农业院校实验教学共享平台的优化建设与信息化管理

叶晖有， 刘 维， 倪春林

(华南农业大学a.教务处;b.材料与能源学院，广州510642)

0 引言

华南农业大学是一所以农业科学为优势、生命科学为特色的地方型教学研究型大学，目前共开办本科专业94个。多年来，学校利用国家实施“本科教学质量工程”、广东省“创新强校工程”和高水平大学建设的契机，以学科建设和实验教学体系改革为先导，以实验室内涵建设为核心，开展实验教学示范中心建设［1-3］。通过对实验室组织结构新一轮的整体优化、系统构建和重组整合，对教学资源进行统筹调配。到目前，建成了国家级、省级和校级多个层次，农科、工科、理科、管理、经济、法学和艺术等多学科协调发展的实验教学中心，打破了“学科壁垒”，实现了资源共享，提高了实验室和仪器设备的使用效益［4-6］。特别是《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的颁布和教育部、财政部在《关于实施高等学校创新能力提升计划的意见》(2011计划)(教技［2012］6号)中明确提出了提高学生的学习能力、实践能力和创新能力重要性［7-8］，对实验教学平台的建设提出了更高的要求。

学校根据国家、教育部和广东省有关实验平台建设的文件精神，结合农业院校实际和广东省珠三角地区对应用性人才培养的要求，开展了多层次开放式实验教学平台的建设和信息化管理的探索。在建设过程中，注重基础实验与专业实验平台的结合，本科实验教学与科研平台的结合，理工科与农科的结合，教学实验室与学生创新创业实验室的结合［9-10］。平台可以满足多个专业和多个层次的实验教学，在提高农业院校本科实践教学质量，培养具有创新意识和能力的高素质人才发挥了重要作用，取得了良好的效果。

1 多层次共享平台的建设

1.1 理科实验教学平台的建设

数学、物理学、化学、生物学和计算机科学等实验课程是农业院校重要的基础实验课程［11-12］。学校公共基础课实验教学平台是将全校的相关的基础课程教学实验室进行整合建立的校级公共实验教学平台，承担全校公共基础类50门课程的实验教学任务，年均授课超过100万人时数。

(1)计算机基础实验室。主要的仪器设备有微型计算机、网络交换机、网络路由器和相应的软件。主要承担计算机应用基础、程序设计、计算机科学导论、数据库应用技术、计算机网络基础、汇编语言、数据结构、Java语言、高级语言程序设计等基础课程的实验教学工作。每学期完成覆盖全校所有专业，近300个班，约9 000学生，共25.2万学时的实验教学任务。

(2)大学数学实验室。主要的仪器设备有微型计算机和相应的数学软件。主要面向全校开设大学数学实验。年实验教学量超过20万人学时数。

(3)基础生物学实验室。主要仪器有光学生物显微镜、数码显微镜、双目解剖镜、高速冷冻离心机、紫外可见分光光度计、智能人工气候箱、超净工作台、生化培养箱、电泳仪、PCR仪、凝胶成像分析仪、酶标仪等。主要开设植物学实验，植物生理学实验，生物化学实验，遗传学实验，植物生殖生物学，植物生物学实验，药用植物资源利用实验等。目前中心开设实验项目196个，其中综合性、设计性实验项目92个，年实验教学量近15万人学时数。

(4)基础化学实验室。主要仪器有可见分光光度计、酸度计、电子分析天平、电导率仪、自动旋光仪、表面张力仪、数字式电子电位差计等。主要面向全校40余个专业开设基础化学实验和物理化学实验”，每年参加实验的学生人数达6 000多人。

(5)基础物理实验室。主要仪器有密立根油滴测量仪、转动惯量测试仪、迈克尔逊干涉仪、光电效应实验仪、空气比热容比测量仪、微波电子自旋共振谱仪、液体表面张力系数测定仪、塞曼效应实验仪、声速测试仪、光速测定仪、声光效应实验仪和Pasco激光通信系统等。主要承担全校农科、工科和理科50余个本科专业，150余个班级的“大学物理实验”，年实验超过20万人时。

