开放性实验室建设的实践与探索

时间：2022-03-09 理论教育版权反馈

【摘要】：本文结合中南民族大学创新创业中心在实践教学方面的探索，探讨了开放性实验室建设的举措、管理模式和成效。开放性实验室的管理工作琐碎而繁重，且普遍存在着人员不足、仪器和元器件发生故障的随机性大等问题。开放性实验室人员流动性大，对安全管理提出了更高的要求，中心配备了指纹识别门禁系统，学生需持有效证件预约进入实验室。

开放性实验室建设的实践与探索⁽¹⁾

耿　新¹　陈心浩¹　姜臣林²

（1.中南民族大学创新创业中心；2.中南民族大学实验室与设备管理处，湖北武汉430074）

摘　要：开放性实验室建设是实践教学的重要内容，是培养创新人才的重要途径。本文结合中南民族大学创新创业中心在实践教学方面的探索，探讨了开放性实验室建设的举措、管理模式和成效。

关键词：开放性实验室　创新人才　实践　探索

1　与时俱进，建立开放性实验室的重要性

高等教育实践教学是培养学生实践能力和综合素质的重要环节，是培养创新人才的重要途径。近年来，各高校通过对各类专业实验室进行改造、建设，为培养学生创新意识和创新能力提供了很好的实践教学平台。开放实验室是实践教学生命力的源泉，也是开放性实验室建设的前提和基础。开放性实验室既适应了现代企业对人才的实践能力和综合素质的高要求——学生毕业后即能迅速开展工作，为企业带来效益和利润；同时也为学生在自我学习和科研过程中锻炼和培养自己的创新精神、创新意识提供了一个很好的锻炼平台。开放实验室及组织开放性实验就是让学生在自主学习过程中主动观察、思考、发现新问题，并能独立分析新问题和解决新问题。逐步培养学生创业、创新综合素质、团队协作和奉献精神。

为了提高实验室使用效率、提高实践教学质量，中南民族大学创新创业中心自2005年起重新整合了全校的竞赛类实验室，建立了电子设计创新实验室、数学建模实验室、企业经营与模拟实验室、广告设计以及软件设计等8个开放性实验室，加大实验室开放力度，鼓励和支持学生在课余时间利用开放性实验室积极参加科研活动和科技竞赛，在培养学生的创新精神和创业能力上作出了可贵的探索。

2　因材施教，开拓开放性实验室的教研功能

“开放性实验，并不是简单地将实验室门打开，延长实验时间，而应该注重创建开放性实验项目和对学生能力的培养”。开放性实验室改变了传统实验室主要承担教学计划内实践教学任务的单一功能，更多地承担面向不同学生的兴趣爱好所开展的开放性实验，是强调以学生为主、教师启发与引导为辅的一种实践教学模式。它让学生在一个自主学习和思考的环境中进行专业技能的锻炼，给学生提供了一个宽松的学习环境，学生可以不受专业、年级和时间的限制，挖掘自身潜能，最大限度地发挥自身智慧和特长。

创新创业中心的开放性实验室，主要面向全校本科生，每天8：00到22：00对学生开放，节假日常年无休，每年工作学时可达3600学时。主要负责教学计划外的提高性实验和软件开发、课件制作和网站建设内容为主的实验活动。学生在实验项目完成后，按要求向实验室提交实验报告、论文、发明专利或实物等实验成果。中心针对不同学生的专业特长和指导老师的科研特长，设计了不同模式的开放性实验，最大程度的满足学生自主学习的需求。

2.1　综合设计性实验

鼓励学生运用所学知识，自行设计实验方案并自主完成，其目的是培养学生熟练掌握各种实验技术和方法，不断提高自主实验能力。一般经本人申请、指导教师推荐、实验室审核后即可进入实验室开展研究。

