新工科背景下高校實驗室促進創新人才培養的治理策略

沈 光， 洪一明

（南京工業大學黨委組織部，南京211816）

0 引 言

習近平總書記指出，實現建成社會主義現代化強國的偉大目標，實現中華民族偉大復興的中國夢，必須具有強大的科技實力和創新能力［1］。黨的十八大明確提出，科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置，強調要堅持走中國特色自主創新道路、實施創新驅動發展戰略［2］。在高校領域，隨著“新工科”理念的誕生，各高校紛紛瞄準新工科建設，加快創新人才培養步伐，這是我國提升創新能力、實施創新驅動發展戰略在高校的具體實踐。長期以來，高校實驗室不斷涌現出大量優秀人才，在各行各業中取得了豐碩成果，在新工科背景下，高校實驗室應當加快改革步伐、緊跟政策導向，在培養創新人才上推陳出新、再立新功。

1 高校實驗室對創新人才培養的價值判斷

在近代科技發展進程中，實驗室成為科研工作者發明創造的主陣地，特別是重大的實驗創新成果一經轉化推動著社會生產力的提升，通過實驗室培養創新人才也因此成為了高等教育事業的聚焦點。實驗室的主要任務為實驗教學和實驗探索，實驗教學主要是學生在教師指導下完成相關課程的實驗教學任務，實驗探索則是指依托某些科研項目而開展的科學實驗。

（1）激發創新興趣。單一的灌輸式理論教學較為枯燥，學生學習動力不足而導致創新主動性偏弱，更難以激發創新興趣。而實驗教學增強了實踐的直觀性與趣味性，加之實驗能否成功充滿未知，這就對實驗者提出了挑戰，從而充分調動實驗者的主觀能動性。通過教師的專業指導、優化實驗流程，將探索和挖掘的過程貫穿整個實驗過程，這種“主動性”給實驗對象帶來了更高的積極性和成就感，最終實現了對于創新的持久興趣，這種強烈的情感是創新人才成長的重要基礎。

（2）錘煉創新素質。培養創新素質是理工科高校實驗室關注的重點，實驗室提供了科研實踐的重要場地，實驗者在探索問題時需要大膽假設、小心論證，通過檢索資料制定實驗路徑，再經過小組討論不斷完善實驗想法。然而，實驗過程不可能是一帆風順的，總會遇到困難甚至挫折，這種反復探索的過程錘煉實驗者發現問題、分析問題與解決問題的能力。而開放的研究思考、嚴謹的科研態度、系統的理論探究是提高實驗有效性、培養創新素質的關鍵。

（3）實現創新想法。相較于一般課堂教學，實驗教學把高度凝練的理論知識運用于實踐，通過操作得出結論，強化實際應用。理工科高校實驗室一般都配有先進設備與專業儀器，為實驗創新提供了重要載體，當萌發創新理念和想法時就可以通過實驗室的專業教師團隊指導、使用先進的實驗設備進行實驗探究，在相關政策與流程的支持下，實現想法到成果的孵化，最終成為社會發展的重要產品。無論是短期操作還是長期實踐，實驗室都具備完善的科研創新流程，為實驗者實現創新活動提供有效載體。

（4）促進科研育人。隨著全國高校思想政治工作會議的召開，教育部公布了“科研育人”的“十大育人”體系［3］。所謂科研育人，指教師通過引導學生參加科研活動而培養其正確的思想和行為的一種教育形式，以高校科學研究職能為基礎，把科研育人納入思想政治教育體系，從而更好地完成立德樹人根本任務。誠然，高校實驗室在“科研育人”中承擔著重要使命，是實現“科研育人”最重要的場所和載體［4］。通過一系列實驗項目的開展，大學生能夠養成良好的科學思維和科研習慣，以及強化勇于探索、勇攀高峰的科學態度，而這些都是創新人才所必備的可貴品質。

2 實驗室在實現創新人才培養中突出問題

當前，我國高校實驗室的發展與建設仍存在一些問題，如部分高校對創新人才的理解不夠深刻，在實驗教學上滿足于完成教學任務，在實驗探索上沒能激活學生的主體作用等，特別是在新工科背景下，高校實驗室對照新工科發展導向和創新驅動發展戰略遠大目標還存在不小差距。

