新形勢下高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理改革

0實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相對滯后,制約了創(chuàng)新人才培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)效益高實(shí)驗(yàn)室在大學(xué)中占有不可替代的地位。中學(xué)的實(shí)踐、實(shí)踐和工程技能對培養(yǎng)創(chuàng)新人才、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)興趣和技能非常重要。然而,在世界科技飛速發(fā)展的今天,高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和手段普遍落后于學(xué)科發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際,實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍普遍存在建設(shè)滯后、高層次人員匱乏,實(shí)驗(yàn)室普遍存在重建設(shè)、輕管理、重“硬件”建設(shè)、輕“軟件”建設(shè)等問題,嚴(yán)重制約著創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室效益提高。因此,新形勢下高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理顯得尤為重要,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段,加快實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的任務(wù)迫在眉睫。創(chuàng)建于1896年的上海交通大學(xué),把建設(shè)世界一流大學(xué)作為戰(zhàn)略目標(biāo),把培養(yǎng)創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才作為人才培養(yǎng)目標(biāo)。尤其2008年以來,學(xué)校以“進(jìn)一步完善交大特色研究型大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”為主題,開展全校范圍的教育教學(xué)改革大討論,形成了知識傳授、能力建設(shè)、人格養(yǎng)成“三位一體”的育人理念,修訂本科人才培養(yǎng)方案,構(gòu)筑本科人才培養(yǎng)目標(biāo)體系,建設(shè)新的課程體系。秉承“重實(shí)踐、求創(chuàng)新”的辦學(xué)傳統(tǒng)和特色,加大實(shí)踐教育教學(xué)改革力度,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面展開了一系列改革與探索,取得了顯著成效。1實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)體系,學(xué)校構(gòu)建了全方位、多層次、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,明確了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生知識、能力和素質(zhì)等培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托學(xué)科建設(shè)和發(fā)展,力求基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研、工程應(yīng)用相結(jié)合;加強(qiáng)自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究與開發(fā),推進(jìn)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí);探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。(1)突出點(diǎn)目數(shù),重視校企合作和產(chǎn)學(xué)研合作為充分發(fā)揮研究型大學(xué)雄厚的科研優(yōu)勢,推動教師科研成果向本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學(xué)校于2007年啟動了“上海交通大學(xué)特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”建設(shè)和評審工作。至2010年,共建成116項(xiàng)特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,資助經(jīng)費(fèi)210余萬元。通過特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè),一批擁有高水平科研項(xiàng)目和科研成果的教授將自己最新的科研成果轉(zhuǎn)化為本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)。如機(jī)械與動力工程學(xué)院的“長江特聘教授”王如竹老師將國家杰青項(xiàng)目的研究成果轉(zhuǎn)化成本科生教學(xué)用“再吸附性能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”教學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時,各院系高度重視、精心組織科研轉(zhuǎn)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作,建設(shè)了一批院級特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開設(shè)了一批由國家自然基金、杰青基金、863計(jì)劃等項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化的本科實(shí)驗(yàn)。特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將最新科研成果注入實(shí)驗(yàn)教學(xué),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入科研前沿,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課的積極性和興趣,加深對科學(xué)研究的認(rèn)識,提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。(2)自主探究、探究鼓勵開設(shè)自主實(shí)驗(yàn)課程或設(shè)立自主實(shí)驗(yàn)?zāi)K,鼓勵學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題、分析問題和解決問題的能力和創(chuàng)新精神,鼓勵個性發(fā)展。如力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,從2008年開始探索“動態(tài)測試與分析技術(shù)”自主實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生以小組形式,自選課題,自定時間,自擬方案,自建實(shí)驗(yàn)。