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推动大学实验教学资源的开放共享

2014-03-26高东锋毛昌杰

实验技术与管理 2014年7期
关键词:仪器设备实验教学大学

李 平,高东锋,徐 进,毛昌杰

(1.教育部高等教育司 实验室处,北京 100816;2.宁波大学 医学院,浙江 宁波 315211;3.安徽大学 化学化工学院,安徽 合肥 230601)

近年来,我国部分大学探索和开展在校内或学校间实验教学资源的共享,其中北京、上海、广州等大学相对集中的城市,已经开始组织开展区域内高校实验教学资源开放共享,并取得许多有益经验。

1 现代大学与实验教学资源

伴随着高等教育与社会经济发展的联系日益密切,传统大学正逐步转变成为现代大学,而实验室和实验教学成为区分传统大学和现代大学的一个很重要的标志。

传统大学偏重人文养成,注重提升人的品位。以现在的眼光看,传统大学强调深厚的文化积淀和人文素养教育的传统,形成了大学薪火相传、历久弥新的生命动力,但也暴露出重视理论、思辨,轻视技术、应用的缺陷。

当科学技术进入产业领域,促进了产业加速发展,也使产业对科学技术的依赖程度越来越高,由此带动的科研需求对大学功能提出了新要求。同时,传统大学开始走出象牙塔,直接走向社会经济发展的主战场,引入了管理学科、技术学科和工程学科,并在这一个个主动与被动交织的变化中带动自身的嬗变,逐步成为了现代大学。现代大学越来越需要实验室和实验教学,甚至可以说任何时候都离不开实验室和实验教学,这是目前科学技术发展对现代大学的要求,也是现代大学发展的一个趋势[1-2]。

开展实验教学需要有丰富的实验教学资源,而实验教学资源又具有自身的特殊性。德国教育家A·拉伊认为:“只有当一项实验的主要目的是解决教学、教育问题时,这项实验才是教育学的实验 …… 实验教学资源应有实际的教育目标,带有教育的特征,有其特有的规范。所以,这决定了不能简单地以自然科学实验来代替教学实验[3]。”

2 实验教学资源的基本组成

实验教学资源有其独特的教学理念、方法和体系。主要由以下4个部分组成。

2.1 实验教学队伍

实验教学队伍,包括部门负责人、实验教师和实验技术人员,以及由此形成的工作团队等。高水平的实验教学队伍是非常重要的资源,特别是近年来,高等教育快速发展,学生规模增长数倍,而实验教学队伍的培养相对滞后,教师与学生比例失调。在2011—2012学年之前的5年间,学生年均增长5.28%,而实验教学人员年均增长仅4.37%,所以,当前高校高水平的实验教学人员十分紧缺。

2.2 实验教学理念与管理制度

实验教学理念决定大学实验教学的定位和师生在实验教学中的地位、作用及行为准则。实验教学理念既影响大学实验教学当前的水平,也直接关系到未来的发展。管理制度是大学为保障实验教学理念实施而制定的,是保证实验教学活动正常开展和发展进步的基础与保障。

2.3 实验教学内容与方法

实验教学内容与方法,包括实验教学公共管理和服务平台、实验课程、实验教材、实验项目、实验手段和实验教学法,以及实验教学改革内容、效果与评价。

2.4 场地与仪器设备

实验教学仪器设备以普通的仪器设备为主,也包括一些大型贵重的仪器设备,满足开设各类基础性、综合性、设计性、创新性实验项目需要,完成实验教学任务。大学实验教学最大的资金投入就是用于实验场地建设和仪器设备购置。

3 开放共享的意义

实验教学资源开放共享是指在一定的地域内,各大学提供并相互使用实验教学资源,包括教育理念、教学内容、管理制度、教学成果和教学信息等软教学资源和师资队伍、教学场地、仪器设备等硬教学资源等[4-6]。