（1）創新理念趨于同質。現階段實驗室領域對于“創新人才”相關概念的理解與一般課程對于“創新人才”的主要論述趨于一致，特別體現在創新人才的特征及培養方式和目標上，如一般課程對于創新人才的特質主要以“創新意識強”“高素質復合型”等關鍵詞來描述，實驗室領域對于創新人才的培養一般以“具備專業知識，培養專業技能”為主要任務，對于新工科宏觀背景的現實響應還不積極，這反映出實驗室的創新理念較為籠統，對于創新人才的理解沒做到個性化和特質化定位，對實驗室促進創新人才培養的獨特價值沒能凸顯出來。新工科背景下高校實驗室的創新理念是什么？創新人才與應用型人才、技能型人才區別到底在哪里？如果對這些核心理念界定模糊，必然會導致實驗創新人才的認知僅僅等同于高級專業職工，難以保證實驗創新人才的持續性發展。

（2）創新主體較為被動。現階段的實驗室課程教學主要還是以指導與接收的模式為主。實驗老師占據主導地位，按照實驗課程的教學安排和實驗任務，將知識、流程、要求、任務傳達給學生。總的來說，大部分學生在實驗過程中仍處于被動地位，還未能充分激發學生的創新主動性。同時，實驗教學往往忽視了對個體的個性化培養，這在理工科類高校中尤為明顯。理工科高校實驗課程多而繁雜，一些教師往往忽略了對于學生創新精神的培養，而將主要精力聚焦于實驗教學任務的完成，長此以往，會導致學生在自主實驗環節遇到新問題時沒有創新思路，不利于創新人才的培養。

（3）創新環境相對缺乏。實驗室的創新環境是培養學生創新能力的重要生態，對創新人才的培養十分關鍵。①創新具有不確定性，這源自于實驗預期成果的不完全可控性，科學實驗必須承擔一定的風險，如實驗材料損失和周期延長等，這就需要積極探索的實驗態度來加強學生的實驗信心。②優良的創新環境能夠正確平衡風險與收益的關系，理工科高校實驗室是實現科研收益的關鍵載體，一旦獲得能夠運用于推動經濟社會發展的創新成果將產生一定的經濟效應和社會效應，反過來則又能促進科學實驗的進一步發展。③和諧的創新環境是思想碰撞的關鍵，缺乏創新環境的實驗室將影響工作交流，削弱教師的引導能力和學生的創新能力。

（4）創新指導尚顯單一。擁有一支素質高、結構合理、人員穩定的實驗師資隊伍是做好實驗教學與科研工作的關鍵和保證［5］。當前，只有少部分實驗教師具備創造性素質和研究性能力，高校實驗室的創新實踐并不普遍。如果教師缺乏創新能力，學生就得不到有效指導，從而無法激發其創新主體的能動性，因此實驗師資隊伍的建設情況直接關系到理工科實驗室對于創新人才的培養。理工科類專業實驗較多，實驗教師不僅要具備很強的科研技能，還應該具備較為完整的創新指導，較為敏銳的發現問題、思考問題和解決問題的能力［6］。但就一般情況而言，大多數高校沒有配備專職的實驗教師，或者僅僅配備了幫助準備實驗材料和用具有的實驗員，真正意義上的實驗師資隊伍十分匱乏。加之產出科研成果遠超人才培養的基本任務，人才培養的要求漸漸邊緣化，主要表現在高校關注實驗課程的授課量和發表論文數，這就導致實驗教師的目光偏于眼前利益，相較于人才培養的長遠利益來說是不利的，一些有較強動手能力和創新想法的學生得不到實踐的指導，創新孵化的最佳時期將會錯過。

3 實現創新人才培養的治理策略

在新時代，隨著創新驅動發展戰略的深入實施和新工科理念在高校付諸實踐，創新要素驅動經濟社會發展已成共識，具有技術實用性和專業創新性的人才成為創新發展的關鍵。因此，高校實驗室要進一步明晰創新人才培養理念，不斷優化實驗室的制度建設，加強對實驗室的管理與監督，最大程度地激發實驗室在培養創新人才方面的生機和活力。

