□賈繼文 諸葛玉平 劉之廣 王 淳

高等學校骨干學科教學實驗中心建設(shè)研究
——以山東農(nóng)業(yè)大學土肥資源環(huán)境工程教學實驗中心為例

□賈繼文 諸葛玉平 劉之廣 王 淳

為進一步改善高等學校實驗教學條件，加強學科專業(yè)建設(shè)，促進高等教育內(nèi)涵發(fā)展，山東省財政廳教育廳聯(lián)合實施了高等學校骨干學科教學實驗中心建設(shè)工程。依托該工程項目山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院對土肥資源環(huán)境工程教學實驗中心的實驗室功能、硬件條件、實驗課程與項目、實驗室開放水平等方面進行了全方位的建設(shè)與改革，推動了學校相關(guān)專業(yè)的教育教學工作水平，建設(shè)成效顯著。

骨干學科,教學實驗中心,實驗中心建設(shè)

一、實驗中心的建設(shè)背景與實踐

為促進高等教育內(nèi)涵發(fā)展，山東省于2007-2012年分兩期實施了高等學校骨干學科教學實驗中心建設(shè)工程，山東省自2013年至2015年繼續(xù)在省教育廳、省體育局所屬本科高校實施了第三期骨干學科教學實驗中心建設(shè)工程(魯教財字〔2012〕146號)。2013年山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院資源與實驗環(huán)境教學中心得到了省專項資助300萬元，經(jīng)過3年建設(shè)，項目進展順利并完成了任務(wù)目標，建設(shè)效果顯著?，F(xiàn)結(jié)合我校土肥資源與環(huán)境工程教學實驗中心的建設(shè)實踐經(jīng)驗對骨干學科教學實驗中心建設(shè)研究與實踐進行探討，雖是個案剖析，卻有共性參考價值。

資源與環(huán)境是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是建設(shè)和諧社會的必要條件，隨著科學技術(shù)的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對資源利用的深度和廣度不斷增加，資源與環(huán)境問題也日益突出，資源環(huán)境問題的解決和相應(yīng)專業(yè)人才的培養(yǎng)受到各國的高度重視。[1]農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學科是山東農(nóng)業(yè)大學的傳統(tǒng)優(yōu)勢學科，已有67年的發(fā)展歷史，多年來在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的人才培養(yǎng)和科學研究方面取得了重要成績，在教育部學位中心組織的學科評估中，我校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學科在全國同類高校學科中也排名前列，長期以來為區(qū)域農(nóng)業(yè)資源的高效利用、生態(tài)環(huán)境保護治理培養(yǎng)了大批專業(yè)技術(shù)人才。[2]

土肥資源與環(huán)境工程教學實驗中心(以下簡稱“實驗中心”)于2003年5月組建，已成為我校農(nóng)業(yè)科學類專業(yè)非常重要的基礎(chǔ)和專業(yè)實驗室平臺。[3]實驗中心突出的特點是服務(wù)專業(yè)廣、面向?qū)W生多、承擔任務(wù)重、重視對學生的動手能力的培養(yǎng)。但是，隨著近年來資源環(huán)境學科發(fā)展的突飛猛進以及社會經(jīng)濟發(fā)展對于人才培養(yǎng)質(zhì)量要求的提高，實驗中心的教學資源顯現(xiàn)出相對短缺，原有的設(shè)施和儀器設(shè)備難以滿足高水平綜合性和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。因此，借助山東省財政廳教育廳聯(lián)合實施高等學校骨干學科教學實驗中心建設(shè)工程，加大實驗中心的投入，進一步改善實驗教學條件，提高儀器設(shè)備裝備水平，全面提升資源環(huán)境類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，對促進國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展具有重要的意義。[4]

實驗中心的前身為創(chuàng)建于1948年10月的土壤學實驗室，伴隨著學科的發(fā)展而不斷壯大和拓展。該實驗中心直接支撐資源與環(huán)境學院6個本科專業(yè)，同時服務(wù)于全校農(nóng)學、林學等5個學院、8個二級學科和15個本科專業(yè)，并向農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境相關(guān)的近20個博士、碩士點研究生開放。

