基于校企協同共建的開放實驗室建設路徑探討

王薇 朱志輝 侯程迅

[摘 要] 加強應用型創新人才培養是土木類高校教學改革的重要使命，而向“應用型”教學模式轉變則是重要出路之一。實驗室是高校“應用型”教學的主要載體之一，為更好地發揮實驗室教學對應用型創新人才培養的作用，高校在積極推動實驗室的開放。但是，當前實驗室的開放只是初步實現了一定條件下校內資源的共享，沒有走向社會和企業生產一線，與真實的社會實踐脫軌。在這樣的背景下，該文作者將校企合作引入開放實驗室建設中，并基于此探討土木工程開放實驗室建設合理化路徑。

[關鍵詞] 校企協同;開放實驗室;教學模式;應用型創新人才

[基金項目] 2020年度土木工程國家級實驗教學示范中心（中南大學）開放課題“校企協同共建共享開放實驗室的教學改革探索”（202005）;2019年度大學生校外實踐教育基地建設項目“中南大學-鐵建重工大學生校外實踐教育基地”;2019年度湖南省研究生教學平臺項目“中南大學隧道系教學團隊”（湘教通〔2019〕370號）

[作者簡介] 王 薇（1969—），女，湖南醴陵人，工學博士，中南大學土木工程學院副教授，主要從事隧道與地下空間教學與研究。

[中圖分類號] G640? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）01-0029-04? ?[收稿日期] 2020-12-04

隨著我國科學技術的不斷發展及社會分工的不斷細化，“學以致用，以用為本”的應用型創新人才更能適應國家的需要[1]。這就要求高校變革傳統的教學模式，加強應用型人才培養。

實驗室作為高校“應用型”教學的主要載體之一，不僅是“理論應用于實踐”的基地，更是培養學生科學素養與挖掘學生創新潛力的平臺。而傳統的實驗室只在對應課程教學的時間對本科生開放，不能為學生自主設計與展開實驗提供支持，在一定程度上造成了設備的閑置浪費。鑒于實驗室對學生知識應用能力與創新能力培養的重要性，國內高校實驗室在逐步對本科生開放[2]。

本文以筆者所在的土木工程學院為例，結合實踐性強的土木工程學科特點，探索依托校企優質資源協同共建開放實驗室的教學改革路徑。通過對土木工程專業開放實驗室校企合作模式、教學模式、管理制度與方法、學生考核方法和師生獎勵機制的研究，為基于校企協同的開放式實驗室建設提供合理化建議。本研究可促使本科生教育的實踐環節更加貼近社會和企業生產一線，進一步完善土木工程人才培養機制。

一、創建協同創新的校企合作模式

現實中有較多的校企合作流于形式，企業僅是幫助高校完成一定的教學實踐任務，而從中獲得的收益卻不多。為了促進校企合作向深層次發展，更好地做到互惠互利，可從搭建堅實的合作平臺、培養企業所需人才、共享校企雙方實驗室資源和邀請業界精英走進實驗實踐環節四個方面著手[3]。

搭建堅實的合作平臺：很多土木工程專業的學生畢業后進入中鐵與中建等單位工作，經過若干年的成長，他們會成為企業的中流砥柱，其中不乏很多杰出校友。所以可利用校友聯合會密切聯系心系母校發展的校友，在他們的幫助下為校企合作搭建堅實的平臺。培養企業所需人才：對于土木行業而言，隨著“一帶一路”倡議的推進，我國將在世界范圍內承建更多的工程，用人單位也對畢業生的實踐能力提出了更高的要求。因此，高校在人才培養中要時刻貼近企業的需要，按照企業所需培養人才，具體做法體現在邀請企業人力資源管理部門的人員來校辦講座。這樣做不僅能為學校人才培養方案的制定提供依據，也能為學生主動針對性地豐富提高自己提供參考。共享校企雙方實驗室資源：校企雙方實驗室資源的共享主要體現在兩個方面：一是校方的學生在企業深入一線，借助企業資源開展更加貼近于實際的非常規實驗。二是企業方的技術人員就生產中遇到的難題，來校與學校科研人員深入交換意見，共同制定實驗方案，整合利用雙方實驗室資源開展技術攻關。邀請業界精英走進實驗實踐環節：打破學生與社會之間的壁壘，推動業界精英走進課堂，跟蹤專業熱點改革實驗內容，合理配置不同實驗比。

二、構建開放實驗“五多”教學模式

實驗室開放項目的設置應充分考慮學生知識應用能力的差別、年級高低的差別、科研興趣的差別、未來發展方向的差別，以及兼顧土木工程專業實踐性強的特點，故實驗室的開放采用多層次、多階段、多模塊、多渠道和多開放的教學模式[4]。

（一）多層次

依據學生知識掌握水平和運用能力、科研興趣和潛力，選編實驗內容，在科學、合理、系統的安排下，將實驗內容分成基礎型、設計型、開放型三個層次進行教學。形成必做實驗、選做實驗和自主性研究性實驗等不同板塊，并配合與之相適應的教學方法實施。

