新工科背景下高校实验室促进创新人才培养的治理策略

沈 光， 洪一明

（南京工业大学党委组织部，南京211816）

0 引 言

习近平总书记指出，实现建成社会主义现代化强国的伟大目标，实现中华民族伟大复兴的中国梦，必须具有强大的科技实力和创新能力［1］。党的十八大明确提出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置，强调要坚持走中国特色自主创新道路、实施创新驱动发展战略［2］。在高校领域，随着“新工科”理念的诞生，各高校纷纷瞄准新工科建设，加快创新人才培养步伐，这是我国提升创新能力、实施创新驱动发展战略在高校的具体实践。长期以来，高校实验室不断涌现出大量优秀人才，在各行各业中取得了丰硕成果，在新工科背景下，高校实验室应当加快改革步伐、紧跟政策导向，在培养创新人才上推陈出新、再立新功。

1 高校实验室对创新人才培养的价值判断

在近代科技发展进程中，实验室成为科研工作者发明创造的主阵地，特别是重大的实验创新成果一经转化推动着社会生产力的提升，通过实验室培养创新人才也因此成为了高等教育事业的聚焦点。实验室的主要任务为实验教学和实验探索，实验教学主要是学生在教师指导下完成相关课程的实验教学任务，实验探索则是指依托某些科研项目而开展的科学实验。

（1）激发创新兴趣。单一的灌输式理论教学较为枯燥，学生学习动力不足而导致创新主动性偏弱，更难以激发创新兴趣。而实验教学增强了实践的直观性与趣味性，加之实验能否成功充满未知，这就对实验者提出了挑战，从而充分调动实验者的主观能动性。通过教师的专业指导、优化实验流程，将探索和挖掘的过程贯穿整个实验过程，这种“主动性”给实验对象带来了更高的积极性和成就感，最终实现了对于创新的持久兴趣，这种强烈的情感是创新人才成长的重要基础。

（2）锤炼创新素质。培养创新素质是理工科高校实验室关注的重点，实验室提供了科研实践的重要场地，实验者在探索问题时需要大胆假设、小心论证，通过检索资料制定实验路径，再经过小组讨论不断完善实验想法。然而，实验过程不可能是一帆风顺的，总会遇到困难甚至挫折，这种反复探索的过程锤炼实验者发现问题、分析问题与解决问题的能力。而开放的研究思考、严谨的科研态度、系统的理论探究是提高实验有效性、培养创新素质的关键。

（3）实现创新想法。相较于一般课堂教学，实验教学把高度凝练的理论知识运用于实践，通过操作得出结论，强化实际应用。理工科高校实验室一般都配有先进设备与专业仪器，为实验创新提供了重要载体，当萌发创新理念和想法时就可以通过实验室的专业教师团队指导、使用先进的实验设备进行实验探究，在相关政策与流程的支持下，实现想法到成果的孵化，最终成为社会发展的重要产品。无论是短期操作还是长期实践，实验室都具备完善的科研创新流程，为实验者实现创新活动提供有效载体。

（4）促进科研育人。随着全国高校思想政治工作会议的召开，教育部公布了“科研育人”的“十大育人”体系［3］。所谓科研育人，指教师通过引导学生参加科研活动而培养其正确的思想和行为的一种教育形式，以高校科学研究职能为基础，把科研育人纳入思想政治教育体系，从而更好地完成立德树人根本任务。诚然，高校实验室在“科研育人”中承担着重要使命，是实现“科研育人”最重要的场所和载体［4］。通过一系列实验项目的开展，大学生能够养成良好的科学思维和科研习惯，以及强化勇于探索、勇攀高峰的科学态度，而这些都是创新人才所必备的可贵品质。

2 实验室在实现创新人才培养中突出问题

当前，我国高校实验室的发展与建设仍存在一些问题，如部分高校对创新人才的理解不够深刻，在实验教学上满足于完成教学任务，在实验探索上没能激活学生的主体作用等，特别是在新工科背景下，高校实验室对照新工科发展导向和创新驱动发展战略远大目标还存在不小差距。

（1）创新理念趋于同质。现阶段实验室领域对于“创新人才”相关概念的理解与一般课程对于“创新人才”的主要论述趋于一致，特别体现在创新人才的特征及培养方式和目标上，如一般课程对于创新人才的特质主要以“创新意识强”“高素质复合型”等关键词来描述，实验室领域对于创新人才的培养一般以“具备专业知识，培养专业技能”为主要任务，对于新工科宏观背景的现实响应还不积极，这反映出实验室的创新理念较为笼统，对于创新人才的理解没做到个性化和特质化定位，对实验室促进创新人才培养的独特价值没能凸显出来。新工科背景下高校实验室的创新理念是什么？创新人才与应用型人才、技能型人才区别到底在哪里？如果对这些核心理念界定模糊，必然会导致实验创新人才的认知仅仅等同于高级专业职工，难以保证实验创新人才的持续性发展。