實驗中心下設(shè)土壤學、植物營養(yǎng)學、環(huán)境科學、環(huán)境工程、土地資源管理、地理信息系統(tǒng)和草業(yè)科學等7個專業(yè)實驗室和1個大型儀器設(shè)備綜合實驗室，設(shè)有實驗中心主任和副主任各1人，專職實驗技術(shù)管理人員9人。實驗中心實驗室面積達到2076.4m2，有設(shè)備配套齊全的標準化的教學實驗室，水、電、暖等基礎(chǔ)設(shè)施條件齊全。除此，實驗中心還建有校外站園1處，面積3.1公頃，配備了部分實驗儀器設(shè)備，用于田間實驗教學。實驗中心擁有流動注射分析儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收分光光度計等萬元以上儀器120臺(件)，800元以上儀器設(shè)備達746臺(件)，儀器設(shè)備總值達935.67萬元，具有較好的實驗裝備基礎(chǔ)。

二、實驗中心的建設(shè)成效與存在問題

(一)土肥資源環(huán)境工程教學實驗中心建設(shè)成效

實驗中心的建設(shè)目標已按預(yù)定計劃圓滿完成，達到了預(yù)期的目標和效益，項目的完成極大改善了實驗中心的實驗教學條件，提高了實驗項目的水平層次，使得實驗室和儀器設(shè)備的使用效率進一步提高，投資效益得到了充分發(fā)揮。

1.改善了實驗室教學條件，提高了整體實驗教學的質(zhì)量。建設(shè)項目購買實驗儀器設(shè)備用品共計36種類，233臺(套)，涵蓋了學院各類教學實驗室基本設(shè)施儀器的建設(shè)。如為土壤、環(huán)境、植物營養(yǎng)實驗室增加配置了電子天平、分光光度計、數(shù)字電熱恒溫鼓風干燥箱、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、大氣綜合采樣器等，這些儀器設(shè)備的增加使得實驗室基礎(chǔ)實驗儀器得到了較好的補充和完善，緩解了儀器設(shè)備老舊、儀器設(shè)施不足等問題，完善了實驗中心基本設(shè)施條件，提高了實驗教學質(zhì)量。

2.提升了土肥資源與環(huán)境工程實驗中心的設(shè)施水平。本項目根據(jù)資源環(huán)境教學現(xiàn)實的需要，購置了數(shù)據(jù)采集光催化法去除空氣污染物凈化裝置、數(shù)據(jù)采集文丘里可調(diào)式洗滌式除塵器、數(shù)據(jù)采集氣動反吹袋式除塵器、數(shù)據(jù)采集石灰石膏法脫硫?qū)嶒炑b置、PM2.5便攜式檢測儀、便攜式溶氧儀等儀器設(shè)備，建設(shè)了環(huán)境治理工程專業(yè)實驗室，提升了環(huán)境工程專業(yè)的教學水平。建設(shè)資源環(huán)境信息技術(shù)實驗室也是本項目建設(shè)的重點之一。實驗中心購置了電腦、服務(wù)器和配套桌椅并聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，另外購置了信息處理的MapGIS軟件和CASS測繪軟件，設(shè)計規(guī)劃建設(shè)了全新的信息實驗室，使土地管理專業(yè)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學設(shè)施水平有了較大的提高。另外，項目購置了進口元素分析儀、蛋白核酸定量測定儀、實時熒光定量PCR儀、冷凍混合球磨儀等，建設(shè)了新的土肥資源利用實驗室，這些高水平精密儀器設(shè)備的增加，為本科專業(yè)高水平培養(yǎng)目標的實現(xiàn)創(chuàng)造了較好的設(shè)備條件和實驗室條件，對學生專業(yè)技能的提高起到了較大的推動作用。