2.2　研究创新性实验

学生结合教师的科研项目或生活中的实际问题，综合运用多学科知识，在教师指导下独立进行的实验。通过研究创新性实验，学生可以改进教学方法、改良教学仪器、制作教学软件（课件），撰写研究报告（论证报告）。

2.3　科技竞赛性实验

学生为参加科技创新竞赛和“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，确定研究方向，完成作品制作、发明创造、论文以及研究报告等实验活动。科技竞赛性实验为学有余力和对参加科技创新竞赛有浓厚兴趣的学生提供了实践锻炼的机会，提高了学生的科研能力。

3　科学规范，实现开放性实验室的管理创新

3.1　以学生为本，充分调动学生参与管理的积极性

开放性实验室的管理工作琐碎而繁重，且普遍存在着人员不足、仪器和元器件发生故障的随机性大等问题。实验室开放时间长，完全由实验员管理不现实，学生参与开放性实验室的建设与管理，可以解决人手不足的问题。通过勤工方式调动学生参与实验室管理的积极性，不但在一定程度上解决了贫困生经济的困难，更能培养其自立自强、认真负责的态度和主人翁意识，同时也能保证了实验室开放时间与整栋大楼作息时间同步，真正做到了全天候开放。

3.2　规范管理，提高管理工作的制度化和规范化

创新创业中心通过合并、撤销、重组和整合等方式对原有实验室进行整合，把过去划分过细、相对独立、小而全的实验室建设成湖北省首批“湖北省高等学校大学生创新活动基地”。这样既打破了实验室之间的壁垒，又有利于学科间的交叉、融合和渗透。为提高仪器设备的使用效率，中心实行仪器设备专人专管制度，为每套仪器建立使用档案，及时记录出现的各种现象和问题，随时对仪器设备进行检查、维护和更新，保证仪器设备性能完好，运转正常。凡进入实验室的学生必须登记使用的仪器和设备，实验室管理人员坚持日日检查，对仪器的使用状态了然于心，避免出现由于仪器不能使用而挫伤学生积极性的情况。

开放性实验室人员流动性大，对安全管理提出了更高的要求，中心配备了指纹识别门禁系统，学生需持有效证件预约进入实验室。实验室根据学生的不同学习需求给予不同的使用权限，并通过系统记录其进、离实验室和使用实验设备等情况。对少数刻苦钻研的学生，经指导教师和实验室管理人员授权后，可通宵在实验室做实验。门禁记录的可追溯性可大大提高管理的智能化和科学化。

为了规范开放性实验室的管理，创新创业中心制定了《开放性实验室建设与管理办法》、《资产管理员岗位职责》、《仪器设备借用和维护规定》、《仪器设备损坏丢失赔偿规定》和《实验室安全防护规定》等规章制度，这些制度对实验室人员、实验器材及实验室安全等都有明确规定。学校对实验室技术人员进行定期轮岗培训和检查评比，保证了开放性实验室管理队伍素质和能力不断提高。

3.3　科技助阵，实现实验室管理的科学化和信息化

中心建立了开放性实验室管理系统，将实验项目、开放时间、实验教室、人数要求、指导教师、仪器设备和消耗材料等对学生公布并随时更新，学生可根据自己的安排预约实验。以预约申请实验项目为例，学生通过系统在线预约申请并附个人信息；同时学生可以利用系统与教师就实验项目进行沟通，教师给予实时指导和答复等。

中心建立了元器件管理系统，老师和学生可以随时查询各种元器件的使用数量、库存数量、价格，以及每个活动小组所领用元器件详细清单。竞赛结束后，所有元器件都要按领用清单悉数回收，遗失和损坏的元器件要根据实验室管理规定酌情赔偿。除部分设计新颖的获奖作品予以存档保留外，其他作品予以拆卸，对零部件和元器件进行回收循环利用。中心每年用于元器件购置经费约为5万元，为学生开展第二课堂活动提供了物质保障。

