王 華，曹琳琳，陳 燕

（湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長沙 410082）

隨著“雙一流”建設(shè)大力推進，以本為本、全面育人的我國高校卓越工程師培養(yǎng)計劃、新工科人才培養(yǎng)計劃深入人心、成效顯著[1-2]。湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院十分重視實踐訓(xùn)練與創(chuàng)新教育，提出了“電氣與信息融合”的復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的電氣信息類復(fù)合型專業(yè)人才。學(xué)院在電氣信息學(xué)科“雙一流”建設(shè)背景下，充分調(diào)動全院教師、優(yōu)秀研究生投入本科生實踐訓(xùn)練與創(chuàng)新指導(dǎo)的積極性，基于學(xué)院的專業(yè)公共平臺課實驗室、各專業(yè)實驗室、學(xué)科競賽平臺、國家和省級科研基地、教師科研實驗室，建設(shè)了面向電氣信息類專業(yè)本科生開放的創(chuàng)新實驗室，建立健全了安全教育、實驗室管理、儀器設(shè)備使用、開放實驗室使用效率等方面的監(jiān)管制度與責任落實，為課程實驗教學(xué)、大學(xué)生興趣研究、學(xué)科競賽訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練（SIT）的開展提供研究指導(dǎo)、實驗設(shè)備和實驗場地保障，對開放實驗室建設(shè)與運行過程中遇到的新問題進行了客觀分析和深入思考，采取了可行的解決方法，形成了成效顯著的開放實驗室管理新模式。

1 傳統(tǒng)電氣信息類實驗室開放問題

進入21 世紀以來，工業(yè)化加速發(fā)展，信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化[3]。智能電網(wǎng)建設(shè)、能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動電氣與信息技術(shù)密切結(jié)合與跨越發(fā)展，對電氣信息類人才培養(yǎng)提出了更高的要求。面向國家發(fā)展戰(zhàn)略、面向行業(yè)發(fā)展需求培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高校的核心任務(wù)[4]。但長期以來重理論輕實踐、重知識輕能力等現(xiàn)象制約了創(chuàng)新性應(yīng)用人才的培養(yǎng)[5]，如何培養(yǎng)理論結(jié)合實踐、應(yīng)用結(jié)合創(chuàng)新的專業(yè)人才是迫切需要解決的問題。實踐證明，開放實驗室是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識的絕好平臺，但傳統(tǒng)實驗室管理模式不利于全天候開放，實驗室開放管理存在以下問題：

（1）本科專業(yè)實驗室開放時間有限、使用效率較低。傳統(tǒng)意義上的電氣信息類專業(yè)實驗室作為課堂理論教學(xué)的輔助陣地，僅在課程實驗時間向相關(guān)學(xué)生開放。由于實驗室教師與管理人員的工作任務(wù)重，本科專業(yè)實驗室的完全開放幾乎做不到，因此利用率低。

（2）本科專業(yè)實驗室的實驗內(nèi)容受限、創(chuàng)新性實驗較少[6]。實驗期間，學(xué)生須在指定時間內(nèi)完成規(guī)定實驗操作，實驗主題、實驗內(nèi)容、實驗操作等以演示性、驗證性實驗為主，少量綜合性實驗，學(xué)生可自主設(shè)計的創(chuàng)新性實驗內(nèi)容與實驗室開放時間極有限，尤其是涉及強電的實驗，學(xué)生實際動手操作機會更少，缺乏自主實踐的機會。

（3）實驗教師人員少、繼續(xù)教育缺失。擴招后，實驗工作量劇增，但老教師相繼退休，新教師入職要求普遍提高，博士學(xué)歷應(yīng)聘者寥寥，年輕教師補充量明顯不足，隊伍老化嚴重，實驗教師人員不僅沒有增加，還比擴招前大量減少，且實驗教師缺乏有計劃的后續(xù)知識更新、系統(tǒng)培訓(xùn)，難以承受擴招后的開放實驗室指導(dǎo)、管理需求。

（4）已有開放實驗室的開放程度低、未能構(gòu)成立體開放。很多高校都有名義上的開放實驗室，甚至全天候開放實驗室，但普遍存在難以真正保障足夠開放時間的問題，基本是在入學(xué)教育、校外師生來訪、成果驗收、平臺展示和課程必需的情況下才有限時間段開放[7]，更沒有結(jié)合科研基地、教師科研實驗平臺等形成立體開放實驗室。

（5）教師科研實驗室難以接納本科生的開放實驗。國家與省部級科研基地、教師科研平臺主要面向教師和研究生科研，全天候面向教師和研究生開放?？紤]到安全問題和管理問題，一直難以形成面向本科生開放的創(chuàng)新實驗平臺，只接收少量跟著導(dǎo)師做 SIT項目、學(xué)科競賽和畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生進行局部場地、有限時間段的開放。

2 電氣信息類開放實驗室建設(shè)

2.1 爭取多方投入，扎實推進實驗室建設(shè)

最近5 年，在依托上級撥款建設(shè)專業(yè)實驗室、科研平臺的基礎(chǔ)上，通過校友捐贈、合作企業(yè)共建、國際名企捐建、教師科研成果反哺教學(xué)等方式，多渠道、多方式建設(shè)開放實驗室，構(gòu)建了高水平科研平臺與大學(xué)生創(chuàng)新實踐平臺。以測控專業(yè)為例，開放實驗室建設(shè)情況如圖1 所示。其中，“本科生創(chuàng)新實驗室”“電能質(zhì)量檢測與控制創(chuàng)新基地”不斷更新儀器設(shè)備；“傳感技術(shù)實驗室”“虛擬儀器實驗室”“電氣測量實驗室”屬更新改造，“網(wǎng)絡(luò)測控實驗室”“智能儀器實驗室”為新建。

