新工科背景下安全工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)三維度實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式探討

摘" 要" 結(jié)合安全工程專業(yè)親產(chǎn)業(yè)性特征，選擇部分高校安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后原因，在新工科思路基礎(chǔ)上，提出“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境—實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)向性創(chuàng)新—互聯(lián)網(wǎng)+式大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)”層級(jí)遞進(jìn)式三維度實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，旨在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，切實(shí)增強(qiáng)安全工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)造能力。

關(guān)鍵詞" 新工科；安全工程；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室；實(shí)驗(yàn)室

建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642.423" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）15-0118-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.15.118

0" 引言

實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)、科技創(chuàng)新和科研的重要平臺(tái)。因親產(chǎn)業(yè)性特征，安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作已成為眾多高校實(shí)驗(yàn)室改革創(chuàng)新的重要課題[1-3]。在新工科建設(shè)與發(fā)展之時(shí)[4]，各高校主動(dòng)作為，以適應(yīng)新形勢(shì)和要求。目前，大多數(shù)高校對(duì)新工科建設(shè)的探索集中于授課教學(xué)思路[5-8]，而忽略了新工科思路在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作中的應(yīng)用，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與新工科“創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)”要求對(duì)接困難，學(xué)生社會(huì)企業(yè)服務(wù)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維得不到有效提升。本文選取部分高校安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)其滯后性因素進(jìn)行分析，將新工科思路應(yīng)用于安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，旨在突破實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)模式，提高安全工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。

1" 安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀分析

對(duì)安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)密切相關(guān)的教學(xué)方式、儀器設(shè)備、建設(shè)投入以及管理制度等因素展開(kāi)調(diào)查，得出部分高校安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后性表現(xiàn)如表1所示。

現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后性主要表現(xiàn)在教學(xué)方式、儀器設(shè)備、建設(shè)投入以及管理制度等方面，其中建設(shè)投入不足占28%，教學(xué)方式問(wèn)題占26%，儀器設(shè)備陳舊占24%，管理制度不健全占17%，其他原因占5%。

1.1" 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相對(duì)單一

完備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法牽引著實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系發(fā)展，國(guó)內(nèi)高校現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中多為重原理、輕實(shí)踐式傳統(tǒng)教學(xué)（圖1），導(dǎo)致大多數(shù)安全工程專業(yè)畢業(yè)生專業(yè)性能掌握不到位，行業(yè)專業(yè)性對(duì)接并未實(shí)質(zhì)形成；實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)為演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，忽略了創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少（圖2），學(xué)生創(chuàng)新思維得不到鍛煉，社會(huì)行業(yè)服務(wù)能力得不到有效提升；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，受時(shí)間和儀器設(shè)備數(shù)量等因素限制，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到有效發(fā)揮與

提升。

1.2" 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備類型相對(duì)單薄

學(xué)科間的滲透與交叉能夠有效提高學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。然而，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金普遍不足，其中相對(duì)困難的高達(dá)71%，導(dǎo)致目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)仍沒(méi)有打破單一專業(yè)設(shè)置局限，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備多為單一型，占比45%，綜合型占比27%，企業(yè)對(duì)接型占比18%，其他占比10%，不僅不能實(shí)現(xiàn)資源有效共享，還造成實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備利用率較低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

1.3" 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入較少

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等教育教學(xué)重要內(nèi)容之一，關(guān)系到學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近年來(lái)，大多數(shù)高校由于招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，資金投入不斷增加，但忽視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)相對(duì)薄弱（圖3）、儀器設(shè)備更新相對(duì)緩慢（圖4）。另外，在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展時(shí)期，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器設(shè)備中人工智能、云計(jì)算、智能制造、機(jī)器人等設(shè)置轉(zhuǎn)入較慢，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果以及學(xué)生對(duì)新生事物的認(rèn)知。