（2）创新主体较为被动。现阶段的实验室课程教学主要还是以指导与接收的模式为主。实验老师占据主导地位，按照实验课程的教学安排和实验任务，将知识、流程、要求、任务传达给学生。总的来说，大部分学生在实验过程中仍处于被动地位，还未能充分激发学生的创新主动性。同时，实验教学往往忽视了对个体的个性化培养，这在理工科类高校中尤为明显。理工科高校实验课程多而繁杂，一些教师往往忽略了对于学生创新精神的培养，而将主要精力聚焦于实验教学任务的完成，长此以往，会导致学生在自主实验环节遇到新问题时没有创新思路，不利于创新人才的培养。

（3）创新环境相对缺乏。实验室的创新环境是培养学生创新能力的重要生态，对创新人才的培养十分关键。①创新具有不确定性，这源自于实验预期成果的不完全可控性，科学实验必须承担一定的风险，如实验材料损失和周期延长等，这就需要积极探索的实验态度来加强学生的实验信心。②优良的创新环境能够正确平衡风险与收益的关系，理工科高校实验室是实现科研收益的关键载体，一旦获得能够运用于推动经济社会发展的创新成果将产生一定的经济效应和社会效应，反过来则又能促进科学实验的进一步发展。③和谐的创新环境是思想碰撞的关键，缺乏创新环境的实验室将影响工作交流，削弱教师的引导能力和学生的创新能力。

（4）创新指导尚显单一。拥有一支素质高、结构合理、人员稳定的实验师资队伍是做好实验教学与科研工作的关键和保证［5］。当前，只有少部分实验教师具备创造性素质和研究性能力，高校实验室的创新实践并不普遍。如果教师缺乏创新能力，学生就得不到有效指导，从而无法激发其创新主体的能动性，因此实验师资队伍的建设情况直接关系到理工科实验室对于创新人才的培养。理工科类专业实验较多，实验教师不仅要具备很强的科研技能，还应该具备较为完整的创新指导，较为敏锐的发现问题、思考问题和解决问题的能力［6］。但就一般情况而言，大多数高校没有配备专职的实验教师，或者仅仅配备了帮助准备实验材料和用具有的实验员，真正意义上的实验师资队伍十分匮乏。加之产出科研成果远超人才培养的基本任务，人才培养的要求渐渐边缘化，主要表现在高校关注实验课程的授课量和发表论文数，这就导致实验教师的目光偏于眼前利益，相较于人才培养的长远利益来说是不利的，一些有较强动手能力和创新想法的学生得不到实践的指导，创新孵化的最佳时期将会错过。

3 实现创新人才培养的治理策略

在新时代，随着创新驱动发展战略的深入实施和新工科理念在高校付诸实践，创新要素驱动经济社会发展已成共识，具有技术实用性和专业创新性的人才成为创新发展的关键。因此，高校实验室要进一步明晰创新人才培养理念，不断优化实验室的制度建设，加强对实验室的管理与监督，最大程度地激发实验室在培养创新人才方面的生机和活力。

3.1 高校实验室坚持创新人才的培养理念

创新是国家发展、民族复兴的关键，也是社会进步的重要驱动力之一。习近平总书记指出，我国这么大的经济体要实现经济持续健康发展和“两个翻番”是很难的，抓住了创新，就抓住了牵动经济社会发展全局的“牛鼻子”［7］。长期以来，高校实验室的发展理念主要聚焦于服务本学科或本专业的发展，在新工科背景下应当树立服务于国家发展战略的理念。正如新工科建设要坚持，问产业需求建专业、问技术发展改内容、问学校主体推改革、问学生志趣变方法、问内外资源创条件、问国际前沿立标准［8］。新工科背景下的高校实验室对创新人才的培养理念也要坚持顺应产业需求、推动技术发展、立足学生志趣和放眼国际前沿，并通过不同形式的宣传和讲解，让实验室管理部门、实验教师和学生都明晰这一创新理念，使国家新工科发展导向和具体政策能够在各个层面得到认同并付诸实践，从而把高校实验课程价值和实验项目目标放在高远的层面去把握，促进创新人才的培养。

3.2 加强高校师生互动

依托实验教学促进创新人才培养说到底还是人的发展，而人的发展一方面来自于自身的努力，另一方面则离不开教师的指导，因此高校实验室必须强化师生互动性。在新工科建设中，一些新兴专业应运而生，如大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业［9］，这些专业的实验教学和实验探索往往没有多少成熟经验可循，比传统的工科专业更具有创新性和挑战性。就实验探索来说，在高校实验的实践中，学生可以参与的实验项目一般有2种：①教师主持的科研项目邀请学生参与，②学生自己主持的项目，自己主持的项目可以培育学生的综合能力，最终实现实验教学与项目学习相融合［10］。学生自己主持的项目，其参与度更高且面临的问题更加复杂，从制定计划、具体实验和成果产出整个实验流程都离不开教师的指导，而有效的指导则可以帮助学生进一步形成科研思维、激发创新意识、锻炼动手能力。实践表明，学生直接参与、教师穿插指导，能够有效激发学生的实验兴趣、提高实验能力，最终形成科研创新，进而产生创新成果。因此，实验教师应当结合学科专业特点，针对实验任务、实验可能性、实验结果提供有效指导，经过师生的集体讨论进而发现本次实验的创新点，从而不断优化实验项目。这样的模式将传统教学中学生被动的地位予以扭转，从而提升了学生从事实验的自主性和能动性，创新思路和创新能力将得到提高，也能为优化新工科人才培养方案积累宝贵经验。

