莊文芹, 謝世朋, 邵文澤

(南京郵電大學(xué) 江蘇省圖像處理與圖像通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 南京 210003)

習(xí)近平總書記曾多次強(qiáng)調(diào)“發(fā)展是第一要?jiǎng)?wù),人才是第一資源,創(chuàng)新是第一動(dòng)力”[1]。在這樣的時(shí)代背景下,如何進(jìn)行“創(chuàng)新”人才培養(yǎng)已成為理工科高校教育改革的重點(diǎn)。從教育改革的角度來說,讓學(xué)生積極參與到實(shí)踐中,才是提高創(chuàng)新力的關(guān)鍵,理工科高等院校則可通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[2]。但當(dāng)前理工科高校實(shí)驗(yàn)室資源的利用率較低,學(xué)科之間關(guān)聯(lián)度不強(qiáng),實(shí)驗(yàn)資源封閉,不能夠充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室對(duì)人才培養(yǎng)的作用。因此,突破傳統(tǒng)封閉式的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式,建立資源共享的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)十分必要。

1 理工科高校院系實(shí)驗(yàn)室資源共享存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率低

實(shí)驗(yàn)室功能重理論操作輕實(shí)踐創(chuàng)新。從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室功能來說,理工科高校實(shí)驗(yàn)室屬于科研和教學(xué)的輔助設(shè)施。通常情況下,理工科的課程教學(xué)以驗(yàn)證性內(nèi)容居多,因此實(shí)驗(yàn)室也多被用于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué),而涉及引導(dǎo)學(xué)生操作性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)較少,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固化,學(xué)生實(shí)踐能力提升受到限制。

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備未得到充分利用。由于傳統(tǒng)理工科封閉式教學(xué)模式的局限性,實(shí)驗(yàn)室能夠被利用的器材、設(shè)備相對(duì)較少[3]。盡管不少高校引進(jìn)了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材,但是能夠被充分利用到課程實(shí)驗(yàn)中的卻很少。特別是普通高校,新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備購置量不足且利用率低,不能順應(yīng)當(dāng)前瞬息萬變的科技發(fā)展,不利于理工科應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[4-5]。

1.2 學(xué)科之間缺乏交叉性

隨著科技水平的不斷發(fā)展,學(xué)科之間及專業(yè)之間的聯(lián)系日益緊密,社會(huì)和企業(yè)對(duì)復(fù)合型人才的需求越來越大,這就要求高校打破專業(yè)局限性,大力培養(yǎng)復(fù)合型人才。但是理工科高校學(xué)科劃分較細(xì),不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分也較細(xì),各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容過于具體,彼此之間過于獨(dú)立,不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目交叉性不強(qiáng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,往往只能掌握本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,一旦遇到綜合性較強(qiáng)的多學(xué)科交叉實(shí)驗(yàn),往往束手無策[6]。實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的相互獨(dú)立性,在很大程度上限制了工科實(shí)驗(yàn)的拓展,學(xué)科之間的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目資源不能共享,學(xué)科交流及實(shí)驗(yàn)室開放程度受限。

1.3 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)信息缺乏規(guī)范性

在互聯(lián)網(wǎng)和信息化背景下,不少理工科高校校內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室建立了信息共享平臺(tái)。然而從校院兩級(jí)管理角度看,這些信息并不能完全實(shí)現(xiàn)共享。

首先,校內(nèi)信息共享通道不暢通。校內(nèi)各院系的實(shí)驗(yàn)室信息在輸入、輸出過程中,往往存在信息不對(duì)稱情況,例如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)人數(shù)、班級(jí)等信息不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)而充分的共享。

其次,各院系實(shí)驗(yàn)室信息數(shù)據(jù)缺乏規(guī)范性。學(xué)校的各院系都有自己的信息數(shù)據(jù)平臺(tái)及信息數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn),還有一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)(如一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果)屬于院系秘密,無法共享[7-8]。這就使得實(shí)驗(yàn)室信息數(shù)據(jù)要么由于分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不便共享,要么由于保密需要不能共享。

