基于校企协同共建的开放实验室建设路径探讨

王薇 朱志辉 侯程迅

[摘 要] 加强应用型创新人才培养是土木类高校教学改革的重要使命，而向“应用型”教学模式转变则是重要出路之一。实验室是高校“应用型”教学的主要载体之一，为更好地发挥实验室教学对应用型创新人才培养的作用，高校在积极推动实验室的开放。但是，当前实验室的开放只是初步实现了一定条件下校内资源的共享，没有走向社会和企业生产一线，与真实的社会实践脱轨。在这样的背景下，该文作者将校企合作引入开放实验室建设中，并基于此探讨土木工程开放实验室建设合理化路径。

[关键词] 校企协同;开放实验室;教学模式;应用型创新人才

[基金项目] 2020年度土木工程国家级实验教学示范中心（中南大学）开放课题“校企协同共建共享开放实验室的教学改革探索”（202005）;2019年度大学生校外实践教育基地建设项目“中南大学-铁建重工大学生校外实践教育基地”;2019年度湖南省研究生教学平台项目“中南大学隧道系教学团队”（湘教通〔2019〕370号）

[作者简介] 王 薇（1969—），女，湖南醴陵人，工学博士，中南大学土木工程学院副教授，主要从事隧道与地下空间教学与研究。

[中图分类号] G640    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）01-0029-04   [收稿日期] 2020-12-04

随着我国科学技术的不断发展及社会分工的不断细化，“学以致用，以用为本”的应用型创新人才更能适应国家的需要[1]。这就要求高校变革传统的教学模式，加强应用型人才培养。

实验室作为高校“应用型”教学的主要载体之一，不仅是“理论应用于实践”的基地，更是培养学生科学素养与挖掘学生创新潜力的平台。而传统的实验室只在对应课程教学的时间对本科生开放，不能为学生自主设计与展开实验提供支持，在一定程度上造成了设备的闲置浪费。鉴于实验室对学生知识应用能力与创新能力培养的重要性，国内高校实验室在逐步对本科生开放[2]。

本文以笔者所在的土木工程学院为例，结合实践性强的土木工程学科特点，探索依托校企优质资源协同共建开放实验室的教学改革路径。通过对土木工程专业开放实验室校企合作模式、教学模式、管理制度与方法、学生考核方法和师生奖励机制的研究，为基于校企协同的开放式实验室建设提供合理化建议。本研究可促使本科生教育的实践环节更加贴近社会和企业生产一线，进一步完善土木工程人才培养机制。

一、创建协同创新的校企合作模式

现实中有较多的校企合作流于形式，企业仅是帮助高校完成一定的教学实践任务，而从中获得的收益却不多。为了促进校企合作向深层次发展，更好地做到互惠互利，可从搭建坚实的合作平台、培养企业所需人才、共享校企双方实验室资源和邀请业界精英走进实验实践环节四个方面着手[3]。

搭建坚实的合作平台：很多土木工程专业的学生毕业后进入中铁与中建等单位工作，经过若干年的成长，他们会成为企业的中流砥柱，其中不乏很多杰出校友。所以可利用校友联合会密切联系心系母校发展的校友，在他们的帮助下为校企合作搭建坚实的平台。培养企业所需人才：对于土木行业而言，随着“一带一路”倡议的推进，我国将在世界范圍内承建更多的工程，用人单位也对毕业生的实践能力提出了更高的要求。因此，高校在人才培养中要时刻贴近企业的需要，按照企业所需培养人才，具体做法体现在邀请企业人力资源管理部门的人员来校办讲座。这样做不仅能为学校人才培养方案的制定提供依据，也能为学生主动针对性地丰富提高自己提供参考。共享校企双方实验室资源：校企双方实验室资源的共享主要体现在两个方面：一是校方的学生在企业深入一线，借助企业资源开展更加贴近于实际的非常规实验。二是企业方的技术人员就生产中遇到的难题，来校与学校科研人员深入交换意见，共同制定实验方案，整合利用双方实验室资源开展技术攻关。邀请业界精英走进实验实践环节：打破学生与社会之间的壁垒，推动业界精英走进课堂，跟踪专业热点改革实验内容，合理配置不同实验比。

二、构建开放实验“五多”教学模式

实验室开放项目的设置应充分考虑学生知识应用能力的差别、年级高低的差别、科研兴趣的差别、未来发展方向的差别，以及兼顾土木工程专业实践性强的特点，故实验室的开放采用多层次、多阶段、多模块、多渠道和多开放的教学模式[4]。

（一）多层次

依据学生知识掌握水平和运用能力、科研兴趣和潜力，选编实验内容，在科学、合理、系统的安排下，将实验内容分成基础型、设计型、开放型三个层次进行教学。形成必做实验、选做实验和自主性研究性实验等不同板块，并配合与之相适应的教学方法实施。