1.2 农科、工科和管理实验教学平台的建设

学校坚持实践教学与理论教学并重，树立实践育人的理念，充分利用学校在农业、工程和管理等学科优势，以“培养基础知识扎实、实践能力强、知识面广、适应现代化建设需要的具有创新精神的高级专门人才”为目标，建立了面向全校范围的本科生工程训练、农事训练和管理技能训练平台。通过训练，使学生掌握工程、农事和管理等方面的基本技能，提高学生的发展潜力，以实现多样化人才培养目标。

(1)工程训练中心。该中心拥有各种常规机床、钳工、铸工工具、交流弧焊机、氩弧焊机、加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、注塑机、数控电火花机床、热处理炉、内雕机、外雕机和快速成型机等机械加工设备180多台套、工程材料性能测试设备30多台套以及电工电子技术实验仪器设备580多台套，中心机房配有由70多台计算机组成的无盘局域网络系统，可以与数控加工设备进行有效的通信，可实现设计、编程和加工一体化。

实践教学主要包括全校范围的非工科专业学生的工程基础知识通识训练、工科专业学生的工程知识基础性训练和部分工科专业学生的工程知识专业性训练等教学任务，开设的课程有工程力学实验、电路实验、电工与电子技术实验、园林制图、电子工艺实习、机器2D测绘、3D测绘、测绘实习、拆装实习、金工实习、塑性加工及材料成形、切削加工技术、先进制造技术、力学与机械基础知识认知、电类基础知识简述和现代农业装备等实践课程。近3年来，“工程技能通识训练”累计授课超过84万人时数。

(2)农事训练中心。农事训练中心拥有水稻、旱作与经济作物、蔬菜、设施农业、生物技术教学科研区、园艺区、果蔬新品种选育试验区、园林花卉区、果树教学科研区、树木园、教学试验苗圃、桑园、中草药园、杀虫植物标本园和热带亚热带生物种质资源圃等为16个功能区。

农事技能训练课程分为4个模块，其中农学模块开设作物识别、农业气象、甘蔗生产技术、大豆品质鉴定与分析、玉米育苗与移栽技术、观赏植物栽培、设施农业技术等12个实验项目;林学模块开设食用菌认知与栽培、园林植物认知与养护、有机废弃物资源化利、茶的知识与品鉴9个实验项目;园艺模块包括果树识别、水果品质评测、压花艺术认知与实践、植物工厂生产、设施农业技术等10个项目;动物科学模块包含家禽品种与鉴赏、蚕养殖与抽丝技能、动物血型的鉴定与遗传、鲜蛋的构造与品质鉴定和金鱼品种与鉴赏等10个项目。近3年来，累计授课超过81万人时数。

(3)管理训练中心的建设。该中心依托公共管理和经济管理等学科，面向全校非管理类专业学生开设“通识管理能力训练”，目标是为非管理类的学生培养基本的管理技能。中心根据行业和企业对人才通用管理能力要求以及职业岗位能力为本位的梯级，从低到高由个人、团队、社会公共、特定工作面向层级几个阶梯循序渐进，构建了“模块化、分层式”课程训练体系。结合学科特色，设置了4大教学模块即:自我发展、团队建设与管理、公共事务管理、经济管理模块。开设的课程主要有社交礼仪训练、办公自动化应用、公共危机治理、企业模拟经营、项目管理、模拟法庭、演讲与口才、团队管理、自我管理、公共政策活动与实践、大学生涯幸福管理、领导力等。近3年来，通识管理能力训练累计授课超过17万人时。

