应用型本科院校信息与计算科学专业实验室设计探索

龚丁海

[摘 要]培养应用型的人才既是应用型本科院校的要求，也是信息与计算专业的人才培养的目标。实验室是应用型人才培养的重要场所。本文根据信息与计算科学专业人才培养的目标，从实验室建设的五个方面出发，探索应用本科院校信息与计算科学专业实验室建设的理念。

[关键词]应用型；人才培养；信息与计算科学；实验室；探索

[中图分类号]TP3-4 [文献标识码]A

国务院总理李克强2014年2月26日主持召开国务院常务会议，部署加快发展现代职业教育，提出要创新职业教育模式，扩大职业院校在专业设置调整、人事管理、教师评聘、收入分配等方面的办学自主权，并建立学分积累和转换制度，引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型。2014年4月26日，由应用技术大学（学院）联盟和中国教育国际交流协会主办的产教融合发展战略国际论坛 2014 年春季论坛形成《驻马店共识》，开启了地方高校转型发展，向应用技术大学建设之路。应用技术型高等院校皆在培养既掌握现代科学技术知识又接受系统技能训练的应用型、复合型、创新型人才，特别是产业链高端的技术技能人才。应用技术型人才的培养其中最重要的环节是实践教学，而实践教学中最重要的环节是实验教学，实验教学质量的好坏，与实验室的建设是密不可分的。

信息与计算科学专业是高等院校数学类学院中一个重要的本科专业，2002年，教育部将该专业定位为数学、计算机科学、信息工程等多学科的交叉专业；信息与计算科学专业是由计算数学、信息科学、运筹学与控制论等学科交叉融合而成的专业。该专业既强调数学专业知识的基础性，也要求学生掌握应用计算机、信息技术等手段解决实际问题的能力，该专业的培养目标是毕业生能从事相关的科学研究，应用信息和计算机技术开发与管理及从事教育工作的复合型人才。该专业对学生应用信息与计算机技术解决问题的能力要求高，这部分的能力需要通过实践教学和实验教学才能掌握，因此该专业对实践教学和实验教学的要求非常高。

1 信息与计算科学专业实验室建设的必要性

应用型本科院校经过一段时期应用型人才模式的探索和实践后，对应用型人才的培养模式和体系已经有了各自独特的模式，但对该专业实验室的建设还是缺少相关的研究。有的高校已经处于探索阶段，有的高校在建设、管理和运行模式上还是停留在原来的阶段，为了应对“应用型”这几个字，仅仅只是更换了实验室的名字。实验室建设的缺陷，导致信息与计算科学专业毕业生存在实践教学环节薄弱、学生动手能力不高的突出问题，不能满足人才培养的目标，因此科学的构建信息与计算机专业实验室是十分必要。

高校的实验室是开展实验活动，培养学生实践能力，创新能力，培养应用型人才的一个重要场所，是培养技术应用型、复合型人才的重要基地。利用实验室的建设来培养信息与计算科学专业应用型的人才是十分必要的，关键在于如何设计好该专业的实验室。

2 信息与计算科学实验室设计探讨

2.1 实验室建设的目标定位和特点

在建设信息与计算科学专业实验室之前，首先要了解实验室的目标定位。信息与计算科学专业的培养目标是毕业生具有扎实的数学基础，能运用所学的信息和计算科学知识从事信息分析和处理，计算机软件应用与开发，信息和计算机教育工作的能力。相应的，该实验室的建设也要围绕本专业人才培养的目标进行建设，这样才能培养出具有较强技术基础、实践技能和应用能力并服务于生产、建设、管理第一线的高级技术人才。

信息与计算科学专业融合了数学、信息学、计算机科学、运筹学与控制论等，因此该专业的实验室具有多学科共用实验室的复合性，实验室教师的流动性和开放性等特点，在构建实验室的时要结合这些特点合理设计。

2.2 实验室建设的管理模式

有效的管理实验室，是最大限度的整合实验资源，合理分配各门课程实验的时间、空间和教学人员，充分提升实验设备等实验资源的利用率。由于信息与计算科学专业是一门多学科交叉的专业，因此在实验室建设和管理时，要充分考虑该学科的多学科性和交叉性。方便有效的管理实验室，就有必要建立实验管理中心，负责对实验设备的管理和维护。管理中心既负责硬件的管理，也负责软件的管理；既包括专业授课的教师，也包括专业的实验教师；既有老师也有让学生。管理中心有专人负责对实验室设备的管理与维护；有专人负责实验教学的开展，包括实验内容的安排和指导；实验教学中，教师和学生是一对多的关系，为提高实验教学的质量，需要有人协助专任教师开展实验教学，可以是专任的实验教师，也可以是学生。实训中心和特色的实验室的特殊性，需要由专业教师和专任指导教师管理。多层次管理，多样化人员参与，保证了实验室资源的充分利用，同时能发挥各实验室、实训中心的优势，有利于培养综合性应用人才。

