开放实验室在卓越人才培养中的作用及其管理对策

乔锐　李婷　白海涛

【摘  要】 随着新工科建设的逐步推进，原有的实验教学体系已无法满足“新工科”人才培养的要求。为了培养更符合现代产业需求的人才，必须引入新的实验教学机制。因此，各高校也都在积极推进实验室的开放。文章以延安大学西安创新学院为例，结合该校提出的“卓越人才培养计划”，针对同类院校在实验室开放过程中出现的各类问题进行了研究。在分析问题的基础上，提出“建设—开放—管理”一体化的创新模式，并对其中存在的问题提出了相应的应对措施。

【关键词】 卓越人才；开放实验室；实验教学；实验室管理

一、开放实验室普遍存在的问题

在工科学生的培养中，实验教学是一个重要的组成部分。然而，目前大多数独立学院和民办高校仍然采用传统的教师演示、学生动手练习的实验教学方式，这显然无法满足“新工科”的人才培养要求。因此，必须引入新的实验教学机制。目前，各高校也都在努力推进实验室的开放，以此来培养符合时代需求的“新工科”人才。针对独立学院和民办高校实验室开放中普遍存在的主要问题，需要重点关注以下几个方面：

（一）开放实验室的安全问题

西安创新学院是陕西省一所综合型独立院校，开放型实验室的管理人员是兼职的专业教师。教师均有自己的教学与科研任务，导致投入指导和管理学生的精力不够，容易出现管理疏忽问题。此外，进入实验室的学生来自不同年级，情况复杂，这增加了实验室的安全隐患。虽然学校已经对学生进行了进入实验室的培训，但培训时间有限，导致学生的实验室安全意识不够强，缺乏实验安全知识，操作也不规范。因此，学校面临着设备安全、水电安全、消防安全和卫生整理等方面的普遍问题，存在较大的安全隐患。

（二）开放实验室的队伍管理问题

独立学院与民办高校在发展过程中，人员配备比公办院校要少得多，这导致实验管理员的工作量和压力都很大。同时，实验技术人员的地位普遍不被重视，一人要管理多个普通实验室，还要兼管各学院开放实验室，工作超负荷。由于实验技术人员的待遇和地位偏低，缺乏激励和竞争机制，导致他们的工作积极性不高，难以满足开放实验室所需的管理水平和技术能力。

（三）开放实验室的建设经费投入问题

独立学院与民办院校在实验室建设上的投入普遍不足，导致实验设备更新不及时，设备较为陈旧，并且对设备的维护保养也缺乏重视。在建设过程中，更多考虑的是受众的数量，而不是专业实验室的充实。此外，实验室缺乏信息化管理方法和软件平台，开放实验项目通常不会列入教学大纲，也没有相应的经费支持。因此，在运行过程中经常出现耗材得不到及时补充、实验仪器得不到及时维护等问题，从而降低了师生的工作热情，阻碍了实验的进展。

（四）开放实验室的使用效率问题

由于生源素质普遍不及公办院校，较少有学生能积极主动思考、愿意进入开放实验室进行实验项目设计和实践。同時，开放实验室大多由传统实验室转换而来，仪器设备功能单一，无法支持综合性、研究性和创新性的实验项目，导致师生兴趣不高，实验室使用率较低，这是影响人才培养的一个主要因素。实验室开放对提高实验内容及实验设备使用效率至关重要。实验时间、空间、对象和内容是实验室开放的关键方面，分别对应着开放的前提、条件、目的及核心。为培养适应社会需求的人才，传统实验室必然向开放实验室发展，实验场所与实验仪器的开放也能更好地服务于教学、科研及培养创新人才。

二、开放实验室的建设框架

本研究结合延安大学西安创新学院的实际情况，探讨了一种基于实验室建设、开放和管理的创新模式。学校的开放实验室建设应紧密结合卓越人才培养方案，以培养学生创新精神和实践能力为目标，构建多层次、分模块、多学科的实验开放体系。各实验室之间要相互支持、融合、递进，服务于师生科研、学科竞赛、“互联网+”大赛、大创项目等。在统一思想和规划的基础上，形成专业基础实验室、跨学科创新实验室和创新创业实验室为主体的三大实验场地。

