高校教学实验资源配置的合理性探究

赵建华

（广州大学实验室与设备管理处，广州 510006）

0 引 言

教学实验资源主要是指在实验教学过程所占用、使用及消耗的设备、场地和师资资源。实验设备是高校开展实验教学活动的实物载体，是反映实验室建设水平与教学支撑能力的外显性因素。实验场地是开展实验教学活动的空间载体，是实验室建设的前提条件。本文主要探讨高校校级层面的教学实验室物质条件资源，即设备资源和场地资源两个方面。高校教学实验资源配置是基于教育公平和效率理念，将有限的设备、场地等资源按某种规则进行分配的行为，以期使投入的资源得到充分有效的使用。教学实验资源的配置在一定程度反映了高校的实验室建设与管理水平，其合理与否一直是高校实验室管理的难题。对于经费来源有限的高校，教学实验资源应该怎样配置才是合理？本文结合广州大学实际，对教学实验资源如何合理配置问题进行较为深入地探讨，提出一些具有可操作性的办法。

1 深化教学实验资源整合，强化实验教学研究

1.1 教学实验资源配置历史回顾

从20 世纪80 年代末开始，随着本科招生规模扩大，人均教学实验资源比例下降，国内高校普遍存在实验仪器设备和实验用房供给不足、实验室布局不合理、利用率不高等现象。针对当时教研室下辖专业实验室、按课程设置实验室的管理格局，不少高校开始用系统观点指导实验资源整合，改革实验室管理体制，成立实验教学中心，由中心对实验教学资源进行统一配置、管理。校、院二级实验教学中心的设立，在基础实验室教学资源的调控方面发挥了重要作用。实践过程中发现，实验用房使用效率不高、实验室利用率不均衡的问题依然存在。由于仪器设备安放需要场地，众多高校都把实验用房作为配置仪器设备的前提条件，因此实验场地成为教学实验资源配置矛盾的主要方面。改革管理机制，推进实验用房有偿使用，一批重点大学做了许多有益的探索［1-3］，取得了一定的效果。实验用房定额核算是一种量化方法，各高校根据自身实际提出不同类型实验室面积分配标准，建立用房定额计算公式，将核算后的实验用房面积分配给二级单位。面积定额为实验用房管理注入了新的活力，强化了二级单位对实验场地的管理和自我约束。实际上，实验用房定额核算还是一种粗放的计算方法，虽然在总体上有一个量化标准，在一定程度上加强了院级单位自我约束，但不能完全反映实验室的利用率情况［4］。针对这个问题，西南交通大学对教学实验用房利用率进行跟踪调查，统计发现，实验场地、设备的整合必须考虑教学课程及实验内容的整合［5］。在深化教学资源整合改革过程中，人们认识到，不涉及实验教学内容的优化整合，实验室资源配置无法充分显现［6］。

1.2 教学实验资源配置必须关注实验教学

实验教学是高校实验室的基本任务，是实验室建设与管理的出发点与归宿。国家投入大量资金建设实验室，首要的目的是进行教学，培养人才，实验室建设的内容、规模、标准等都应服务于实验教学。实验教学是在实验室条件下运用实验设备进行教学活动，实验教学中的认识客体与课堂理论教学中的认识客体不同，学生不仅认识课本知识，而且要利用仪器设备、试剂、实物等实验条件进行学习。根据实验的需要，选择、装配、使用实验仪器设备，是培养学生实验能力的目标之一［7］。实验场地是开展实验教学活动的空间载体，是放置实验仪器设备场所。实验教学所需的仪器设备、实验场地与环境等物质条件，构成了实验教学条件保障体系，是实验教学的基本要素和得以进行的物质环境基础。高校是实验资源配置的主体。根据实验教学和大学生实验学习需要，公平、有效地配置教学实验资源，这是高校领导和职能部门的责任。

2 公平和效益是衡量教学实验资源配置合理性的两项重要指标

教学实验资源配置何为合理？这似乎是一个很难有标准的答案。有学者在20 世纪90 年代就提出一个观点，独特而又简洁：所谓合理配置，即投入的技术装置要最大限度地发挥作用，满足教学科研的实际需要，不至于造成闲置浪费，以最少的投入取得最大的效益［8］。沿着这样的思路，不难发现，满足教学的实际需要，体现的是“配为所需”；不造成闲置浪费，体现的是“配为所用”。高校实验资源配置的合理性取决于是否配给了所需要的人，以及资源使用是否有效益。

2.1 公平体现“配为所需”

