礦業(yè)工程實驗室改革探索

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一、高校專業(yè)實驗室改革途徑與方法

高校專業(yè)實驗室的改革可以從實驗室建設(shè)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(shè)理念

實驗室建設(shè)理念是對實驗室功能與作用的總體定位，是實驗室建設(shè)與運行的指導(dǎo)思想。高校專業(yè)實驗室的建設(shè)必須以專業(yè)為依托，發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢、培養(yǎng)專業(yè)人才、鼓勵科學(xué)研究、服務(wù)社會需求，進而促進學(xué)科的繁榮。由此可看出專業(yè)實驗室的建設(shè)是以專業(yè)為前提、以服務(wù)社會為宗旨、以實現(xiàn)實驗室與學(xué)科相互促進為目的的。因此，高校專業(yè)實驗室必須根據(jù)學(xué)科特點以及學(xué)校特色找準自身定位，明確建設(shè)理念，從而指導(dǎo)自身改革與發(fā)展。

1．2實驗室開放

前文提到高校專業(yè)實驗室普遍存在一些問題，制約了自身的發(fā)展，其中部分是由傳統(tǒng)的管理機制造成的。在過去一段時間中，國內(nèi)高校普遍重視理論教學(xué)而輕視實驗教學(xué)，這造成實驗教學(xué)投入不足、創(chuàng)新機制缺失、管理僵化，實驗室每況愈下。2000年前后，國內(nèi)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(jīng)驗，其中實驗室開放是一種經(jīng)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(nèi)容和教學(xué)方法等方面對學(xué)生全面開放，由學(xué)生自主選擇并進行實驗學(xué)習(xí)與研究的教學(xué)方式，能為學(xué)生的主動學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境。同時開放實驗室可以通過整合教學(xué)實驗資源，向全校、社會提供教學(xué)、實驗以及科學(xué)研究服務(wù)，為學(xué)生提供參與科學(xué)研究與實踐的途徑。目前，實驗室開放已成為業(yè)內(nèi)人士的共識，是各高校專業(yè)實驗室改革的方向。實驗室開放有多種模式，根據(jù)開放程度將實驗室開放分為全方位開放、預(yù)約開放、定時開放、階段性開放，根據(jù)開放內(nèi)容將實驗室開放分為基礎(chǔ)實驗項目開放、綜合設(shè)計性實驗項目開放、自選實驗項目開放、科研項目開放，根據(jù)開放對象實驗室開放還可分為面向指定專業(yè)開放、面向全校開放、面向行業(yè)開放和面向社會開放。

1．3管理手段

高校專業(yè)實驗室作為重要的教學(xué)、科研基地，承擔(dān)著實驗教學(xué)、人員培訓(xùn)、科研訓(xùn)練、科學(xué)研究、社會服務(wù)等多重功能，特別是隨著設(shè)備投入、場地規(guī)模、學(xué)生人數(shù)的不斷增大，實驗室的管理難度愈來愈大，傳統(tǒng)的管理手段因其效率低下已很難適應(yīng)，信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理方式應(yīng)運而生。通過信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理平臺，不但可以實現(xiàn)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(wù)性勞動中解脫出來，以更多的精力投入到實驗教學(xué)研究和科學(xué)研究中。

1．4實驗隊伍建設(shè)

國內(nèi)高校專業(yè)實驗室人員主要包括實驗教師、科研教師、實驗技術(shù)人員以及相應(yīng)的管理人員，其中實驗教師、科研教師多由專業(yè)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(zhuǎn)主要依靠專職的實驗技術(shù)人員及實驗室管理人員。但實驗技術(shù)人員、實驗管理人員在各高校中多處境尷尬。一方面學(xué)校重視程度不夠，實驗隊伍話語權(quán)有限，因此難以爭取到有利于自身發(fā)展的機會;另一方面高校聘用人員學(xué)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(wěn)定，人員數(shù)量日漸縮減，年齡結(jié)構(gòu)整體偏大，學(xué)歷層次不高，這又加劇了學(xué)校對實驗系列的不滿，這兩者的相互作用造成了現(xiàn)今實驗室的亂象。因此，高校專業(yè)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(fā)展人才，使人才帶動實驗室的發(fā)展。要解決人的問題，首先要解決人員待遇和發(fā)展空間問題，在這方面專業(yè)實驗室相較基礎(chǔ)實驗室更有優(yōu)勢。專業(yè)實驗室的優(yōu)勢在于“專業(yè)”，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(wù)項目，建立公平、合理的激勵機制，激發(fā)實驗人員工作熱情，提高實驗室人員待遇，為實驗人員發(fā)展提供空間，進而穩(wěn)定實驗隊伍，吸引更多人才全身心地投入到實驗室教學(xué)、科研和建設(shè)中來。

二、專業(yè)實驗室改革實踐

中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心是面向礦業(yè)工程領(lǐng)域建立的專業(yè)實驗室，其前身可追述到1953年北京礦業(yè)學(xué)院的采礦模型室。中心發(fā)展至今已歷60余年，期間也經(jīng)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(jīng)過10多年的探索與實踐取得了一些成績與經(jīng)驗。

