实验室开放的建设目标研究

实验室开放的建设目标研究

段　宁

(西南科技大学生命科学与工程学院　四川绵阳　621000)

摘　要　本文从培养应用型人才的目标出发，根据高校实验的基本要求和根本目的，对实验室开放的主体、教学内容和方式的改革、环境优化等方面进行了深入的研究。

关键词　实验室开放；建设目标；研究

随着高等教育大众化的进程，越来越多的高校把培养应用型人才作为人才培养的重要目标。高校实验室是实现人才培养目标的重要基地。近年来，高校实验室开放对于培养学生探索创新能力、协作意识、团队精神，提高实验设备利用率，拉近师生距离，便于因材施教，提高实验室队伍建设，拓展实验室功能，促进管理科学化等方面都起到了积极作用。实验室开放不是简单意义上时间、空间上的开放，它的内涵建设必须从应用型人才培养的具体要求出发，针对实验的需求，系统的研究实验室开放的建设目标。

一、应用型人才的分类

实验室开放的建设目标是决定专业人才培养目标和培养规格能否实现的关键。专业人才培养目标定位是否准确，是否体现学校办学定位；培养规格是否符合本专业内涵，是否适应国家经济与社会发展的需要。它反映了学校的教育价值观。是贯彻国家教育方针、落实《高等教育法》，提高高等教育质量的体现。随着高等教育大众化的进程，越来越多的高校把培养应用型人才作为目标。虽然按学科专业、行业领域、教育层次、岗位职位等将应用型分为不同的类型，但一般说来，通常把从事提示事物发展客观规律的科学研究人员称为学术型人才，而把科学原理应用于社会实践并转化为产品的工作人员称为应用型人才。按产品转化的递进过程，应用型人才可分为：

1.工程开发型人才

工程开发是从科学原理向社会应用的第一个转化过程，往往产生新的产业。工程开发型人才主要由研究型大学和教学研究型大学来培养，本科生和研究生教育并重。

2.技术运用型人才

技术运用型是科学原理转化的第二个过程，即把设计方案转化为具体产品。技术运用型人才主要由教学研究型和教学型院校来培养。

3.技能操作型人才

技能操作是指具体生产某一产品的生产过程，需要具有专门技能的人才来加以完成。技能操作型人才主要由高职院校来培养。

二、实验的基本要求与根本目的

实验教学应达到的最基本要求是，验证理论知识，帮助理解、掌握理论知识，培养学生的基本技能。而实验教学的根本目的则是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。

三、实验室开放的建设目标

教育部制定的“基础课实验教学建设标准”确立了正确的实验室开放建设目标，该目标应包括实验室开放主体的确立，良好实验室开放环境的建立和开放式实验教学内容、方式的形成。

1.确立实验室开放的主体

在实验室中学生是学习的主体，我们要培养学生的学习主动性，让学生成为实验室主人，拥有学习、使用、支配的权利。提倡学生在动脑动手的实验过程中学习知识，产生创新思维，增强实践创新能力。

要确立学生的主体地位，在实验教学方法上必须实现三个转变：

在指导思想上，由注入式向启发式转变。在实验教学中，这种转变的实质是指导思想的转变。实验室开放的关键是教学方法的开放，教师既要发挥教学过程的主导作用，也要注意调动学生接受知识和锻炼能力的积极性和主动性，使学生在整个学习过程中保持一种积极兴奋状态，通过积极思考，培养学生掌握科学实验方法和技能，锻炼独立思考和研究能力、逻辑归纳能力和表达能力等，使结果导向“教会学生学习”。

在功能地位上，由教给知识向教会学习转变。传统的教育观念，教学的主要目的是通过使学生掌握一门专业技术知识，来实现某一方面专业技术人才培养的教学目标。科学发展和技术进步表明，学生通过教学过程获得的知识在一个不长的时期内可能就会被淘汰殆尽，应付不断变化专业技术发展要求的知识和技能，主要由学生在毕业后自己获得。实验室开放目的之一是营造一种开放式教学法，把固定模式的、封闭型的教学方法转变为充满生机的开放型的教学方法。

