教學在高校創新人才培養中起著非常重要的關鍵作用［11］。當前，國家正在推進產業轉型升級，著力建設創新型國家，培養學生的創新創造能力顯得尤為重要。傳統的實驗教學模式，課程內容陳舊，實驗項目條塊分割、不成體系，流程性、驗證性實驗居多，實驗過程枯燥無味，難以激發學生的興趣。真正培養學生能力的綜合性、設計性和創新性的實驗內容較少。雖然有些高校在這方面進行了積極探索，但是傳統的教學模式還是占據主流位置，與培養創新創業應用型人才的目標相去甚遠［12］。

3 “雙一流”背景下實驗室改革的方向和措施

在“雙一流”的建設背景下，高校應整合資源，發揮優勢，凸顯特色，以創新型人才培養為核心，建設服務學校學科發展的一流實驗室。我校是一所具有礦業特色的一流學科建設高校，組建了礦業、安全學科群，并以優勢學科為龍頭，基礎學科、新興交叉學科為支撐，人文學科為補充，制定了“強工、厚理、興文、拓醫、育新”的學科發展戰略。學校認真審視了實驗室在“雙一流”建設中的基礎支撐作用，突出創新型人才培養為核心地位，加強各級平臺功能和資源分配統籌，做好實驗隊伍和實驗教學建設，提高實驗室文化軟實力，積極探索平臺優化整合、教學科研互動、開放共享高效、成果產出豐碩的實驗室建設路徑。

3.1 加強實驗室建設的科學規劃和頂層設計

學校從完善實驗室組織體系著手，科學規劃，盤活資源，把實驗室逐步打造成布局合理、定位清晰、管理科學、安全高效、協同發展的科技創新支撐平臺和人才培養重要基地。

（1）合理設置實驗室組織體系。為更好地適應“雙一流”建設，加強實驗室建設，成立了學校實驗室建設委員會，統籌管理學校實驗室方面的事務。重新組建成立實驗室與設備管理處，具體負責學校實驗室規劃建設與管理、大儀開放共享、實驗技術隊伍建設與管理、實驗室安全與環境管理、設備及實驗物資管理等工作。

（2）科學規劃實驗室建設。學校將根據一流學科群，進一步整合學科群內資源，建立服務跨平臺的學科群支撐實驗室。根據學科結構，重新設置校內實驗室機構，合理區分跨平臺的特色型和全校性公共基礎平臺，做大做強公共基礎實驗室，做好做優專業實驗室，做精做?？蒲袑嶒炇?，把實驗室打造成服務學校人才培養和科學研究高地。

（3）做好基礎安全保障。安全和空間管理是實驗室管理最基礎工作，要做好供氣、通風、水電暖等基礎安全設施。建立完善實驗室安全責任制和嚴肅問責追責機制，加大檢查監督力度，推動安全檢查常態化。建設“水污染治理與控制實訓中心”，通過實訓的方法，對實驗室廢液進行減量化、無害化處理，解決廢液處置難題。建設新型物理空間開放型的實驗室，邀請專業實驗室設計團隊，合理布局內部空間。

3.2 加強實驗人員隊伍建設

為提高實驗教學質量和實驗室建設與管理水平，推進實驗教學改革，調動實驗人員積極性和創造性，學校研究制訂了“加強本科教學實驗室隊伍建設的實施意見”?！兑庖姟穼嶒炄藛T隊伍組成與隊伍建設目標做了明確的劃分和規劃。強化了二級學院實驗中心主任管理，實施學校和學院分級管理考核，中心主任對學院實驗室的實驗教學、開放共享、安全管理、試劑管理等工作負責。聯系人事部門做好“三定”（定編、定崗、定責）工作，完善崗位聘任辦法，實行分類考核機制，制定以實驗室建設水平、實驗教學效果、實驗技術工作業績與理論研究成果相結合的考核評價指標體系，評優評先。堅持“走出去”和“請進來”，設立實驗室隊伍人員培訓專項經費，開展多層次、多渠道和多形式的培訓活動。設立實驗技術研究專項經費，鼓勵實驗技術開發和自制設備研究。

3.3 構建完善的實驗教學體系

近年來，學校堅持實踐教學與理論教學并重，提出了“以人為本、以學生為主體、教師為主導”的教學理念［13］，把學生創新能力培養作為實驗教學體系改革的出發點。改革創新實驗教學內容，強化實驗教學過程管理，規范實驗教學秩序；建設開放實驗室，充實實踐教學體系；構建校院兩級實驗室綜合管理體系，提高信息化服務能力。

（1）改革實驗教學內容，加強實驗教學管理。面向本科生的基礎性實驗，讓實驗技術人員從專業培養角度，加強學科和專業間的融合，整合優化實驗教學課堂內容，調整驗證性和綜合創新型實驗比例。學校加強了實驗教學的過程管理，規范實驗教學秩序，完善教學質量監控體系。引入了領導隨堂聽課、實驗教學質量評價制度，建立實驗教學PDCA（Plan、Do、Check、Action）循環系統，形成實驗教學管理的有效閉環。

