柯紅巖 崔家瑞 金仁東

1.北京科技大學(xué)資產(chǎn)管理處 北京 100083

2.北京科技大學(xué)自動化學(xué)院 北京 100083

實驗室是高等學(xué)校實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的重要基地。教育部在《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作 提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》[1]文件中明確提出，學(xué)校的各類實驗室要對本科生開放，加強統(tǒng)籌建設(shè)和科學(xué)管理，實現(xiàn)資源共享，提高使用效率。

國內(nèi)高校進行了實驗室開放的探索，如清華大學(xué)設(shè)立了實驗室開放基金[2,3]，上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)、中國石油大學(xué)等為根據(jù)SRTP、學(xué)科競賽和畢業(yè)設(shè)計的需求開放[4-6]；絕大多數(shù)學(xué)校如北京工業(yè)大學(xué)[7]、西安交通大學(xué)[8]等為基于學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)的開放；北方工業(yè)大學(xué)[9]為基于創(chuàng)客文化進行實驗室開放等。特別是最近幾年，許多高校進行了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗室開放[10-17]，并取得了一定的成效。

然而，以上許多實驗室開放形式主要基于學(xué)生的自主性而進行，絕大多數(shù)學(xué)生利用實驗室開放自主學(xué)習(xí)的積極性不高，參與人數(shù)相對較少，而且開放效果較好的實驗室絕大多數(shù)是和學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的實驗室，其他本科教學(xué)實驗室利用率較低。從北京科技大學(xué)自動化學(xué)院的實驗室開放情況看，雖然取得了一些成績，但仍存在整體學(xué)生積極性不高、教師參與動力不足、實驗室教師參與指導(dǎo)較少等問題。因此，本文基于KPI指標的引入開展了高校專業(yè)實驗室的開放運行機制探索。

1 KPI基本原理

KPI全稱是Key Performance Indicator，即關(guān)鍵績效指標，是對任職者工作任務(wù)完成效果最直接、客觀的衡量依據(jù)。KPI 的主要目的是引導(dǎo)職員將主要精力集中在最有成效的任務(wù)上。

KPI的理論基礎(chǔ)來源于意大利經(jīng)濟學(xué)家帕累托提出的經(jīng)濟學(xué)二八原理，即企業(yè)在價值創(chuàng)造過程中每個部門和每位員工的80% 的工作任務(wù)是由20%的關(guān)鍵行為完成的[18,19]。

建立KPI指標一般遵循SMART原則：Speci fi c—具體的，指績效指標要準確、具體，不能是抽象的；Measurable—可度量的，指績效指標要量化，從而能夠驗證這些績效指標；Attainable—可實現(xiàn)的，指績效指標是在一定范圍內(nèi)可實現(xiàn)而非高不可攀的目標；Realistic—現(xiàn)實性的，指績效指標是存在于實際工作中的，不是主觀臆想的，是可以被證實和觀察到；Time bound—有時限的，指績效指標是要在特定時間段內(nèi)完成的。

2 實驗室開放機制設(shè)計

由于新時期本科教育強調(diào)面向全體學(xué)生，目前的實驗室開放絕大多數(shù)是基于學(xué)生自主性的，很大一部分學(xué)生沒有很強的主動性，需要外力進行約束與推動，因此，設(shè)計了面向全體學(xué)生的KPI指標。

2.1 基于KPI的學(xué)生考核指標設(shè)計

借助KPI的關(guān)鍵結(jié)果指標考核思想，根據(jù)工程教育專業(yè)認證和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的核心目標，結(jié)合自動化專業(yè)定位，將這些能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的實踐項目，并依托于信息工程北京市實驗教學(xué)示范中心完成，設(shè)計了用于評價學(xué)生工程實踐能力的KPI指標。一級指標即為實踐能力培養(yǎng)體系中的幾個核心階段和層次，它是根據(jù)北京科技大學(xué)復(fù)合型高科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標，結(jié)合工程教育專業(yè)認證對解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的要求，按照OBE原則(Outcome based Education，成果導(dǎo)向)由教師、企業(yè)專家和校友共同討論確定的。二級指標細化了一級指標的評價內(nèi)容及其權(quán)重，并與實際成績掛鉤。這些權(quán)重是根據(jù)學(xué)生畢業(yè)要求中對學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識的達成度指標確定的。該權(quán)重高于現(xiàn)有學(xué)生的學(xué)習(xí)目標要求，學(xué)生通過一定的努力也能夠達到。如SRTP是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐與創(chuàng)新能力的重要手段，但原來是選修學(xué)分，即使學(xué)生選了SRTP，由于必修課程和其他事務(wù)的原因，學(xué)生并不能很好地完成項目。因此，根據(jù)學(xué)生在SRTP過程中存在的問題，將SRTP作為必修學(xué)分，并更加注重過程和成果的評價。根據(jù)以往學(xué)生結(jié)題和獲獎比例，在培養(yǎng)方案框架下，將結(jié)題設(shè)置為50%，獲獎設(shè)置為40%。學(xué)生在學(xué)分的驅(qū)動下，SRTP順利結(jié)題項目和獲獎率明顯提升。設(shè)計的KPI指標如表1所示。