3.1 高校實驗室堅持創新人才的培養理念

創新是國家發展、民族復興的關鍵，也是社會進步的重要驅動力之一。習近平總書記指出，我國這么大的經濟體要實現經濟持續健康發展和“兩個翻番”是很難的，抓住了創新，就抓住了牽動經濟社會發展全局的“牛鼻子”［7］。長期以來，高校實驗室的發展理念主要聚焦于服務本學科或本專業的發展，在新工科背景下應當樹立服務于國家發展戰略的理念。正如新工科建設要堅持，問產業需求建專業、問技術發展改內容、問學校主體推改革、問學生志趣變方法、問內外資源創條件、問國際前沿立標準［8］。新工科背景下的高校實驗室對創新人才的培養理念也要堅持順應產業需求、推動技術發展、立足學生志趣和放眼國際前沿，并通過不同形式的宣傳和講解，讓實驗室管理部門、實驗教師和學生都明晰這一創新理念，使國家新工科發展導向和具體政策能夠在各個層面得到認同并付諸實踐，從而把高校實驗課程價值和實驗項目目標放在高遠的層面去把握，促進創新人才的培養。

3.2 加強高校師生互動

依托實驗教學促進創新人才培養說到底還是人的發展，而人的發展一方面來自于自身的努力，另一方面則離不開教師的指導，因此高校實驗室必須強化師生互動性。在新工科建設中，一些新興專業應運而生，如大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業［9］，這些專業的實驗教學和實驗探索往往沒有多少成熟經驗可循，比傳統的工科專業更具有創新性和挑戰性。就實驗探索來說，在高校實驗的實踐中，學生可以參與的實驗項目一般有2種：①教師主持的科研項目邀請學生參與，②學生自己主持的項目，自己主持的項目可以培育學生的綜合能力，最終實現實驗教學與項目學習相融合［10］。學生自己主持的項目，其參與度更高且面臨的問題更加復雜，從制定計劃、具體實驗和成果產出整個實驗流程都離不開教師的指導，而有效的指導則可以幫助學生進一步形成科研思維、激發創新意識、鍛煉動手能力。實踐表明，學生直接參與、教師穿插指導，能夠有效激發學生的實驗興趣、提高實驗能力，最終形成科研創新，進而產生創新成果。因此，實驗教師應當結合學科專業特點，針對實驗任務、實驗可能性、實驗結果提供有效指導，經過師生的集體討論進而發現本次實驗的創新點，從而不斷優化實驗項目。這樣的模式將傳統教學中學生被動的地位予以扭轉，從而提升了學生從事實驗的自主性和能動性，創新思路和創新能力將得到提高，也能為優化新工科人才培養方案積累寶貴經驗。

3.3 優化高校實驗室的創新環境

優化創新環境能讓學生醉心于科學實驗，從而激發學生的創新興趣和實驗能力，有利于創新品質的塑造和創新成果的產出，因此要優化有利于創新人才培養的實驗室環境［11］。

（1）提升實驗室的資源環境。①優化實驗室的管理制度，高校實驗室應對傳統的實驗室管理模式進行調整，重點是打破學科實驗室的使用壁壘，在全校范圍內整合實驗室資源、提升利用效率［12］，而不是某個實驗室或某幾個實驗室只服務于某些個別專業或者學科，特別是對于一些具有創新價值的實驗項目，教師或者學生在申請使用時應當首先得到滿足。此外，高校實驗室的管理應當實現信息化，通過網上預約、在線管理等方式合理分配實驗室資源，避免出現有些實驗室空閑、有些實驗室人滿為患的局面。②優化實驗室考核制度。實驗室的規章制度建設屬于硬性要求，是一種管理約束，合理靈活的管理制度能夠最大化利用實驗器材、最大化激發實驗者的潛力。科學的規章制度必須立足于創新人才的成長特點和實驗室良性發展的需要，吸收培育創新人才的成功經驗，反思實驗失敗的問題緣由，根據不同實驗室的實際情況而制定切實有效具有可操作性的規章制度，進而保證實驗室促進創新人才培養的能力。

