开拓高校实验室资源 助力本科创新人才培养

谭 斌，陈金华，唐 其

（湖南农业大学 园艺学院，湖南 长沙 410128）

引言

高校实验室是培养学生实践能力和创新意识的摇篮，是科研开发和人才培养的孵化基地。近年来，随着国家科技创新投入的加大，高校实验室建设得到了较快发展，但仍存在实验室资源的短缺和不均衡发展［1-3］。教学与科研实验室的资源差异，实验室资源配置与高教发展速度不对等，造成了科研实验室的被动容纳和资源挤兑，增加了管理难度，制约了实践与创新的发展。同时，实验室的“全程开放”和“研究生扩招”的压力也考验着科研实验室的有序运行。如何兼顾人才培养的质量和科研的顺利开展，实现科研实验室的可持续化、最大化的开放共享，充分发挥科研实验室的优势资源，辐射教学实践资源的短板，实现教学与科研的有机融合，具有重要的研究意义［4-6］。

一、高校科研实验室资源现状分析

根据教育部2021年教育事业统计数据，2021年全国共有高等学校3 012所，其中普通本科学校1 238所。2021年，全国普通、职业本专科在校生达到3 496.13万人，新招生1 001.32万人。其中，普通本科招生444.60万人，职业本科招生4.14万人，高职（专科）招生552.58万人。全国在学研究生333.24万人，新招收研究生117.65万元。其中，博士研究生12.58万人，硕士研究生105.07万人。全国共有高等教育专任教师188.52万人。其中，普通本科学校专业教师为126.97万人。随着我国招生规模的不断扩大，实验室建设已明显滞后于招生规模和新专业的发展，原有的按专业方向和课程设置的实验场地严重不足，现有的实验室设施已难匹配不断增长的学生数量和创新实验课程的开设速度。高校实验室根据培养的目的和层次不同分为教学实验室和科研实验室。教学实验以培养学生理论与实践相结合的认知和实验技能为主，资源配备较固定，仪器设备功能单一，实验内容相对传统和固化；高校科研型实验室以科学研究和技术开发为主，其资源配备比较灵活，在科研队伍、仪器设备、项目支撑等方面尤具资源优势，适合学生创新思维和动手能力的培养［7-8］。科研实验室存在如下的优势与挑战。

（一）人才引领优势

科研实验室是高校科研人才的集聚地，集中了各学科领域的领衔人、一线教师、访问学者和研究生。具有丰富实践与教学经验的教师，在引导、帮助学生科研取向和答疑解惑上具有积极作用，能较好地将本学科领域最新科研成果、前沿有机地贯通于教学与实践，让创新的种子根植于学生心中。

（二）设备保障优势

精良的实验室设备是创新人才培养的重要基础保障。科研实验室依托科研项目优势和政策扶持，仪器设备配置齐全，专、精、尖等大型贵重设备较多。大型仪器实施开放共享使得更多的学生有机会接触和使用仪器，有利于培养他们的动手能力和科研意识。

（三）学科领航优势

科研实验室是学科建设的重要组成，是科研项目的重要承载地，其开展的科研项目、获得的科技成果、储备的资源信息等都代表着该学科的发展方向和主流。学科独有的优势资源吸引大量本科生的融入，良好的科研氛围有利于学生视野的拓宽和科研素养的培植，促进“求知—求真—探索—创新”的人才成长链的形成。

（四）开放共享面临的挑战

高校科研实验室资源由于具有学科分布的差异性、管理的局限性、使用的时效性等特性，对本科生全面开放具有一定挑战：（1）实验室隶属关系复杂，科研资源大多归属各课题组，财务专款专用，实行统筹管理难度大；（2）专职技术人员少，科研项目多，科研场地有限；（3）安全隐患增多，学生之间不够严谨的“传帮带”指导，缺乏系统的实验技能训练和安全知识培训；（4）运行费用增加，随着实验室利用率增大，设备的维修、维护以及水电、实验废弃物处理等运行费用增大。

二、开拓科研实验室资源的作用与意义

随着我国高等教育的迅速发展，拥有优势资源的科研实验室在高校“双一流”大学和学科建设中任重道远，开拓利用好其优势资源为本科创新人才培养提供基础支撑，对全面提升人才培养质量，实现“双一流”建设目标具有重要意义。

（一）补给教学实践资源的不足，实现教学与科研的有机融合

随着我国高等教育进入普及化时代，本科教学实验资源凸显紧张。教学实验场地及设施滞后，实验设计过程简单、设备陈旧，实验操作程序化，制约了学生创新积极性。科研实验室的有序开放，可最大限度地发挥实验室资源的潜在效应，为学生提供自我发展和实践锻炼的场所，既满足学生实践创新的需要，又能将闲置和低利用率的设备利用起来，还能补给教学实验的短缺，实现资源共享和共同发展的双赢。