3.4　多方给力，逐步建立健全开放性实验室激励机制

作为实践教学的重要组成部分，学校领导非常重视开放性实验室的建设，专门召开了中南民族大学实践教学工作会议，制定了《中南民族大学实验室开放及实验技改项目管理办法》，每年投入30万元专项经费，并对学生参加开放性实验考核及格者给予学分奖励，跨学院参加开放性实验的学分还可替代全校公共选修课的学分。

中心将课内与课外实验、校内与校外实训、取证、竞赛实践教学体系融入到学校的人才培养体系，制定激励教师指导开放性实验的政策、评比办法及奖励机制，对指导教师及教辅人员发放实验津贴，并有计划的组织指导教师外出参观学习，充分调动指导教师的积极性，鼓励指导教师对实验设备功能的运用及拓展。学生参加开放性实验的结题成果，如果完成质量好且具有独创性，可以参加学校创新成果奖评比，同时作为免试推荐研究生和评审奖学金的加分条件。通过树立典型、召开现场会和经验交流会等形式，中心将实验室开放成果进行展示和交流，进一步推动实验室开放工作逐步走向深入。

4　开放性实验室建设的成效

4.1　营造了学生积极参与开放性实验的氛围

中心创立了从新生入学教育，到二、三年级学生自带、自选研究课题，直至课程设计实验和毕业设计的全过程、全方位开放性实验体系，启发学生树立创新意识、培养学生创新思维。中心每年向新生发放“中南民族大学科技创新活动讲义”，在迎新期间制作学生竞赛和学生科研的宣传展板，受到学生和家长的普遍欢迎。

中心积极利用开放性实验室举办竞赛、讲座、论坛和模拟实践等活动，将创新创业教育渗透到校园文化活动中，支持学生创新创业类社团开展活动。对涌现的优秀创业项目，中心创造条件进行孵化，切实扶持大学生自主创业，及时总结和编写大学生创新创业典型案例，为大学生提供实践和实务指南。通过多项努力，学生参与开放性实验已经蔚然成风。据统计，我校每年有约7 000人次学生参与各类型开放性实验的活动并取得丰硕成果。学生的科研创新活动大大活跃了校园学术氛围。

4.2　提高了人才培养的质量，丰硕了学生科研成果

在开放性实验室建设过程中，中心组织开展了与课外科技竞赛相关课题的研究，对参赛学生代表进行赛前辅导与训练，为我校本科生参加全国电子设计竞赛、全国数学建模竞赛、全国“挑战杯”创业大赛和全国广告设计大赛等诸多大型赛事奠定了基础。通过学科竞赛活动，使更多的本科生有机会通过竞赛得到科学思维、科学态度、科学方法的系统训练，培养了学生的实践能力和实战能力。

近五年来，我校本科生科研基金项目共立项634项，公开发表学术论文182篇，其中核心期刊34篇。学生共获湖北省大学生科研成果一等奖2项，二等奖10项，三等奖21项。同时，我校学生积极参加各级各类科技创新活动，共获国家级一等奖10项，国家级二等奖34项，国家级三等奖33项，省（部）奖667项；先后有1 501名本科生获“中南民族大学创新标兵”荣誉称号，3 520名学生获“中南民族大学创新能手”荣誉称号。学生利用开放性实验，获得了一批专利成果，如下表1所示。

4.3　初步探索出一条“产-学-研”相结合的实践教学培养模式

中心积极为学生提供实习实践机会，将KAB（大学生创业基础）和企业模拟经营等课程引入实验教学，同时实行校企合作的双赢战略，与美国ALTERA公司、凌阳科技股份有限公司、领袖传媒、武汉利器传播公司和金蝶软件（中国）有限公司等企业合作，建立了创新创业基地，为学生提供实训机会。很多学生通过这一平台找到自己的学年论文或毕业论文设计的选题，并针对合作企业的需求、需要开展定向研究。这种长效的合作，既有利于解决企业实际存在的技术难题，同时为学生未来搭建了就业平台。

表1　学生已获国家专利统计表