3.3 优化高校实验室的创新环境

优化创新环境能让学生醉心于科学实验，从而激发学生的创新兴趣和实验能力，有利于创新品质的塑造和创新成果的产出，因此要优化有利于创新人才培养的实验室环境［11］。

（1）提升实验室的资源环境。①优化实验室的管理制度，高校实验室应对传统的实验室管理模式进行调整，重点是打破学科实验室的使用壁垒，在全校范围内整合实验室资源、提升利用效率［12］，而不是某个实验室或某几个实验室只服务于某些个别专业或者学科，特别是对于一些具有创新价值的实验项目，教师或者学生在申请使用时应当首先得到满足。此外，高校实验室的管理应当实现信息化，通过网上预约、在线管理等方式合理分配实验室资源，避免出现有些实验室空闲、有些实验室人满为患的局面。②优化实验室考核制度。实验室的规章制度建设属于硬性要求，是一种管理约束，合理灵活的管理制度能够最大化利用实验器材、最大化激发实验者的潜力。科学的规章制度必须立足于创新人才的成长特点和实验室良性发展的需要，吸收培育创新人才的成功经验，反思实验失败的问题缘由，根据不同实验室的实际情况而制定切实有效具有可操作性的规章制度，进而保证实验室促进创新人才培养的能力。

（2）提升实验室的文化环境。实验室文化具有高层主导意义，它是实验室管理中的行为准则、管理制度、价值观、人才观、职业道德、精神文明、成员的激励和约束等要素的总和［13］。实验室的内在文化塑造主要体现在外在形象上，可以通过品牌打造、提供开放式的会议和讨论空间而营造舒适的科研氛围，并基于实验室为中心打造“大学生创新培育基地”，紧密结合实验室的科研特点，提供实验室成果展示区、趣味实验参与区、科研发展讨论区等，不断激发学生的创新理念，培养学生的创新动手能力。

3.4 强化高校实验教师的队伍建设

建设高水平高校实验室必须打造一支高素质实验师资队伍，在现代化的大学中实验师资队伍与教学科研师资队伍、干部队伍，三者相辅相成［14］。实验教师负责教学、实验管理员负责维护实验设备的传统教育模式已经很难适应新工科背景下创新人才的培养需求，应当把强化实验师资队伍建设提到重要地位［15］。

（1）调整高校实验教师队伍的政策内容。树立“立德树人，创新发展”的新思想，重新调整高校实验师资队伍建设的政策内容，将创新人才培养，创新理念传播，创新成果转化融入学习培训、职称评定、绩效评比等政策，进一步明晰创新人才建设在实验室的激励机制，为提升高校实验教师的创新能力，提供了一个良好的发展平台。充分调动实验人员的创新积极性，使其热爱实验，乐于创新，实现良性循环。

（2）优化高校实验教师队伍的结构体系。根据创新服务、创新教育、创新实验等不同需求立足于实验室发展，优化高校实验教师队伍结构，采用公开招聘、特岗特需等措施，加大创新人才的引进力度，建立一支理念、知识、能力合格的实验创新队伍。对于在创新创业上取得重大成就的高水平实验教师，可以适当放松引进的条件并提升待遇水平，通过实施选拔淘汰和灵活流动机制，引导年轻教师勇于创新，在实验教学和实验室建设挖掘创新要素，为培养创新人才提供动力。

（3）强化高校实验教师之间的沟通交流。实验经验是实验老师不断学习，长期积累的精华，在实际工作过程中，强化高校实验教师的沟通和交流，取其精华，去其糟粕，学习国内外在创新人才培养上取得优秀成果的实验教学和管理经验，鼓励实验教师“走出去”进行实践锻炼，高校可以与大型企业的先进实验室或者科研院所的重点实验室联合培养实验老师，通过一定周期的实训培养，不断提升教师的创新素质与能力。鼓励实验教师参与本学科相关的技术交流会，掌握最新的学科动态和技术前沿。鼓励不同学科，实验室的实验教师进行相互交流，举办学术沙龙，在跨学科中寻找创新点，从而为高校创新人才培养提供不竭的力量源泉。

4 结语与展望

新工科建设是我国应对新经济挑战而在高等教育领域的积极响应，随着新工科建设的不断深入完善，必将更好地服务国家战略、满足产业需求。高校实验室因其所具备激发创新兴趣、锤炼创新素质、实现创新想法、促进科研育人等能力，特别是在新时代新工科建设背景下，其建设和发展将为创新人才培养注入巨大动力。高校要深刻认识到实验室促进创新人才培养的重要价值，重视实验室建设与人才队伍建设、学科建设，为国家源源不断地培养具有较强创新意识和创新能力的创新人才，特别要瞄准新技术、新产业、新业态、新模式，通过明确培养理念、加强师生互动、优化创新环境、强化师资队伍建设等，加快培养新兴领域工程技术人才，更好地助力高等教育深化改革和高校内涵式发展。