專題講座資料（2021-2022年）工科專業(yè)實驗室管理體制與運行機制改革的探索

1、工科專業(yè)實驗室管理體制與運行機制改革的探索摘要：根據(jù)工科專業(yè)的特點，依據(jù)學校的定位、發(fā)展規(guī)劃及培養(yǎng)創(chuàng)新型工科類人才的目標，提出了工科實驗室的改革方案，主要包含了集中式管理體制與開放式運行機制兩方面內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上編制了軟件以加強實驗室決策及管理，在實踐中逐步完善。 關(guān)健詞： 實驗室；管理體制；運行機制；創(chuàng)新人才；開放式實驗室中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1引言福建省教育廳以福建省緊缺的工程技術(shù)類、高新技術(shù)類、經(jīng)營管理類人才需求為重點，組織開展人才培養(yǎng)模式方面的綜合改革，成立了一批創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地。工科實驗室管理體制與運行機制改革正是改革重點之一。2工科實驗室的改革目標工科實驗室是

2、教學科研的重要基地, 也是反映學校教學、科研、學科建設(shè)和管理水平的重要標志之一。福建農(nóng)林大學交通學院成立了工科實驗室改革課題組，制定了改革的主要目標：調(diào)動實驗室工作人員的積極性，整合現(xiàn)有實驗室的資源（包括房屋、設(shè)備、人員等），利用軟件開發(fā)技術(shù)加強管理，研究如何從原有的管理模式中擺脫出來，使學院的實踐教學更加適應(yīng)教學改革的發(fā)展。通過該項目的實施，希望能對學院實驗室的管理體制和運行機制進行探索，制定出一套適合學院乃至全部工科院系實際情況的，操作性強的管理體制，構(gòu)建立體型實踐教學體系，更新實驗教學內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，建立開放型實驗室。3工科實驗室管理體制改革內(nèi)容課題組擬編寫軟件以實現(xiàn)對

3、學院實驗室工作人員工作量的量化管理，對實驗室儀器設(shè)備的保管、使用、維修實行動態(tài)管理，對實驗室建設(shè)和維護實現(xiàn)全程跟蹤，并參考實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，優(yōu)化實驗課程的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使學院的實驗室管理水平更上一層樓。3.1 實驗室集中式管理體制工科實驗教學改革是以工科實驗室工作體制改革為基礎(chǔ)。作為應(yīng)用型的工科實驗室,首要任務(wù)是承擔實驗教學,培養(yǎng)創(chuàng)新型的高素質(zhì)綜合人才,其次是從事科學研究,再次是進行技術(shù)開發(fā)1。創(chuàng)新型人才是指具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的人才。實驗教學在教學過程中可以培養(yǎng)學生的動手能力、分析能力、推理能力和判斷能力, 同時可以提高學生思維的開闊性和跳躍性, 有助于學生創(chuàng)造性思維的訓練和創(chuàng)新意識的

4、培養(yǎng), 在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面有著不可替代的地位和作用。許多高校實驗室建設(shè)大多沿襲前蘇聯(lián)高等教育實驗教學的模式,即按課程設(shè)置將實驗室依附于各個系、科和教研室,隨著高校發(fā)展，這一模式顯示出了許多弊端2。以往院、系建設(shè)實驗室通常自成體系，某些課程實驗各學院都有需求，各學院往往就按自身的需求建立小實驗室。這些小實驗室存在著重復(fù)投資、規(guī)模小、適應(yīng)面窄、人力資源浪費的弊病。各學院也因此重復(fù)購買了一些設(shè)備，這些設(shè)備通常具有數(shù)量少、功能少的特點，常常不適應(yīng)其它學院的使用。設(shè)備數(shù)量少導(dǎo)致學生必須編成大組進行實驗，操作的學生少，看得學生多。設(shè)備功能少導(dǎo)致驗證性的實驗多,而綜合、設(shè)計性的實驗少。設(shè)備的使用面窄，其它

5、學院借用周轉(zhuǎn)的意義不大，必須重新購買。這些歸屬院系的實驗室規(guī)模小,實驗人員、經(jīng)費投入和儀器設(shè)備分散,故實驗設(shè)備利用率低。因為實驗室的設(shè)備、人員完全歸屬于各自學院，在同一所學校內(nèi)，多個學院的實驗室自發(fā)協(xié)同完成較大的科研項目比較難于實現(xiàn)，更難以建立教學、科研和社會服務(wù)三結(jié)合的體制。創(chuàng)建一個資源配置合理、功能結(jié)構(gòu)完善、管理運行高效的實驗教學管理新體制顯得非常迫切。課題組認為在現(xiàn)階段高校按照基礎(chǔ)層次、綜合層次、科研層次對室驗室進行規(guī)化調(diào)整,改革“三級管理, 以室為主”的封閉式管理體制, 建立起按學科群設(shè)置綜合實驗室(或?qū)嶒炛行?的新體制, 實行校、院二級管理體制, 向著“規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、效益”四者協(xié)