表1 面向?qū)嶒炇议_放的學(xué)生考核KPI指標

這些指標的設(shè)計均需要學(xué)生借助實驗室開放完成，對于學(xué)生而言，基于學(xué)生成績的考核指標能夠調(diào)動90%以上的學(xué)生主動參與到實驗室開放過程中。

2.2 基于KPI的教師考核指標設(shè)計

實驗室開放不僅需要充分發(fā)揮理論教師參與指導(dǎo)的積極性，同時還要大力調(diào)動實驗技術(shù)人員的主動性。因此，學(xué)院和實驗中心針對理論教師和實驗技術(shù)人員分別制訂了相關(guān)的KPI指標，一級指標強調(diào)實驗室開放的核心內(nèi)容，二級指標細化了一級指標的評價內(nèi)容及其權(quán)重，并與實際業(yè)績掛鉤。這些指標是根據(jù)崗位聘任、職稱評聘中的具體條件以及學(xué)生培養(yǎng)中對實驗教學(xué)的要求設(shè)計的，也就是說，這些指標的完成結(jié)果直接與職稱評聘掛鉤，并有利于學(xué)生KPI指標的順利達成。即實現(xiàn)了工作內(nèi)容、職稱評聘與學(xué)生培養(yǎng)三者的統(tǒng)一。由于教師和實驗技術(shù)人員崗位的不同，崗位職責(zé)和職稱評聘標準也不一樣，除了實驗教學(xué)采用雙師制(教師和實驗技術(shù)人員共同指導(dǎo))外，實驗技術(shù)人員更注重實驗室開放和實驗設(shè)備管理與維護方面的考核，因此，在實驗教師的KPI指標中增加了實驗室開放工作量。具體KPI指標分別如表2和表3所示。

表2 面向?qū)嶒炇议_放的理論教師KPI指標

表3 面向?qū)嶒炇议_放的實驗技術(shù)人員KPI指標

2.3 多層次、立體化、不間斷實踐教學(xué)體系

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)定位，結(jié)合實驗室現(xiàn)狀，基于設(shè)計的KPI指標構(gòu)建了多層次、立體化、不間斷的實踐教學(xué)體系，多層次是指針對不同年級設(shè)計有對應(yīng)的實踐教學(xué)內(nèi)容；立體化是指第一、第二課題立體交叉；不間斷是指從大一到大四的實踐內(nèi)容是循序漸進、逐層深入的統(tǒng)一體，而不是各階段互相割裂的。構(gòu)建的實踐教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 多層次、立體化、不間斷實踐教學(xué)體系

第一課堂從課堂教學(xué)開始就強調(diào)利用實驗室完成設(shè)計性作業(yè)，待學(xué)生完成設(shè)計性作業(yè)后，利用實驗課程進行實驗室實施、運行，完成整個設(shè)計性作業(yè)的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行4個過程的訓(xùn)練。課程設(shè)計則要求學(xué)生利用實驗室和實驗室開放嚴格按照CDIO工程教育理念執(zhí)行。校內(nèi)實習(xí)/實訓(xùn)的全部學(xué)時均在實驗室完成。畢業(yè)設(shè)計也要求必須有50%以上的設(shè)計類題目。所有這些均立足于利用實驗室開放培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新能力。

第二課堂與第一課堂立體交叉、互相補充、互相促進。第二課堂從大一的校內(nèi)學(xué)科競賽開始，經(jīng)過大二的SRTP和大三的省部級學(xué)科競賽，均通過各專業(yè)實驗室完成。大四的就業(yè)技能培訓(xùn)則充分利用實驗室，由資深工程師進行講授，并利用實驗室開放完成就業(yè)技能的實戰(zhàn)。