在结构特征上，由传授为主向指导学生独立学习与研究为主转变。一是以针对性课后作业或实验设计的形式，让学生去分析和思考。二是可要求学生阅读一篇以上的国际高水平杂志上的文章，仔细分析研究者的实验设计思路以及采用的研究方法。总结体会，使学生的思维方式上一个台阶，有一个更高的起点。

2.教学内容、方式的开放

实验室开放是实验教学改革的迫切需要，也是新形势下实验室工作的努力方向。实验室的开放应包含两个方面：一是时间和空间上的开放，即学生可以通过一定的方式自行选择时间进入实验室进行实验；二是实验内容和方式的开放，即学生实验的内容，采用的手段和方法，只要符合实验室的管理制度，经过确定程序的审批，都是许可的。在时间和空间上的开放，是实验室开放的初级阶段和基本要求，而教学内容、教学方式上的开放，以及观念意识上的开放才是实验室开放的高级阶段和本质要求。

(1)在结构体系上实行开放

传统的实验教学只是理论教学的附属，内容是验证理论，各自独立、零散、重复。讲义陈旧却写得详详细细，学生实验“照方抓药”。管理模式仍是“四固定”：固定时间、固定班级、固定实验室和固定实验项目。根据创新人才培养的要求，必须重构课程结构体系。实验教学环节要尽可能地独立开设实验课。对不具备独立设课条件的实验教学环节，要努力按课程群设置实验课，使实验教学逐渐建立起与理论教学既紧密配合又相对独立，由不同层次、不同系列的实验课程组成的实验教学体系。

(2)在实验教学方式上实行开放

必修实验项目的开放：根据培养方案的要求，从基础实验入手，舍去一些陈旧的、重复的实验项目，加大综合性、设计性实验的比例。

选修实验项目的开放：主要是教学计划以外供学生参考选做的实验项目。一方面要开设不同层次的与中学实验衔接的前导实验，以满足一些实验基础差的学生参加开放实验，使他们能够巩固知识和提高技能；另一方面要开设难度较大的拓展性实验，以满足一些基础好的同学可以不受限制地采用不同方式做一些课堂规定内容以外的实验。

创新实验项目的开放：这些实验项目包括综合型、设计创新型、科技活动型、文理渗透型等。每学期学生根据自己的能力、自身的兴趣爱好自定实验方案、自定实验内容、自定实验时间，通过申报、预约等形式向指导教师提出申请，得到主管部门批准后实施。实验考核可采用论文答辩方式，为他们今后的科学研究和科技活动提供条件，打下基础，并可计算学分。

3.实验室开放的教学环境优化

(1)时间和空间开放

要注意三个方面的问题：一是要延长开放时间。目前一些实验室开放程度低，特别是在我国生均实验条件设备占率偏低的情况下，更显开放的必要性。在开放时间上，可采用全程式开放(即在整个教学期间，每天8：00～22：00学生都可以到实验室进行实验)和分段式开放(即利用双休日和假期集中开放)。二是要努力扩大实验室面积，加大基础设施建设。三是增加教学仪器设备投资，提高仪器设备的完好率和更新率。年新增教学科研仪器设备所占比例在10%以上。

(2)师资队伍建设

实验室人员是实验教学的承担者，他们的结构和层次将会直接影响到创新人才的培养，影响到实验室开放能否顺利进行。首先在结构和层次上要趋于合理：学历结构上，博士、硕士、本专科、技工之比，应为2∶3∶3∶2；在年龄结构上，35岁以下、36～45岁、46岁以上之比，宜为6∶3∶1；在职称结构上，高级职称、中级职称、低级职称及以下之比，宜为2∶5∶3。二是要“卓有成效”地提高这支队伍在工作评估，职称评定、工资待遇等方面的地位；三是要引进热心实验室工作且实验技术过硬的高层次人才。四是要制定合理的奖惩条例和保障运行机制。如学校、院系设立“实验开放基金”，多方筹措资金，保证实验室建设和实验室开放的良性循环。

