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保障研究性教學實施的實驗室開放制度研究
——以河南省Z高校為例

2024-05-09 13:13于淑杰
管理工程師 2024年1期
關鍵詞:研究性創新能力實驗室

于淑杰

(鄭州航空工業管理學院,河南 鄭州 450046)

創新驅動、科教興省、人才強省戰略是新機遇下河南省打造國家創新高地的重要戰略。為保障戰略的實施,2022 年4 月26 日,河南省教育廳印發《加強普通高等學校研究性教學工作的指導意見》(以下稱《意見》),以期通過加強普通高等學校研究性教學工作,培養創新型人才,建設高水平大學,構建一流創新生態,建設國家創新高地。作為保障研究性教學實施的重要措施,《意見》明確要充分利用校內實驗室等實踐平臺,以教師的科研項目、行業企業技術革新項目、研發中心的研發項目為依托,設立實驗開放項目,創造條件,鼓勵學生參與教師科研項目,激發學生創新動力,提高學生科研創新能力。在這一背景下,為順應高等教育發展大勢,實現建設研究型大學目標,Z 高校根據學校實際情況,制定了《Z 高校研究性教學實施方案(試行)》(以下稱《實施方案》),《實施方案》提出應將完善實驗室開放制度作為研究性教學工作開展的關鍵點。因此,如何在現有基礎上,結合研究性教學實施目標,完善高校實驗室開放工作制度,是當前Z 高校亟須解決的問題。

1 研究性教學改革背景下完善實驗室開放制度的意義

實驗室開放教學模式是在傳統實驗教學模式的基礎上通過創新實驗教學方式,利用實驗室資源,引導學生積極參與專業或跨專業的創新性、研究性實驗項目,通過綜合性的實驗活動,提升學生實踐能力、科研能力、創新能力的實驗教學創新模式。該模式能有效彌補傳統實驗教學模式的不足,在培養學生科研創新能力上具有無可比擬的優勢。而研究性教學改革的目標在于通過“積極開展研究性教與學的改革,建立健全研究性教學機制,構建研究性教學體系,形成創新型人才培養的文化生態,不斷提升學生科學素養和綜合能力,培養高素質創新型人才?!保?]如此,完善實驗室開放制度對于研究性教學改革的實施而言具有重要的制度價值。

1.1 實驗室開放是培養學生創新能力的重要舉措

在傳統實驗教學中,實驗項目的實施往往是按照課程要求,在規定時間內按照規定步驟進行實驗操作,其目的主要在于通過引導學生進行實驗操作,鍛煉學生的動手能力、實踐能力。但創新人才的培養,除了動手能力外,更看重學生創新意識、創新精神和創新能力的培養,傳統實驗教學顯然并不能滿足研究性教學對學生創新能力培養的要求。實驗室面向學生開放,是落實研究性教學改革,培養高素質創新人才的重要舉措。[2]實驗室開放制度的宗旨在于通過給學生提供相對自由的實驗環境,通過有效開展綜合性、設計性和創新性的實驗項目,鼓勵學生主動設計并操作實驗,充分發揮其在實驗設計和操作過程中的主動性和創造性,是培養學生科研創新精神的有效途徑。[3]在開放實驗項目的實施過程中,學生獨立設計、操作實驗、分析并解決問題,其自主創新的意識更強,因而更有利于培養其創新意識;學生在開放實驗操作的過程中形成的實事求是、追求創新的獨特精神內涵是研究性教學改革所追求的創新人才應具備的創新精神品質;開放實驗實施過程中對學生的訓練,能夠幫助學生掌握完備的知識結構,形成敏銳的觀察能力、創新能力和獨特的思維方式[4],而這正是研究性教學改革的目標所在。

1.2 實驗室開放是全面提升學生科研能力的重要途徑

培養學生的科研能力是河南省研究性教學改革工作實施的重要目標之一,而實驗教學是學校培養學生科研能力的重要基地,是學生參與科研活動的重要場所。傳統的實驗室管理相對封閉,學生進入實驗室進行自主科研活動的機會較少。實驗室開放項目則側重鼓勵學生自主設計實驗,自主操作實驗,自主檢測實驗結果,注重培養學生科研創新能力,因而為學生進行科研活動提供了良好的平臺。學生在科研活動過程中,通過自己設計實驗、操作實驗,能夠不斷總結科學經驗,不斷激發科學研究思維。因而,完善實驗室開放體系,能夠為學生科研能力的提升提供重要路徑。

