新工科背景下高校开放实验室管理模式探索

王强　孙娜

摘要：在新工科背景下，为了有效发挥高校开放实验室在高素质复合型人才培养上的作用，分析了开放实验室传统管理模式存在的四个方面问题，并针对这些问题给出了解决方法，对促进开放实验室管理模式创新起到了一定的借鉴作用。

关键词：新工科;开放实验室;管理模式创新

一、研究背景

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。新工科的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才，具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征。

新工科专业，主要指针对新兴产业的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、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。未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。

综上创新、开放的实验教学必然会对新工科人才培养起到举足轻重的作用。

二、开放实验室传统管理模式存在的问题

实施实验室开放，是为了有效完成实验教学，培养学生科研创新思维和自己动手的实践能力，提高学生对科学研究的兴趣。但是新工科背景下现行的实验室开放对创新型人才培养还是存在局限性：

1.实验室开放共享程度低

以我校为例，通过对最近两年实验室开放项目进行统计，95%都是任课教师申报，学生自主申报项目数比例很低，大多数学生是被动参加;此外，有些实验室目前开设的实验课程较少，实验设备大量闲置，利用率低，降低了实验室开放和共享程度。

2.学生受益面较窄

教师在申报实验室开放项目时，有的是结合自身科研项目申报，学生参与协助完成科研项目;有的申报项目由于学科的复杂性和专业性等原因，只限本专业学生参加;开放课题缺乏各专业间的联动，且学生提高创新思维和动手能力的覆盖面不大，学生总是被动参与，受益面较窄。

3.实验室开放项目内容缺乏创新

实验室开放项目多数仍是以教学大纲内实验教学项目为主，拓展性探索性不足，与新工科要求有距离，这就违背了实验室开放项目的初衷。且传统的实验、实践教学环节往往是“照方抓药”，学生根据相关实验指导内容按步骤完成实验，发挥自身创造性的空间十分有限，限制了学生创新思维和创新能力的培养。

4.管理制度不明确

目前，高校实验室管理相对封闭，没有一个公共平台发布开放实验项目资源，学生对学校现有的实验室功能及仪器设备不了解，也不清楚实验需要的仪器设备采购流程，难以开展体现创新能力的一些自主实验，导致教学资源的利用率降低，不利于实验室开放和创新人才培养。

三、开放实验室创新管理模式的途徑

1.调动学生参加开放实验的积极性，全方位为学生提供实验便利

尝试将开放实验纳入学生实践教学环节，鼓励学生利用课余时间参加实验室开放活动，学生参加开放实验的成绩经考核合格后参照实践教学环节学分管理办法计算学分，该学分可替代选修课学分。对参加实验室开放项目表现突出或有或完成具有独创性成果的学生，可另设奖学金奖励。

2.明确职责，完善实验室管理制度

学校应明确职责，完善实验室管理体系，实现对教学实验室、科研实验室的统一管理，逐渐构建多层次、梯度化的实验室开放硬件平台，资源共享，以利于学生实践技能与创新能力培养制定切实可行的管理制度。

3.优化实验教学内容，适应教学改革的需要

实验室开放要采用以学生为主体、教师为主导的实验教学模式，形式多样化。在实验教学过程中重在启迪思维，多鼓励，多创新。实验室开放项目类型要以以下三类为主一是教学辅助型开放实验，开放项目应设置强化学生专业核心技能培训和综合性、设计性、创新性实验项目同时鼓励开展学科交叉实验项目。二是科研科技活动型开放实验，实验室根据教师科研项目及各类学科竞赛活动的需要等，发布开放研究课题等形式，吸收部分优秀学生进入实验室参加科研。三是创新设计型开放实验，实验室发布教学计划以外的研究型、设计型自选实验课题或学生结合实验室的研究方向和条件，自选研究课题，联系相应的实验室和指导教师，进行创新设计实验。学生在实验中必须独立完成课题的方案设计、试验装置安装与调试，完成实验。

4.加强申报审查，提高实验室开放质量

学校在汇总实验室开放申报项目时，要认真审查，严格把关，提高实验室开放项目的质量。可结合实验室条件，设计一定数量的、切实可行的、具有创新意义的实验命题。学生自拟实验命题的，需要设计好实验方案，报实验室审查;教师可根据立项在研的科研项目需求，向所在实验室提交实验命题;负责学生各类比赛的部门，结合学科竞赛需要，向实验室提出具体的实验室命题。

5.加强智能化开放实验室管理系统平台建设

针对上面提出的解决方法，结合学校实验室建设工作，建立开放实验室管理系统，并与教务处教务系统、资产管理系统和二维码资源管理系统等实现数据共享。开放实验室管理系统为开放实验资源网络发布、网上预约与审批、实验项目预习与准备、质量监控和门禁身份识别等实验室开放全过程提供技术支持，作为实验室开放高效运作的重要支撑。

四、预期成效

（1）提升了学生技能应用与创新能力

传统的实验教学模式是对理论教学的补充，学生按实验教学指导书完成实验，但受到学时限制，以至于学生缺少独立思考的时间和有效指导。而开放式实验室则能很好地解决学生学以致用和学以创新的问题。首先，支持学生以个人或团队形式申请进入教学空置实验室进行自主学习操作;其次，鼓励教师设立符合市场需求和创意性开放性的实验项目，激发学生学习的热情和主动性;最后，激励学生技术创新，在“双创”新形势下，为学生创业提供前期的实践条件、技术与团队支撑。

（2）强化了教师专业素养和项目实践能力

开放性实验室匹配了开放创新性实验项目，打破了原有的“按图索骥式”实验教学模式，于教师而言，是对其新工科专业综合技能的全面强化，并有助于教师横纵双向科研与应用项目的获取与完成。

（3）优化了实验室管理水平和设备利用率

建设开放性实验室大大提升了实验设备的利用率，同时也对实验室和实验设备管理提出了更高的要求，因此对于实验室管理人员而言，更需不断优化管理制度、加强实验室信息化建设与管理水平。

（4）提高了新工科专业建设水平和学风建设高度

学生、教师和实验室管理人员的共同成长，大大提高了我院各专业的建设水平，优化了学生的就业质量，提高了教师的教学水平，完善了实验室管理，激发了学生自主学习和创新意识，拔高了学风建设高度。

参考文献

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