6、調(diào)、合理的方向發(fā)展3。在條件成熟的時候，可以嘗試打破院、系、教研室下屬的實驗室舊建制,集中人力、物力、財力,整合成校級大規(guī)模開放式工科實驗室,各實驗室的正副主任可由不同開課學院的專家兼職擔任，實驗人員歸入學校統(tǒng)一管理與考核。這些校級實驗室承擔全校的工科實踐教學任務(wù),開放服務(wù)于各學院并承擔科研實驗任務(wù)。3.2 實驗室開放式運行機制在原有模式中，學院按自身的需求量身定做建設(shè)小規(guī)模實驗室，按自己課程設(shè)置購買少量功能單一的設(shè)備。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)實驗人員通常會有體會：向其它學院借設(shè)備的手續(xù)繁雜、因?qū)υO(shè)備不熟悉操作生疏、沒有合適的設(shè)備使用場所。因而在本課題中，課題組認為應(yīng)當整合學校的設(shè)備資源，建立實驗室、設(shè)備

7、開放機制，提高設(shè)備使用率。對于實驗人員和實驗室也建立相應(yīng)的借用制度。以工作量獎勵作為實驗操作人員、實驗室管理人員激勵措施。人員充滿活力后才能真正支持實驗開放制度，避免開放設(shè)想停留于紙面。開放式的實驗室運行機制通?？紤]以下幾個原則：(1)建立靈活的學習機制，在保證實驗大綱的課時前提下，允許學生以個人或小組的形式申請增加實驗課時；(2)延長實驗室開放的時間，充分利用學生課余時間；(3)培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，以培養(yǎng)學生自學和實踐能力為主，鍛煉學生創(chuàng)造能力4。(4)對傳統(tǒng)實驗教學方法的改革，以“以學生為主體,教師為引導(dǎo),提高學生科技創(chuàng)新素質(zhì)和實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才”為實驗教學目標5。在開放實驗中，教師只

8、須給予學生少量的點撥，學生的思路不受到任課教師的思維、課本、大綱的限制，鼓勵學生主動挑戰(zhàn)、自主研究、大膽創(chuàng)新，充分發(fā)揮每一位學生的創(chuàng)造潛能。從而實現(xiàn)了“青出于藍而勝于藍”的人才培養(yǎng)特色。在開放實驗室的工作形式下，并不是要求實驗人員按時上下班、同工同酬的粗放式管理就能發(fā)揮實驗人員的工作潛能?？梢試L試建立實驗室工作量量化統(tǒng)一標準，對于實驗人員來說，工作量相當于教師的課酬，是對實驗室人員的勞動價值的肯定。應(yīng)充分分析實驗工作的各項環(huán)節(jié)，每一個實驗工作環(huán)節(jié)都應(yīng)用合理的折算公式換算成標準的工作量。還可以通過折算系數(shù)這個杠桿，調(diào)配人力資源。例如學院可以通過提高教改論文、教改成果的折算系數(shù)，激勵實驗人員投入教

9、改研究的工作量。開放式的實驗室運行機制對創(chuàng)新人才培養(yǎng)能發(fā)揮重大的作用，在條件成熟時，可以以大學城為信托，跨校、跨學科聯(lián)合創(chuàng)建人才培養(yǎng)改革創(chuàng)新實驗區(qū)，以提高區(qū)域內(nèi)各高校的整體科研創(chuàng)新能力。4具體實施步驟4.1 加強實驗室建設(shè)管理實驗室具有永久性、不可移動的特征，特別是工科實驗室一般都擁有重型設(shè)備，在建設(shè)實驗室需要大量預(yù)制件及堅實地基的支撐。一但施工質(zhì)量不過關(guān)，將會留下事故隱患。重型設(shè)備投入使用后盡可能不輕易搬遷，避免浪費資金。因此?？筛鶕?jù)高校辦學定位和學科專業(yè)建設(shè)規(guī)劃及人才培養(yǎng)模式的要求,制定出布局合理、多層次、多功能、高水平、高效益、開放式的實驗室建設(shè)的總體規(guī)劃。在學校建設(shè)實驗室階段時，學院派