（2）提升實驗室的文化環境。實驗室文化具有高層主導意義，它是實驗室管理中的行為準則、管理制度、價值觀、人才觀、職業道德、精神文明、成員的激勵和約束等要素的總和［13］。實驗室的內在文化塑造主要體現在外在形象上，可以通過品牌打造、提供開放式的會議和討論空間而營造舒適的科研氛圍，并基于實驗室為中心打造“大學生創新培育基地”，緊密結合實驗室的科研特點，提供實驗室成果展示區、趣味實驗參與區、科研發展討論區等，不斷激發學生的創新理念，培養學生的創新動手能力。

3.4 強化高校實驗教師的隊伍建設

建設高水平高校實驗室必須打造一支高素質實驗師資隊伍，在現代化的大學中實驗師資隊伍與教學科研師資隊伍、干部隊伍，三者相輔相成［14］。實驗教師負責教學、實驗管理員負責維護實驗設備的傳統教育模式已經很難適應新工科背景下創新人才的培養需求，應當把強化實驗師資隊伍建設提到重要地位［15］。

（1）調整高校實驗教師隊伍的政策內容。樹立“立德樹人，創新發展”的新思想，重新調整高校實驗師資隊伍建設的政策內容，將創新人才培養，創新理念傳播，創新成果轉化融入學習培訓、職稱評定、績效評比等政策，進一步明晰創新人才建設在實驗室的激勵機制，為提升高校實驗教師的創新能力，提供了一個良好的發展平臺。充分調動實驗人員的創新積極性，使其熱愛實驗，樂于創新，實現良性循環。

（2）優化高校實驗教師隊伍的結構體系。根據創新服務、創新教育、創新實驗等不同需求立足于實驗室發展，優化高校實驗教師隊伍結構，采用公開招聘、特崗特需等措施，加大創新人才的引進力度，建立一支理念、知識、能力合格的實驗創新隊伍。對于在創新創業上取得重大成就的高水平實驗教師，可以適當放松引進的條件并提升待遇水平，通過實施選拔淘汰和靈活流動機制，引導年輕教師勇于創新，在實驗教學和實驗室建設挖掘創新要素，為培養創新人才提供動力。

（3）強化高校實驗教師之間的溝通交流。實驗經驗是實驗老師不斷學習，長期積累的精華，在實際工作過程中，強化高校實驗教師的溝通和交流，取其精華，去其糟粕，學習國內外在創新人才培養上取得優秀成果的實驗教學和管理經驗，鼓勵實驗教師“走出去”進行實踐鍛煉，高校可以與大型企業的先進實驗室或者科研院所的重點實驗室聯合培養實驗老師，通過一定周期的實訓培養，不斷提升教師的創新素質與能力。鼓勵實驗教師參與本學科相關的技術交流會，掌握最新的學科動態和技術前沿。鼓勵不同學科，實驗室的實驗教師進行相互交流，舉辦學術沙龍，在跨學科中尋找創新點，從而為高校創新人才培養提供不竭的力量源泉。

4 結語與展望

新工科建設是我國應對新經濟挑戰而在高等教育領域的積極響應，隨著新工科建設的不斷深入完善，必將更好地服務國家戰略、滿足產業需求。高校實驗室因其所具備激發創新興趣、錘煉創新素質、實現創新想法、促進科研育人等能力，特別是在新時代新工科建設背景下，其建設和發展將為創新人才培養注入巨大動力。高校要深刻認識到實驗室促進創新人才培養的重要價值，重視實驗室建設與人才隊伍建設、學科建設，為國家源源不斷地培養具有較強創新意識和創新能力的創新人才，特別要瞄準新技術、新產業、新業態、新模式，通過明確培養理念、加強師生互動、優化創新環境、強化師資隊伍建設等，加快培養新興領域工程技術人才，更好地助力高等教育深化改革和高校內涵式發展。