盡管是同一門課,由學(xué)生自主提出并開展的研究課題五花八門,充分體現(xiàn)了各自不同的研究興趣和思路,如寢室浴室水龍頭振動測量、空間桁架模態(tài)分析、脈搏傳感器設(shè)計(jì)與測量等。課程結(jié)束撰寫實(shí)驗(yàn)論文并進(jìn)行答辯。再如交大密西根學(xué)院的機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,除上述要求外,還有明確的工程要求、成本限制、性價比考量。該課程要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)并制造一個可工作的測試裝置。學(xué)生按小組方式,自主選題,合作完成測試內(nèi)容的確定、測試原理的分析、測試裝置的設(shè)計(jì)、材料選擇購置、零部件的采購加工和最后的裝配調(diào)試。由學(xué)生提出并完成的自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將理論知識與工程實(shí)驗(yàn)、生活實(shí)際相結(jié)合,如葉片形狀對用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電性能的影響、靠近宿舍的A4公路對學(xué)生健康的影響等。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ饺谧灾餍?、合作性、研究性、?shí)踐性于一體,以學(xué)生為主,學(xué)生興趣高,主動參與性強(qiáng),創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力得到提高。(3)基于不同的課程設(shè)計(jì)和制作4個課的教育設(shè)計(jì)案例交大密西根學(xué)院與工程訓(xùn)練中心互相配合,運(yùn)用CDIO(構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-操作)的創(chuàng)新工程教育模式,以產(chǎn)品研發(fā)的CDIO全過程為能力培養(yǎng)載體,深化工程教育改革。如在課程工程設(shè)計(jì)I、工程設(shè)計(jì)II的教學(xué)中,學(xué)生4人一組分別進(jìn)行了“U盤與激光筆”、“提升裝置”項(xiàng)目的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作。CDIO教學(xué)模式培養(yǎng)了學(xué)生的理論應(yīng)用能力、自學(xué)能力、協(xié)作能力以及工程系統(tǒng)適應(yīng)能力,增加了學(xué)生的成就感,深受學(xué)生歡迎。為了全面推進(jìn)工程實(shí)踐與創(chuàng)新教學(xué)體系建設(shè),2009年工程訓(xùn)練中心建設(shè)了“實(shí)學(xué)創(chuàng)新工坊”,配備較先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備,提供斯特林引擎模型創(chuàng)新制作等先進(jìn)教學(xué)手段,為學(xué)生提供了CDIO工程實(shí)踐與創(chuàng)新平臺。2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍是一流大學(xué)建設(shè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要支撐力量。近年來,學(xué)校注重實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè),在崗位設(shè)置、待遇和培訓(xùn)等方面采取激勵措施,努力建設(shè)一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、骨干穩(wěn)定的高水平實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍。例如:①從2006年開始,實(shí)施實(shí)驗(yàn)室工程技術(shù)系列“輝煌計(jì)劃”,3年一期,每年投入280萬元,加大對實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的獎勵津貼,穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍。目前,已實(shí)施兩期,第一期已經(jīng)結(jié)束,第二期聘任實(shí)驗(yàn)技術(shù)崗235個,其中一級崗1人,二級崗14人、三、四級崗各110人。②2008年起,實(shí)施“晨星計(jì)劃”,主要面向35歲以下青年。2008年和2009年共評出實(shí)驗(yàn)工程技術(shù)系列后備人才獎65人,以調(diào)動青年人才獻(xiàn)身實(shí)驗(yàn)工程技術(shù)工作的積極性創(chuàng)造性,促進(jìn)青年人才脫穎而出。③2009年以來,學(xué)校每年組織實(shí)驗(yàn)室骨干“相聚周末”活動,學(xué)習(xí)交流,放松身心。④1989年以來,每年評選實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)工作者,樹立標(biāo)桿,引領(lǐng)示范。⑤開展多種形式的培訓(xùn),提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平和整體素質(zhì)。學(xué)校選派實(shí)驗(yàn)室骨干出國交流、考察或進(jìn)修,鼓勵實(shí)驗(yàn)人員參加國內(nèi)外相關(guān)工作會議,鼓勵并創(chuàng)造條件讓青年實(shí)驗(yàn)人員在職攻讀學(xué)位。每年組織實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員安全培訓(xùn),加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理;2009年組織院系實(shí)驗(yàn)室秘書培訓(xùn)班,提升院(系)實(shí)驗(yàn)室管理水平;2010年11月即將舉辦實(shí)驗(yàn)室主任培訓(xùn)班,著力加強(qiáng)一流實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)涵建設(shè)。3宇洲射線實(shí)時探測器學(xué)校鼓勵教師和實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要,結(jié)合學(xué)科發(fā)展和科研成果,自制教學(xué)儀器設(shè)備,不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。近年來,物理、力學(xué)、機(jī)械等教學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制出一大批自制教學(xué)儀器設(shè)備,在激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性方面成效顯著。如物理實(shí)驗(yàn)中心自行研制開發(fā)的“宇宙射線實(shí)時探測器”是粒子物理學(xué)方面難得的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器,可用來觀察肉眼看不見的基本粒子的運(yùn)動和變化情況,使教科書上的名詞和概念轉(zhuǎn)變成科學(xué)的生動直觀的體驗(yàn),能充分激發(fā)學(xué)生對粒子物理學(xué)的無限想象空間。該儀器在國內(nèi)尚屬首創(chuàng),其教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果極佳,而成本僅為國外同類產(chǎn)品的三分之一。