高校实验室在人才培养中的定位与定向

高校实验室在人才培养中的定位与定向

段溢波　舒国燕

（武汉纺织大学资产与实验室管理处，湖北武汉430073）

摘　要：人才培养是高等教育的一个永恒话题，高校实验室的建设应服务于人才培养这一根本任务。高校实验室在人才培养中的功能定位是：验证理论，巩固和深化所学理论；开发智力，培养实验能力；探索未知知识领域，总结完善科学理论；加强品德修养，培养科学精神。高校实验室在人才培养中的建设定位：科学定位，明确建设方向；统筹规划，做好顶层设计；资源共享，实施一体化建设。高校实验室在人才培养中的发展定向：以理顺关系为抓手，完善实验室管理体制；以资源共享为导向，加强实验平台建设；以人为本，建设实验技术人员队伍；以开放共享为纽带，促进实验室资源的充分利用；以条件保证体系为支撑，实现实验室可持续发展。

关键词：高校实验室　人才培养　功能定位　建设定位　发展定向

“高校的三大支柱是教师、图书馆、实验室”，这是自从进入资本主义社会，三、四百年来全世界高等教育界所积累的经验，也是全世界同行所公认的。实验室是反映高校教学水平、科研水平和管理水平的重要指标，也是衡量高校办学水平和办学特色的重要标志。同时，实验室也是新知识、新技术、新方法、新成果诞生的摇篮，是培养学生勤奋求实的科学态度、激发学生探索创新的欲望、提高学生综合创新能力的重要课堂，正如冯端院士所说：“实验室是现代化大学的心脏。”人才培养是高等教育的一个永恒话题。实验室是人才培养的重要场所之一，高校实验室的建设应服务于这一根本任务，并围绕这一根本任务进行改革。

1　高校实验室在人才培养中的功能定位

理论教学与实践教学是高校人才培养的两大教学环节，两者相对独立，相互依存，又相互促进，具有同等重要的地位和作用。理论教学是学生获取基础知识和基本理论的主要来源，在高校教学中占有传授知识的重要地位；而实践教学更具有直观性、实践性、综合性与创新性，是高校教学过程中实现素质教育和创新人才培养目标的重要教学环节，它对于培养学生的实践能力、创新能力和创新精神起着理论教学不可替代的作用。高校实验室在人才培养中的功能定位如下。

1.1　验证理论，巩固和深化所学理论

实践教学有助于学生正确地掌握那些重要的基本理论，是理论学习的继续、补充、扩展和深化。如：基础性的实验注重于配合各专业理论课的教学，以演示性、验证性、基础性的实验操作为主，增强学生对理论的理解与记忆，培养学生严谨的科学态度和基本的操作技能，熟悉并初步掌握实验仪器与设备的使用。当学生用所学的理论知识与实际操作相结合后，就会对所学的理论知识有更加深刻的理解。正如钱临照教授所说：“学生通过基础理论学习以后，让他去实验室，反复思考，反复实验，放手让他在实验室里，凭自己的想像去作实验，从不断碰壁、失败，再改变主意，东山再起，到卷土重来，一旦思想豁然开朗，悟出一条新道路，达到他追求的目的——验证理论，得到新知（概念）”。

1.2　开发智力，培养实验能力

实验教学的核心任务是加强学生智能的培养，增强学生获取知识和运用知识的能力，提高学生用科学方法进行探索的能力，这是实践教学最本质的任务，实验教学在培养学生能力方面有其独特的作用，主要是培养学生具有科技工作者所必需的综合实验能力。如：综合性的实验综合了现代科技发展的新知识、新技术和新实验方法，精心选择综合性、先进性、新颖性、应用性强的实验，激发学生的求知欲，培养学生综合把握和运用学科群知识的能力。要求学生从查阅相关资料入手，设计实验线路、确定实验方案、主动测试数据和分析数据，得出实验结果及结论，并写出实验报告。通过这一过程使学生的综合素质得到锻炼和提高。

