開拓高校實驗室資源 助力本科創新人才培養

譚 斌，陳金華，唐 其

（湖南農業大學 園藝學院，湖南 長沙 410128）

引言

高校實驗室是培養學生實踐能力和創新意識的搖籃，是科研開發和人才培養的孵化基地。近年來，隨著國家科技創新投入的加大，高校實驗室建設得到了較快發展，但仍存在實驗室資源的短缺和不均衡發展［1-3］。教學與科研實驗室的資源差異，實驗室資源配置與高教發展速度不對等，造成了科研實驗室的被動容納和資源擠兌，增加了管理難度，制約了實踐與創新的發展。同時，實驗室的“全程開放”和“研究生擴招”的壓力也考驗著科研實驗室的有序運行。如何兼顧人才培養的質量和科研的順利開展，實現科研實驗室的可持續化、最大化的開放共享，充分發揮科研實驗室的優勢資源，輻射教學實踐資源的短板，實現教學與科研的有機融合，具有重要的研究意義［4-6］。

一、高校科研實驗室資源現狀分析

根據教育部2021年教育事業統計數據，2021年全國共有高等學校3 012所，其中普通本科學校1 238所。2021年，全國普通、職業本專科在校生達到3 496.13萬人，新招生1 001.32萬人。其中，普通本科招生444.60萬人，職業本科招生4.14萬人，高職（專科）招生552.58萬人。全國在學研究生333.24萬人，新招收研究生117.65萬元。其中，博士研究生12.58萬人，碩士研究生105.07萬人。全國共有高等教育專任教師188.52萬人。其中，普通本科學校專業教師為126.97萬人。隨著我國招生規模的不斷擴大，實驗室建設已明顯滯后于招生規模和新專業的發展，原有的按專業方向和課程設置的實驗場地嚴重不足，現有的實驗室設施已難匹配不斷增長的學生數量和創新實驗課程的開設速度。高校實驗室根據培養的目的和層次不同分為教學實驗室和科研實驗室。教學實驗以培養學生理論與實踐相結合的認知和實驗技能為主，資源配備較固定，儀器設備功能單一，實驗內容相對傳統和固化；高校科研型實驗室以科學研究和技術開發為主，其資源配備比較靈活，在科研隊伍、儀器設備、項目支撐等方面尤具資源優勢，適合學生創新思維和動手能力的培養［7-8］。科研實驗室存在如下的優勢與挑戰。

（一）人才引領優勢

科研實驗室是高校科研人才的集聚地，集中了各學科領域的領銜人、一線教師、訪問學者和研究生。具有豐富實踐與教學經驗的教師，在引導、幫助學生科研取向和答疑解惑上具有積極作用，能較好地將本學科領域最新科研成果、前沿有機地貫通于教學與實踐，讓創新的種子根植于學生心中。

（二）設備保障優勢

精良的實驗室設備是創新人才培養的重要基礎保障。科研實驗室依托科研項目優勢和政策扶持，儀器設備配置齊全，專、精、尖等大型貴重設備較多。大型儀器實施開放共享使得更多的學生有機會接觸和使用儀器，有利于培養他們的動手能力和科研意識。

（三）學科領航優勢

科研實驗室是學科建設的重要組成，是科研項目的重要承載地，其開展的科研項目、獲得的科技成果、儲備的資源信息等都代表著該學科的發展方向和主流。學科獨有的優勢資源吸引大量本科生的融入，良好的科研氛圍有利于學生視野的拓寬和科研素養的培植，促進“求知—求真—探索—創新”的人才成長鏈的形成。

（四）開放共享面臨的挑戰

高校科研實驗室資源由于具有學科分布的差異性、管理的局限性、使用的時效性等特性，對本科生全面開放具有一定挑戰：（1）實驗室隸屬關系復雜，科研資源大多歸屬各課題組，財務專款專用，實行統籌管理難度大；（2）專職技術人員少，科研項目多，科研場地有限；（3）安全隱患增多，學生之間不夠嚴謹的“傳幫帶”指導，缺乏系統的實驗技能訓練和安全知識培訓；（4）運行費用增加，隨著實驗室利用率增大，設備的維修、維護以及水電、實驗廢棄物處理等運行費用增大。

二、開拓科研實驗室資源的作用與意義

隨著我國高等教育的迅速發展，擁有優勢資源的科研實驗室在高校“雙一流”大學和學科建設中任重道遠，開拓利用好其優勢資源為本科創新人才培養提供基礎支撐，對全面提升人才培養質量，實現“雙一流”建設目標具有重要意義。

（一）補給教學實踐資源的不足，實現教學與科研的有機融合

隨著我國高等教育進入普及化時代，本科教學實驗資源凸顯緊張。教學實驗場地及設施滯后，實驗設計過程簡單、設備陳舊，實驗操作程序化，制約了學生創新積極性。科研實驗室的有序開放，可最大限度地發揮實驗室資源的潛在效應，為學生提供自我發展和實踐鍛煉的場所，既滿足學生實踐創新的需要，又能將閑置和低利用率的設備利用起來，還能補給教學實驗的短缺，實現資源共享和共同發展的雙贏。