基础型实验针对能力一般的学生，他们可借助开放实验室这个平台，在课余时间重做自己掌握不牢靠的实验，进而夯实自己的实验操作能力。设计型和开放型实验是针对部分优秀学生的综合提高型实验，通过毕业设计、工程案例及科研项目等设计型、研究型课题，培养学生的独立思考、团队协作、开拓创新等能力。

（二）多阶段

依据本科生年级由低到高，把实验教学划分为基础阶段（大一和大二）、提升阶段（大三）、跨越阶段（大四）。在基础阶段，低年级学生的主要任务是开展验证性的基础实验，掌握试验设备的基本操作能力，熟悉实验方法及数据分析方法;在提升阶段，鼓励学生结合自己的兴趣，积极探索，根据已有的专业知识和实际问题自行设计实验，着力提升自己的分析问题与解决问题能力、主动探索能力和独立思考能力;在跨越阶段，鼓励学生参与研究型、开放型实验，在实验中赋予学生更多的自主权（课题、时间和场地的选择权），重点培养有志于深造的优秀学生，通过研究型、开放型实验培养他们勇于探索的精神和开拓创新能力。

（三）多模块

为学生提供各类平台，促进学生全面发展，全方位培养学生的应用创新能力。

施工现场平台：组织学生在暑期实习时走进工程建设一线，同时实行轮岗制，要求学生在工程部办公室、施工现场和实验室均进行实习，提高学生对施工组织管理、施工过程和材料特性等方面的认知水平，加深学生对专业知识的理解。学科竞赛平台：通过木结构设计大赛、测量大赛等学科竞赛，培养学生动手能力、团队协作精神、知识应用能力，为学生毕业后快速适应工作打下坚实的基础。科研平台：鼓励有浓厚科研兴趣并有志于深造的优秀学生加入指导老师的科研项目中，深入参与试验环节，提前了解专业前沿动态，培养开拓创新能力，为今后的科研打下一定的基础。这里的科研平台既可以是校内平台，也可以是企业平台。

（四）多渠道

多渠道是指除了利用校内实验室锻炼学生应用创新能力外，也引导学生走出学校，走进工程现场和企业一线，让学生提前接触实际工程和工作环境。同时邀请行业杰出校友、各类专家和企业方人力资源管理人员来校为学生做各类专题讲座，介绍行业现状、科研动态和企业所需。拓宽人才培养渠道，实现“走出去”和“引进来”的多渠道培养模式。

（五）多开放

多开放是指开放实验教学时间、开放实验教学内容、开放实验教学方法。

一是开放实验教学时间。开放式实验教学的重要内容之一就是增加实验室开放时间，尽量做到在正常作息时间内向学生全天开放。首先每学期开始前，实验室在安排好实验教学任务后，将可开放的时间以网上公告、群通知的形式向外公布。然后再通过网上预约登记的方式有效有序地推进实验室教学时间的开放。学生递交拟做的实验项目申请后，由实验室负责人统筹协调与安排。

二是开放实验教学内容。将原来实验内容体系中过多的基础实验升级为设计型、开放型实验。针对不同专业方向和不同学习能力的学生，设计出必选（基础型）、限制性选做（开放型）和自主选做（设计型）三种层次的实验。对于不同层次的学生，在课程必做实验的基础上设计出拓展部分，以供学有余力的同学继续深入学习。学校师生和企业相关员工共同参与实验项目内容的开发，开发出更贴近学生兴趣和生产实际的项目或课题，学生可以申请参与教师的科研项目、大学生创新创业项目、各类科技竞赛，也可以根据自己的学习需要和科研兴趣自主开发实验项目。

三是开放实验教学方法。实验教学方法依据学生所选项目而定，主要有基础实验法、设计型实验法和开放实验法。基础实验法：学生依照实验指导手册进行实验，观察、记录、分析、研究实验过程和结果。设计型实验法：发挥学生主观能动性，不对学生指定实验方案，要求学生依据课程要求，自行设计实验内容与步骤。开放型实验法：学生不受教学内容的限制，自选自定实验项目或参与其他老师的科研项目，给予学生充足的成长空间。

三、建立新型管理制度与办法

在实验室原有的规章制度基础上，为进一步促进实验室的全面“开放”，应制定以应用能力、创新能力培养为中心的新型管理制度和办法，主要包括安全管理制度、设备管理制度、组织管理办法、团队管理办法。

（一）安全管理制度

每个实验室依据各自特点建立具体的安全制度，并定期在导师的组织下进行实验室安全检查。学校继续加强对学生的安全教育，邀请专业人士进行实验室安全培训讲座、消防演习，加强学生的保护意识，提高学生的防护水平。同时，成立院级安全管理工作小组，由副院长担任组长，并确立各级安全责任人，组长和各级安全责任人定期开展安全巡检，及时发现和处理实验室存在的安全隐患。师生在递交项目申请时，一同递交签署的实验室使用安全制度维护承诺书，之后在项目获批后方能进入实验室开展实验活动。

