矿业工程实验室改革探索

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一、高校专业实验室改革途径与方法

高校专业实验室的改革可以从实验室建设理念、管理机制、管理手段与激励机制等多种途径进行。

1．1实验室建设理念

实验室建设理念是对实验室功能与作用的总体定位，是实验室建设与运行的指导思想。高校专业实验室的建设必须以专业为依托，发挥学科优势、培养专业人才、鼓励科学研究、服务社会需求，进而促进学科的繁荣。由此可看出专业实验室的建设是以专业为前提、以服务社会为宗旨、以实现实验室与学科相互促进为目的的。因此，高校专业实验室必须根据学科特点以及学校特色找准自身定位，明确建设理念，从而指导自身改革与发展。

1．2实验室开放

前文提到高校专业实验室普遍存在一些问题，制约了自身的发展，其中部分是由传统的管理机制造成的。在过去一段时间中，国内高校普遍重视理论教学而轻视实验教学，这造成实验教学投入不足、创新机制缺失、管理僵化，实验室每况愈下。2000年前后，国内高校逐渐意识到这一问题，开始进行改革的探索与尝试，积累了许多宝贵的经验，其中实验室开放是一种经过实践证明了的有效、合理的实验室管理机制。实验室开放，是指高校实验室在时间、空间、内容和教学方法等方面对学生全面开放，由学生自主选择并进行实验学习与研究的教学方式，能为学生的主动学习创造一个良好的外部环境。同时开放实验室可以通过整合教学实验资源，向全校、社会提供教学、实验以及科学研究服务，为学生提供参与科学研究与实践的途径。目前，实验室开放已成为业内人士的共识，是各高校专业实验室改革的方向。实验室开放有多种模式，根据开放程度将实验室开放分为全方位开放、预约开放、定时开放、阶段性开放，根据开放内容将实验室开放分为基础实验项目开放、综合设计性实验项目开放、自选实验项目开放、科研项目开放，根据开放对象实验室开放还可分为面向指定专业开放、面向全校开放、面向行业开放和面向社会开放。

1．3管理手段

高校专业实验室作为重要的教学、科研基地，承担着实验教学、人员培训、科研训练、科学研究、社会服务等多重功能，特别是随着设备投入、场地规模、学生人数的不断增大，实验室的管理难度愈来愈大，传统的管理手段因其效率低下已很难适应，信息化、网络化、智能化的管理方式应运而生。通过信息化、网络化、智能化的管理平台，不但可以实现人、财、物的有效管理，还可以保障实验室的不间断开放，从而将实验室人员从繁重的事务性劳动中解脱出来，以更多的精力投入到实验教学研究和科学研究中。

1．4实验队伍建设

国内高校专业实验室人员主要包括实验教师、科研教师、实验技术人员以及相应的管理人员，其中实验教师、科研教师多由专业教师兼任，其工作重点不在实验室，因此实验室对他们的管理约束有限。实验室的运转主要依靠专职的实验技术人员及实验室管理人员。但实验技术人员、实验管理人员在各高校中多处境尴尬。一方面学校重视程度不够，实验队伍话语权有限，因此难以争取到有利于自身发展的机会;另一方面高校聘用人员学历门槛高，而实验队伍待遇差，新引进人员多以实验室为跳板，这造成实验队伍极不稳定，人员数量日渐缩减，年龄结构整体偏大，学历层次不高，这又加剧了学校对实验系列的不满，这两者的相互作用造成了现今实验室的乱象。因此，高校专业实验室的改革必须解决人的问题，要能够引进人才、留住人才、发展人才，使人才带动实验室的发展。要解决人的问题，首先要解决人员待遇和发展空间问题，在这方面专业实验室相较基础实验室更有优势。专业实验室的优势在于“专业”，通过实验室开放与实验资源有偿使用，争取更多的科研项目与社会服务项目，建立公平、合理的激励机制，激发实验人员工作热情，提高实验室人员待遇，为实验人员发展提供空间，进而稳定实验队伍，吸引更多人才全身心地投入到实验室教学、科研和建设中来。

二、专业实验室改革实践

中国矿业大学矿业工程实验教学中心是面向矿业工程领域建立的专业实验室，其前身可追述到1953年北京矿业学院的采矿模型室。中心发展至今已历60余年，期间也经历了多种困难，也面临了以上的各种问题，2000年前后中心开始进行改革，经过10多年的探索与实践取得了一些成绩与经验。

2．1中心建设理念

矿业工程实验教学中心依托中国矿业大学矿业工程学科下属的采矿工程、矿物加工工程和安全工程等国家特色专业与江苏省品牌专业，根据国家和行业对人才的需求，顺应学科不断交叉融合的发展趋势，提出了“立足煤炭工业，以矿山开采、安全保障、加工利用等高素质创新人才一体化培养为目标，整合多个专业实验教学资源，保障资源优化利用与共享，实现实验教学与科研互动。”的建设理念。这一建设理念明确了中心自身定位，指明了中心的建设与发展方向。在这一理念指引下，经多年建设中心取得了以下几个方面的成绩:(1)基本建立了适应矿业大类一体化培养的“演示与验证实验、综合与设计实验、创新与前沿实验”三个层次，“理论教学、工程训练、创新活动”三大模块相互交叉、融合渗透的创新实验教学体系，为煤炭工业培养了大批卓越工程师。(2)中心充分发挥矿业工程一级学科国家重点学科的引导和带动作用，实现实验教学与科研互动，及时转化科研成果，建成了一批优质教学资源。(3)校企联合，创建了井下“实景”实验室、虚拟实验室、常规实验室一体化实验教学平台，提高了课堂效率和实验教学效果。