（一）专业基础类实验室

专业基础类实验室主要用于工科专业的基础教学和实践，旨在加强实践与理论相结合。这些实验室提供先进的硬件实验设备和软件环境，以培养学生扎实的理论基础和基本的动手能力。实验室的目标是为学生提供各专业理论课程的实践支持，并对全体师生开放。

（二）跨学科创新实验室

随着专业技术的不断发展，各类项目已不再局限于单一学科，而是需要跨学科合作来完成。因此，社会对跨学科人才的需求日益增长。跨学科创新实验室旨在为学生提供相关指导，并以问题为驱动。学生可以根据项目需求进行相关实验，并通过开放实验室获取所需的实验设备和指导，以满足师生创新和跨学科融合的需求。这些实验室可以为各类科研项目提供所需的软硬件平台，同时也为学生参加各类学科竞赛提供软硬件支持。此外，它还可以为学生完成毕业设计提供相应的软硬件环境和指导，满足学生个性化发展的需求。

（三）创新创业实验室

在“大众创业，万众创新”的大背景下，这类实验室旨在为学生提供一个开放的创新平台，促进创新创意的实现和转化。这些实验室为师生提供了一个共享的实践平台，让他们可以充分发挥想象力，将独特的创意转化为现实。创新创业实验室不仅可以为学生提供一体化的创新创业训练指导，还定期举办专家讲座，为学生提供相关辅导和培训，为他们参加“互联网+”大赛、“大学生创新创业训练计划”等项目提供软硬件平台支持。通过培养学生的兴趣，可以促进其思维能力和人文素养的提升，也有助于提高教师的教学质量和学生的科研创新素养。

三、开放实验室管理

（一）安全管理

为了确保在开放实验室进行正常的实验活动，安全应当放在首位。因此，需要定期对进入实验室的管理人员、教师和学生进行全面的安全培训，并加强安全教育。针对不同实验室的特点，需要建立相应的安全规程，包括防火、防水、防电、防盗等制度，并明确责任，将制度落实到每个人。只有确保各项安全管理制度的有效实施，才能保障实验室的安全运行。

（二）人员管理

1. 对学生的管理

开放实验室实行学生自我管理，可以挑选组织能力较强、责任心强的高年级学生进行值班，他们负责管理其他学生，并执行签到考勤制度。这些学生自觉遵守实验室的各项规章制度，并维护实验设备的正常运行。同时，他们协助指导教师督促其他学生按计划完成相关实验项目，并及时提交报告或论文等实验结果。对那些完成具有创新性成果或表现突出的学生，指导教师将为其认定素质拓展学分，并鼓励他们将取得的成果申报专利或参加比赛，以此鼓励和支持学生在创新型设计上的积极性。

2. 对实验指导教师的管理

指导教师应提前制定指导时间表，并告知学生按时进入实验室。在指导过程中，重点引导学生观察实验过程和分析实验数据，以培养其创新意识和能力，激发学习兴趣。同时，指导教师需负责维护实验室秩序，确保学生安全实验。此外，他们还应及时跟踪学生竞赛项目或创新实验的进展，并帮助解决出现的问题。学校应建立相应的奖励制度，以鼓励和支持教师和实验员积极参与开放实验室活动。对取得成果或优异成绩的教师和实验员，可在职称评定和年终考核中给予一定的政策倾斜，并根据核定的工作量提供课时费或奖金。

（三）设备与耗材管理

1. 设备管理

所有开放实验室的实验设备应进行详细登记，特别是大型贵重仪器设备，实验过程中必须由实验管理员和指导教师在场监督，以确保实验安全和设备的完好。小型设备借取时必须进行交接登记，以防丢失。在归还时，管理员需对设备进行检查，若发现损坏，需确定原因并及时维修或要求借用者按规定进行赔偿。

