21世纪高校实验室工作创新

   面向21世纪，高等教育的目标,就是要培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的全面发展的社会主义建设者和接班人。要实现此目标,必须改革单纯重视知识传授的教育观念,加强素质教育和创新能力的培养。面对这种新形势，作为培养人才重要基地的高等学校实验室，必须及早动手进行规划和创新建设，才能满足高等教育发展的需要。

      一、充分认识高校实验室的地位和作用 在新世纪将要到来的今天,科技革命突飞猛进,自然科学、技术科学和社会科学等相互渗透,科技发展迫切需要现代化的研究手段,人才的培养更需要现代化的实习与实验条件。因此,学校实验室作为培养人才和发展科技的基础,具有极其重要的地位和作用。

       1．高校实验室是进行实验教学,开展科学研究的重要基地。高校实验室是办好高等学校的基本条件之一,在育人方面有其独特的作用,通过实验教学,不仅可以授人以知识和技术,培养学生动手能力和分析问题、解决问题的能力,而且影响人的世界观、思维方法和作风。现代教育理论认为,实验教学对学生认知和发展具有促进的功能,在促进学生认知结构转化方面具有独到的作用,实验教学不仅是为学生学习理论提供感性材料,为理解疑难概念铺设台阶,而且是整个学习的一部分,与理论教育密不可分。经验证明,实验教学与科学研究相结合是培养创新人才的重要途径。　

        2．高校实验室是对学生进行综合素质教育的重要课堂　　加强学生综合素质教育是人才培养的重要内容。高等院校必须重视培养既有扎实理论基础,又有实际动手能力和创新能力的实用型人才,使人才培养能更好地适应经济建设和社会发展的需要。而高校实验室是对学生进行综合素质教育的重要课堂,通过实验教育培养学生具有严谨求实的科学作风,锲而不舍、不畏艰险、顽强拼搏的精神,使学生能将各种理论知识与科学实践相结合,获得解决实际问题的能力,启迪学生探索创新精神,发挥综合潜在能力。

      3．高校实验室是技术创新的有效载体　 科学技术的优势要通过技术创新的复杂过程才能转化为生产力，而高校的实验室是开展教学、科研、学科建设和社会服务的重要阵地,一部分实验室应当成为技术创新的有效载体或为技术创新作出一定的贡献。这是因为: (1)高校的科研任务大多是在实验室里完成的，在实验室里开展技术创新可以使其过程中的若干阶段更早紧密的结合,加速技术创新的进程,提高效益,较之待科研成果研制开发后再找其它载体试产应用具有明显的优势。 (2)实验室与高校内部的各个方面有着密切的联系,通过实验室可充分调动高校各个方面的力量,发挥高校的综合优势为技术创新服务,推动技术创新工作。 (3)通过开展技术创新可以进一步充实和更新实验室的条件,提高技术水平,拓展教学、科研、学科建设和社会服务的功能。 (4)通过开展技术创新,实验室与社会与经济有了更广更深入的接触,可以找到实验室发展的新的增长点。在这过程中,不仅可以实现实验技术的更新,提高培养人才的质量,在当前高新技术迅猛发展和市场经济蓬勃向前的时代,还可为实验室的建设和发展创造出新的增长点,使之跟上时代的步伐。