10、出專業(yè)領(lǐng)域的專家參與圖紙的設(shè)計及工程驗收。同時還要求了工科實驗室在地理位置應(yīng)當相對集中，便于日后實現(xiàn)校級統(tǒng)一管理及開放共享。加強實驗室維護管理，對實驗室的施工、改造、裝修圖紙應(yīng)用掃描儀數(shù)字化，存入軟件的數(shù)據(jù)庫，以便長期存放、隨時可作為于實驗室改造、維修的參考資料。4.2 加強開放式設(shè)備管理設(shè)備管理中，設(shè)備的申購、招標、購買、進倉、借用、維修、報廢都是常見國有資產(chǎn)的管理環(huán)節(jié)，可以編寫軟件加以嚴格管理。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，教師們往往無法準確獲知到同一學院其它教研組擁有的設(shè)備清單，因而使用科研經(jīng)費重復(fù)購買一些設(shè)備。另外還存在著設(shè)備在老師手中閑置的現(xiàn)象，有的設(shè)備借出數(shù)年，周轉(zhuǎn)速度慢。課題組將全院小型可借用可移

11、動的設(shè)備集中管理，實現(xiàn)條碼化進出倉管理，開發(fā)了設(shè)備借用短信平臺，教師與學生都可以通過短信查詢各設(shè)備的借用狀態(tài)，在指定的歸還期時，由短信平臺反復(fù)催還，借用人可以選擇歸還或應(yīng)用短信申請續(xù)借。此項設(shè)計可提高小型設(shè)備的周轉(zhuǎn)速度及使用率。大型設(shè)備可歸屬到開放式實驗室管理，隨實驗室一同管理。建立詳盡的設(shè)備使用、保養(yǎng)、維修日記數(shù)據(jù)庫，掃描說明書為電子文檔存入數(shù)據(jù)庫，有助于給日后維修提供參考。對統(tǒng)計表明使用頻繁的設(shè)備可以追加添置，對維修頻率高、影響教學質(zhì)量的設(shè)備及時報廢并重新申請購買。4.3 加強實驗師資隊伍的建設(shè)實驗室技術(shù)人員是實驗工作的主體,實驗人員一方面是專家群體的重要助手，能為專家提出的學術(shù)理論提供實

12、驗數(shù)據(jù)、反饋效果及提出改良建議；另一方面實驗人員又對培養(yǎng)大學生的實踐能力、創(chuàng)新精神起著至關(guān)重要的作用。從國內(nèi)各高校的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，高校實驗技術(shù)人員結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出明顯的低學歷、低職稱的態(tài)勢6，難以承擔研究型實驗任務(wù)，并出現(xiàn)了“高學歷不肯來、高職稱快退休”兩頭難的尷尬局面。課題組認為應(yīng)當象重視教師隊伍那樣重視實驗技術(shù)人員的人才培養(yǎng)。在不影響工作的前提下，鼓勵實驗人員參加研究生課程的進修，提高其理論水平；鼓勵實驗人員參加科研基金課題，培養(yǎng)其科研能力；鼓勵實驗人員參加與企事業(yè)單位的橫向項目，鍛煉其業(yè)務(wù)素質(zhì)。在實驗師資管理系統(tǒng)中，擬包含“人事進修檔案”、“工作量的量化考核”、“論文及科研成果”等多個模塊。4

13、.4 加強實驗課程的結(jié)構(gòu)調(diào)整和管理中國的高等教育長期過分強調(diào)理論教學的作用, 將實驗教學作為理論教學的附屬, 按照理論教學的要求設(shè)置實驗7。實驗項目以驗證性實驗為主,缺乏反映科技發(fā)展前沿的實驗內(nèi)容, 主要以驗證理論、加深理論知識的理解為宗旨。要形成真正的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式，應(yīng)當加大綜合性、設(shè)計性實驗的比重。同時教師對學生成績的評定, 不僅要根據(jù)實驗的完成情況, 更要注重學生在實驗過程中體現(xiàn)出的科研意識和創(chuàng)新精神, 全面地評價學生成績。課程規(guī)定的實驗學生實驗日記表，含時間、學生姓名、實驗室、設(shè)備、時長、實驗代碼圖1：數(shù)據(jù)流向圖額外的開放式實驗實驗室使用時數(shù)及明細表貴重儀器使用明細表學生實驗類型