1.3　探索未知知识领域，总结完善科学理论

把学生参加科研实验纳入教学计划或参加研究型、设计型实验项目，在实验中培养探索和创新精神。如：对于研究型的实验，鼓励学生在教师的指导下从科研项目中、社会生产实践中或教学改革中寻求研究课题，独立设计、自查资料、自拟实验方案，进行探索性、创造性实验。高校实验室通过开放使学生自己带着实验课题到实验室里来，指导教师只负责对实验方案进行审定，在实验过程中予以必要的启发和引导，在实验结束后对试验报告和结果进行正确的评价。学生完全是在一个开放的、轻松的环境中结合所学知识参考其他文献，自主发挥，形成自我创新实践的氛围。在实验中，学生通过观察实验现象、分析实验数据、总结试验结果，获得了知识和技能，培养了动手能力，分析问题、解决问题的能力。学生在实验室进行观察、分析、总结的过程，是一个积极发挥主观能动性的再创造过程，它影响人的思维方法和世界观，培养学生的科学思维和创新能力。

1.4　加强品德修养，培养科学精神

科学与科学精神是紧密相连的，没有科学的研究和发展，以及科学工作者的工作态度和行为方式，科学精神是不会形成的。科学精神就是人们在科学活动中所具备的意识和态度，是科学工作者所应有的信念、意志、气质、品质、责任感和使命感的总和。科学精神作为贯穿于一切科学活动和科学探索过程中必不可少的依据和准则，其内涵本身就蕴含丰富的教育思想和教育价值。科学技术的发展是一个在不断探索中前进的过程，同样大学生在校期间接受科学知识也是逐渐提高和升华的过程。对大学生而言，通过在科研实验室进行实验，不仅是对专业理论的进一步理解掌握，更重要的是在实践过程中，形成符合优秀科研人才所具备的深厚的科学精神和素养，包括探索求真的理性精神、实验取证的求实精神、开拓创新的进取精神、竞争协作的包容精神、执着敬业的献身精神、理性怀疑的批判精神等。

2　高校实验室在人才培养中的建设定位

高校实验室建设应以科学发展观为统领，围绕学校定位与奋斗目标，立足人才培养目标和实验教学大纲的要求，本着“先进性、开放性、共享性”的建设原则，以学科建设规划为方向，以专业建设规划为依据，以科学研究为支撑，以培养学生的创新能力为核心，以提高学生的实践能力为抓手，紧紧抓住教育教学质量这个中心，突出并强化实验教学对大学生科学精神、基本技能和创新创业能力的培养等方面的作用，适应现代社会经济发展对人才培养的要求，制定实验室建设的长远规划，建立面向全校的、适应学校办学层次的规模化实验教学平台。

2.1　科学定位，明确建设方向

高校实验室建设应以自身优势为基础，突出自身的特色，以学校的未来发展、办学定位与办学思路以及办学基本条件为依据，采取“以点穿线、以线带面、点线结合、线面互补”的策略，并在特色项目、精品项目、整体上一流水平等三个方面把握建设的方向。要对其他高校、特别是相同层次高校的实验中心建设情况进行了解分析，认识本校实验室在教学理念、改革思路、体系内容、方法手段、队伍建设、管理与机制以及实验室建设模式等硬件和软件等方面所具有的独特优势或长处，包括存在的劣势与不足，并对学校和学科优势等条件和历史传统进行分析梳理，挖掘在传统基础上逐步形成的一个或几个方面的具有显示度的特点，提升与凝练成特色项目并进一步强化建设，形成名师、名课、名教材以及实验项目、自制仪器设备、网络资源等系列精品项目，带动实验室其他各项建设发展，使实验室建设与管理的整体水平逐步在国内外达到一流水平。

2.2　统筹规划，做好顶层设计

好的规划是实验室建设成功的前提。高校实验室建设是一项复杂的系统工程，应将全校学科专业布局与优化一起统筹考虑，宏观布局，统一规划，作好顶层设计，而不仅仅是建一栋实验楼和购置一批仪器设备而已。实验室规划要以科学发展观为统领，要具有系统性、阶段性和可持续性，结合学校发展规划和专业设置、学科建设、科技创新与人才培养的战略任务，根据本学科的现状和发展方向，从经费、队伍建设、实验场地以及国内外同类实验室的技术水平等方面进行综合考虑，进行全校实验室设置与建设的宏观布局，规划学校近期与长期建设目标，对各个实验室的功能、目标、性质、规模，承担的教学任务、科研任务和预期效益等方面进行科学的分析和准确定位，构建科学合理的实验（中心）体系结构和实践教学平台，实现量与质的统一，规模与效益的统一。制定学校实验室建设实施方案，按照国家实验教学示范中心建设的四个方面、十四个要素，建立建设的组织机构，明确建设的关键性措施，落实建设的目标任务。要从创新人才培养方案制定入手，以新的教育理念和教学观念为统领，以理论教学与实践教学、科学研究与实践教学、课内培养与课外实践活动、校内与校外共建、整体性培养与个性化教育五个有机结合为核心，顶层设计好全学程的实践教学体系，实现开放式的人才培养模式，使有限的资源发挥最大的作用。