1.3 学科专业实验教学平台的建设

(1)国家级实验教学示范中心。学校现有农业昆虫与害虫防治、作物遗传育种、农业经济管理、果树学和预防兽医学5个国家重点学科，农业机械化工程国家重点(培育)学科。现有亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、国家植物航天育种工程技术研究中心、国家生猪种业工程技术研究中心、人兽共患病防控制剂国家地方联合工程实验室、畜禽育种国家地方联合工程研究中心(广东)、国家兽医微生物耐药性风险评估实验室、畜禽产品精准加工与安全控制技术国家地方联合工程研究中心(广东)、国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心等8个国家级科研平台。在实验教学示范中心的建设上，以国家重点学科和重点实验室为依托，建有4个国家级实验教学示范中心:植物生物学基础实验教学中心、农业工程、动物科学、兽医学实验教学中心等。

(2)省级实验教学示范中心。学校拥有教育部重点实验室2个，农业部重点实验室9个，农业部科学观测实验站3个，国土资源部重点实验室1个，广东省重点(工程)实验室13个，教育部工程研究中心3个，广东省工程技术研究中心25个，广东省普通高校产学研结合示范基地8个，广东省人文社科重点研究基地2个。以此为依托，建有化学、物理、艺术、林学、电气工程、法学、水利与土木、公共管理、经济管理、网络工程、信息数学与应用统计、食品质量安全、汽车运用技术等省级实验教学示范中心。

(3)校级实验教学示范中心。以省级和校级特色专业为依托，建有园艺学、软件工程、林学、材料学、农学、生态环境与资源科学、生物化工与制药等校级实验教学示范中心。

2 实行信息化管理

2.1 建设信息化管理平台

信息化平台的建设不仅为分层次的实验教学平台开放与集中管理提供管理平台，而且为实验教学资源的共享和实验教学网络化提供了支撑平台［13-14］。为了进一步推进本科实践教学工作上水平、上台阶，提升学生实践能力和创新能力，在“关于推进本科实践教学改革的意见”(华南农办〔2011〕47号)提出了“加大网络化实验教学平台和实验室管理信息平台的建设力度，实行规范化、信息化管理”。通过逐步建立门禁系统、监控系统、大型仪器设备共享系统、实验室安全动态管理系统等，切实提高实验室的管理水平和教学资源共享效率。

学校建立了本科教学质量与教学改革工程网络平台，其中设有实验教学中心模块，包含国家级、省级和校级的链接、有关实验教学示范中心的文件和工作动态等内容，便于实验教学中心的申请、建设、验收、管理和开放。学校为了加强仪器设备维修工作的管理，合理使用维修经费，规范仪器设备的报修制度，提高维修效率和仪器设备的完好率，学校还建立有教学仪器设备报修管理系统。

2.2 建设大型仪器共享平台

有效实现大型仪器设备共享是高校实验室建设的重要任务［15-16］。① 为了加强学校大型仪器设备管理，进一步推进大型仪器设备共享工作，成立了大型仪器设备共享工作领导小组，负责指导、协调学校大型仪器设备共享工作。② 为了提高使用效益，更好地为教学、科研服务，根据教育部《高等学校仪器设备管理办法》，制定了“华南农业大学仪器设备管理实施细则”“贵重仪器设备开放使用管理办法”“大型仪器设备管理办法”和“华南农业大学大型仪器设备共享使用管理办法”等规章制度。③建立了大型仪器设备管理平台，使用者可以根据流程进行登记与预约。

2.3 加强信息化管理队伍的建设

建立一支业务素质高、服务意识强的信息化管理队伍是实现实验教学平台共享的重要保障。学校成立以主管副校长为组长，以国家级、省级和校级实验教学示范中心负责人为成员的信息化管理领导小组，负责全校信息化平台的建设和管理。根据各级实验教学中心和理、工、农和管理4大公共基础教学平台的要求，成立由学校教务处、设备资产管理处、各级实验教学中心和公共基础教学平台等单位各选派1名信息管理员组成的管理团队。