目前已被浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)等幾十所高校采納使用,并被納入其物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。該儀器也是一種效果極佳的科普教育設(shè)備,被中國國家科技館、上?？萍拣^等國內(nèi)許多科技館采納使用。在物理實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,完全自制的教學(xué)儀器設(shè)備占48%,部分自制的占7%,外購的僅占45%。在第二屆全國高校實(shí)驗(yàn)室工作論壇中,我校研制的“JDEE-6014型虛擬儀器實(shí)驗(yàn)儀”等3臺教學(xué)儀器設(shè)備獲得論壇自制教學(xué)儀器設(shè)備展示優(yōu)秀成果獎,學(xué)校獲得最佳組織獎。4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理，營造網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境(1)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理平臺學(xué)校加快校級實(shí)驗(yàn)室管理信息平臺建設(shè),充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開展實(shí)驗(yàn)室管理信息化建設(shè),促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源共享和高效運(yùn)行,不斷提高實(shí)驗(yàn)室管理水平和服務(wù)水平。近年來開發(fā)并投入使用的主要校級平臺有:①資產(chǎn)綜合管理信息系統(tǒng),從2010年5月起,儀器設(shè)備固定資產(chǎn)入庫實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、無紙化操作,并與財務(wù)對接設(shè)備入庫和報銷業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備帳與財務(wù)帳持平。②實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理平臺,2010年3月啟用,面向?qū)W校、院系、實(shí)驗(yàn)室等各級實(shí)驗(yàn)室管理和工作人員,開展網(wǎng)上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、事務(wù)性工作辦理和信息統(tǒng)計(jì)匯總,實(shí)現(xiàn)集成化管理、網(wǎng)絡(luò)化辦公、“無干擾”報送等功能。③本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)教務(wù)處、實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備處、院系、實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息的共享,減少實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)和申報工作量。④大型儀器設(shè)備共享服務(wù)平臺,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備資源校內(nèi)外共享和對大型設(shè)備運(yùn)行的有效監(jiān)管。為適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,各實(shí)驗(yàn)室不斷建設(shè)并完善自己的實(shí)驗(yàn)室管理信息平臺,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理。如物理實(shí)驗(yàn)中心開發(fā)了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化平臺,提供網(wǎng)上選課、網(wǎng)上預(yù)習(xí)和內(nèi)部管理三大功能,為物理實(shí)驗(yàn)課程開放式教學(xué)服務(wù)。值得一提的是網(wǎng)上預(yù)習(xí)系統(tǒng),又叫開放式學(xué)習(xí)系統(tǒng)(OLS),提供實(shí)驗(yàn)基本介紹、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)儀器介紹、實(shí)驗(yàn)圖片展示、思考題及提示、實(shí)驗(yàn)參考資料等豐富教學(xué)信息,不僅面向校內(nèi)學(xué)生,而且面向全國各地各類人員,無需注冊,為全社會提供了優(yōu)質(zhì)、免費(fèi)、開放的物理教育資源。(2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理評估工作從1989年開始,學(xué)校每年都開展實(shí)驗(yàn)室評估和先進(jìn)評選活動。近年來,根據(jù)國家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)要求和學(xué)校實(shí)際,不斷修訂實(shí)驗(yàn)室評估指標(biāo)。目前,實(shí)驗(yàn)室管理評估內(nèi)容覆蓋管理模式、隊(duì)伍建設(shè)、設(shè)備管理、安全管理、環(huán)境衛(wèi)生等多個方面。通過實(shí)驗(yàn)室評估,宣傳學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理制度和規(guī)范,了解實(shí)驗(yàn)室的貫徹執(zhí)行情況,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化建設(shè)。在實(shí)驗(yàn)室評估的基礎(chǔ)上,評選實(shí)驗(yàn)室(管理)先進(jìn)集體,樹立了物理實(shí)驗(yàn)中心、工程訓(xùn)練中心等典范,推動了全校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理整體水平的不斷提高。5參與各級科研計(jì)劃,明確科研分工、競爭優(yōu)勢學(xué)校高度重視學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng),以實(shí)驗(yàn)室為創(chuàng)新基地,構(gòu)建了融國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、上海大學(xué)生創(chuàng)新活動計(jì)劃、校級大學(xué)生科研計(jì)劃和院(系)級科技創(chuàng)新于一體的本科生科研計(jì)劃體系。校級計(jì)劃不斷擴(kuò)充,包括2001年啟動的本科生研究計(jì)劃(PRP)、2009年啟動的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐計(jì)劃、2010年啟動的大學(xué)生暑期科研見習(xí)計(jì)劃等。目前,我校三分之二以上本科生參與到各級科研計(jì)劃之中。2007年以來,依托市級以上創(chuàng)新項(xiàng)目研究,公開發(fā)表論文64篇,其中10篇為SCI收錄論文,2篇為EI收錄論文;申請專利20項(xiàng);獲得上海市級以上國內(nèi)外高水平學(xué)科競賽獎項(xiàng)25個,包括國際基因工程機(jī)器大賽金獎、全國大學(xué)生智能