3.提高了實驗室的功能，優(yōu)化了實驗項目。通過項目建設(shè)，實驗中心承擔的課程和實驗項目水平顯著提高。尤其是一些原來不具備開出條件或只能演示的實驗項目陸續(xù)開出，目前開設(shè)實驗項目達到323項，新增實驗項目12項。更重要的是儀器增多使學生動手操作的機會增加，許多實驗項目內(nèi)容進行了更新。實驗中心的實驗課程和項目得到了優(yōu)化，綜合性和設(shè)計性的實驗項目有了進一步的增加。本項目的完成極大地支持了農(nóng)業(yè)資源環(huán)境國家級特色專業(yè)的建設(shè)，對學院相關(guān)國家及省級創(chuàng)新平臺的建設(shè)也起到了一定支撐作用。項目的實施還實現(xiàn)了不同學科實驗室的交叉融合及學院學科之間的優(yōu)勢互補，實驗儀器統(tǒng)一管理，資源共享，提高了實驗室和設(shè)備利用率，為大學生創(chuàng)新實踐活動、本科生SRT和實驗室開放提供了更好的實驗條件。學院三年實施本科生SRT項目2013年37項、2014年56項2015年63項共計156項，參加國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目2013年2項、2014年4項、2015年3項共計9項，實驗室2014到2015年完成實驗室開放13700人時數(shù)，提高了學生的綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新科研能力以及就業(yè)競爭能力。其中，大學生創(chuàng)業(yè)項目家家樂陽臺農(nóng)業(yè)有限公司獲2015年泰安市第一屆高新杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎，盛德生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)開發(fā)有限公司獲泰安市第三屆創(chuàng)業(yè)大賽決賽二等獎，無土草坪栽培團隊在泰安市“高新杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲優(yōu)秀獎。

4.促進了學院教師隊伍建設(shè)，保證了實驗教學質(zhì)量的持續(xù)提升。在項目建設(shè)的同時，通過多種形式引進人才，重視在職人員業(yè)務(wù)水平的培養(yǎng)提高，新增加實驗教師隊伍3人，學院實驗師資隊伍學歷水平、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)日趨合理。中心現(xiàn)有專/兼職工作人員65名，其中教授14人，副教授27人，高級實驗師4人，講師14人，實驗師4人，助理實驗師3人，碩士及以上學歷57人，45歲以下實驗教師博士及在讀博士達到了100%。高素質(zhì)實驗教學隊伍保證了實驗教學質(zhì)量的提高。實驗教師和實驗技術(shù)人員通過各種形式的進修與培訓，掌握新購置儀器設(shè)備的使用、管理、維護技能，保證了儀器設(shè)備的高效利用和開發(fā)新的創(chuàng)新型實驗。

5.加強了實驗中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，積極施行網(wǎng)上輔助教學。實驗中心利用學校的教學綜合管理系統(tǒng)和中心新建網(wǎng)站，將實驗項目、設(shè)備、管理制度等實驗資源全部上網(wǎng)，學生可以隨時查到實驗課程實驗項目、課程時間和上課地點，可以從網(wǎng)站下載學習儀器原理及使用方法，促進學生自我學習，提高了實踐教學質(zhì)量。

(二)土肥資源環(huán)境工程教學實驗中心建設(shè)的現(xiàn)有問題

實驗中心教學水平和效果尚需進一步提高和改善，諸多困難和問題需要在建設(shè)過程中進一步解決。

1.設(shè)備總量不足，限制了學生動手能力的培養(yǎng)。實驗中心800元以上的儀器設(shè)備雖有746臺(件)，但有260多種不同類型，各類型平均不足3臺(件)，如果除去用于地理信息系統(tǒng)實驗的計算機、交換機、多媒體、軟件、航衛(wèi)片等設(shè)備與資料，各類型平均不足2.5臺(件)，加之分析測試的功能實驗室多，同類儀器設(shè)備需求量大，每個實驗室往往只能配備1臺(件)所需類型的儀器設(shè)備。由于實驗儀器設(shè)備數(shù)量不足，同一實驗需要更長的時間才能輪流進行，影響實驗效果。