2.4 完善信息化管理制度建设

在严格执行上级部门有关信息化管理规章制度的基础上，根据农业院校和各级实验教学中心的实际，制定了“学校信息化实施办法”“信息系统数据管理制度”“信息化培训管理制度”“信息化系统安全管理管理制度”“信息化系统运行管理制度”“信息化建设监督制度”和“信息管理人员岗位职责”等，为全校实验教学平台的信息化管理奠定了良好基础。

2.5 设立信息化管理经费专项基金

为了全校实验教学平台信息化管理的正常实施，学校在每年教学业务经费的预算中设立了信息化管理专项基金，主要用于信息化平台建设、信息化系统的维修和维护;制定了“信息化管理考核办法”，设立了信息化管理工作量计算办法，在一定程度上调动了信息化管理工作人员的主动性和积极性。

3 建设成效与成果

3.1 优化了全校的实验教学资源

多层次共享实验教学平台的建设，打破了学科或学院界限，避免了仪器设备的重复购置。例如大型仪器设备共享平台的建设，材料与能源学院、农学院、林学院等10个学院和国家航天育种中心、测试中心等单位的高效液相色谱、X-射线粉末衍射仪、体式荧光显微镜、气相-质谱联用仪、核磁共振仪、红外光谱仪、荧光光谱仪等130余台大型仪器设备实现了共享，提高了仪器设备的利用率。

3.2 促进了实验室建设与管理

学校有20余个实验室被评为省级及以上实验教学示范中心，其中理科6个，农科3个，工科10个，其他类(公共管理、法学和艺术)3个。植物生物学基础、农业工程、动物科学和兽医学实验教学平台被评为国家级实验教学示范中心。

3.3 促进了本科专业建设

多层次共享实验教学平台的建设为专业建设提供重要保障［4，6］。学校目前建有省级及以上特色专业24个，其中国家级特色专业12个，省级重点专业3个(见表1)。另有计算机科学与技术、电子商务、土木工程和材料化学等13个专业被确定为省级以上专业综合改革试点，电子信息工程和应用化学2个专业被确定为省级应用型人才培养示范专业，能源与环境系统工程和动画专业被确定为省级战略新兴产业特色专业。

3.4 提高了学生的创新能力和综合素质

近3年来，学生参加“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛，“互联网+”大学生创新创业大赛，全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，全国大学生农业建筑环境与能源工程相关专业创新创业竞赛，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，国际企业管理挑战赛中国赛区总决赛，ACM(Association for Computer Machinery)国际大学生程序设计竞赛，中国地理信息技术创新创业大赛，全国大学生数学建模大赛等学科和专业竞赛，获得国家级奖励80余项，其中特等奖10余项，一等奖40余项。

表1 学校建设的省级及以上特色专业

3.5 拓展了实验教学平台的社会服务功能

近3年来，学校利用实验教学平台在组织学生参与各类专业竞赛外，还承担了“高教杯”全国大学生先进图形技能与创新大赛、中南地区大学生结构设计竞赛、广东省大学生实验室安全与环保知识竞赛、广东省大学生程序设计竞赛、广东省生物化学技能大赛、兽医临床技能大赛等多项赛事，参赛高校260多所，参赛学生达11万人次，扩大了实验教学平台的影响。有多所高校特别是农林兄弟院校来校交流，共同探讨公共实验教学共享平台的建设与信息化管理。

4 结语

高校共享实验教学平台的建设与管理是一项系统工程。为了充分发挥学校教育资源的聚集效应，学校利用本科教学质量工程建设的契机，通过优化全校的实验教学资源，创建了多层次开放式实验教学平台，探索了信息化管理的模式。在实验教学环境建设、应用型本科专业的建设、实验教学与研究以及学生的创新创业能力的培养等方面取得了一定成效。今后将加强实验教学平台的内涵建设，加大虚拟仿真实验教学资源的开发，促进实验教学平台的可持续发展，扩大共享范围，更大地发挥服务和辐射作用。