1.4 實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間、師資隊(duì)伍、教學(xué)方法存在局限性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間固定。實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間一般就是實(shí)驗(yàn)課程或課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)班級(jí)和人數(shù)都要服從統(tǒng)一安排,要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)之外,實(shí)驗(yàn)室是不對(duì)學(xué)生開放的。實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間的限制,不利于實(shí)驗(yàn)室資源的充分利用。

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的師資資質(zhì)過于單一。理工科高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)師資隊(duì)伍主要由專業(yè)授課教師組成,師資資質(zhì)過于單一,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高[9]。

缺乏多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。由于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)在操作、驗(yàn)證、空間、設(shè)備方面的局限性,一些多樣化的教學(xué)方法不能完全引入,使實(shí)驗(yàn)室教學(xué)借助現(xiàn)代教學(xué)手段的可能性受到限制。

2 理工科高校院系實(shí)驗(yàn)室資源共享平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

2.1 利用和拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)備各項(xiàng)服務(wù)功能

實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)設(shè)備的充分利用。理工科實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備分為常用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備,其中部分科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)該投入到實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中,一些大型、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,也可以恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中,從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)設(shè)備的充分利用[10]。

定期購置和維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。為了確保理工科高校各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室課程、實(shí)驗(yàn)研發(fā)的正常進(jìn)行,必須對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行定期的維修和保養(yǎng),同時(shí),要與時(shí)俱進(jìn)地積極引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備,為高校教學(xué)和科研活動(dòng)提供資源保障。

充分發(fā)揮校外實(shí)習(xí)基地作用。在確保理工科高校日常實(shí)驗(yàn)室教學(xué)基礎(chǔ)之上,還應(yīng)積極推廣校外實(shí)習(xí),充分利用實(shí)習(xí)單位的儀器設(shè)備資源,并讓學(xué)生實(shí)際參與公司項(xiàng)目,例如將信息工程相關(guān)專業(yè)的模式識(shí)別、信號(hào)與信息處理、計(jì)算機(jī)等專業(yè)課程內(nèi)容與大數(shù)據(jù)處理、深度學(xué)習(xí)、人工智能等社會(huì)實(shí)踐聯(lián)系起來的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。校企雙方應(yīng)建立可持續(xù)發(fā)展的互動(dòng)合作機(jī)制,在資源共享的原則下共同培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和社會(huì)實(shí)踐能力。

2.2 整合多學(xué)科工程實(shí)踐

挖掘?qū)W科間的關(guān)聯(lián)“點(diǎn)”。對(duì)于理工科高校來說,各學(xué)科之間存在著或多或少的聯(lián)系,這些學(xué)科間的關(guān)聯(lián)“點(diǎn)”將實(shí)驗(yàn)室資源緊密地聯(lián)系在一起。實(shí)驗(yàn)室資源共享建設(shè)中,有必要整合多學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,完善相關(guān)實(shí)驗(yàn)信息。例如,可以將工業(yè)技術(shù)和電子技術(shù)等關(guān)聯(lián)起來,形成“實(shí)驗(yàn)+平臺(tái)”的教學(xué)模式,將教學(xué)課程、科研實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)聯(lián)系起來,既可充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,又有利于培養(yǎng)集專業(yè)型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型為一體的理工科人才。

積極吸納社會(huì)資源。理工科高校大多開展了“校企合作”的教學(xué)模式,適應(yīng)社會(huì)企業(yè)的人才需求,培養(yǎng)社會(huì)緊缺和企業(yè)需要的應(yīng)用型人才[11-12]。在實(shí)驗(yàn)室資源共享建設(shè)中,還應(yīng)將學(xué)科實(shí)驗(yàn)與企業(yè)實(shí)訓(xùn)結(jié)合。以通信工程、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)為例,在確?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上,引進(jìn)大數(shù)據(jù)處理、人工智能、人臉識(shí)別、區(qū)塊鏈等熱門的工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將社會(huì)實(shí)訓(xùn)作為開放實(shí)驗(yàn),構(gòu)建“前校后廠”的工學(xué)交替的教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科相互滲透及實(shí)驗(yàn)室資源的共享與開放。需要注意的是,在建立“前校后廠”實(shí)訓(xùn)基地的同時(shí),要引進(jìn)國際先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施,以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,立足于科研創(chuàng)新,還要進(jìn)一步補(bǔ)充和優(yōu)化工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師隊(duì)伍。