1.3 完善實驗室開放制度是研究性教學改革實施的制度保障

實驗室等實踐平臺是提升學生科研創新能力的重要載體。實驗室開放制度能夠充分利用校內實驗室等實驗場所,引導學生進入實驗室,深入科研一線,參與到研發活動中,以科研帶教學、促教學,把科研創新活動有機地嵌入培養學生的全方位全過程,真正實現學生科研創新能力的提升。因此,完善實驗室開放制度是實施研究性教學改革的必然路徑,是研究性教學改革實施的重要制度保障。

2 實驗室開放的現有經驗和成效

2005年,教育部印發《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》,明確要求:“高等學校的所有實驗室和圖書資料室都要向學生開放,建立大學生盡早進入實驗室研究的基本制度和運行機制?!保?]自此,各地高校開始嘗試建立或者完善實驗室開放機制,以順應教育改革趨勢,提高人才培養質量。同年,為了提高學生參與實踐的積極性、主動性,結合創新型人才的培養目標,Z 高校亦圍繞學校實驗室開放工作的實施,制定了《Z 高校實驗室開放管理辦法》,確立了實驗室開放制度。經過十幾年的探索和實踐,Z高校形成了“以學生為主體、教師啟發和指導”的實踐教學模式,認真貫徹“面向全體、因材施教、形式多樣、注重實效”原則,形成了培養學生創新能力、實踐能力的實驗室開放體系,并在創新人才培養方面取得了顯著成效。

2.1 實驗室開放的主要經驗做法

2.1.1 不斷改革探索,完善實驗室開放制度

為培養學生的創新能力、實踐能力,真正實現實驗室開放制度價值,Z 高校自2005 年建立實驗室開放制度以來,不斷進行實驗室開放的實踐和探索,相繼出臺了《Z 高校實驗室開放暫行辦法》《Z 高校各主要教學環節質量評估指標體系(標準與方法)》等制度,就實驗室開放的組織實施、管理、開放項目評估等進行了明確規定,通過一系列制度措施,為實驗室開放工作深入推進提供了制度保障。

2.1.2 豐富開放項目類型,提高學生科研創新能力

實驗室開放項目,按照內容以及對學生能力培養的側重,分為學生參與科研型、自選實驗項目型、課外科技活動型、學科競賽訓練型四種類型,相較于最初側重于對學生實踐能力和動手能力的培養,現在的實驗室開放項目更多地強調學生科研創新能力和創新思維的培養,且每種實驗室開放項目類型所側重培養學生的能力亦有所不同,有助于通過豐富開放項目類型,提高學生的綜合素養。其中,除了學生參與科研項目外,其他項目類型更多地注重學生創新能力的培養,以學生興趣為導向,激發學生的自主創新能力。除此之外,鼓勵學校實驗室開放項目與學科、技能競賽有機結合,讓學科、技能競賽與實驗室開放項目密切結合,相得益彰,提高學生的綜合能力。[6]

2.1.3 兼顧各學科發展,為學生創造創新實踐平臺

Z高校有管、工、經、法、文、理、藝、教八大學科門類,作為一所文理兼有的綜合性學校,學校既為理工科學生的創新實踐提供豐富優質的實驗實踐平臺,也在實體實驗室的基礎上通過虛擬仿真中心等虛擬平臺為文科學生提供更加安全、便捷的實驗環境,拓展了傳統實驗教學的邊界,提供了更多的學習機會和實踐經驗。

2.2 實驗室開放成果豐碩

自2017 年學校加大實驗室的開放力度以來,Z高校各部門積極實施實驗室開放制度,學生受益面廣,成果豐碩:近三年依托實驗室開放項目,在中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、中國“計算機設計大賽”、全國大學生物理實驗競賽、全國人力資源模擬決策大賽、全國高校經濟決策虛擬仿真實驗大賽等國家級競賽中斬獲國家級獎項22 項,省級獎項近50 項;獲批國家級和省級大學生創新創業訓練計劃10 多項;發表論文30 余篇;申請并獲得授權專利、軟件著作權等40 余項,榮獲國防科學技術一等獎1 項。多個項目成果獲得企業橫向資金支持。