2．2实验室开放制度

中国矿业大学矿业工程实验教学中心根据自身特点、行业地位及影响力制定了一套完善的开放制度。在实验教学方面，中心以学生专业培养为重点、以行业服务为己任，实现了本专业学生全方位开放、外专业学生基础实验开放的分级开放模式;在科学研究方面，中心全方位开放实验资源，要求教师以实验室为依托承担科研项目，鼓励学生参与科研任务，并组织、激励学生以实验室为依托参与各类实践大赛与学科竞赛;在开放时间方面，中心制定了科学研究实验、创新实验、综合实验的全天候开放，演示实验、验证实验的定时开放制度。通过实验室开放，中心每年面向全校10个学院17个专业，3630名全日制本科生开设矿业工程类实验课程，年实验人时数达34．8万，开出实验项目313项，实验开出率100%。近三年来，中心承担近百项科研项目，新增实验项目73项，自制教学仪器设备37台套，发表高水平学术论文360余篇，获省部级以上科研奖励43项，国家级奖励11项;先后有17个国家级、15个江苏省级、33个校级大学生创新训练计划项目在中心实施，有5000余名学生接受科研训练，学生参加全国、省级各类科技竞赛和创业活动，获特等奖1项、一等奖7项、二等奖22项，其他奖励89项，江苏省优秀毕业设计(论文)12篇，学生330篇、申请专利407项。

2．3信息化管理平台

为了提高工作效率、提升管理水平，中心建设了高效、便捷的实验教学信息化管理平台。信息化管理平台包含:网络化教学资源共享平台，虚拟、模拟实验操作平台，网络化的实验教学管理系统(包括实验教学排课、学生分组、考勤、网络答疑、实验成果提交与审阅、实验资源管理等)，实验室开放管理系统等。该信息化管理平台具有以下特点:

(1)丰富的网络教学资源。网络教学资源主要包括课程大纲、电子教案、多媒体课件、习题、网上虚拟实验、网上提问、网上答疑、网上论坛、网上提交作业和报告、视频录像、资料下载、相关链接等。实验课程网页中的虚拟实验平台，使学生可随时随地完成实验。中心省级以上精品课程全部上网，访问者可方便地访问网页，下载学习资源。

(2)先进的实验教学手段。引入煤矿三维模型、现场录像、煤矿井下工艺过程和生产系统的虚拟动画、矿井虚拟现实系统等教学资源。解决了过去模型课程教学手段单一、课堂教学和模型教学分离、教学时间紧张、学生分组不合理、教学效果不理想等方面的问题。

(3)实验资源的高效利用。网络化的实验教学管理系统与实验室开放管理系统优化了中心实验资源的配置与利用，保障了实验室开放制度的实施，实现了中心面向多专业、跨行业、多功能的分级开放，确保了实验资源不闲置、不浪费，充分发挥了其社会价值与经济价值。实验教学信息化管理平台的建成，实现了中心的信息化管理，使中心自身优势得以充分发挥，有力的保障了实验教学，合理的调配了实验资源，为实验室开放创造了条件。

2．4队伍建设成果

高校实验队伍普遍存在年龄结构偏大、学历层次不高、人才流失严重的问题，为了解决这一问题，中心一方面多方位筹措资金改善实验资源与环境，促进实验室建设与发展，提升自身地位与知名度;一方面靠优质的实验资源、宽松的学术氛围吸引高层次人才;一方面争取政策设立了包含正高、副高、中级职称的专职实验教师岗位，为人员发展提供空间;一方面靠优质的实验资源、高层次的实验队伍吸引科研项目、筹集科研经费并提供社会服务，利用科研与服务收入反补实验教学与实验室建设，增加实验队伍收入，达到稳定队伍的目的。由此形成一套完善的人才引进、培养、发展与稳定的良性运行机制，使实验室建设与人才培养相互促进、共同发展。经过多年建设中心形成了以工程院院士和国家教学名师为核心、省部级以上人才为骨干，教学科研经验丰富、骨干力量稳定的高水平实验队伍。现今中心共有人员69人，其中兼职13人。在专职56人中，拥有正高级职称27人、副高级职称20人，具有博士学历的人员达43人，人员平均年龄41．3岁。近三年，中心又新增具有博士学历的青年教师5人，5人晋升正高级职称、8人晋升副高级职称。中国矿业大学矿业工程实验教学中心的改革探索了10多年，取得了一些经验与成绩，这些成绩得到了多方面的认可。在2009年中心被教育部确定为国家级实验教学示范中心建设单位，2012通过了教育部组织的验收，验收专家组评价优秀。

三、结语

在注重创新精神与个性化培养的今天，高校实验室的改革已是必然，这已引起了国内高校的重视，而高校专业实验室因不同于基础实验室的特点，其改革的途径与方法亟待摸索与创新。中国矿业大学矿业工程实验教学中心根据自身、学校及行业特点探索了专业实验室改革的途径，取得了一些经验，具有一定的借鉴意义。

作者：徐剑坤 屠世浩 万志军 马文顶 单位： 中国矿业大学 矿业工程学院 矿业工程实验教学中心