1.4" 實(shí)驗(yàn)室管理制度相對(duì)落后

良好的實(shí)驗(yàn)室管理制度關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室的安全使用與正常運(yùn)行。隨著進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)生數(shù)量不斷增加，再加上學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備熟悉程度不夠，實(shí)驗(yàn)操作不夠規(guī)范，導(dǎo)致儀器設(shè)備損壞增多，增加了實(shí)驗(yàn)室管理人員工作與負(fù)擔(dān)。

根據(jù)以上分析，現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的滯后性不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，還會(huì)制約學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以及社會(huì)企業(yè)服務(wù)能力提升。基于此，本文提出建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，為培養(yǎng)高質(zhì)量安全工程專業(yè)應(yīng)用型畢業(yè)生提供有效支撐。

2" 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

立足新工科建設(shè)背景，從教學(xué)、儀器設(shè)備、管理等方面出發(fā)，創(chuàng)新性提出“優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境—實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)向性創(chuàng)新—互聯(lián)網(wǎng)+式大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)”的層級(jí)遞進(jìn)式三維度實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，如圖5所示，其建設(shè)思路如圖6所示。

2.1" 優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境需要?jiǎng)?chuàng)意與技術(shù)，由不同特長(zhǎng)人員組建在一起，形成相互協(xié)作的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。組建專職實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)，從培養(yǎng)方案和實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)入手，在保留講授必要基本實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，保障學(xué)生將主要精力投入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)，不斷改進(jìn)教學(xué)方案，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)提高，形成科技創(chuàng)新反哺式工程人才培養(yǎng)模式。

2.2" 實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)向性創(chuàng)新

服務(wù)型人才培養(yǎng)離不開(kāi)教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)“成立專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)→與社會(huì)相關(guān)企業(yè)建立合

作關(guān)系→發(fā)現(xiàn)企業(yè)存有的實(shí)際問(wèn)題→導(dǎo)入校園實(shí)驗(yàn)室→由企業(yè)完成資金補(bǔ)助→專職教師與學(xué)生共同解決→推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)→提升學(xué)生創(chuàng)新思維→將研究成果孕育生成專利”等，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新成果市場(chǎng)性轉(zhuǎn)化。

2.3" “互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)室建設(shè)智能化

在教學(xué)過(guò)程中，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)過(guò)程，采用智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用手機(jī)、電腦等作為接收端，必要時(shí)進(jìn)行數(shù)碼操控；引入企業(yè)運(yùn)行模式，設(shè)置仿真模擬，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與原理有效結(jié)合，為培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能提供捷徑。

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于一些趨于淘汰的陳舊儀器設(shè)備，支持學(xué)生進(jìn)行原創(chuàng)性設(shè)計(jì)，形成創(chuàng)新產(chǎn)品，對(duì)實(shí)驗(yàn)室中某些儀器、管件、閥組連接等做出創(chuàng)新改進(jìn)，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，將模擬軟件以手機(jī)端或PC端嵌入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析中。借用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，建立實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟平臺(tái)網(wǎng)站，首先建立省內(nèi)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟系統(tǒng)查閱實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備所在單位以及使用信息；其次建立國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟網(wǎng)站，對(duì)全國(guó)各高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器設(shè)備進(jìn)行大數(shù)據(jù)匯總，實(shí)現(xiàn)資源全國(guó)性有效共享，打破區(qū)域壁壘、學(xué)校壁壘、學(xué)科壁壘。

3" 結(jié)束語(yǔ)

1）基于新工科建設(shè)思路，針對(duì)安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在儀器設(shè)備、教學(xué)方式、建設(shè)投入以及管理制度等方面的滯后性，提出“優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境—實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)向性創(chuàng)新—互聯(lián)網(wǎng)+式大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)”層級(jí)遞進(jìn)式三維度實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案。

2）通過(guò)組建完備的教學(xué)團(tuán)隊(duì)、修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境；與社會(huì)企業(yè)建立合作，解決實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，提高學(xué)生社會(huì)認(rèn)知與創(chuàng)新創(chuàng)造能力；借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟網(wǎng)站，有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理和儀器設(shè)備資源共享。

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作者簡(jiǎn)介：付明明，博士，副教授；陳璐、襲金真，副教授。