2.儀器設(shè)備性能指標不高，部分相對落后，限制了學生對先進專業(yè)技能的掌握。由于服務(wù)專業(yè)數(shù)量的增加，實驗室建設(shè)經(jīng)費總體投入不足，使儀器設(shè)備的更新?lián)Q代慢，部分實驗儀器設(shè)備仍是上個世紀九十年代的主導產(chǎn)品，其性能已不能適應(yīng)新時期學科發(fā)展的需求。目前，實驗項目內(nèi)容較以往發(fā)生很大的變化，對學生專業(yè)技能的要求有了較大提高，儀器設(shè)備的功能和性能限制了實驗內(nèi)容的完整進行，難以保證部分實驗項目的教學質(zhì)量。[5]

3.學科先進性、標志性的設(shè)備缺乏，不利于現(xiàn)代化創(chuàng)新人才培養(yǎng)。實驗中心有些實驗儀器設(shè)備水平落后于很多同領(lǐng)域農(nóng)業(yè)管理和技術(shù)部門的平均水平，卻因經(jīng)費不足無法購置，代表學科發(fā)展和技術(shù)進步的標志性儀器設(shè)備的缺失致使部分實驗內(nèi)容滯后于社會經(jīng)濟發(fā)展實際，影響了學生創(chuàng)新能力的提高，間接影響了學生的就業(yè)和工作。[6]

三、實驗中心建設(shè)的未來建議

1.進一步明確建設(shè)目標。實驗中心的建設(shè)要立足資源與環(huán)境專業(yè)學科的基礎(chǔ)和社會需求，加強硬件建設(shè)，大幅度改善和提高實驗室條件、功能和建設(shè)水平。進一步完善實驗室管理運行機制，全面提高相關(guān)本科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，在土肥資源與環(huán)境工程的人才培養(yǎng)方面形成特色，滿足社會對農(nóng)業(yè)資源高效利用和環(huán)境整治高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需求，把實驗中心建設(shè)成為山東省一流的人才培養(yǎng)實驗室，成為山東省土肥資源利用和環(huán)境治理保護高層次人才培養(yǎng)的重要基地，為山東經(jīng)濟社會發(fā)展提供重要的人力支撐，并在全國產(chǎn)生重要影響。具體目標為：(1)項目完成后，實驗中心支撐二級學科門類由8個增加到10個，除原有8個學科門類外，還可向“建筑類”、“化工與制藥類”等學科提供支撐條件，服務(wù)全校的專業(yè)數(shù)由15個增加到19個，新增加的專業(yè)為“風景園林”、“森林資源保護與游憩”、“設(shè)施農(nóng)業(yè)科學與工程”、“制藥工程(獸醫(yī)方向)”。(2)承擔“土壤學”、“土壤肥料學”、“土壤理化分析”、“環(huán)境污染監(jiān)測”、“資源信息技術(shù)”等教學實驗課程達到近70門，每年可開出的實驗項目達到330個左右，服務(wù)學生近6000名，每年承擔實驗教學任務(wù)達到120000實驗人時數(shù)以上。(3)增設(shè)或更新實驗項目12個，其中基本型2個，提高型5個，創(chuàng)新型5個，提高整體實驗項目水平。(4)在原有實驗室基礎(chǔ)上，增設(shè)土肥資源利用、環(huán)境治理工程和資源環(huán)境信息3個功能實驗室平臺，整合土壤學、植物營養(yǎng)學和環(huán)境科學實驗室，進一步提高實驗室資源利用效率和水平。(5)通過儀器設(shè)備數(shù)量增加和高水平儀器設(shè)備的購置，進一步提高實驗效率，更新和完善實驗內(nèi)容，顯著提升實驗教學的質(zhì)量和水平。(6)進一步提升實驗室開放率，新增實驗室開放工作量1300人時數(shù)左右，開放工作量達到13500人時數(shù)，為學生的教學實習、畢業(yè)生產(chǎn)實習、“第二課堂”、“大學生SRT計劃”、“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”提供重要支撐。

