礦業工程實驗室改革探索

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一、高校專業實驗室改革途徑與方法

高校專業實驗室的改革可以從實驗室建設理念、管理機制、管理手段與激勵機制等多種途徑進行。

1．1實驗室建設理念

實驗室建設理念是對實驗室功能與作用的總體定位，是實驗室建設與運行的指導思想。高校專業實驗室的建設必須以專業為依托，發揮學科優勢、培養專業人才、鼓勵科學研究、服務社會需求，進而促進學科的繁榮。由此可看出專業實驗室的建設是以專業為前提、以服務社會為宗旨、以實現實驗室與學科相互促進為目的的。因此，高校專業實驗室必須根據學科特點以及學校特色找準自身定位，明確建設理念，從而指導自身改革與發展。

1．2實驗室開放

前文提到高校專業實驗室普遍存在一些問題，制約了自身的發展，其中部分是由傳統的管理機制造成的。在過去一段時間中，國內高校普遍重視理論教學而輕視實驗教學，這造成實驗教學投入不足、創新機制缺失、管理僵化，實驗室每況愈下。2000年前后，國內高校逐漸意識到這一問題，開始進行改革的探索與嘗試，積累了許多寶貴的經驗，其中實驗室開放是一種經過實踐證明了的有效、合理的實驗室管理機制。實驗室開放，是指高校實驗室在時間、空間、內容和教學方法等方面對學生全面開放，由學生自主選擇并進行實驗學習與研究的教學方式，能為學生的主動學習創造一個良好的外部環境。同時開放實驗室可以通過整合教學實驗資源，向全校、社會提供教學、實驗以及科學研究服務，為學生提供參與科學研究與實踐的途徑。目前，實驗室開放已成為業內人士的共識，是各高校專業實驗室改革的方向。實驗室開放有多種模式，根據開放程度將實驗室開放分為全方位開放、預約開放、定時開放、階段性開放，根據開放內容將實驗室開放分為基礎實驗項目開放、綜合設計性實驗項目開放、自選實驗項目開放、科研項目開放，根據開放對象實驗室開放還可分為面向指定專業開放、面向全校開放、面向行業開放和面向社會開放。

1．3管理手段

高校專業實驗室作為重要的教學、科研基地，承擔著實驗教學、人員培訓、科研訓練、科學研究、社會服務等多重功能，特別是隨著設備投入、場地規模、學生人數的不斷增大，實驗室的管理難度愈來愈大，傳統的管理手段因其效率低下已很難適應，信息化、網絡化、智能化的管理方式應運而生。通過信息化、網絡化、智能化的管理平臺，不但可以實現人、財、物的有效管理，還可以保障實驗室的不間斷開放，從而將實驗室人員從繁重的事務性勞動中解脫出來，以更多的精力投入到實驗教學研究和科學研究中。

1．4實驗隊伍建設

國內高校專業實驗室人員主要包括實驗教師、科研教師、實驗技術人員以及相應的管理人員，其中實驗教師、科研教師多由專業教師兼任，其工作重點不在實驗室，因此實驗室對他們的管理約束有限。實驗室的運轉主要依靠專職的實驗技術人員及實驗室管理人員。但實驗技術人員、實驗管理人員在各高校中多處境尷尬。一方面學校重視程度不夠，實驗隊伍話語權有限，因此難以爭取到有利于自身發展的機會;另一方面高校聘用人員學歷門檻高，而實驗隊伍待遇差，新引進人員多以實驗室為跳板，這造成實驗隊伍極不穩定，人員數量日漸縮減，年齡結構整體偏大，學歷層次不高，這又加劇了學校對實驗系列的不滿，這兩者的相互作用造成了現今實驗室的亂象。因此，高校專業實驗室的改革必須解決人的問題，要能夠引進人才、留住人才、發展人才，使人才帶動實驗室的發展。要解決人的問題，首先要解決人員待遇和發展空間問題，在這方面專業實驗室相較基礎實驗室更有優勢。專業實驗室的優勢在于“專業”，通過實驗室開放與實驗資源有償使用，爭取更多的科研項目與社會服務項目，建立公平、合理的激勵機制，激發實驗人員工作熱情，提高實驗室人員待遇，為實驗人員發展提供空間，進而穩定實驗隊伍，吸引更多人才全身心地投入到實驗室教學、科研和建設中來。

二、專業實驗室改革實踐

中國礦業大學礦業工程實驗教學中心是面向礦業工程領域建立的專業實驗室，其前身可追述到1953年北京礦業學院的采礦模型室。中心發展至今已歷60余年，期間也經歷了多種困難，也面臨了以上的各種問題，2000年前后中心開始進行改革，經過10多年的探索與實踐取得了一些成績與經驗。

2．1中心建設理念

礦業工程實驗教學中心依托中國礦業大學礦業工程學科下屬的采礦工程、礦物加工工程和安全工程等國家特色專業與江蘇省品牌專業，根據國家和行業對人才的需求，順應學科不斷交叉融合的發展趨勢，提出了“立足煤炭工業，以礦山開采、安全保障、加工利用等高素質創新人才一體化培養為目標，整合多個專業實驗教學資源，保障資源優化利用與共享，實現實驗教學與科研互動。”的建設理念。這一建設理念明確了中心自身定位，指明了中心的建設與發展方向。在這一理念指引下，經多年建設中心取得了以下幾個方面的成績:(1)基本建立了適應礦業大類一體化培養的“演示與驗證實驗、綜合與設計實驗、創新與前沿實驗”三個層次，“理論教學、工程訓練、創新活動”三大模塊相互交叉、融合滲透的創新實驗教學體系，為煤炭工業培養了大批卓越工程師。(2)中心充分發揮礦業工程一級學科國家重點學科的引導和帶動作用，實現實驗教學與科研互動，及時轉化科研成果，建成了一批優質教學資源。(3)校企聯合，創建了井下“實景”實驗室、虛擬實驗室、常規實驗室一體化實驗教學平臺，提高了課堂效率和實驗教學效果。