除了上述成果之外,實驗室開放在制度上為學生提供了一個可以進行實踐、自主創新的平臺,實驗室開放制度的實施使學生的創新實踐能力得到了大幅提升,尤其是主持或者參與實驗室開放項目的學生,各方面能力均得到了實質性提高。首先,深化了相關專業知識。實驗室開放項目實施過程中專業知識的理論學習與理解應用必不可少,項目的實施能夠促使參與人深入學習相關專業知識,對專業知識有了更多的理解、掌握與運用。其次,提升了學生的綜合能力。同學們在實驗室開放項目實施過程中鍛煉了動手能力、決策能力、管理能力、協調能力、創新創業能力等各項能力,不同班級、年級的同學在一起學習交流、探討研究過程中又鍛煉了溝通能力、交往能力、合作能力。其三,調動了學生學管理、參與競賽的積極性。在實驗室開放項目實施過程中,學生們能夠積極參與一系列實驗環節,感受科研的魅力,從而調動了其學習專業知識、從事項目管理的積極性,在競賽對抗過程中激發了大家參與各類大賽的強烈興趣以及投入創新創業的飽滿熱情。最后,為就業以及創業打下了堅實基礎。實驗室開放項目實施過程中,項目成員熟悉了實驗步驟;體驗了如何根據實驗操作結果適時調整實驗步驟,以實現實驗目標,得出實驗結論;掌握了如何通過實驗過程的不斷調整以實現預期實驗目標的能力,這為同學們的就業或者創業都打下了堅實的實踐基礎。

3 實驗室開放面臨的問題

盡管實驗室開放制度在提升學生科研創新能力方面具有重要意義,且Z 高校在實驗室開放制度實施中取得了豐碩的成績,但就研究性教學改革的目標實現而言,現有實驗室開放制度尚存在以下問題:

3.1 管理制度尚不完善,缺少開放共享平臺

實驗室開放制度的創設歸根到底是為了通過開放實驗室,提升學生的實踐、創新、科研能力。盡管學校提出建立綜合性大學目標之后,各院部均增加科研投入,完善實驗設備,逐步開放實驗室,并取得了一定的實效,但截至目前,學校的實驗室開放管理制度尚不完善:目前實驗室開放相關政策的實施更多是在實驗室管理主管部門主導下由各個學院獨立實施,實驗室設備歸各歸屬部門,各部門之間的管理相對封閉,加之系統的實驗室開放共享平臺建設尚不完善,各學院、部門之間實驗室以及科研信息不透明,缺乏交流,因而實驗室開放制度實施難度較大。其結果除了不利于實驗室開放制度的實施以及形成系統的實驗室開放體系外,也可能導致各實驗室重復購置實驗設備、實驗耗材等,容易造成實驗儀器設備閑置,實驗耗材浪費。究其根源,在于實驗室開放制度不僅僅涉及實驗室的管理,還涉及實驗設備的采購、管理和學生、老師參與實驗室開放項目的激勵措施等多個方面,因而實驗室開放需要聯合相關部門共同制定制度方案,并統一協調實施。

3.2 實驗室開放形式相對單一,數量較少

對于實驗室開放項目類型,盡管學校設置了學生參與科研型、自選實驗項目型、課外科技活動型、學科競賽訓練型四種開放形式,但是在實驗室開放制度實施過程中,實際上學生主持或參與的項目主要集中于學科競賽訓練型,實驗室開放更多地針對學生競賽活動,由老師帶領學生利用實驗室進行課外創新設計,除此之外的開放更多集中于理工科的畢業設計實驗環節,其他類型的實驗室開放形式較少。就研究性教學改革目標的實施而言,其對學生科研創新能力培養來講是遠遠不夠的。學生科研創新能力的培養,既需要創新技能的訓練,也需要通過參與科研活動,進行專業科研能力的鍛煉,以及通過自選實驗項目的實施,提高科學研究能力。

除此之外,實驗室開放項目的數量相對較少,多數實驗室盡管做到了時間上的開放,但內容開放仍然不夠,大多附屬于理論教學,未能形成獨立的開放實驗體系,很多實驗室開放實驗的內容陳舊,僅僅是課內實驗的延續,實驗內容更新慢,學生課內課外都在做同類型實驗,積極性不高,難以滿足學校研究性教學開展的需求。

3.3 指導教師力量不足,積極性不高

實驗室開放項目是在課余時間開展的,在其實施過程中,基于實驗安全等多種原因,要求項目指導教師在項目的實施過程中對學生進行充分的實驗操作指導,也有一些實驗項目由于師資力量的缺乏,需要一個老師指導多個開放項目、多個學生。對指導教師而言,由于學校計劃內的教學、科研任務已經相當繁重,完成學校計劃內的任務后已經沒有太多精力對學生進行指導,且目前實驗室開放項目的立項、結項以及指導學生實施實驗室開放項目等工作還沒有與教師的教學、科研工作量核算掛鉤,配套的實驗室開放保障體系不完善[6],這些均造成指導教師缺乏積極性去指導學生設計并實施有利于培養學生科研創新能力的實驗。教師指導學生的強度不夠,會在一定程度上影響實驗室開放項目的進程和效果,使得研究性教學實施效果大打折扣。