（二）科研人才儲備與發掘，實現科研與創新培養雙贏

本科生參與科研是培養創新人才的有效方式，以課題項目為引領，吸引一批有創新意愿的大學生提前進入科研模式。通過參與科研的預熱，可激發學生對科學探索的積極性與主動性。近距離地接觸科研并與專業人員面對面交流，可及時解決科研中遇到的難題，提高學生分析問題、解決問題的能力，促進其科研思維的形成和科研素養的提高，為科研輸送和發掘更多優秀人才。

（三）促進實驗室設備資源的高效綜合利用

實驗室儀器設備的配置水準，是實驗室綜合實力的體現，是實驗室建設的重頭。本科實驗教學因學生人數多，實驗課多以簡單的示范和驗證實驗為主，對儀器要求不高，設備配置以小而全、簡單實用為主。大型精密儀器由于投入成本高，儀器操作難度大，運行成本多等原因，很難在本科教學實驗中普及和應用。科研實驗室設備更新速度快、配置高，可填補本科教學實驗的短板，也可促進科研資源的高效應用，利于本科創新人才的培養。

三、科研實驗室資源開拓的路徑探討

科研實驗室專屬性強，科研任務重，實驗技術人員一般要兼顧實驗室管理和科研輔助工作，事務煩瑣。借助互聯網和大數據發展契機，構建智慧型實驗室管理系統，優化實驗室管理方法，升級改造閑置設備，拓寬資源開發渠道，實現科研實驗資源的有序、高效的利用。

（一）優化管理機制與方法，提高管理效率

1.融入信息化管理，提高工作效率。建立實驗室信息化管理系統，實現方便快捷的智能化操作。實名注冊：學生通過網上注冊后可免費使用實驗室的共享資源，拆借分享各種實驗材料；大儀預約：大型儀器設備實行網上預約、有償使用，學生可以自主選擇不同院系設備，合理安排入室實驗的時間。通過實驗室信息化管理系統，可快速了解入室人員情況，精準引導分流，調配補充欠缺資源，實現動態管理和效率提升。

2.精準施策，有序開放。為了保障入室研究學生的培養質量，在原有的實驗室管理基礎上，實施分級管理：實驗室負責學生入室審核和常規儀器設備操作、安全培訓；博士研究生、碩士研究生協助指導相關實驗和日常管理；課題組導師負責學生課題設計和論文指導。針對本科生學習任務重、來實驗室時間不確定等特點，實時發布實驗室實驗開展、容納量和儀器設備空置情況，有序引導學生錯峰安排實驗計劃，避免學生節假日扎堆做實驗和設備使用混亂等現象。

（二）加強儀器的升級改造和閑置設備的再利用

隨著科學技術的高速發展與高校學科領域的高度融合，科研對儀器設備的要求越來越高，設備更新換代越來越快，閑置富余的設備也越來越多，這些設備由于缺乏維護和新功能開發資金的支撐，便成了閑置和被淘汰的“僵尸”設備。讓閑置的設備重新活起來是解決設備緊張與閑置的矛盾，提高大儀使用效率的有效途徑［9-10］。

1.對現有大型儀器進行功能開發和技術升級，定期開展設備維護可大大提高儀器的使用效率，減少維修成本。

2.將具有本學科優勢的特色設備對外開放，承接部分合作項目，將收入作為補貼設備的維護改造等費用。

3.加入學校大型儀器共享平臺，將閑置的設備共享，有償提供給有意向的項目團隊做研究之用。

4.加強與設備廠家的合作，對部分儀器進行升級改造和新功能開發，使其煥發新的活力。

5.將部分閑置設備通過維修后調劑、租借給其他學科，供學生熟悉和實驗教學之用。設備的提質改造不僅解決了資源的浪費，還在一定程度上緩解了實驗室設備的緊張，可為初學者提供更多熟悉和實踐操作的機會，大大提高了儀器綜合利用效率。

（三）統籌實驗室資源，營造良好的科研環境

1.依托平臺基礎資源，助力項目申請。科研經費是科研活動的重要的保障，高校投入在本科生創新實踐的經費有限，學生申請創新課題難度大。充分利用結題項目的基礎條件衍生開發新的項目研究，以項目驅動吸引學生的加入；統籌資源，發揮平臺的人員、領域及硬件優勢聯合申報項目，為學生提供創新項目支撐的平臺。

2.“產、學、研”結合，拓寬資源路徑。“產、學、研”項目，是學生創新實踐的基礎。企業生產實習是培養學生實踐與理論相結合的有效途徑，是學生將所學知識進行整合提升的一個過程。學生通過深入生產實踐，參與企業產品開發研究，將發現的問題和創新點結合到理論實際中來，再通過實驗論證反饋到生產中，形成一個有效的閉環式學習鏈，實現理論與實踐的升華。同時，學生通過基層實踐的有利條件，搭建企業資源與高校科研資源相結合的平臺，聯合申報課題，讓更多的科研成果落地生根，實現多元聯動雙贏。

結語

高校科研型實驗室通過資源整合，精準管理，將閑置資產升級改造，可促進科研資源的最大化高效利用，推動實驗室的創新管理和有序開放。同時，利用科研資源輻射充實教學實踐資源的不足，實現教學與科研的有機融合，對于全面提升人才培養的層次和質量，提升學生的創新思維和科研能力，實現“雙一流”建設目標具有重要意義。