（二）科研人才储备与发掘，实现科研与创新培养双赢

本科生参与科研是培养创新人才的有效方式，以课题项目为引领，吸引一批有创新意愿的大学生提前进入科研模式。通过参与科研的预热，可激发学生对科学探索的积极性与主动性。近距离地接触科研并与专业人员面对面交流，可及时解决科研中遇到的难题，提高学生分析问题、解决问题的能力，促进其科研思维的形成和科研素养的提高，为科研输送和发掘更多优秀人才。

（三）促进实验室设备资源的高效综合利用

实验室仪器设备的配置水准，是实验室综合实力的体现，是实验室建设的重头。本科实验教学因学生人数多，实验课多以简单的示范和验证实验为主，对仪器要求不高，设备配置以小而全、简单实用为主。大型精密仪器由于投入成本高，仪器操作难度大，运行成本多等原因，很难在本科教学实验中普及和应用。科研实验室设备更新速度快、配置高，可填补本科教学实验的短板，也可促进科研资源的高效应用，利于本科创新人才的培养。

三、科研实验室资源开拓的路径探讨

科研实验室专属性强，科研任务重，实验技术人员一般要兼顾实验室管理和科研辅助工作，事务烦琐。借助互联网和大数据发展契机，构建智慧型实验室管理系统，优化实验室管理方法，升级改造闲置设备，拓宽资源开发渠道，实现科研实验资源的有序、高效的利用。

（一）优化管理机制与方法，提高管理效率

1.融入信息化管理，提高工作效率。建立实验室信息化管理系统，实现方便快捷的智能化操作。实名注册：学生通过网上注册后可免费使用实验室的共享资源，拆借分享各种实验材料；大仪预约：大型仪器设备实行网上预约、有偿使用，学生可以自主选择不同院系设备，合理安排入室实验的时间。通过实验室信息化管理系统，可快速了解入室人员情况，精准引导分流，调配补充欠缺资源，实现动态管理和效率提升。

2.精准施策，有序开放。为了保障入室研究学生的培养质量，在原有的实验室管理基础上，实施分级管理：实验室负责学生入室审核和常规仪器设备操作、安全培训；博士研究生、硕士研究生协助指导相关实验和日常管理；课题组导师负责学生课题设计和论文指导。针对本科生学习任务重、来实验室时间不确定等特点，实时发布实验室实验开展、容纳量和仪器设备空置情况，有序引导学生错峰安排实验计划，避免学生节假日扎堆做实验和设备使用混乱等现象。

（二）加强仪器的升级改造和闲置设备的再利用

随着科学技术的高速发展与高校学科领域的高度融合，科研对仪器设备的要求越来越高，设备更新换代越来越快，闲置富余的设备也越来越多，这些设备由于缺乏维护和新功能开发资金的支撑，便成了闲置和被淘汰的“僵尸”设备。让闲置的设备重新活起来是解决设备紧张与闲置的矛盾，提高大仪使用效率的有效途径［9-10］。

1.对现有大型仪器进行功能开发和技术升级，定期开展设备维护可大大提高仪器的使用效率，减少维修成本。

2.将具有本学科优势的特色设备对外开放，承接部分合作项目，将收入作为补贴设备的维护改造等费用。

3.加入学校大型仪器共享平台，将闲置的设备共享，有偿提供给有意向的项目团队做研究之用。

4.加强与设备厂家的合作，对部分仪器进行升级改造和新功能开发，使其焕发新的活力。

5.将部分闲置设备通过维修后调剂、租借给其他学科，供学生熟悉和实验教学之用。设备的提质改造不仅解决了资源的浪费，还在一定程度上缓解了实验室设备的紧张，可为初学者提供更多熟悉和实践操作的机会，大大提高了仪器综合利用效率。

（三）统筹实验室资源，营造良好的科研环境

1.依托平台基础资源，助力项目申请。科研经费是科研活动的重要的保障，高校投入在本科生创新实践的经费有限，学生申请创新课题难度大。充分利用结题项目的基础条件衍生开发新的项目研究，以项目驱动吸引学生的加入；统筹资源，发挥平台的人员、领域及硬件优势联合申报项目，为学生提供创新项目支撑的平台。

2.“产、学、研”结合，拓宽资源路径。“产、学、研”项目，是学生创新实践的基础。企业生产实习是培养学生实践与理论相结合的有效途径，是学生将所学知识进行整合提升的一个过程。学生通过深入生产实践，参与企业产品开发研究，将发现的问题和创新点结合到理论实际中来，再通过实验论证反馈到生产中，形成一个有效的闭环式学习链，实现理论与实践的升华。同时，学生通过基层实践的有利条件，搭建企业资源与高校科研资源相结合的平台，联合申报课题，让更多的科研成果落地生根，实现多元联动双赢。

结语

高校科研型实验室通过资源整合，精准管理，将闲置资产升级改造，可促进科研资源的最大化高效利用，推动实验室的创新管理和有序开放。同时，利用科研资源辐射充实教学实践资源的不足，实现教学与科研的有机融合，对于全面提升人才培养的层次和质量，提升学生的创新思维和科研能力，实现“双一流”建设目标具有重要意义。