3.4 學生對實驗室開放項目的重視程度不夠

學生是實驗室開放項目實施的主要主體,也是實驗室開放項目實施目標實現的主要受益者。實驗室開放項目的實施需要有學生的參與,且學生只有在指導老師的引導下積極參與實驗過程,才能夠從實驗室開放項目中真正獲得相應的體驗,提升科研創新能力。但依據目前學校的政策,學生無論是進行一般的開放實驗操作還是主持或者參與實驗室開放項目,均不計成績,也沒有學分,加之學生通過項目完成科研論文相對困難且學生尤其是本科生發表論文存在短板,所以,學生參與實驗室開放項目的積極性不高。學生對實驗室開放的重視程度不夠是目前實驗室開放制度實施的一大障礙。

3.5 實驗室開放制度實施保障不足

盡管隨著對學生創新能力培養的重視,學校已相繼完善了實驗室開放制度并圍繞其實施做出了諸多努力,并取得了豐碩的成果。但是由于實驗室開放制度實施的保障措施不足,在一定程度上影響了實施成效。

3.5.1 專職實驗室管理人員不足

專職管理人員是實驗室管理的中堅力量,是實驗室開放制度實施的重要保障,項目實施過程中必須有實驗室專職管理人員參與實驗室的管理和實驗設備的測試指引,因而擁有一支結構合理、業務精湛的專職實驗室管理隊伍是通過實驗室開放實現培養創新科研人才的重要保障。但目前,學校多數實驗室的管理人員是由學院老師或者其他行政人員兼任,加之實驗室專職人員評價體系不完善,現有的實驗室管理人員工作積極性并不高漲。實驗室專職管理人員不足不僅會導致實驗儀器管理、測試和維護人員的缺少,還將產生實驗設備因不合理使用而損壞、實驗耗材浪費等后果,而這些都將影響實驗開放項目的實施效果。

3.5.2 經費投入不足

經費問題是實驗室改革發展的重要問題,經費不足導致實驗室開放受阻。[7]在實驗室開放項目的實施過程中,項目參與人員普遍反映項目實施資助經費不足,一方面,實驗受所需耗材費、測試費等經費限制會導致實驗開放項目無法按計劃實施。另一方面,實驗開放項目成果一般為競賽獲獎、論文、專利等,這項成果的取得也需要一定的經費支持,而經費的不足會在一定程度上影響參與人員獲取高品質成果的積極性。

4 保障研究性教學實施的實驗室開放制度完善路徑

4.1 圍繞研究性教學改革和綜合性大學創建目標,完善實驗室開放管理制度

實驗室開放制度是一個系統工程,實施得當將會打破專業壁壘,推進學科間的相互交叉融合,有助于學校資源的統籌共享,最終助力學校高素質創新型人才培養。因此,在正確認識實驗室開放制度意義的前提下,應積極完善學校相關制度設計,為新形勢下實驗室開放提供科學、規范的運行與管理保障。

首先,實驗室開放管理制度的完善要緊緊圍繞Z高校研究性教學改革以及學校綜合性大學的建設目標,也即一方面,通過制度完善提升學校的研究性教學水平,提升學生的科研創新能力,另一方面,要緊緊貼合學校建設高水平大學的目標,推進管理創新、服務創新,持續提升學校教學質量,培養更多、更高素質的人才。

其次,實驗室開放制度的構建、完善和實施涉及多個部門的協調合作,因此,應當充分協調調動學校各部門的力量。一方面,加強各部門溝通協作,圍繞實驗室開放進行制度的設計完善。另一方面,在制度的實施過程中打破部門管理之間的壁壘,實現實驗室、設備、器材等的互助共享,真正實現實驗室的開放利用。

4.2 加大實驗室多層次開放力度,增加學生參與科研型等研究性實驗開放項目比例

首先,在現有基礎上,繼續加大實驗室多層次開放力度:利用學校已有資源建立基礎訓練實驗室場地開放、專業實驗室開放、科研實驗室開放等多層次的開放體系;增加實驗室開放項目數量,為學生主持或參與實驗室開放項目提供更多機會;通過調研明確學生開放實驗需求,進一步豐富實驗室開放項目種類;延長實驗室開放時間,滿足學生實驗探索的需要。