該實踐教學(xué)體系可以充分發(fā)揮校內(nèi)專業(yè)實驗室在人才工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的作用，并有效促進理論教師和實驗技術(shù)人員自身業(yè)務(wù)水平的提高。

2.4 配套的教育教學(xué)管理制度設(shè)計

為了更好地配合實驗室開放，學(xué)院和實驗中心制訂了配套的教育教學(xué)管理制度。包括《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院實驗中心實驗室開放管理辦法》(簡稱《開放管理辦法》)《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院關(guān)于進一步加強本科教學(xué)管理工作的意見》(簡稱《本科教學(xué)管理意見》)《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院教師教學(xué)工作當(dāng)量計算辦法》(簡稱《教師工作當(dāng)量辦法》)《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院實驗技術(shù)人員教學(xué)工作當(dāng)量計算辦法》(簡稱《實驗人員工作當(dāng)量辦法》)《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院實驗技術(shù)人員年度考核實施細則》(簡稱《考核實施細則》)《北京科技大學(xué)自動化學(xué)院本科教育教學(xué)成果獎勵辦法》(簡稱《獎勵辦法》)等文件，每個文件均突出了對實驗室開放的量化要求。

《開放管理辦法》明確了開放的范圍、形式、流程、內(nèi)容、規(guī)范等?！侗究平虒W(xué)管理意見》規(guī)定了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時要求、質(zhì)量要求、教學(xué)過程要求等，強調(diào)了充分利用實驗室開放提高學(xué)生的動手實踐能力培養(yǎng)?！督處煿ぷ鳟?dāng)量辦法》和《實驗人員工作當(dāng)量辦法》分別制訂了教師和實驗人員參與實驗室開放的形式及工作當(dāng)量計算依據(jù)。

激勵是提高工作積極性的重要手段[20,21]?！犊己藢嵤┘殑t》針對實驗技術(shù)人員的日常工作強調(diào)了實驗室開放的必要工作內(nèi)容和要求，如設(shè)備開放無故障率要求、設(shè)備開放學(xué)時要求等?！丢剟钷k法》將實驗室開放學(xué)時按照教學(xué)工作量計算課時津貼，利用實驗室開放產(chǎn)生的成果，如學(xué)科競賽獲獎等另外按獲獎等級發(fā)放獎金等。一方面明確實驗室開放工作的重要性，另一方面通過物質(zhì)獎勵給予實驗室開放工作的肯定。

通過上述各項制度的實施運行，教師和實驗人員參與實驗室開放的積極性明顯提高，并取得了一系列的成果，開放效果明顯。

3 開放成效

經(jīng)過近三年的持續(xù)運行，開放成果顯著。

3.1 實驗室開放率

自建立實驗室開放KPI考核指標體系以來，實驗室開放在時間和效率上均有了顯著提升。時間上，由原來的年均不足400學(xué)時達到了現(xiàn)在的2 000學(xué)時；效率上，由原來的年均不足300人超過了年均1 500人，而且實現(xiàn)了全校范圍內(nèi)的開放，外院學(xué)生數(shù)也超過了100人。

3.2 實驗室開放成果

學(xué)生成果：學(xué)生借助于實驗室開放和設(shè)備，發(fā)表相關(guān)論文30余篇、授權(quán)實用新型50余項、登記軟件著作權(quán)40余項。省部級學(xué)科競賽獲獎率達到30%，連續(xù)3年全校第一，并逐年增長，獲國家級獎項150余項，省部級獎項200余項，學(xué)生省部級以上獲獎率如圖2所示。

圖1 2014～2016年省部級學(xué)科競賽獲獎率

教師成果：教師利用實驗室開放不僅提高了教學(xué)水平還自主研制了多套本科教學(xué)實驗裝置。教師進行的教學(xué)改革獲得北京市教育教學(xué)成果獎二等獎1項、北京科技大學(xué)教育教學(xué)成果獎特等獎1項、一等獎3項、二等獎4項；自主研制的實驗裝置獲得校級實驗技術(shù)成果特等獎2項、一等獎1項，二等獎3項。

4 結(jié)語

針對工程教育專業(yè)認證和新工科建設(shè)對學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)要求進行了基于KPI的實驗室開放，通過教師與學(xué)生考核的KPI指標和多層次、立體化實驗教學(xué)體系的設(shè)計，提升了實驗室開放效果，有效調(diào)動了教師與學(xué)生的主觀能動性，特別是工程實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，為兄弟院校進一步提高實驗室開放提供了參考。