（二）设备管理制度

在实验开展前，利用网课或者线下讲座的形式对学生进行培训讲解，加深他们对实验设备的使用方法和实验注意事项的了解。制定设备损坏和丢失赔偿制度、团队组长设备维护负责制等各种制度，并以多种方式公示。对于企业和课题组的实验设备均采用预约登记制度，分别由企业方负责人和课题组的组长负责统筹协调设备的使用。对于公共平台的实验设备由学生在网上预约登记，然后在实验室负责人的安排下使用。

（三）组织管理办法

在校企合作之初，签订校企合作协议，明确双方职责所在，并建立由企业方负责人、专家和学院副院长等人员组成的校企合作中心。实验室的开放由校企合作中心进行组织协调，由学院主管教学的副院长主要负责。

学生在进入实验室前以小组为单位做好实验准备工作，在指导教师的指导下制订、修改、完善实验方法，同时组长统筹好团队组织工作。每学期结束前，校企合作中心召开研讨会，邀请企业方负责人、专家学者、老师和学生代表对实验室开放工作进行深入交流，总结这一学期工作的得失，以书面形式上交学校。

（四）团队管理办法

学生需首先组建项目小组，然后以小组为单位，在老师的指导下申请实验项目，项目获批后学生方能开展下一步工作。鼓励跨年级组建项目小组，形成高年级学生带动低年级学生成长的良性互动。小组一般由3～5名学生组成，其中要求高年级和低年级学生至少各1名。组长由高年级学生担任，主要负责落实团队的管理和协调工作，协助实验室管理人员有序做好实验室管理工作，并和指导老师保持密切沟通。组长组织定期召开团队组会，可不定期邀请指导老师参加，就项目任务的进度安排、遇到的难题和实验过程的新发现进行交流。

四、建立综合性评价考核方法

根据不同的实验内容，实验结果可以以报告、论文的形式表达，也可以是搭建的实验模型等。对学生的考核是对过程参与度、操作能力、创新精神和实验结果进行的综合评价，考核的重点是学生的实践能力和创新精神。在实验设计和操作环节中，学生的应用和创新能力能得到很大提升，所以要增大过程性评价在总成绩评价中的比重。对于基础型实验，将考核指标设计为：出勤表现20%+实操表现30%+分析报告50%。对于设计型实验，将考核指标设计为：实验设计30%+出勤表现10%+实操表现20%+分析报告40%。对于开放型实验，将考核指标设计为：实验设计30%+出勤表现10%+实操表现10%+分析报告或论文50%。该套考核评价方法既重视和细化了过程评价，也兼顾了学生能力的差别，以一定的梯度渐进地由培养学生应用能力向培养学生创新能力转变。

五、完善师生奖励激励机制

对积极参与开放式实验教学的同学实行综测加分制，分值按一定的梯度由基础型实验→设计型实验→开放型实验递增;按照一定的标准，将学生参与实验的时长换算成一定学分，计入其选修课学分;设立科研创意奖、创新奖，充分肯定学生实验设计环节的创新想法和实验所得的创意成效;学校设立专项经费资助实验项目的开展，并为项目小组成员发放一定的生活补贴;在评奖评优时，给予开放式实验教学中表现优异的学生优先权。

学校和学院通过精神激励和待遇激励，充分调动教师参与开放实验室建设的积极性。精神激励主要有：在优秀教师评选、教学优秀奖评选等活动中向参与开放实验室建设的老师倾斜，设立优秀指导教师奖，充分肯定老师的贡献。待遇激励主要有：给予指导老师一定的生活补助，将导师的年度绩效与指导的学生实验课时挂钩，把学生获得的优良成绩作为导师职称评定时的计分依据，给予导师使用学校公共平台的优先权等。

六、结语

开放实验室建设是新时代教育跨越式发展的必然选择，对推动高校创新人才培养有深远意义，有助于提升学生的知识应用能力、实践创新能力，激发学生的创造力、积极性，促进学生的全面发展。本文探讨了基于校企协同共建的开放实验室建设路径，可为以土木工程为代表的工科实验室开放提供有益参考。

参考文献

[1]吴中江，黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培養[J].高等工程教育研究，2014（02）：66-70.

[2]李英俊，孙淑琴，于世钧，等.多种模式开放实验室 培养创新人才的探索与实践[J].实验室研究与探索，2007（03）：121-124+147.

[3]李素峰，刘炜，耿亚飞，等.开放性实验室协同创新运行机制研究[J].实验技术与管理，2017，34（04）：242-246+256.

[4]王丽萍，赵宝云，罗文文.应用技术型高校土木工程专业开放式实验教学体系研究[J].教育现代化，2017，4（09）：68-70.