（2）加大實驗室開放力度。學校十分注重發揮實驗室在強化實踐育人的重要作用，制定“中國礦業大學教學實驗室開放管理辦法”“中國礦業大學實驗室開放基金管理辦法”，實現實驗室資源面向學生共享。為本科生提供實驗教學計劃外開放實驗項目，學校制定本科生“非同凡想”創新基金項目實施辦法（試行），鼓勵學生敢于提出顛覆性、原創性和自主性思想，建立容錯性創新實踐體系。該體系主要包含了技能拓展、科研訓練、自主創新3個等級，分別對應實驗技能培養延伸、科學思維和科研能力培養、創新型個性化發展3項培養內容，對傳統實驗形成有效補充，構建了多層次的實驗教學體系。

加強開放實驗室建設，是學生實踐能力和創新能力的培養有效途徑，也是實驗教學改革的重要課題［14］。學生自主實驗離不開實驗室開放，包括時間開放、空間開放、項目內容開放、設備資源開放等內容。為讓學生有機會接觸和操作大型儀器設備，學校推動科研實驗室面向本科生開放。如礦物加工工程專業2016版本科培養方案中，利用現代分析與計算中心平臺探索礦物加工工程本科學生“思維意識—基礎理論—實踐訓練—專業應用”有機聯系，形成創新能力培養的知識鏈條，取得了很好的效果［15］。

（3）推進實驗室信息化建設。充分考慮教學實驗室管理需求和實際情況，聯合上海萬欣開發了校院兩級實驗室綜合管理系統，完善了教學過程的綜合管理、教學安排、專家督導、項目開放、安全準入、信息統計、開放共享、考核評估等功能模塊，推動教學實驗室建設與管理的深度融合。2018年，全校16個學院300余門實驗課程的1 000余個實驗項目均通過系統排課、預約或選課，共計為全校57個本科專業2萬余名學生1.2萬個教學班編排實驗課程3.6萬學時，課表調度嚴格規范，保證實驗教學秩序穩定有序，實驗教學質量穩步提升。

3.4 推動大型儀器開放共享

大型儀器設備是實驗室管理的重點，也是設備管理的一個難點。學校以實驗建設規劃為依托，凝練出清晰的目標和服務定位，從學校層面做好項目審核和設備配置論證，降低設備的重復購置率?？茖W管理大型儀器設備，把握設備存量和增量。① 做好政策引導，修訂完善“大型儀器設備開放共享辦法”和“儀器設備管理辦法”推動儀器設備有償使用和有償占用，制定“大型儀器設備開放共享基金管理（暫行）辦法”，挖掘現有設備的服務潛力；② 加大對設備購置的管控，可行性論證前移，把好入口關，嚴控購置利用率低和重復率高的設備。建立儀器設備預配置庫管理平臺，編制3年滾動計劃，1年實施計劃，梳理大型儀器設備購置清單，提高設備預算的合理性和準確性。采用“虛＋實”結合打造校級服務中心、院級共享服務中心和課題組三級服務體系，明確校、院（室）、課題組的三級權責劃分。通過視頻監控、終端物聯、環境監測等手段實現儀器運行狀態監控的實時化和智能化，打造實驗室開放集成監控和展示中心。結合“國發70號文”，江蘇省“科技改革30條”和徐州市政策要求，進一步做好大型儀器設備面向社會開放共享工作，服務地方特色產業發展和行業發展，2018年對外服務收入123.95 萬元。

3.5 提高實驗室文化軟實力

一流實驗室必須是開放型的現代化實驗室，也必然擁有一流的文化內涵。實驗室文化是高校的一種軟實力。良好的實驗室文化氛圍，能夠增強實驗室內生動力，激發研究人員創新潛能。實驗室文化不僅涵蓋完善的實驗室制度文化、操作規范、安全文化等管理體系，更具有開放創新、寬松包容和共享高效的精神內涵。學校十分重視實驗室文化內涵的培育，督促實驗室根據自身定位和長遠發展凝練出文化特質。如煤炭資源與安全開采國家重點實驗室秉承“開放、流動、聯合、競爭”宗旨，積淀了“包容、民主、規范”理念，有效支撐國家能源重大戰略需求和煤炭工業“保障資源、安全開采、潔凈利用”的目標。另外，學校礦業、安全學科群依托煤炭艱苦和危險行業，更加注重安全文化建設和教育培訓，制定完善實驗室準入機制，促使實驗師生牢固樹立安全意識。

4 結 語

“雙一流”建設要求高校主動聚焦國家發展戰略轉型和培養經濟社會發展急需的創新型、應用型、復合型人才的新要求，找準學科定位，厘清基礎學科、新興交叉學科，凝練發展方向和戰略規劃，合理布局支撐體系，探尋改革和創新的著力點?！半p一流”建設離不開一流實驗室作為基礎支撐。一流實驗室包括了資源合理配置、創新人才培養、科研成果產出和面向社會服務等一系列內容，是高校改革創新很好切入點。高校應加強實驗室的頂層統籌規劃，充分協調“人、財、物”等要素，豐富實驗教學內容和形式，著力建立新型多層次的實踐人才培養體系，充實實驗室文化內涵，把實驗室建成布局合理、定位清晰、內涵豐富、開放共享、管理科學、協同發展的一流的高水平現代化開放型實驗室。