       二、21世纪实验室建设与创新人才的培养知识经济呼唤创新人才的出现,江泽民同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林。” 为了支持和推进中国高等教育的改革和发展,教育部申请了世界银行贷款启动“中国高等教育发展项目”。其中一个主要目标就是通过对课程和教学法进行系统改革,提高本科基础课程的教学质量。这种系统改革的重要体现和项目的主要资金投入就是实验教学改革和实验教学基地的建设。由此可见,实验教学改革和实验室建设在创新人才培养中已越来越受到广泛的重视。实验室是高校教学、科研的主要基地。但长期以来重理论、轻实践,重知识、轻能力的教学模式,使培养出来的大多数学生缺乏创造性、缺乏分析问题和解决问题的工作能力。创新意识的培养更是无从谈起。高校要解放思想,转变观念,实行以学生为主体,教师为主导,把“学生学”成为学校教学过程中的主要活动。要给学生多一些的自由发展空间,提高学生的学习兴趣和主动性,培养学生的创新意识和能力。因此，加强实验教学是构建培养创新人才体系的重点,也是提高学生创新精神和能力、促进学生个性发展的重要途径。让学生参与科研活动,培养其科研素质和创新能力。专业实验室有较为先进的仪器设备和较高水平的教师,更应摒弃传统的验证性实验,要充分利用专业实验室的有利因素,将科研和专业实验教学有机地结合,将科研工作的内容、手段和目的融合进实验教学,并鼓励学生参与一定的科研工作。面对实际问题,学生会更有兴趣,也往往会有一些新的思维产生。通过参与科学研究,学生可以了解科学研究的过程,体会科研工作的艰辛,看到自己运用学到的知识为社会作出了贡献,更加激发起成就感和创造欲望,形成创新过程的良性循环。开放实验室是培养创新人才的新途径。近年来实验室全面开放已成为学校教学、科研上水平的重要标志。开放实验室不仅是指仪器设备与时间概念上的开放,更是指实验课程、实验项目、研究课题的开放。它以精心设计的课题、优质的管理、良好的仪器设备和一定的实验研究基金鼓励和吸引教师、研究人员和学生参与,并为学生开展课外科技活动提供了良好的环境。有经验丰富的教师作指导,这种结合课堂教学、实验教学的学生科技活动,富有趣味性、科学性、实用性和挑战性。学生在开放实验室这个创新活动基地内,充分发挥他们的想象力与创造力,做出了令人欣慰的成绩。

       三、新世纪高校实验室的工作创新面对21世纪来临及知识经济的挑战,我国《高等教育法》规定:“高等教育的任务是培养有创新精神的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。”因此，作为培养人才重要基地的高等学校必须推进高等学校实验室创新工作,进一步加强对学生素质教育和实践能力的培养。

       （一）实验室工作体制的创新 在知识经济时代,世界科技发展的新特点是既高度分化,又趋向综合,表现为各学科广泛交叉、相互渗透,新学科、边缘学科不断生成。这就要求高校实验室必须改革按课程来设置实验室, 实行“三级管理,以室为主”的封闭式管理体制，建立起按学科群设置综合实验室(或实验中心)的新体制,实行校、院(系)二级管理体制,向着“规模、结构、质量、效益”四者协调、合理的方向发展。校系二级管理,是以系(部)为主,多层次、开放式实验室管理新体制。以校(院)、系(部)二级管理,按照学科(专业)相近,实验方法手段设备相似进行相应调整合并,联合建立一些共同使用的开放型专业实验室,重新定位,优化配置,资源共享,按其功能和服务范围分属校(院)、系(部)领导,使之成为高校实验室的主要形式。其中综合实验室(或实验中心)为教学实践型实验室,应打破狭窄学科的分类,按学科群的研究层次和研究方向进行统一规划。基础层次的实验应注重于配合各专业理论课的教学,以演示性、验证性、基础性的实验操作为主,增强学生对理论的理解与记忆,培养学生严谨的科学态度和基本的操作技能,熟悉并初步掌握实验仪器与设备的使用。综合层次的实验则应该形成独立授课体系,综合现代科技发展的新知识、新技术和新实验方法,精心选择综合性、先进性、新颖性、应用性强的实验来激发学生的求知欲,培养学生综合把握和运用学科群知识的能力。科研层次的实验则要在优秀实验教师与技术人员的指导下,鼓励学生从科研项目中、社会生产实践中或教学改革中寻求研究课题,独立设计,自查资料、自拟实验方案,进行探索性、创造性实验。实验室的体制创新为塑造知识经济所要求的创新型人才提供了有力的保障。