2. 耗材管理

耗材采购回来后，管理员必须及时进行入库登记，当学生领取时需获得指导教师的签字许可。管理员在核对领取数量时要认真仔细，以防止过度领取导致资源浪费。此外，管理员还应定期核对耗材库存数量，一旦低于警戒值，必须立即提交采购申请，以确保实验项目不因缺少耗材而受阻。

四、开放实验室取得的成果与开放建议

（一）取得的成果

自2015年开始，西安创新学院实验教学中心逐年加大实验室开放的力度，并取得了一些显著的科研和竞赛成果。通过参与开放实验室的活动，学生在实践中得到了充分锻炼。据统计，已有10位学生成功就业于知名企业；此外，有5位学生成功考取研究生，并不乏后续继续深造的学生。尽管受硬件条件的限制，参与开放实验室活动的学生数量并不多，但从上述成果可以看出，那些能够坚持参与开放实验室活动的学生，无论是投身职场还是继续深造，都取得了令人满意的结果。

（二）实验室开放的实施建议

1. 加大实验室建设投入，搭建实验室开放平台

由于一些历史原因，近年来西安创新学院在实验室建设时更多考虑的是基础实验室建設，来保证基础实践教学的顺利进行，专业性、开放性的实验室建设比较缺乏。经过这些年的投入，学校现有实验室已基本可以满足常规实践教学的需求，建议今后实验室建设向专业、开放的实验室进行倾斜。

2. 引导学生参与教师科研项目

西安创新学院作为一所独立学院，着重培养应用型人才，因此学校特别强调学生的科研能力。然而，科研能力的培养需要较长时间。学生个人的能力、兴趣以及研究方向的选择都至关重要，有时学生可能难以确定适合自己的研究方向，这时需要教导教师的引导和帮助，以便发挥学生的特长。提前让学生了解科学研究所需的基本条件，并循序渐进地接触最前沿的知识，对培养学生自主学习的习惯、科学的学习方法和科研技能大有裨益。对承担科研项目的指导教师而言，及时发现具有科研兴趣的学生，并有意识地重点培养，不仅有助于学生的个人发展，还有利于项目的顺利完成。

3. 设置实验室成果宣传栏，建立常规实验项目

在院校中，部分学生缺乏自学能力、不善于沟通，但又力求上进。为了支持这些学生的成长，开放实验室可以设立合适的展示区域，向刚进入实验室的新生科普展示各种实验实践成果和科研项目。这种展示可以让学生更直观地了解专业实验的有趣之处，从而更激发他们对专业学习和科学研究的兴趣。通过设置一些简单有趣的常规实验项目，引导新生首先完成这些项目。这样做有两个好处：一是让学生熟悉实验设备，增加对实验项目的参与兴趣；二是通过这种参与式的教学方式，潜移默化地让新生掌握专业理论知识，循序渐进地鼓励他们逐步参与其他更具创新性的实验项目。

4. 不同年级、专业学生混合组队完成实验项目

针对大学生的特点，可以采取不同年级学生组队分工协作来完成实验项目的方案。大一和大二的学生主要参与大三和大四学生的实践项目。在项目推进过程中，重点鼓励学生自主学习和创新，同时辅以指导教师的引导。指导教师在项目进行中应特别关注低年级学生的实践和创新思维，及时总结问题和解决方案。经过一年左右的实践锻炼，这些学生在大二和大三阶段就可以邀请不同年级和专业的学生组成自己的团队。他们可以参与独立设计相关课题的开放实验项目，提前进入课程设计或毕业设计阶段。通过不断的实践检验和完善实验方案，提高解决问题的能力和综合实验的能力。

参考文献：

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［2］ 田萍，徐志刚，张立成，等. 面向IT类新工科人才培养需求的高校开放实验室管理［J］. 实验室研究与探索，2020，39（08）：258-262+303.

［3］ 陈洁，刘为浒，蔡斌华，等. 开放实验室促进大学生自主实践活动探讨［J］. 实验室研究与探索，2016，35（10）：257-259+267.

*延安大学西安创新学院校2023年校级科研专项项目“基于‘新工科背景下的开放式实验室管理研究”（项目编号：2023KYZX09）。