14、結(jié)構(gòu)分析表教師信息表，含教師名字、教研室、學院、職稱實驗教師及實驗員工作量表各學院、各系工作量酬金表通過實驗代碼，查詢實驗名稱，獲得該實驗的平均耗材學院學期總耗材明細表下學期耗材申購表報表生成報表生成報表生成數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)合建立實驗課程日記數(shù)據(jù)庫，通過對實驗室管理系統(tǒng)的全局分析，不難發(fā)現(xiàn)實驗課程的原始數(shù)據(jù)是整個實驗室管理數(shù)據(jù)流的重要源頭。本科評估中需要統(tǒng)計的多個報表例如實驗室使用時數(shù)表、大型設(shè)備使用課時表、學生實驗結(jié)構(gòu)分析表及教務(wù)部分需要統(tǒng)計的的實驗人員工作量表，這些報表的最重要的數(shù)據(jù)來源就是“實驗課程日記”，所以應(yīng)將加強實驗日記原始數(shù)據(jù)的記錄。5軟件開發(fā)流程在以逐項分析的基礎(chǔ)上，制定了開發(fā)方

15、案。5.1 實驗室管理數(shù)據(jù)流的分析實驗日記是實驗室管理數(shù)據(jù)流的一個重要源頭，可繪制實驗室管理中的一個最重要的數(shù)據(jù)流圖，如圖1所示。5.2 軟件模塊劃分綜上分析，劃分軟件模塊如圖2所示。高校實驗室管理系統(tǒng)設(shè)備管理圖2：軟件功能模塊圖設(shè)備檔案管理設(shè)備使用日記說明書管理實驗室管理實驗室使用日記實驗室維修日記實驗室檔案管理人事管理實驗人員檔案工作量折算模塊發(fā)表論文及科研條碼管理條碼打印設(shè)備開放式共享手機短信平臺課程管理實驗日記實驗結(jié)構(gòu)優(yōu)化耗材管理設(shè)備維修日記5.3 編程技術(shù)創(chuàng)新點5.3.1 VBA報表技術(shù)圖5 VBA技術(shù)生成的Word文檔市售的管理系統(tǒng)除了一部分軟件能導(dǎo)出純文字的EXCEL文檔，大多數(shù)

16、軟件報表功能是由高級語言自帶的報表組件開發(fā)的，所以依賴于本軟件的數(shù)據(jù)環(huán)境，這些報表無法脫離軟件獨立存在。電腦損壞、軟件重裝、數(shù)據(jù)庫空間不足都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可恢復(fù)性破壞，從而使歷史檔案損失。在本軟件中應(yīng)用了VBA技術(shù)，自動生成Word文檔，從而實現(xiàn)永久存檔、電郵傳送、在線查閱。有力了支持了學院無紙化辦公，如圖5所示。5.3.2 條碼式管理技術(shù)圖6 條碼生成模塊借鑒圖書館成熟的圖書借用管理流程，在設(shè)備管理中試行條碼進出倉管理。將可借用的小型儀器集中統(tǒng)一管理，師生憑教師證、學生證借用設(shè)備。教師證、學生證、儀器上均加貼條碼，通過掃描條碼實現(xiàn)借用及歸還。條碼生成模塊如圖6所示。5.3.5 短信平臺技術(shù)學生

17、手機教師手機GSM基站GSM網(wǎng)絡(luò)計算機數(shù)據(jù)庫GSM MODEMSQL SERVER圖7：短信平臺本系統(tǒng)基于串口通訊技術(shù)及GSM MODEM手機短信技術(shù)構(gòu)建短信自動應(yīng)答平臺。以微成本的開支，將本院師生數(shù)千部手機納入系統(tǒng)，使之成為本系統(tǒng)的智能終端。具有實驗課通知、開放實驗預(yù)約、借用設(shè)備催還等功能。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖7所示 。6.系統(tǒng)效益除了基本必須的檔案管理功能外。該系統(tǒng)產(chǎn)生了如下效益：(1)良好地支持了實驗室集中式的管理體制及開放式的運行機制的理念，提高實驗室、設(shè)備等資源利用率。(2)準確地提供本科評估所須的實驗室數(shù)據(jù)報表，減輕辦公室人員的的工作量。(3)實現(xiàn)了實驗工作量的量化，通過自定義的折算公式，本系統(tǒng)將實驗室相關(guān)人員的各項工作折算成統(tǒng)一的標準工作量。有助于教研室評優(yōu)、個人獎金發(fā)放等工作的進行。應(yīng)用工作量激勵措施能有效地激活了實驗人員的工作熱情。參考文獻:1 麻明友，杜建林，肖桌炳，等教學型大學實驗室建設(shè)與管理的研究與探索J高等理科教育，2006，(3)：94-962方海林應(yīng)用型本科院校實驗教學體制改革的研究與實踐J江蘇高教2007，(1) ：1