新工科背景下高校開放實驗室管理模式探索

王強　孫娜

摘要：在新工科背景下，為了有效發揮高校開放實驗室在高素質復合型人才培養上的作用，分析了開放實驗室傳統管理模式存在的四個方面問題，并針對這些問題給出了解決方法，對促進開放實驗室管理模式創新起到了一定的借鑒作用。

關鍵詞：新工科;開放實驗室;管理模式創新

一、研究背景

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。新工科的內涵是以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才，具有戰略型、創新性、系統化、開放式的特征。

新工科專業，主要指針對新興產業的專業，以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、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。未來新興產業和新經濟需要的是實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。

綜上創新、開放的實驗教學必然會對新工科人才培養起到舉足輕重的作用。

二、開放實驗室傳統管理模式存在的問題

實施實驗室開放，是為了有效完成實驗教學，培養學生科研創新思維和自己動手的實踐能力，提高學生對科學研究的興趣。但是新工科背景下現行的實驗室開放對創新型人才培養還是存在局限性：

1.實驗室開放共享程度低

以我校為例，通過對最近兩年實驗室開放項目進行統計，95%都是任課教師申報，學生自主申報項目數比例很低，大多數學生是被動參加;此外，有些實驗室目前開設的實驗課程較少，實驗設備大量閑置，利用率低，降低了實驗室開放和共享程度。

2.學生受益面較窄

教師在申報實驗室開放項目時，有的是結合自身科研項目申報，學生參與協助完成科研項目;有的申報項目由于學科的復雜性和專業性等原因，只限本專業學生參加;開放課題缺乏各專業間的聯動，且學生提高創新思維和動手能力的覆蓋面不大，學生總是被動參與，受益面較窄。

3.實驗室開放項目內容缺乏創新

實驗室開放項目多數仍是以教學大綱內實驗教學項目為主，拓展性探索性不足，與新工科要求有距離，這就違背了實驗室開放項目的初衷。且傳統的實驗、實踐教學環節往往是“照方抓藥”，學生根據相關實驗指導內容按步驟完成實驗，發揮自身創造性的空間十分有限，限制了學生創新思維和創新能力的培養。

4.管理制度不明確

目前，高校實驗室管理相對封閉，沒有一個公共平臺發布開放實驗項目資源，學生對學校現有的實驗室功能及儀器設備不了解，也不清楚實驗需要的儀器設備采購流程，難以開展體現創新能力的一些自主實驗，導致教學資源的利用率降低，不利于實驗室開放和創新人才培養。

三、開放實驗室創新管理模式的途徑

1.調動學生參加開放實驗的積極性，全方位為學生提供實驗便利

嘗試將開放實驗納入學生實踐教學環節，鼓勵學生利用課余時間參加實驗室開放活動，學生參加開放實驗的成績經考核合格后參照實踐教學環節學分管理辦法計算學分，該學分可替代選修課學分。對參加實驗室開放項目表現突出或有或完成具有獨創性成果的學生，可另設獎學金獎勵。

2.明確職責，完善實驗室管理制度

學校應明確職責，完善實驗室管理體系，實現對教學實驗室、科研實驗室的統一管理，逐漸構建多層次、梯度化的實驗室開放硬件平臺，資源共享，以利于學生實踐技能與創新能力培養制定切實可行的管理制度。

3.優化實驗教學內容，適應教學改革的需要

實驗室開放要采用以學生為主體、教師為主導的實驗教學模式，形式多樣化。在實驗教學過程中重在啟迪思維，多鼓勵，多創新。實驗室開放項目類型要以以下三類為主一是教學輔助型開放實驗，開放項目應設置強化學生專業核心技能培訓和綜合性、設計性、創新性實驗項目同時鼓勵開展學科交叉實驗項目。二是科研科技活動型開放實驗，實驗室根據教師科研項目及各類學科競賽活動的需要等，發布開放研究課題等形式，吸收部分優秀學生進入實驗室參加科研。三是創新設計型開放實驗，實驗室發布教學計劃以外的研究型、設計型自選實驗課題或學生結合實驗室的研究方向和條件，自選研究課題，聯系相應的實驗室和指導教師，進行創新設計實驗。學生在實驗中必須獨立完成課題的方案設計、試驗裝置安裝與調試，完成實驗。

4.加強申報審查，提高實驗室開放質量

學校在匯總實驗室開放申報項目時，要認真審查，嚴格把關，提高實驗室開放項目的質量。可結合實驗室條件，設計一定數量的、切實可行的、具有創新意義的實驗命題。學生自擬實驗命題的，需要設計好實驗方案，報實驗室審查;教師可根據立項在研的科研項目需求，向所在實驗室提交實驗命題;負責學生各類比賽的部門，結合學科競賽需要，向實驗室提出具體的實驗室命題。

5.加強智能化開放實驗室管理系統平臺建設

針對上面提出的解決方法，結合學校實驗室建設工作，建立開放實驗室管理系統，并與教務處教務系統、資產管理系統和二維碼資源管理系統等實現數據共享。開放實驗室管理系統為開放實驗資源網絡發布、網上預約與審批、實驗項目預習與準備、質量監控和門禁身份識別等實驗室開放全過程提供技術支持，作為實驗室開放高效運作的重要支撐。

四、預期成效

（1）提升了學生技能應用與創新能力

傳統的實驗教學模式是對理論教學的補充，學生按實驗教學指導書完成實驗，但受到學時限制，以至于學生缺少獨立思考的時間和有效指導。而開放式實驗室則能很好地解決學生學以致用和學以創新的問題。首先，支持學生以個人或團隊形式申請進入教學空置實驗室進行自主學習操作;其次，鼓勵教師設立符合市場需求和創意性開放性的實驗項目，激發學生學習的熱情和主動性;最后，激勵學生技術創新，在“雙創”新形勢下，為學生創業提供前期的實踐條件、技術與團隊支撐。

（2）強化了教師專業素養和項目實踐能力

開放性實驗室匹配了開放創新性實驗項目，打破了原有的“按圖索驥式”實驗教學模式，于教師而言，是對其新工科專業綜合技能的全面強化，并有助于教師橫縱雙向科研與應用項目的獲取與完成。

（3）優化了實驗室管理水平和設備利用率

建設開放性實驗室大大提升了實驗設備的利用率，同時也對實驗室和實驗設備管理提出了更高的要求，因此對于實驗室管理人員而言，更需不斷優化管理制度、加強實驗室信息化建設與管理水平。

（4）提高了新工科專業建設水平和學風建設高度

學生、教師和實驗室管理人員的共同成長，大大提高了我院各專業的建設水平，優化了學生的就業質量，提高了教師的教學水平，完善了實驗室管理，激發了學生自主學習和創新意識，拔高了學風建設高度。

參考文獻

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