      （二）转换管理机制,健全创新制度 衡量一个实验室工作水平的高低,除了看技术水平外,还要看实验室工作管理情况。结合新的实验室管理体制,建立一套规范、科学合理的管理规章制度,加强监管,将大大提高实验室的综合效益。即：　 ①实验设备管理,包括计划、日常事务、技术、使用管理制度; ②实验器材管理,包括药物、仪器管理制度; ③实验室环境管理。实验室的安全防护、环境保护等各项规章制度; ④实验室人员管理。实验室主任和各类人员岗位责任制,考核制度,奖罚制度,构建实验技术人员评价指标体系,充分发挥考核的导向作用,明确各类人员的权、职、责和具体要求,实行分工负责制; ⑤建立实验室工作档案,为实验教学的改进提供可靠依据; ⑥实验室仪器设备实行专管共用、有偿占用制度。另外，还要引入新型的激励机制和竞争机制，激发鼓励实验技术人员,充分发挥实验技术人员的积极性和创造性,使每个人都切实感到力有所用,才有所展，从而自觉地为实现实验室工作目标而贡献聪明才智,主动高效有序运作,充分发挥其主观能动性,其包括物质激励(个人奖励、集体奖励及再投入等)、精神激励和运作机制——定岗、定员、培训、考核、奖惩(评优)、职称评聘等。所有这些制度和机制创新都必须围绕着有利于调动实验人员的积极性、主动性和创新性;有利于实验人员主动参与培训,形成人人接受终身教育,不断更新知识,吸取现代新知识、新技术、新手段、新方法、新工艺、新管理;有知识经济与高校实验室工作的创新利于实验人员产生危机感和形成竞争机制;有利于促进实验人员智慧才能的发挥。　

       （三）加强实验教学的创新 实验教学是培养学生理论联系实际、分析问题、解决问题能力的重要教学环节。它不仅仅是为了传授学科知识、验证学科理论、掌握实验操作的基本技能,而且通过实验培养学生的设计思维、开拓意识、创新能力、科学素质和动手能力。为了达到这样的目标,必须克服实验教学附属于理论教学中的不足,摆脱理论课对实验教学的束缚,建立起实验教学自己的独立体系。在此基础上,可全面实行实验教学学分制,让学生自由地选择实验教学内容和实验时间,只要取得规定的实验教学学分,就可确认他已修满实验教学的任务。在实验教学的创新中,要改变以验证性实验为主的局面,逐步减少这类实验的比例,增加扩大知识面的、综合性、设计性与创造性实验,按照基础训练——综合实验——设计创新实验三个层次组织实验教学,同时更新实验设备,运用现代化教学手段,编写、引进新型实验教材,全面开放实验室,为培养学生动手能力与创新能力创造条件。实验教学内容还应当与当前新的技术相结合,紧跟学科研究的最新动态,尽可能地将科研成果引入实验教学之中,使实验教学具有先进性、代表性、方向性，从而提高学生的综合素质能力,适应21世纪和知识经济对人才培养的要求。　

       （四）实验教学手段的创新 实验教学手段的创新也是培养具有创新性高素质人才的技术保障。综合运用录像、幻灯、投影、CAI多媒体、网络教育等多种现代化的教学工具,产生文、声、像并茂的效果,刺激学生的科学灵感,强化知识的印象,加大知识信息传播的力度与深度。今后这些视听教学工具还应向自动化、微型化、高技术化方向发展,充分发挥智能化实验教学的作用。知识经济时代的特征是信息化、网络化和全球一体化。从高校教育事业发展的动态形势看,由于计算机网络技术的迅速发展,远程教育体系已开始建立,而且可以预料,这种教育模式将得到快速发展。不远的将来课堂理论教学的一部分甚至大部分将逐步被这种先进的远程教育方式所取代。利用卫星电视教育网络系统的远程实验教学,能促进开放教育的发展,弥补实验仪器设备的不足,并可实现“高、新、尖”实验资源的共享。还可以进行异地实验教学的现场直播,共享实验专家的优质教学和实验教学资源,提高教学水平,扩大教育规模。多媒体技术与计算机网络通讯技术的成功嫁接、诞生了多媒体计算机网络。利用多媒体计算机网络的远程实验教学,不但具有卫星电视教育系统所具有的教学功能和特点,而且具有存储信息量大、传播速度快、控制自由、模拟现实和交互式地交流教学信息的优势,为受教育者提供一个逼真的仿真环境和更直观的模拟操作训练、模拟实验和考试环境,节省了真实操作训练,实验和考试所需用的大量人力物力和财力。实现了教育资源的共享、对提高实验教学质理和效益、培养高素质的创新人才都具有积极的推动和促进作用。