实验教学资源开放共享的发展是由大学人才培养需求与资源配置整体不足,以及不同地区或不同大学资源配置的严重不均衡决定的。资源配置的严重不均衡与地区社会经济发展水平有直接关系。从最新统计发现,东、中、西部地区不同大学实验教学资源拥有量差距明显。仅以仪器设备为例,大学仪器设备主要分布在北京、江苏、山东、上海等沿海经济发达省市。东部地区大学的仪器设备值占全国大学的52.74%,超过中、西部地区大学仪器设备值之和,且增长率高于中、西部地区大学。东部地区大学生均仪器设备值是中、西部地区大学的1.6倍,见图1和表1。

图1 近6学年生均教学科研仪器设备值变化图

表1 2011—2012学年生均仪器设备值情况表

实验教学资源的严重不均衡也是大学特色化发展的结果。大学的优势学科必然带动人才培养资源的高度聚集,将直接呈现于丰富的实验教学资源上。“985工程”、“211工程”高校和一般高校生均仪器设备值之比约为3.6∶1.8∶1,充分说明了这个问题,见图2和图3。大学特色化发展的影响是持久的,而且是难以逆转的。

图2 2011—2012学年生均设备值按“985工程”、“211工程”、一般高校分布图

图3 近6学年教学科研仪器设备金额按“985工程”、“211工程”、一般高校年均增长率比较图

实验教学资源开放共享可以在不增加或少增加投入的前提下,最大限度地发挥现有人力、物力、财力和智力的作用。通过开放共享,学生有更多机会参加高水平的实验、享用优质实验教学资源,使实践能力和创新精神得到提升;通过开放共享,教师的教学理念得到更新、教学能力得到提升,使教学水平进一步提高;通过开放共享,使国家级和省级实验教学示范中心更好地发挥示范辐射作用,促进大学管理体系和能力现代化。这其中学生的“自主学习”能力的培养和发挥,是实验教学资源开放共享取得效果的关键。

4 开放共享的重要领域和主要模式

实验教学资源可以分为3类,见图4。开放共享的重要领域也相应分为3类。

图4 实验教学资源的分类

4.1 普通实验教学资源

普通实验教学资源是指大学中普遍开设的基础与专业的实验教学资源。普通实验教学资源相对成熟稳定,数量规模庞大,与实验教学的关系最为密切,也是近年来教学改革力度最大、改革成果最多的领域,已经探索形成了以自主式、合作式、研究式为主的学习方式,开设了许许多多的综合性、设计性的实验项目。

4.2 研究性实验教学资源

研究性实验教学资源是为了提高教学质量而进行的科学研究和社会服务而配置的,包括一些贵重仪器设备,分布高度集中,总值近68%的贵重仪器设备分布于重点大学中。近年来随着大学重视本科生科研能力和创新精神的培养,有意识地引导学生及早参与科学研究实验,贵重实验仪器设备用于实验教学的机时数大大增加,在实验教学中的作用开始凸显,对开设研究性、创新性的实验项目起到条件保障和提升的作用。

4.3 虚拟仿真实验教学资源

为了解决传统的实验室不具备或难以完成的实践育人问题,大学开始尝试利用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等信息化技术建设高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,帮助学生完成高成本、高消耗、大型综合或高度危险的实验教学内容。虚拟仿真实验教学资源因为具有提高教学能力、拓展实践领域、丰富教学内容、降低成本和风险等优点,并且具有较强的资源开放共享能力,因此成为实验教学新的发展方向。

按照广州地区高校的经验,开放共享模式大致分为租用实验场地与设备方式、委托开设实验课程方式、实验课程共享方式和实验课程校际互选方式等4种。这些共享模式从单纯的场地和设备的租用,逐步上升到实验教学资源的广泛深度利用,实验教学资源的各个组成部分在其中发挥的作用越来越大[7-8]。