2.對現(xiàn)有實驗室進行適當整合。在原有實驗中心的基礎(chǔ)上，對學院實驗室進行重新整合，打破原有專業(yè)的界限，按照學科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，對中心原有的實驗室進行進一步整合，對實驗室的空間和功能進行重新布局和調(diào)整，整合土壤學實驗室，植物營養(yǎng)學實驗室、環(huán)境科學實驗室、土地管理實驗室、環(huán)境工程實驗室、草業(yè)科學實驗室、地理信息系統(tǒng)實驗室、大型儀器設(shè)備綜合實驗室等8個功能實驗室，新建土肥資源利用實驗室、環(huán)境治理工程實驗室、資源環(huán)境信息實驗室3個實驗室，并根據(jù)實驗課類別統(tǒng)一布局房間，統(tǒng)一配套儀器設(shè)備，統(tǒng)一安排專人進行管理，增加儀器設(shè)備的套數(shù)，提高本科實踐教學所需要房屋設(shè)施和實驗材料等教學資源的利用率。

3.改善實驗條件。申請項目建設(shè)資金，用于實驗儀器設(shè)備的購置，改善實驗教學條件。與上述實驗室建設(shè)整合及人才培養(yǎng)方案相配套，按照實驗課程的實驗項目的教學要求，新增實驗項目儀器設(shè)備配套到位，原有實驗項目部分儀器設(shè)備進行更新，部分補足數(shù)量，綜合性實驗儀器設(shè)備配套完整，普遍改善實踐教學的條件，提高實驗項目的水平和層次，提高實驗室和儀器設(shè)備的使用效率，提高投資的效益。在學院品牌專業(yè)、特色專業(yè)、精品課程網(wǎng)站的基礎(chǔ)上，把實驗教學資源上網(wǎng)，進一步完善實驗中心網(wǎng)站，中心的實驗項目、設(shè)備、管理制度等實驗資源逐步上網(wǎng)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學的優(yōu)勢，促進學生自我學習，提高實踐教學質(zhì)量。同時，實驗中心的人員、設(shè)備等信息均實現(xiàn)計算機管理。在田間試驗基地的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善田間試驗實驗室的功能，通過完善網(wǎng)室等設(shè)施建設(shè)，增加田間儀器設(shè)備數(shù)量，為農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境和草業(yè)等本科課程田間實驗、實習等提供硬件支撐。

4.改善實驗教學方法和實驗手段。利用項目購進的先進儀器和設(shè)備，淘汰落后滯后的實驗方法手段，使實驗水平登上新的臺階。在實踐教學環(huán)節(jié)中充分利用多媒體現(xiàn)代化教學的手段，發(fā)揮多媒體形象直觀、信息量大，演示方便的優(yōu)勢，采用動態(tài)仿真和模擬實驗的教學方法，提高實驗教學質(zhì)量。逐步引進高素質(zhì)實驗隊伍，組織管理人員進行短期培訓，掌握新購置儀器設(shè)備的使用、管理、維護技能，加強對儀器設(shè)備的管理，保證儀器的高效利用。

[1] 姚慶筱. 中國科學院資源環(huán)境領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展及其貢獻[J]. 地球科學進展, 2000, 15(2):210-214.

[2][3] 山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院. 學科建設(shè)[EB/OL]. [2016-09-03]. http://zihuan.sdau.edu.cn/s/39/t/233/p/1/c/769/d/1888/list.htm.

[4] 叢蕾，蔣家慧，劉智軍. 高等學校骨干學科教學實驗中心建設(shè)的探索與思考[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2012, 29(11):119-122.

[5]謝娜, 錢建波, 戴玉蓉,等. 教學實驗室開放與運行狀況研究[J]. 實驗室研究與探索, 2008, 27(3):121-125.

[6]楊筱, 程江華, 劉菊榮. 研究生實驗室開放式管理的研究與實踐[J]. 高等教育研究學報, 2011, 34(2):64-66.

2016-09-17

山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，山東 泰安，271018

賈繼文(1963- )，女，山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院教學實驗中心主任，高級實驗師，主要研究領(lǐng)域：土壤生態(tài)環(huán)境與實驗室管理。

G642.423

A

1008-8091(2016)04-0095-04