基礎型實驗針對能力一般的學生，他們可借助開放實驗室這個平臺，在課余時間重做自己掌握不牢靠的實驗，進而夯實自己的實驗操作能力。設計型和開放型實驗是針對部分優秀學生的綜合提高型實驗，通過畢業設計、工程案例及科研項目等設計型、研究型課題，培養學生的獨立思考、團隊協作、開拓創新等能力。

（二）多階段

依據本科生年級由低到高，把實驗教學劃分為基礎階段（大一和大二）、提升階段（大三）、跨越階段（大四）。在基礎階段，低年級學生的主要任務是開展驗證性的基礎實驗，掌握試驗設備的基本操作能力，熟悉實驗方法及數據分析方法;在提升階段，鼓勵學生結合自己的興趣，積極探索，根據已有的專業知識和實際問題自行設計實驗，著力提升自己的分析問題與解決問題能力、主動探索能力和獨立思考能力;在跨越階段，鼓勵學生參與研究型、開放型實驗，在實驗中賦予學生更多的自主權（課題、時間和場地的選擇權），重點培養有志于深造的優秀學生，通過研究型、開放型實驗培養他們勇于探索的精神和開拓創新能力。

（三）多模塊

為學生提供各類平臺，促進學生全面發展，全方位培養學生的應用創新能力。

施工現場平臺：組織學生在暑期實習時走進工程建設一線，同時實行輪崗制，要求學生在工程部辦公室、施工現場和實驗室均進行實習，提高學生對施工組織管理、施工過程和材料特性等方面的認知水平，加深學生對專業知識的理解。學科競賽平臺：通過木結構設計大賽、測量大賽等學科競賽，培養學生動手能力、團隊協作精神、知識應用能力，為學生畢業后快速適應工作打下堅實的基礎。科研平臺：鼓勵有濃厚科研興趣并有志于深造的優秀學生加入指導老師的科研項目中，深入參與試驗環節，提前了解專業前沿動態，培養開拓創新能力，為今后的科研打下一定的基礎。這里的科研平臺既可以是校內平臺，也可以是企業平臺。

（四）多渠道

多渠道是指除了利用校內實驗室鍛煉學生應用創新能力外，也引導學生走出學校，走進工程現場和企業一線，讓學生提前接觸實際工程和工作環境。同時邀請行業杰出校友、各類專家和企業方人力資源管理人員來校為學生做各類專題講座，介紹行業現狀、科研動態和企業所需。拓寬人才培養渠道，實現“走出去”和“引進來”的多渠道培養模式。

（五）多開放

多開放是指開放實驗教學時間、開放實驗教學內容、開放實驗教學方法。

一是開放實驗教學時間。開放式實驗教學的重要內容之一就是增加實驗室開放時間，盡量做到在正常作息時間內向學生全天開放。首先每學期開始前，實驗室在安排好實驗教學任務后，將可開放的時間以網上公告、群通知的形式向外公布。然后再通過網上預約登記的方式有效有序地推進實驗室教學時間的開放。學生遞交擬做的實驗項目申請后，由實驗室負責人統籌協調與安排。

二是開放實驗教學內容。將原來實驗內容體系中過多的基礎實驗升級為設計型、開放型實驗。針對不同專業方向和不同學習能力的學生，設計出必選（基礎型）、限制性選做（開放型）和自主選做（設計型）三種層次的實驗。對于不同層次的學生，在課程必做實驗的基礎上設計出拓展部分，以供學有余力的同學繼續深入學習。學校師生和企業相關員工共同參與實驗項目內容的開發，開發出更貼近學生興趣和生產實際的項目或課題，學生可以申請參與教師的科研項目、大學生創新創業項目、各類科技競賽，也可以根據自己的學習需要和科研興趣自主開發實驗項目。

三是開放實驗教學方法。實驗教學方法依據學生所選項目而定，主要有基礎實驗法、設計型實驗法和開放實驗法。基礎實驗法：學生依照實驗指導手冊進行實驗，觀察、記錄、分析、研究實驗過程和結果。設計型實驗法：發揮學生主觀能動性，不對學生指定實驗方案，要求學生依據課程要求，自行設計實驗內容與步驟。開放型實驗法：學生不受教學內容的限制，自選自定實驗項目或參與其他老師的科研項目，給予學生充足的成長空間。

三、建立新型管理制度與辦法

在實驗室原有的規章制度基礎上，為進一步促進實驗室的全面“開放”，應制定以應用能力、創新能力培養為中心的新型管理制度和辦法，主要包括安全管理制度、設備管理制度、組織管理辦法、團隊管理辦法。

（一）安全管理制度

每個實驗室依據各自特點建立具體的安全制度，并定期在導師的組織下進行實驗室安全檢查。學校繼續加強對學生的安全教育，邀請專業人士進行實驗室安全培訓講座、消防演習，加強學生的保護意識，提高學生的防護水平。同時，成立院級安全管理工作小組，由副院長擔任組長，并確立各級安全責任人，組長和各級安全責任人定期開展安全巡檢，及時發現和處理實驗室存在的安全隱患。師生在遞交項目申請時，一同遞交簽署的實驗室使用安全制度維護承諾書，之后在項目獲批后方能進入實驗室開展實驗活動。