2.3 建立實(shí)驗(yàn)室信息資源共享庫

完善實(shí)驗(yàn)室信息資源共享渠道。理工科高校內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室信息共享系統(tǒng),應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室信息資源的信息化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化。信息化是指完善各個(gè)院系的專業(yè)信息,確保信息數(shù)據(jù)的完整性和時(shí)效性,對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整；智能化是指對(duì)學(xué)生、教師的身份進(jìn)行智能認(rèn)證,根據(jù)不同的用戶類別,開放相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室信息資源,并提供網(wǎng)絡(luò)信息預(yù)約服務(wù),使每一位用戶都能實(shí)時(shí)共享實(shí)驗(yàn)信息[13-14]；網(wǎng)絡(luò)化則是從校企合作方面入手,將實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)資源,劃分成不同的區(qū)域,形成“學(xué)校+企業(yè)”“投入+研發(fā)”“開發(fā)+共享”等網(wǎng)絡(luò)化模塊,再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行細(xì)分,對(duì)標(biāo)到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)成果的各個(gè)方面,在不同的板塊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源共享。

規(guī)范實(shí)驗(yàn)室信息資源共享制度。應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將功能相同的實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)項(xiàng)目整合為一個(gè)實(shí)驗(yàn)體系,這樣不僅可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源,而且有利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的充分利用。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)管理隊(duì)伍,組建實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì),針對(duì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行技術(shù)人員分配,確保各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的進(jìn)行。建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體制和激勵(lì)機(jī)制,在鼓勵(lì)、引導(dǎo)科技研發(fā)的同時(shí),鼓勵(lì)、引導(dǎo)科研成果信息上傳,動(dòng)態(tài)更新實(shí)驗(yàn)室信息。

2.4 實(shí)驗(yàn)室及其服務(wù)對(duì)象開放和教學(xué)手段

開放性實(shí)驗(yàn)室。重視對(duì)理工科學(xué)生操作能力的培養(yǎng),可從向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室做起,在滿足日常實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)需求的前提下,鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室的開放活動(dòng),并由學(xué)校組織一些聯(lián)系社會(huì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生在課余時(shí)間利用實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行項(xiàng)目研究[15]。還可在校園網(wǎng)上開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約服務(wù),讓學(xué)生自由選擇和參加感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,當(dāng)然這要以實(shí)驗(yàn)室的完全開放為前提。與此同時(shí),對(duì)于完全開放的實(shí)驗(yàn)室,必須要有確保實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所安全的明確規(guī)范。

實(shí)驗(yàn)室服務(wù)對(duì)象的開放。為使學(xué)生和教師能夠共享實(shí)驗(yàn)室資源,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室資源的使用劃分為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科技實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等幾個(gè)部分。教師可以利用實(shí)驗(yàn)室完成教學(xué)任務(wù),學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。與此同時(shí),也不能忽視“校企合作”中企業(yè)對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源的共享,要利用這些資源為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,為企業(yè)選拔和培養(yǎng)儲(chǔ)備人才。

多樣化的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)手段。在高校教育改革背景下,實(shí)驗(yàn)室教學(xué)也要立足于改革,可利用虛實(shí)結(jié)合、多層次網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)等現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 結(jié)語

理工科高校實(shí)驗(yàn)室資源共享要立足于時(shí)代發(fā)展,立足于產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際,在完善實(shí)驗(yàn)室資源共享建設(shè)的同時(shí),將培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)。在理工科高校實(shí)驗(yàn)室資源共享對(duì)象方面,要注意“校企合作”的重要性,在保證高校日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研的前提下,建立以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的高校實(shí)訓(xùn)基地,使理工科高校實(shí)驗(yàn)室成為“產(chǎn)—學(xué)—研”資源共享體系的一部分,充分發(fā)揮其在教育、科研實(shí)踐和社會(huì)服務(wù)等方面的作用。