2．1中心建設(shè)理念

礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心依托中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)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(yè)與江蘇省品牌專業(yè)，根據(jù)國家和行業(yè)對人才的需求，順應(yīng)學(xué)科不斷交叉融合的發(fā)展趨勢，提出了“立足煤炭工業(yè)，以礦山開采、安全保障、加工利用等高素質(zhì)創(chuàng)新人才一體化培養(yǎng)為目標，整合多個專業(yè)實驗教學(xué)資源，保障資源優(yōu)化利用與共享，實現(xiàn)實驗教學(xué)與科研互動。”的建設(shè)理念。這一建設(shè)理念明確了中心自身定位，指明了中心的建設(shè)與發(fā)展方向。在這一理念指引下，經(jīng)多年建設(shè)中心取得了以下幾個方面的成績:(1)基本建立了適應(yīng)礦業(yè)大類一體化培養(yǎng)的“演示與驗證實驗、綜合與設(shè)計實驗、創(chuàng)新與前沿實驗”三個層次，“理論教學(xué)、工程訓(xùn)練、創(chuàng)新活動”三大模塊相互交叉、融合滲透的創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，為煤炭工業(yè)培養(yǎng)了大批卓越工程師。(2)中心充分發(fā)揮礦業(yè)工程一級學(xué)科國家重點學(xué)科的引導(dǎo)和帶動作用，實現(xiàn)實驗教學(xué)與科研互動，及時轉(zhuǎn)化科研成果，建成了一批優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。(3)校企聯(lián)合，創(chuàng)建了井下“實景”實驗室、虛擬實驗室、常規(guī)實驗室一體化實驗教學(xué)平臺，提高了課堂效率和實驗教學(xué)效果。

2．2實驗室開放制度

中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心根據(jù)自身特點、行業(yè)地位及影響力制定了一套完善的開放制度。在實驗教學(xué)方面，中心以學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)為重點、以行業(yè)服務(wù)為己任，實現(xiàn)了本專業(yè)學(xué)生全方位開放、外專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)實驗開放的分級開放模式;在科學(xué)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(dān)科研項目，鼓勵學(xué)生參與科研任務(wù)，并組織、激勵學(xué)生以實驗室為依托參與各類實踐大賽與學(xué)科競賽;在開放時間方面，中心制定了科學(xué)研究實驗、創(chuàng)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(xué)院17個專業(yè)，3630名全日制本科生開設(shè)礦業(yè)工程類實驗課程，年實驗人時數(shù)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(dān)近百項科研項目，新增實驗項目73項，自制教學(xué)儀器設(shè)備37臺套，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)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(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目在中心實施，有5000余名學(xué)生接受科研訓(xùn)練，學(xué)生參加全國、省級各類科技競賽和創(chuàng)業(yè)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(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(論文)12篇，學(xué)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(shè)了高效、便捷的實驗教學(xué)信息化管理平臺。信息化管理平臺包含:網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源共享平臺，虛擬、模擬實驗操作平臺，網(wǎng)絡(luò)化的實驗教學(xué)管理系統(tǒng)(包括實驗教學(xué)排課、學(xué)生分組、考勤、網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)等。該信息化管理平臺具有以下特點:

(1)豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源主要包括課程大綱、電子教案、多媒體課件、習(xí)題、網(wǎng)上虛擬實驗、網(wǎng)上提問、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上論壇、網(wǎng)上提交作業(yè)和報告、視頻錄像、資料下載、相關(guān)鏈接等。實驗課程網(wǎng)頁中的虛擬實驗平臺，使學(xué)生可隨時隨地完成實驗。中心省級以上精品課程全部上網(wǎng)，訪問者可方便地訪問網(wǎng)頁，下載學(xué)習(xí)資源。

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

(3)實驗資源的高效利用。網(wǎng)絡(luò)化的實驗教學(xué)管理系統(tǒng)與實驗室開放管理系統(tǒng)優(yōu)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(xiàn)了中心面向多專業(yè)、跨行業(yè)、多功能的分級開放，確保了實驗資源不閑置、不浪費，充分發(fā)揮了其社會價值與經(jīng)濟價值。實驗教學(xué)信息化管理平臺的建成，實現(xiàn)了中心的信息化管理，使中心自身優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，有力的保障了實驗教學(xué)，合理的調(diào)配了實驗資源，為實驗室開放創(chuàng)造了條件。

2．4隊伍建設(shè)成果

高校實驗隊伍普遍存在年齡結(jié)構(gòu)偏大、學(xué)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(huán)境，促進實驗室建設(shè)與發(fā)展，提升自身地位與知名度;一方面靠優(yōu)質(zhì)的實驗資源、寬松的學(xué)術(shù)氛圍吸引高層次人才;一方面爭取政策設(shè)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(fā)展提供空間;一方面靠優(yōu)質(zhì)的實驗資源、高層次的實驗隊伍吸引科研項目、籌集科研經(jīng)費并提供社會服務(wù)，利用科研與服務(wù)收入反補實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)，增加實驗隊伍收入，達到穩(wěn)定隊伍的目的。由此形成一套完善的人才引進、培養(yǎng)、發(fā)展與穩(wěn)定的良性運行機制，使實驗室建設(shè)與人才培養(yǎng)相互促進、共同發(fā)展。經(jīng)過多年建設(shè)中心形成了以工程院院士和國家教學(xué)名師為核心、省部級以上人才為骨干，教學(xué)科研經(jīng)驗豐富、骨干力量穩(wěn)定的高水平實驗隊伍?，F(xiàn)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(xué)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(xué)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(yè)大學(xué)礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心的改革探索了10多年，取得了一些經(jīng)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(xué)示范中心建設(shè)單位，2012通過了教育部組織的驗收，驗收專家組評價優(yōu)秀。

三、結(jié)語

在注重創(chuàng)新精神與個性化培養(yǎng)的今天，高校實驗室的改革已是必然，這已引起了國內(nèi)高校的重視，而高校專業(yè)實驗室因不同于基礎(chǔ)實驗室的特點，其改革的途徑與方法亟待摸索與創(chuàng)新。中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心根據(jù)自身、學(xué)校及行業(yè)特點探索了專業(yè)實驗室改革的途徑，取得了一些經(jīng)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(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院 礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心