5 开放共享的指导思想和原则

实验教学资源开放共享必须坚持资源不脱离学校,服务不脱离资源的指导思想。高水平的实验教学资源与一流的师资队伍密不可分,高水平实验教学资源必须在一流师资队伍的支持下才能发挥应有的作用。坚持这样的指导思想,才能保证实验教学资源的更新、提高,才能保证高水平、持续的支持服务活动,也才能使提供资源和服务的大学能够得到应有的回报,实现经济效益和社会效益同步,使实验教学资源开放共享能够持续不断并发展提高[9],见图5。

图5 开放共享指导思想和基本原则

5.1 互补互利原则

实验教学资源开放共享是在现有实验教学条件基础上,在不影响自身正常实验教学的前提下,最大限度地开放自身的实验教学资源,并可享用其他学校的实验教学资源,从而提高实验教学资源的使用效率和效益,提高实验教学的层次和水平,形成一个双赢的局面[10]。实验教学资源的开放共享是建立在自愿和互惠的基础上的,是权衡投入与产出关系后的自主行为。

5.2 有偿使用原则

在实验教学资源开放共享过程中,大学和师生必然会按照自己独立的利益追求,对资源开放投入与共享收益进行权衡,并影响下一步的参与态度和程度。因此,参与开放共享的各学校应按照市场规律,建立多模式的经济核算及成本补贴机制,在坚持服务的前提下合理进行收费。只有这样,才有可能将收入进行再投入,促进实验教学资源建设的可持续发展。同时又因有偿支付形成约束关系,要求开放共享的双方确保实验教学的质量。

5.3 专业化服务原则

大学提供实验教学资源的同时应提供持续不断的支持服务。若保证连续性的技术支持有较大的困难,解决的手段之一是以市场导向为主,在坚持实验教学以高校和教师为主导的前提下,稳妥地将实验教学资源的开发更新和提高、实验过程的指导、实验环境的保障和实验教学效果的评价等环节剥离出来,交给专业化的人员或组织提供专业化的服务[11]。通过签订成本分担和利益分配协议,构建实验教学资源有偿共享的市场化、产业化渠道,引进市场竞争机制和绩效考核机制,促进实验教学资源优化再生和持续提升,最终实现实验教学资源开放共享可持续发展。

6 开放共享的组织力量

教育行政部门和大学的各类学术组织是实验教学资源开放共享最重要的组织力量。从目前的情况看,发挥作用的力量主要有以下4个方面。

(1) 教育行政部门。对于促进全国和省(区域)范围内的实验教学资源开放共享发挥着重要的组织和推动作用。凡是资源开放共享效果突出的地方,都可以看到教育行政部门的重要作用,如广东省、上海市、黑龙江省等,通过建设起省级开放共享平台,协调省(区域)范围内的政策措施,有力地推动了实验教学资源开放共享工作。

(2) 高校合作联盟。是大学通过契约建立功能性的联系,通过资源共享、流动,进而实现各自的创新战略目标而结成的优势互补、风险共担的联合体。由于高校合作联盟可以有效推进大学知识创新,同时通过共担费用和风险,达到降低知识交易成本、减缓大学财政压力的目的,已经成为大学提升竞争力的战略选择。这几年,各地大学城中普遍建立的高校合作联盟发挥了巨大的组织协调作用,许多地区的大学已经将实验教学资源的开放共享纳入高校合作联盟的协议中去,实现了实验课程互选、学分互认。

(3) 国家级实验教学示范中心联席会。由国家级实验教学示范中心的专家组成,在示范中心理念提升、经验交流、师资培训和对外交往中发挥了重要的作用。示范中心联席会20个学科组可以有针对性地对相关学科已有实验教学资源进行梳理,对大家普遍认同的优质资源进行确认,首先在本学科组中达成开放共享协议,并逐步将开放共享扩大到更多的大学和地区。也可以研究确定有相同需求的资源建设项目,组织学科组中各示范中心共同开展建设,实现共享。