（二）設備管理制度

在實驗開展前，利用網課或者線下講座的形式對學生進行培訓講解，加深他們對實驗設備的使用方法和實驗注意事項的了解。制定設備損壞和丟失賠償制度、團隊組長設備維護負責制等各種制度，并以多種方式公示。對于企業和課題組的實驗設備均采用預約登記制度，分別由企業方負責人和課題組的組長負責統籌協調設備的使用。對于公共平臺的實驗設備由學生在網上預約登記，然后在實驗室負責人的安排下使用。

（三）組織管理辦法

在校企合作之初，簽訂校企合作協議，明確雙方職責所在，并建立由企業方負責人、專家和學院副院長等人員組成的校企合作中心。實驗室的開放由校企合作中心進行組織協調，由學院主管教學的副院長主要負責。

學生在進入實驗室前以小組為單位做好實驗準備工作，在指導教師的指導下制訂、修改、完善實驗方法，同時組長統籌好團隊組織工作。每學期結束前，校企合作中心召開研討會，邀請企業方負責人、專家學者、老師和學生代表對實驗室開放工作進行深入交流，總結這一學期工作的得失，以書面形式上交學校。

（四）團隊管理辦法

學生需首先組建項目小組，然后以小組為單位，在老師的指導下申請實驗項目，項目獲批后學生方能開展下一步工作。鼓勵跨年級組建項目小組，形成高年級學生帶動低年級學生成長的良性互動。小組一般由3～5名學生組成，其中要求高年級和低年級學生至少各1名。組長由高年級學生擔任，主要負責落實團隊的管理和協調工作，協助實驗室管理人員有序做好實驗室管理工作，并和指導老師保持密切溝通。組長組織定期召開團隊組會，可不定期邀請指導老師參加，就項目任務的進度安排、遇到的難題和實驗過程的新發現進行交流。

四、建立綜合性評價考核方法

根據不同的實驗內容，實驗結果可以以報告、論文的形式表達，也可以是搭建的實驗模型等。對學生的考核是對過程參與度、操作能力、創新精神和實驗結果進行的綜合評價，考核的重點是學生的實踐能力和創新精神。在實驗設計和操作環節中，學生的應用和創新能力能得到很大提升，所以要增大過程性評價在總成績評價中的比重。對于基礎型實驗，將考核指標設計為：出勤表現20%+實操表現30%+分析報告50%。對于設計型實驗，將考核指標設計為：實驗設計30%+出勤表現10%+實操表現20%+分析報告40%。對于開放型實驗，將考核指標設計為：實驗設計30%+出勤表現10%+實操表現10%+分析報告或論文50%。該套考核評價方法既重視和細化了過程評價，也兼顧了學生能力的差別，以一定的梯度漸進地由培養學生應用能力向培養學生創新能力轉變。

五、完善師生獎勵激勵機制

對積極參與開放式實驗教學的同學實行綜測加分制，分值按一定的梯度由基礎型實驗→設計型實驗→開放型實驗遞增;按照一定的標準，將學生參與實驗的時長換算成一定學分，計入其選修課學分;設立科研創意獎、創新獎，充分肯定學生實驗設計環節的創新想法和實驗所得的創意成效;學校設立專項經費資助實驗項目的開展，并為項目小組成員發放一定的生活補貼;在評獎評優時，給予開放式實驗教學中表現優異的學生優先權。

學校和學院通過精神激勵和待遇激勵，充分調動教師參與開放實驗室建設的積極性。精神激勵主要有：在優秀教師評選、教學優秀獎評選等活動中向參與開放實驗室建設的老師傾斜，設立優秀指導教師獎，充分肯定老師的貢獻。待遇激勵主要有：給予指導老師一定的生活補助，將導師的年度績效與指導的學生實驗課時掛鉤，把學生獲得的優良成績作為導師職稱評定時的計分依據，給予導師使用學校公共平臺的優先權等。

六、結語

開放實驗室建設是新時代教育跨越式發展的必然選擇，對推動高校創新人才培養有深遠意義，有助于提升學生的知識應用能力、實踐創新能力，激發學生的創造力、積極性，促進學生的全面發展。本文探討了基于校企協同共建的開放實驗室建設路徑，可為以土木工程為代表的工科實驗室開放提供有益參考。

參考文獻

[1]吳中江，黃成亮.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究，2014（02）：66-70.

[2]李英俊，孫淑琴，于世鈞，等.多種模式開放實驗室 培養創新人才的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2007（03）：121-124+147.

[3]李素峰，劉煒，耿亞飛，等.開放性實驗室協同創新運行機制研究[J].實驗技術與管理，2017，34（04）：242-246+256.

[4]王麗萍，趙寶云，羅文文.應用技術型高校土木工程專業開放式實驗教學體系研究[J].教育現代化，2017，4（09）：68-70.