我国公办高校的教学实验条件绝大部分都是国家投资，因此，教学实验资源的“公共性”程度很高，对每一位学生都是公平的。由于学科专业的差异，高校各专业的实验教学内容与要求不同，其教学实验资源需求必然有差异。公平配置不是指平均分配，而是强调对教学实验资源进行配置时需合情合理。所谓合“情”，是指符合学生实验教育目标和学校的发展实情。从学生实验教育目标出发，实验资源配置应该统筹考虑学生课内、课外实验学习需求，遵循相关专业人才培养对实验教学资源的要求，在保证大多数学生达到基本要求的前提下，对少数学有余力的学生，采取有效措施重点培养。从学校的发展实情出发，实验资源配置要充分考虑学校办学条件、自身的优势与特色、有限的财力，处理好对先进装备的适应性与实验教学财力可能的矛盾。所谓合“理”，是指符合实验教学的规律，即实验教学必须与社会发展相适应，必须与育人基本规律相适应。在教学实验资源配置上，应优先保证规模大、学生多、资源相对稳定、运行较均衡的基础实验室。教学实验资源配置的公平性还体现在资源配置程序的公平公正，因为程序公平公正不仅是资源配置的核心要求和体现，而且也是资源配置目的性和合规律性的必要保证。

2.2 效率体现“配为所用”

教学实验资源投入并不一定带来高效益，只有合理使用，才能充分发挥其效益。教学实验资源配置通过提高实验场地、实验设备的利用率来增强实验室综合效益。一般情况下，实验设备与实验场地利用率，前者直接关联后者。实验设备利用率如何？现在诸多高校主要是以每学年为一个统计时段，计算实验室是否完成了教学计划和教学基本要求规定的实验教学任务和实验室开放任务。这里存在2 个问题：①把任务完成率当成设备利用率。如拿了很多诸如人才培养方案、实验教学大纲、实验课表、实验教学进度等材料来佐证实验课开设，但实验室仪器设备使用了多少、甚至实验室有没有被使用等情况其实并不清楚；②没有单台套设备每年能完成的实验教学人时数。教学设备利用率是指在学年内设备已完成的实验教学人时数占应完成的实验教学人时数的百分比。没有制订实验设备计划应完成的人时数量化标准，是无法计算实验设备的利用率，也是无法根据人机比来测算某类仪器设备应配置的台套数的。作为高校实验室管理者，在教学实验资源配置决策的时候，一定要充分认识到这一点。

3 教学实验资源配置的实践

广州大学是一所综合性大学，因应高水平大学建设和本科审核评估整改的要求，2018 年进行了大规模专业调整，专业数由原来的91 个调整到63 个，需要制订新的人才培养方案。学校利用此次机会，坚持公平优先、效率为重原则，对教学实验资源配置进行了有益尝试。

3.1 论证实验项目

实验项目也称课程实验，是实验课程教学的内容和基本单元，也是配置仪器设备的基本依据。根据科学实验的基本规范和教学环境下学生认识、能力发展的基本规律，本科教学实验项目可以划分为基础型、设计型、探究型3 种类型［9］。为便于各类高校选择、参考，教育部《高等学校基础课实验教学示范中心建设标准》（以下简称《标准》）列出了各学科各类应开实验项目。实验项目论证，就是根据专业人才培养目标对实验项目存在的合法性、持续性进行论证。2018 年，学校根据人才培养和实验教学改革需要，参考教育部《标准》，考虑学校实验室建设实际因素，对全校63 个专业应开出的实验项目进行了论证，确定了必开实验项目数与能开实验项目数，建立各专业所有实验（校内）实习课程的实验项目与仪器设备的对应关系，为教学实验资源的合理配置提供了基本依据。

3.2 制定每台套设备每年能完成的实验人时数

“台套”是设备的计量单位，相对于科研仪器设备的先进性和高端性而言，教学实验仪器设备一般都是多台套的且价格低廉。为满足大众化教育批量培养人才需要，要求教学实验仪器设备有一个相对标准［10］。首先应确定每台套设备每年能完成的实验人时数标准，为此，提出估算公式如下：

式中：Si为每学年内单台套设备能完成的实验教学人时数定额，即学校规定的年人时数标准；Z为学校规定的每年实际开展实验教学的周数，各校可有不同取值，二学期制高校可取30 ～36，即每学期15 ～18 周；“5”为每周工作天数；A为每天实验课的定量数，由学校根据实际情况确定，如量大面广的实验课，每天可安排2次实验，一般实验课每天安排1 次或2 天安排1 次实验。为便于理解，下面以面向全校公共基础实验室为例进行计算：每天实验课的定量数A ＝4 学时，每学期有效实验教学周数15，二学期为一学年，Z ＝15 × 2 ＝30 周，S ＝30 × 5 × 4 ＝600 学时。以此，有多个专业共用的学科基础实验S 按450 学时计，专业实验室S 以300 学时计，留有部分空余给学生毕业论文（设计）和实验室开放用。这个标准是根据学校实验室建设和实验项目来定，并为每个实验项目配置提供依据。

3.3 每个实验项目应配置的设备台套数

合理计算设备台套数是高校专业实验室投入的关键［11］，这说明设备台套数是确定教学实验室资源配置最重要的因素。由于实验教学方式、教学安排、学生实验人数有较大差别，目前要准确估算较为困难［12-14］，可根据单个实验项目的教学任务（人时数/年）、结合人数/组等进行折算。参考华南农业大学院级实验教学中心仪器设备配置数学模型［15］，每个实验项目应配置的设备台套数由下式给出：