(3)建立实验开放基金

实验室开放后，由于实验项目和实验内容的增加，参与实验的学生人数、实验耗材、仪器设备维修率和指导教师的工作量都将会增加。要有效解决上述诸方面的问题，最有效的途径是建立实验开放基金。学校每学期可按照实验室开放实验接待的人数、实验项目数、实验难度等因素计算相关的实验费用。开放基金的建立将从源头上保证实验室开放所需的经费。

(4)强化教与学信息沟通

实验室开放的核心是开放式实验教学，开放的外延是实验室功能的拓展。开放什么内容，什么时候开放，要让更多的学生知道，信息要能够很方便地获取。最好的形式是建立实验室动态网站，网页。实现实验教学资源网上发布，资源共享，设置虚拟实验环境，开辟实验讨论区，在线实验指导，质量网评等。同时也是展示实验室风采和宣传的窗口，对促进常规实验教学质量和实验室水平提升的作用也不可低估。解决学生的个性化，随机性的学习需求与实验教学管理计划性相违背有效途径是建立“网上预约实验”制度。

(5)制定激励政策

目前，很多学校实施了完全学分制，为实验室开放创造了很好的大环境，根据学分制的特点，学校在相关制度中应明确大学生在参加实验室开放教学活动中，可以取得1～3个学分。同时，学生在开放实验室完成的学术论文，根据公开发表刊物的级别可以奖励1～5个学分。学生所获学分可以替代公共选修课学分和专业选修课学分。

为了调动开放实验室指导教师的积极性，学校也可按照实验室开放记录及学生完成论文情况，对教师给予超课时补贴或冲抵教师教学工作量。教师的教学工作量可按实验室开放人时数和学生获得创新学分数综合折算而成。

(6)建立“开放、流动、联合、竞争”的运行机制

开放，指打破传统体制下的实验室部门所有制，使实验室的资金、仪器设备、人才、项目在一定范围内开放，为有序流动，理性竞争和有效合作创造前提条件。通过大型仪器设备的对外开放，可以提高实验室资金和仪器设备的利用率，弥补实验室之间因资金短缺而导致的大型仪器设备的不足；通过研究课题的对外开放，避免各实验室研究课题分散和低水平重复，提高科研效率和效益；通过学术思想和科研信息的对外开放，可以发挥开放实验室的辐射和带头作用，提高同领域的科研水平。

流动，是指允许和促进实验室人员的有序流动。从工种来看，实验室人员包括研究人员、管理人员和技术人员。只有让这三类人员进行合理流动，才能实现“优进劣出”，在内部形成竞争压力，使实验人员保持朝气和增强活力；通过人员的有序流动，可以充实和优化基础研究队伍，吸引和聚集国内外科技帅才和精英人才，形成人才聚集和流动机制，激发科研人员的创造精神和创新精神，促进高水平科研成果的产出。流动和相对固定人员比例宜为4∶6。其流动人员可考虑年龄、学历、职称等处于中等及其以下层次，其来源可考虑理论教学兼职人员、在读研究生、社会招聘人员等。

联合，是指利用实验室的一切优势资源，通过学术交流，同其他一切相关研究机构或人员进行合作。通过开展丰富多彩、形式各异的国内外学术交流、有利于及时了解和掌握最新科技信息和动态，使实验室博采众长，提高自身研究能力和水平，提高原创意识和创新水平；通过联合，可以整合优势资源，协同作战，共同申报重大科研项目，联合承担重大工程的科技攻关任务，开展综合性研究和交叉性研究，充分发挥实验室的辐射带头作用，提高科研资源的投入产出率和科研效益。

竞争，是指通过优胜劣汰机制和马太效应，使重点实验室获得“优生”和发展壮大。通过立项竞争，使一些实验室获得重点实验室的“出生证”。通过日常运行上的竞争，使优秀实验室在人才、项目经费、科研成果、学术水平和学术地位上取得优势，成为竞争的优胜者和成功者，而处于劣势地位的实验室则被淘汰出局。

参考文献

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