2.3　资源共享，实施一体化建设

学科建设是高等学校各项工作的基础。学科建设为实验室建设提供坚实的基础，实验室建设又为学科建设提供广阔的发展空间，两者相互促进、相辅相成，因此，必须把学科建设与实验室建设统一起来。要进行一体化建设，实现基础实验室建设与专业实验室建设的对接，教学实验室建设与重点实验室建设的对接，本科生教育与研究生教育的对接，理论教师与实验教师的融通，教学队伍与科研队伍的融通，实现优质资源共享，形成有利于学生自主学习、实验研究的开放性的实验环境。以学科优势带动实验室建设，夯实基础性实践平台，通过整合校内基础教学和实验资源，建立仪器设备先进、面向全校开放的基础课实验教学中心；发展专业综合性实践平台，瞄准科技发展前沿，凝练学科发展方向，充分发挥大学的科技创新优势，建立起能承担社会重大基础研究的专业实验室；以学科为依托，投入专项资金，建立面向全校以及社会开放的研究基地，并依托研究基地，形成许多特色鲜明的研究中心，这些研究中心要覆盖各学科领域，成为人才培养和科技创新的重要平台。此外，还要立足学科优势，大力建设新专业实验室，培育与发展新的实验教学示范中心增长点，并以此推动新兴交叉学科建设；强化建设基础学科，提升改造传统学科。

3　高校实验室在人才培养中的发展定向

当前，实验室的地位和作用越来越被人们所重视，高校实验室建设的投资力度和改革力度都在不断加大，实验室建设掀起了新的高潮。如何在有限的资金投入下，建设高水平、高效率的实验室，给实验室建设者提出了新的要求。优秀的实验室不但需要有科学的、前瞻的、适合社会发展要求的理念来制定实验室建设规划，还必须具备完善的体制、优良的硬件条件、一流的管理水平和一支高素质、高水平的实验队伍。

3.1　以理顺关系为抓手，完善实验室管理体制

要充分发挥实验室在人才培养和科学研究中的应有作用，务必致力于理顺关系，建立科学规范的实验室管理体制。首先，对管理机构的职能进行整合，成立资产与实验室管理处。作为资产与实验室管理工作的业务职能部门，负责实验室的管理、国有资产管理、设备采购和设备管理，从而强化学校实验室管理职能。同时学校也强调各相关职能部门分工协作，形成合力共同作好实验室工作。如：教学实验室建设的立项评审和绩效考核以教务处为主，科研实验室的立项评审和绩效考核则以科技处为主，而实验技术队伍的建设与管理则由资产与实验室管理处配合人事处进行。其次打破实验室“三级管理，室管为主”的封闭式、传统型的管理体制，建立校、院两级管理体制，不仅减少管理层级，降低管理成本，而且增强统筹调控能力，提高交融性。通过校、院两级实验室管理体制的建立，合理调整实验室布局，实现统一规划、平台建设、集中管理、开放使用，有力地促进实验室资源的整合和实验教学的改革。

3.2　以资源共享为导向，加强实验平台建设

不同的专业根据其培养目标，有其各自不同的实验教学体系。但在各自不同的实验教学体系中也存在共性部分，特别是相近的专业。加强实验平台建设，有利于科学的整合人力和设备资源，有利于充分发挥各专业人才的特长，也是提高设备利用率的有效途径。一是二级学院层面的实验平台建设。根据各专业实验教学课程体系，按照专业基础课程实验（或专业基础实验课程）平台、专业课程实验（或专业实验课程）平台以及共用实验仪器设备室进行布局调整和资源整合，通过院级实验中心的统一规划、集中管理，进一步提高了实验教学资源的使用效益。二是校级层面的实验平台建设。构建学校基础课实验平台，实现基础课实验资源的共享。由于在二级管理模式下利益关系等原因，二级学院强调不同专业对课程要求的不同，各自配备教师独立开课，在此情况下就很难实现相应实验资源的共享，容易形成实验资源的重复配置。为此，学校要对类似课程进行整合，按不同专业的要求形成课程系列，归属一个二级学院管理，实现课程、师资的共享，也为相应的实验资源实现共享提供保证。三是网上实验平台建设。随着计算机网络技术的发展，充分利用网络技术，建设网上实验平台是实现高校实验资源共享的重要手段。网上实验平台建设主要包括：把利用虚拟仪器技术、仿真技术开发成功的虚拟实验项目上网，供学生网上完成实验；把各实验中心的实验课程、实验项目、实验资源等信息上网，供学生查询、预习；把实验室开放信息上网，供学生选时预约。