2.3 实验室建设的模式

2.3.1 一室多用的模式

考虑到信息与计算科学专业的多学科性，加上教师资源，场地的限制等因素，多数高校将实验室的建设实行“一室多用”的模式。这种模式确实是提高实验室利用率的一个方法，但同时也会出现学生无法完成实验的情况，对于耗时较长的实验，有限的实验时间并不能让学生圆满完成一个实验，达不到实验教学的目的，学生的积极性也会受到影响，并影响到实践教学的效果，最终影响到人才培养的质量。确实因为经费、场地、师资等资源的限制而无法建设较多的实验室的情况时，在实验室设计时要充分考虑每门课程所开设实验的课时，内容等，科学合理地设计实验室开放的时间和空间，避免不同课程实验的冲突和冗余地开放实验室。

2.3.2 校企合作的模式

在我国，大部分高等学校科研型实验室都是依托学科而建立，存在资源配置效率不高、科技创新能力不强、作用发挥不到位、投入不足等突出问题。而利用校企合作的模式建设实验室，既能充分利用实验室的资源，也能在实验教学中提高学生的实践能力和创新能力。该模式主要体现在以下两方面，一是利用企业的实验经费或者是赞助经费建设实验室，这种模式最明显的好处就是能为高校节省经费开支；二是利用企业丰富的实践经验建设实验室。这种方式校企双方能以人才互补的方式开展实验教学。高校在开展实验教学时能充分利用企业人员丰富的实践经验指导学生进行开展实验，提高学生的创新能力、就业能力等，企业能从高校中获取相应的理论支撑。三是以企业项目推动实验室建设。企业发展的过程中，会有新的需求不断出现，企业有实际的新需求和丰富的实践经验，高校有丰富的人力资源。校企合作，高校能根据企业的项目推动实验室建设和更新，企业能从高校的实验室获取更多的产品和利益，并为高校提供更多的实践和更新的技术。比如软件开发公司在开发某一项目时，会由于开发人员不足而不能按时完成任务，可以利用高校充裕的人力资源，依托实验室开展软件开发的实践教学。实验室在不断的合作中，逐步的完善本专业的实验室建设，高校教师参与到项目开发中，也提高了实践能力和项目开发、管理的能力，提高了教学的能力，积极推动实验教学质量的不断提高。

2.4 实验室的运行模式

为适应应用型人才的需求，很多高校都开展有第二课堂。信息与计算科学专业在信息处理，计算机应用和软件开发方面都会有相应的第二课堂。有限的课时内，学生对所学的知识一知半解，同时又缺少实践动手的能力，若在课堂外不进行巩固学习，毕业生就会出现理论基础不扎实，实践能力不强，创新能力不佳，在企业没有后劲的现象，达不到应用型人才培养的目标。因此实验室运行要能满足，在第一课堂内教师引导学生利用所学的知识进行应用开发，在第二课堂内学生能巩固所学的知识和应用开发的能力。在开展第二课堂的实验时，需要由学生自主管理，学生利用实验室的场地可以相互交流，相互探讨，互相促进，共同提高，达到了实践教学的目标。

2.5 实验室人员队伍建设

传统的教学环节中，不重视实践教学和实验教学，实验教师和实验技术人员由于地位和作用没有充分的体现出对提高教学质量的重要性，因此他们的待遇要低于专业的任课教师。另一方面，很多的专业教师也可以兼任实验教师，基于以上两方面，很多高校的实验室并不骨配备专任的实验教师，对于信息与计算科学这门新兴的交叉学科，专任的实验教师更加缺失。一个实验室需要有专门的管理人员和专业的实验教师，才能保证实验室的正常运行和实验教学活动正常开展。专业的实验教师虽然可以完成实验教学的任务，但在指导实验的过程中，会出现顾此失彼的现象，无法全面兼顾指导学生，影响学生学习的积极性，从而对整体的教学效果产生影响。专任的实验教师或实验指导教师，既能够有效管理实验室，也能协助专任教师开展实验教学活动，提高实验教学的质量。对于没有专任实验教师的实验室，可以聘请即将毕业的学生，担任实验室助理实验师，负责管理实验室，同时协助教师指导低年级的实验教学，对于即将毕业的学生也是一种能力的锻炼；而且由学生指导学生，更容易沟通、理解，也会提高学生的学习积极性和实验教学的效果。

3 结语

专业的实验室是应用型人才的培养主要阵地，对于实践性要求高的信息与计算机科学专业而言，实验室建设的好坏决定了应用型人才培养的质量。根据信息与计算科学专业的人才培养目标，从实验室建设的目标、管理模式、建设模式、运行模式和实验室人员队伍建设等方面，提出实验室建设的一些想法，对应用型本科高校的发展和应用型人才的培养具有十分重要的意义，为信息与计算科学专业实验室建设提供了参考。

[参考文献]

[1] 阮观强.技术应用型实验室建设的初步研究与思考[J].课程教育研究，2014（04）.

[2] 教育部数学与统计学教学指导委员会，数学类教学指导分委员会.关于《信息与计算科学》专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告[J].大学数学，2003（01）.

[3] 中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].高等教育出版社，2012.

[4] 钟仁佑.浅谈信息与计算科学专业人才培养遇到的问题及对策[J].科技展望，2016（09）.

[5] 杜守强.信息与计算科学专业创新型实验室设计研究[J].实验科学与技术，2015（01）.

[6] 王玉亮，王友社.新建应用型本科高校实验室管理模式探究[J].实验室科学，2013（02）.

[7] 秦彩云.计算机应用型教育的实验室建设[J].计算机教育，2010（05）.