式中：Ti为应配置的某种设备台件数；Bi为每学年完成的实验教学计划人时数；Gi为使用该设备的每组人数。1 ～2 套为备用。如果条件允许，要求1 人1 组时，实验室仪器设备应以满足一个自然班的实验教学人数进行配置，预留1 至2 套备用。

在测算出每个实验项目应配置的设备台套数后，要求实验室利用“存量”、补充“增量”，同时对增量部分按照“相近、相通、兼容”的原则，对相近实验课程间仪器设备进行优化重组，对设备购置后的使用效益、专业建设成效等进行严格预测分析，以最大限度地实现学校教学实验资源对实现人才培养目标的保障要求。

3.4 实验室面积的测算

《标准》规定，实验室生均占有实际使用面积不能小于2.5 m2。教学实验室要按照基本操作空间、教师演示、学生观摩以及人员流动空间等进行综合考虑。由于不同学科、不同实验室的布局设备与配套设施差异很大，不同学科专业可以根据其特点，规定每个学生的实际使用面积。如：计算机实验室每个台位2 ～3 m2，物理、化学、电工电子等每台位4 ～5 m2，同时，每个学生工作与活动不小于3 m2。不同类别实验室（根据规模）必须配有平面布置图和设备与配套设施详细说明，然后统计全校实验室面积是否理。

4 教学实验资源合理配置改革成效

学校秉持人才培养需求和资源共享“双轮驱动”理念，探索了教学实验资源的合理配置。①依据本科专业人才培养方案，保障本科实验教学基本条件，配置相应的教学实验设备；②坚持成本观念，利用存量，补充增量，最大限度实现教学实验资源共享。以教学仪器设备合理配置为牵引，继而对教学实验室场地进行合理配置。通过半年的努力，完成了与本科专业人才培养方案相适应的教学实验设备配置工作。组织了18 场论证会，形成了与新版人才培养方案相匹配的实验设备（含配套设施）清单及增补清单，全校29 个教学实验室构建了人、财、物需求与现状对照表。实现了教学实验资源与实验教学需求紧密结合、教学实验资源由粗放调控向精准配置转变，取得了预期效果。

（1）学院重视实验教学建设与改革。以前每年教学实验资源分配都由学校实验室主管部门发通知并组织专家进行评审，学院汇总各实验室申报的材料。填报的数据水分较大，大家都预备多报一些，留下被砍的余地，其中不乏打着实验教学旗号要资源。优势专业、强势领导往往较易获得较多支持。新的教学实验资源配置方案，按照人才培养方案对实验教学的要求落实到具体实验项目，以纳入人才培养方案的实验课和通过立项改革的实验教学为准，对所需的设备、场地进行论证核算，凭数据、事实说话。这种方式使学院认真研究学生实验能力的需求，并组织实验课教师、实验员选择和开发实验项目，配置仪器设备时紧扣实验项目要求，与实验教学大纲对应，防止盲目投入。

（2）教学实验资源配置政策更加透明、稳定，资源配置有计划、可预期。改革将教学实验资源配置与人才培养方案制修订相配合，由以往每年一评改为4 年一大评。这样既有利于实验室主管部门统筹安排，又减少了学院每年申报的人力、物力。实验室主管部门建立了设备、场地资源库，根据学校每年下拨的经费分期分批建设。优先保障新办专业、新开实验课程、新开实验项目和专业认证、国家一流本科建设所需，保障公共基础教学实验室设施设备优先采购。

（3）促进教学实验资源共享的功能定位更加清晰。以往各实验室在购置教学实验设备前通常只考虑本单位使用，没有认真了解全校同类设备的数量和使用情况，或对该设备购置后的使用效益进行预测分析，常出现设备利用率低甚至闲置不用，造成了资源浪费。新的教学实验资源配置改革，学校坚持成本观念，保障本科实验教学基本条件，要求最大限度实现教学实验资源共享。经论证后4 年教学实验设备费为9 546.80万元，相比以往每年1 亿元左右的申报量是大大减少。虽然每年因仪器设备升级更新和实验教学改革增加部分经费，但与以往相比也是很少了。

5 结 语

高校每年都要面临仪器设备更新和新增专业仪器设备补充、实验场地调整分配，实验资源配置是一项经常性的工作。如何做到合理配置，是实验室管理部门必须面对和需要探讨的重要课题。保证实验教学目标的实现是合理配置教学实验资源的前提，盘活、用好资源是教学实验资源配置的重点。如何盘活用好资源、做到物尽其用尚处于摸索之中。以本科专业人才培养方案对学生实验能力和实验教学大纲对实验项目的要求为基本依据，采用定量的方法，基于单台套设备年使用人时数的标准来计算每个实验项目应配置的设备台套数，并以此测算教学实验室面积，是教学实验资源配置由粗放向精细化管理转变的一次尝试，为教学实验资源配置合理化研究与实践探索注入了新的活力。