3.3　以人为本，建设实验技术人员队伍

在实验室建设中，实验环境和仪器设备是前提，管理是手段，实验技术人才才是关键。实验室水平的高低，不仅要看它拥有多少先进仪器设备、实验环境条件多么优越，更重要的是看它是否拥有一支思想作风好、技术水平高、结构合理的实验技术队伍。为此，一是在思想上高度重视实验队伍建设，政策上做好队伍建设规划。学校管理层应充分认识到实验队伍在高校教学的地位，应在学校师资建设各阶段发展规划中强调实验队伍建设，明确实验队伍的人员数量编制、年龄结构、学历结构和职称结构等，并保证规划的落实。二是加大引进实验技术人才力度，形成合理结构。加大力度引进高学历、高层次的人才担任实验室领导，引导优秀教师参与实验教学，充实扩大实验队伍，使实验队伍梯队结构建设更加合理。三是加强对实验队伍业务交流和培训，提高队伍素质。鼓励和组织实验教师参加各种实验教学研讨会，交流实验教学经验。四是建立科学的考核体系和激励机制，提高实验人员的积极性。由于实验工作的特殊性，学校应该深入调查研究，根据不同实验室的工作性质和形式，制定科学的考核办法，并把考核结果与聘任、晋级、奖惩、奖金分配等切身利益挂钩，激发实验队伍的工作热情，以提高队伍的积极性。

3.4　以开放共享为纽带，促进实验室资源的充分利用

教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》明确提出，“学校的各类实验室、图书馆要对本科生开放，打破‘学科壁垒’，加强统筹建设和科学管理，实现资源共享，提高使用效率。”要积极探索实验室开放的规律，不断提高实验室开放水平。一是开放内容的层次化。要根据学生的认知规律，按照夯实基础、逐步放开的原则，选择和设计开放实验内容。要采取分层次、分阶段、循序渐进的模式，先基础后专业，基础与专业并重，从验证性实验到综合、设计性实验再到研究、创新性实验，依次推进，由浅入深，由简单到综合，课内外相结合。要鼓励学生自主立项，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养科学的学习方法和严谨的治学态度。二是开放管理的信息化。大力构建教学资源网络化、实验管理自动化、辅导方式立体化的实验教学环境。即依托校园网，建立实践教学基地网页平台，实现教学资源网络化。利用计算机辅助管理软件屏蔽系统中的其他资源，只允许用户使用所需的软、硬件资源。采用现场辅导和网上答疑相结合的方式，更好地支持学生进行学习。三是开放制度的规范化。建立严格的登记制度，要通过计算机管理系统对进入实验室进行开放实验的学生的基本情况、实验内容、实验仪器设备的使用情况、完好情况及时建档，责任到人。建立规范的培训制度，要求学生严格遵守实验室的开放条例，按照操作规程上机进行实验。建立合理的考核制度，既要激发学生参与开放实验的热情，又要调动指导教师的积极性和主动性。

3.5　以条件保证体系为支撑，实现实验室可持续发展

为了优化教学资源，保证教学实验室可持续发展，应建立教学实验室的条件保证体系。一是建立实验室开放基金，项目包括实验教学体系、自制仪器设备、综合性设计性实验等的研究以及实验教材编写等。鼓励本科生提前进入实验室进行科研活动，鼓励、支持从事实验教学及实验室工作人员开展实验教学改革和技术革新，把实验室和实验开放工作落实到实处。二是开展评选学生实验室建设作献奖，为学生创新精神与实践能力培养以及课外科技创新活动提供优越的条件。鼓励学生为实验室建设作贡献，从而提高学生的工程实践能力和培养科学精神。三是发挥大型仪器设备开放基金在本科生和研究生培养中的重要作用，健全制度，加强管理，为教学科研提供优质服务。四是建立教学实验室仪器设备维修和更新专项基金，从制度上保证对实验室建设的投入，制定实施办法，从长远发展考虑，保证实验室有继续发展的能力。为了使上述实验室建设与管理工作有效、有序地进行，各项改革措施要经学校实验室工作委员会的严格审议、论证和学校批准后，由实验室管理处和教务处等职能部门共同落实实施办法和方案。

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