      （五）加强实验技术人员的知识创新新的形势下,实验室的一切工作,都需要靠具有创新观念的人进行策划和操作,才能适应21世纪和知识经济对高等学校实验室工作的要求。实验技术人员是实验室工作的主体,他们的知识水平高低将是影响实验室工作开展的重要因素之一,在科学技术发展迅速,知识日新月异的今天,要求每个人都要不断更新自己的知识,把终身学习作为自己生活的一部分。只有不断地加强对实验技术人员的培训,形成人人接受终身教育,不断地更新知识,吸取现代化新知识、新技术、新方法才有可能在实验室工作中做出创造性或创新性的事。只有经过各种培训学习,才能提高实验技术人员或队伍的整体素质,从而为实验室创新工作提供人才保证。为更好开展实验室的创新工作, 实验技术人员要树立起以学生实践为中心以及服务于教学和科研的观念。实验室工作的重要任务:一是为学生提供良好的实践环境,提高学生的实践能力;二是为实验教学和科研工作提供一个良好的环境条件,保证顺利完成教学、科研的各项任务。改变过去实验室只为实验教学服务的思想,充分发挥实验技术人员的才能和智慧,去满足学生实践的需求,培养实验技术人员甘当教师和科研人员的助手,树立服务观念,倡导奉献精神。

      （六）加强实验室仪器设备的技术创新 根据《面向21世纪教育振兴行动计划》,2000年,全国高等教育的入学率将达到11%,2010年将达到15%。江苏省作为经济和教育发达地区,到2010年,在校学生将达到适龄人数的30%。各高校根据高等教育的发展形势,制定出自己的发展目标,在校学生人数将大幅度增加,与现有在校生人数相比,将增加为现在的3-4倍。面对这种大发展的形势,高校实验室的硬件建设已迫在眉睫。另外，专业实验室将面临又一次大的专业调整,一批新专业和新学科将涌现出来,而一部分专业将被调整、合并甚至淘汰。在实验设备的投资上,要加大对这些新专业实验教学所需设备的投资,大力扶持新专业、新学科,同时要做好现有设备的改造和功能开发,充分挖掘现有仪器设备的潜力。实验教学设备除了在数量上满足要求以外,同时应该注意“质量”建设。科学技术在飞速发展,新设备、新技术不断涌现。为科学研究的前沿阵地,应该拥有最先进的设备。但高校实验设备的现状不容乐观,在高校实验室,特别是专业实验室拥有的常规实验教学仪器设备中,大部分是20世纪80年代的产品。这些设备在技术、操作性能及精确度上已不能满足实验教学的需要,应积极引进先进的仪器设备,以满足人才培养的需要。实验室的面积也将面临一次大的冲击,现有的实验室面积已远不能满足发展的需要。招生人数的增加,对于基础课实验室的压力较大,招生人数增加3-4倍,即使考虑增加实验课循环次数等因素,实验室面积也要增加2-3倍,才能满足教学发展的要求。专业实验室可以通过调整、合并等方式,充分利用现有的实验室面积,只需增加少量的面积就可以满足教学的要求。两者综合考虑,实验室的面积需要增加到目前的2倍。高校应加强对实验室基础建设的规划,在开展实验室基础建设时要有超前意识,以满足时代发展对于实验室功能的需要。面对知识经济，高等教育需要改革和发展,高校实验室工作面临着新的历史任务,困难与希望同在,挑战与机遇并存。高校实验室要认清形势,明确方向,把握时机,挑战未来。

参考文献：

 1．王桂玲．21世纪高校实验室改革与发展的思路．南京理工大学学报（社会科学版），2000（4）：80-83

2．田能瑾．面向21世纪对实验教学改革的思考．实验室研究与探索，2000（4）：5-10

3．由长延等．国家重点实验室创新问题探析．实验技术与管理，1999（2）：8-11

4．李璇等．构建现代化高校实验室工作新模式．中央民族大学学报（自然科学版），1999（2）：166-169