(4) 高等学校实验室建设指导委员会。是教育部领导的专家组织,在实验室建设工作中发挥着研究、咨询、指导、评估、服务等关键作用。应通过这支覆盖全国高校的重要学术机构对全国高校实验室建设情况进行调研,摸清家底;对实验教学资源分布和需求状况进行分析,瞄准需求制订建设规划;制订鼓励实验教学资源开放共享的措施,建立衡量开放共享程度的标准,实施开放共享工作的评价。

今后在继续发挥上述4个方面力量作用的同时,要进一步整合资源,促进相互配合,形成组织和推动实验教学资源开放共享的合力。

7 开放共享配套举措

7.1 实验教学资源开放共享的架构

实验教学资源的开放共享与区域范围大小关系密切,从这个角度出发,宜建立国家、省(区域)和高校三层架构。普通实验教学资源和研究性实验贵重仪器设备的共享,地理距离是影响开放共享效果的主要因素;虚拟仿真实验教学资源,支持服务是影响开放共享效果的主要因素。高校和省(区域)范围的实验教学资源开放共享以实体资源为主,虚拟仿真实验教学资源为辅,通过建设省(区域)范围网络平台实现开放共享。更大范围的实验教学资源开放共享以虚拟仿真实验教学资源为主,实体资源为辅,通过建设全国性的平台实现开放共享[12]。

7.2 搭建网络平台实现信息互通共享

现实中,计算机网络是大学师生信息交流的最重要、最便捷途径,要实现大学实验教学资源的共知、共享,就需要建立具备信息发布、沟通协商和管理功能的网络平台,通过网络平台及时发布开放共享信息、宣传开放内容、介绍实验项目特色、通知开班信息及报名办法、公布考核成绩等。

我们正在论证以中央电化教育馆网络平台、高等学校实验教学示范中心网络平台等作为国家级虚拟仿真实验教学中心的网络平台。建设初期开放共享的内容包括实验内容介绍和参与实验两部分。实验内容介绍有视频和文字两个部分,介绍国家级虚拟仿真实验教学中心已经开设的实验项目、共享的途径与方法;参与实验就是在教师的指导下完成全部实验内容,达到教学目的并得到合格成绩。

7.3 开放共享的评价

建设以教育部高等学校实验室建设指导委员会为核心的专家组织,以国家级虚拟仿真实验教学中心的开放共享作为突破口,统筹考虑实验教学信息化建设工作和国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作,制订评价指标体系,通过建立基本的标准,促进实验教学资源的开放共享,也对实验教学资源特别是虚拟仿真实验教学资源开放共享情况进行评价。

7.4 开放共享的激励

实验教学资源的开放共享要能够持续开展下去,除了建立多模式的经济核算及成本补贴机制外,政府的作用必不可少。从资源开放共享中实际形成的国家、省(区域)和大学3个层次考虑,教育行政部门的组织和支持作用应该在国家和省(区域)范围内充分发挥,对在开放共享中做出显著成绩的大学既可以给予政策鼓励,也可以给予资金奖励。我们正在积极争取对已经建成的国家级虚拟仿真实验教学中心开放共享水平高的进行后补助。同时考虑把在省(区域)范围内的虚拟仿真实验教学中心的共享情况和评价水平作为进入国家级虚拟仿真实验教学中心的基本要求[13]。

8 结束语

实验教学资源的开放共享有助于解决高等教育地域发展不平衡的问题,并有效发挥各个高校的办学特色。因此,越来越多的高校开始重视实验教学资源的开放和共享,并深入探索行之有效的共享模式和管理机制。随着共享范围的扩大、资源的丰富和制度的优化,广大学生有更多机会参加高水平的实验,享用优质实验教学资源,实践能力和创新精神将得到极大的提升。

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[13] 教育部.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中建设工作的通知[Z].教高司函[2013]94号.

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