2．2實驗室開放制度

中國礦業大學礦業工程實驗教學中心根據自身特點、行業地位及影響力制定了一套完善的開放制度。在實驗教學方面，中心以學生專業培養為重點、以行業服務為己任，實現了本專業學生全方位開放、外專業學生基礎實驗開放的分級開放模式;在科學研究方面，中心全方位開放實驗資源，要求教師以實驗室為依托承擔科研項目，鼓勵學生參與科研任務，并組織、激勵學生以實驗室為依托參與各類實踐大賽與學科競賽;在開放時間方面，中心制定了科學研究實驗、創新實驗、綜合實驗的全天候開放，演示實驗、驗證實驗的定時開放制度。通過實驗室開放，中心每年面向全校10個學院17個專業，3630名全日制本科生開設礦業工程類實驗課程，年實驗人時數達34．8萬，開出實驗項目313項，實驗開出率100%。近三年來，中心承擔近百項科研項目，新增實驗項目73項，自制教學儀器設備37臺套，發表高水平學術論文360余篇，獲省部級以上科研獎勵43項，國家級獎勵11項;先后有17個國家級、15個江蘇省級、33個校級大學生創新訓練計劃項目在中心實施，有5000余名學生接受科研訓練，學生參加全國、省級各類科技競賽和創業活動，獲特等獎1項、一等獎7項、二等獎22項，其他獎勵89項，江蘇省優秀畢業設計(論文)12篇，學生330篇、申請專利407項。

2．3信息化管理平臺

為了提高工作效率、提升管理水平，中心建設了高效、便捷的實驗教學信息化管理平臺。信息化管理平臺包含:網絡化教學資源共享平臺，虛擬、模擬實驗操作平臺，網絡化的實驗教學管理系統(包括實驗教學排課、學生分組、考勤、網絡答疑、實驗成果提交與審閱、實驗資源管理等)，實驗室開放管理系統等。該信息化管理平臺具有以下特點:

(1)豐富的網絡教學資源。網絡教學資源主要包括課程大綱、電子教案、多媒體課件、習題、網上虛擬實驗、網上提問、網上答疑、網上論壇、網上提交作業和報告、視頻錄像、資料下載、相關鏈接等。實驗課程網頁中的虛擬實驗平臺，使學生可隨時隨地完成實驗。中心省級以上精品課程全部上網，訪問者可方便地訪問網頁，下載學習資源。

(2)先進的實驗教學手段。引入煤礦三維模型、現場錄像、煤礦井下工藝過程和生產系統的虛擬動畫、礦井虛擬現實系統等教學資源。解決了過去模型課程教學手段單一、課堂教學和模型教學分離、教學時間緊張、學生分組不合理、教學效果不理想等方面的問題。

(3)實驗資源的高效利用。網絡化的實驗教學管理系統與實驗室開放管理系統優化了中心實驗資源的配置與利用，保障了實驗室開放制度的實施，實現了中心面向多專業、跨行業、多功能的分級開放，確保了實驗資源不閑置、不浪費，充分發揮了其社會價值與經濟價值。實驗教學信息化管理平臺的建成，實現了中心的信息化管理，使中心自身優勢得以充分發揮，有力的保障了實驗教學，合理的調配了實驗資源，為實驗室開放創造了條件。

2．4隊伍建設成果

高校實驗隊伍普遍存在年齡結構偏大、學歷層次不高、人才流失嚴重的問題，為了解決這一問題，中心一方面多方位籌措資金改善實驗資源與環境，促進實驗室建設與發展，提升自身地位與知名度;一方面靠優質的實驗資源、寬松的學術氛圍吸引高層次人才;一方面爭取政策設立了包含正高、副高、中級職稱的專職實驗教師崗位，為人員發展提供空間;一方面靠優質的實驗資源、高層次的實驗隊伍吸引科研項目、籌集科研經費并提供社會服務，利用科研與服務收入反補實驗教學與實驗室建設，增加實驗隊伍收入，達到穩定隊伍的目的。由此形成一套完善的人才引進、培養、發展與穩定的良性運行機制，使實驗室建設與人才培養相互促進、共同發展。經過多年建設中心形成了以工程院院士和國家教學名師為核心、省部級以上人才為骨干，教學科研經驗豐富、骨干力量穩定的高水平實驗隊伍。現今中心共有人員69人，其中兼職13人。在專職56人中，擁有正高級職稱27人、副高級職稱20人，具有博士學歷的人員達43人，人員平均年齡41．3歲。近三年，中心又新增具有博士學歷的青年教師5人，5人晉升正高級職稱、8人晉升副高級職稱。中國礦業大學礦業工程實驗教學中心的改革探索了10多年，取得了一些經驗與成績，這些成績得到了多方面的認可。在2009年中心被教育部確定為國家級實驗教學示范中心建設單位，2012通過了教育部組織的驗收，驗收專家組評價優秀。

三、結語

在注重創新精神與個性化培養的今天，高校實驗室的改革已是必然，這已引起了國內高校的重視，而高校專業實驗室因不同于基礎實驗室的特點，其改革的途徑與方法亟待摸索與創新。中國礦業大學礦業工程實驗教學中心根據自身、學校及行業特點探索了專業實驗室改革的途徑，取得了一些經驗，具有一定的借鑒意義。

作者：徐劍坤 屠世浩 萬志軍 馬文頂 單位： 中國礦業大學 礦業工程學院 礦業工程實驗教學中心