其次,為了進一步提升學生的科研創新能力,應當根據各專業需求增加學生參與科研型、自選實驗項目型等研究性實驗開放項目比例,鼓勵教師在項目實施過程中對學生研究能力、創新能力的培養。

4.3 建立實驗室開放共享平臺

針對實驗室之間封閉、信息共享不暢通以及實驗室開放過程中的管理障礙,要積極搭乘“互聯網+”、新興移動媒體的便車,在現有基礎上,建立一個連接各個部門、面向全校師生的實驗室開放共享平臺,探索“互聯網+”時代實驗室開放的新模式,打通壁壘,整合學校實驗室資源,促進實驗室的全方位開放,為學生創新思維與科研能力的培養添能助力。具體而言,這個平臺至少要具備以下幾個功能:其一,師生通過平臺能夠了解學校正在實施的實驗室開放項目,對項目感興趣的師生能夠積極參與其中,鍛煉自我。其二,平臺能夠聯通全校所有的實驗室、設備等,部門管理人員、師生通過平臺系統能夠實時了解實驗室或設備的使用狀態、開放使用條件,進行實驗室或者設備使用的線上預約。其三,平臺能夠提供實驗設備的使用、維護操作規程,為師生使用實驗設備提供指引,避免不必要的設備損壞或者器材浪費。其四,實驗室專職管理人員通過平臺能夠錄入和更新實驗室的儀器設備及其操作規程、可預約時間等信息,能夠錄入各類實驗耗材的數量、種類,實時了解所屬實驗室、實驗設備的使用狀態和使用記錄,實時高效地進行實驗室的管理、開放和共享。

4.4 完善激勵機制,提高師生積極性

實驗室開放制度能夠落到實處,積極參與開放項目實施的師生不可或缺,實驗室開放制度的實施能夠取得成效,關鍵還在于提高參與其中的“人”的主觀能動性。學校要適當給教師和學生一定的激勵措施,激發師生參與實驗室開放共享的熱情,才能將實驗室開放落到實處,取得應有的成效。[8]

就對教師的激勵而言,唯有將實驗室開放項目的工作成果落到績效考核上,才能夠真正提高指導老師的積極性。對此,建議學校建立可量化的實驗室開放評價體系、優化學校職稱評審辦法,通過補貼課時或者計算科研教研業績等實驗室開放工作量化方式提高參與老師的工作積極性。

就學生而言,一方面,通過優化創新學分認定和互換制度,提高學生參與實驗室開放,參與學科競賽、科研創新的積極性。另一方面,要突出結果考核,優化個體評價,對于積極參與實驗室開放項目并考核優秀的學生,在評先評優、獎學金評定、研究生推薦方面給予一定的傾斜,激勵學生更加積極主動地投入到實驗室開放項目中,切實提升其科研創新能力。

此外,鑒于當前經費不足導致實驗室開放受阻的現狀,建議增加實驗室開放項目經費支持,每一個實驗室開放項目的經費除了能夠解決基本的耗材消耗問題外,還能夠為項目參與師生取得項目成果提供論文版面費、專利申請費等經費支持,解決師生參與實驗室開放項目實施的后顧之憂。

4.5 建設專職實驗室管理隊伍,健全實驗室隊伍管理與考核體系

專職實驗管理人員是實驗室開放運行的人員保障。針對專職實驗室管理人員不足的現狀,首先,學校應當建立一支穩定專業的實驗室管理隊伍:每個學院都應有專職人員負責學院實驗室的管理、實驗設備的測試、維護等工作。同時也可以提供一些勤工助學崗位,聘請一些有經驗的學生,輔助實驗室管理人員管理實驗室,這樣既加強了實驗室管理力量,又能夠給有需要的學生提供勤工助學的機會。

其次,建立一套獨立的實驗室專職管理人員考核激勵機制:一方面,明確專職管理人員參與開放工作工作量的計算標準,并進行績效獎勵。另一方面,為實驗室專職管理人員制定合理的能力提升和發展規劃,既為實驗室專職管理人員的職業發展提供制度保障,也能夠不斷提升實驗室管理隊伍水平以適應研究性教學改革的需求。通過多維激勵機制,切實提高專職管理人員進行實驗室開放工作管理的積極性。

最后,適時為實驗室管理人員提供專門的學習培訓機會。通過專業系統的培訓,提高實驗室管理隊伍的技術水平和管理水平,促使其能夠更加合理、高效地管理實驗室,做好實驗室開放項目實施的保障工作。

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