2.2 優(yōu)化資源配置，有效改進實驗室結(jié)構(gòu)

圖1 測控技術(shù)與儀器專業(yè)的開放實驗室建設(shè)成效

（1）建立學(xué)院實驗中心。學(xué)院原有電氣工程、自動化、測控技術(shù)與儀器、電子信息工程等專業(yè)實驗室、電工電子實驗教學(xué)中心等本科教學(xué)實驗室，各專業(yè)實驗室下設(shè)核心課程實驗室。電工電子實驗教學(xué)中心下設(shè)電工技術(shù)、電子學(xué)、電路測試、EDA、單片機、電子綜合等6 個專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗室。各專業(yè)管理本專業(yè)實驗室，專業(yè)基礎(chǔ)課實驗由電工電子實驗教學(xué)中心負責。在考察國內(nèi)外多所高校和邀請校內(nèi)外多位專家交流、指導(dǎo)基礎(chǔ)上，為優(yōu)化管理、協(xié)調(diào)運行、加速全開放實驗室建設(shè)、更好地服務(wù)人才培養(yǎng)與學(xué)科發(fā)展，將專業(yè)實驗室和電工電子實驗教學(xué)中心合并，成立了學(xué)院實驗中心，積極整合各專業(yè)實驗室、電工電子實驗教學(xué)中心的實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗室管理制度，優(yōu)化配置實驗室人員和儀器設(shè)備，打破了傳統(tǒng)模式，以電氣信息大類專業(yè)設(shè)置本科實驗室，面向大類人才培養(yǎng)。逐步建立了一套較為完善的實驗室管理制度，明確了實驗室專職教師除負責課程實驗教學(xué)外、還應(yīng)負責所主管的實驗室運行管理與儀器設(shè)備維護，承擔相關(guān)公益工作，包括大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、開放實驗室管理、實驗室發(fā)展規(guī)劃、耗材購置、實驗教材與教改論文撰寫、實驗教改項目申報與研究等。中心現(xiàn)有專任實驗教師38 人，其中教授級高級實驗師1 人、高級實驗室（工程師）19 人，實驗用房近5400 m2，實驗臺972 組，大型貴重儀器74 臺，總資產(chǎn)約3000 萬元，儀器設(shè)備開放使用率達92%以上，是省高?；A(chǔ)課示范實驗中心、省優(yōu)秀實踐教學(xué)基地。

（2）確定不同開放形式。開放實驗室管理的關(guān)鍵問題是對學(xué)生開放哪些實驗室、學(xué)生能從開放實驗室獲得哪些資源[8]。針對之前開放資源供不應(yīng)求的情況，按照人才培養(yǎng)方案，本著全程育人、全方位育人的原則，設(shè)置了不同類別的開放實驗，對不同類型的大學(xué)生實驗項目開放，如表1 所示。

表1 實驗室開放情況

（3）學(xué)生參與開放實驗室運行管理。傳統(tǒng)實驗室管理、運行依靠實驗室教師，學(xué)生只在實驗室完成規(guī)定的實驗內(nèi)容[9]。我們在本科生創(chuàng)新平臺、專業(yè)實驗室開放、運行中嘗試了聘請研究生和高年級本科生作為實驗室助管，證明效果良好，因此在開放實驗室持續(xù)建設(shè)中全面推廣了研究生、高年級本科生的助管、協(xié)管模式。

研究生是我國高?？蒲械闹袌粤α?、有生力量[10-11]，參與開放實驗室管理，不僅可以有效解決實驗室教師缺員的問題，更能開拓研究生專業(yè)視野，加強研究生培養(yǎng)過程中的“學(xué)”“用”結(jié)合，全面培養(yǎng)研究生的責任意識、管理能力。

2.3 創(chuàng)新管理機制，大力促進實驗室開放

電氣信息類專業(yè)的開放實驗室建設(shè)，牢固樹立“以本為本，全面育人”意識，將開放實驗室建設(shè)成為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新訓(xùn)練的主戰(zhàn)場，從時間、場地、儀器設(shè)備、指導(dǎo)教師等方面提供足夠的選擇與保障?；诖耍趯W(xué)校實驗室管理制度和綜合素質(zhì)教育學(xué)分認定辦法基礎(chǔ)上，學(xué)院制定了《開放實驗室管理辦法》《開放實驗室安全須知》《開放實驗室研究生助管細則》《開放實驗室本科生協(xié)管細則》等制度性文件，建立了一套促進開放實驗室建設(shè)與發(fā)展的管理方法：

（1）開放實驗室助管與協(xié)管的培訓(xùn)制度。所有教師都經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)并取得了資質(zhì)，對實驗室管理也有一定經(jīng)驗，只需強調(diào)開放實驗室管理要求，說明注意事項。但開放實驗室的絕大部分管理工作是由研究生助管完成的，部分協(xié)管工作由高年級本科生承擔，為確保開放實驗室的有序運行，必須對助管、協(xié)管進行培訓(xùn)，確保他們明確掌握實驗室安全要求，清楚了解各實驗室的開放時間與開放范圍，學(xué)會使用實驗室的各類儀器設(shè)備，強調(diào)安全意識、服務(wù)意識、責任意識，經(jīng)實驗室教師考核合格后由相關(guān)教師帶領(lǐng)進行一段時間的開放實驗室管理實習(xí)，合格后才能獨立開展開放實驗室的助管、協(xié)管工作。

（2）開放實驗室的準入制度。申請進入開放實驗室的學(xué)生需要預(yù)約獲得準入后才能進入開放實驗室。具體過程如下：申請學(xué)生登錄開放實驗室網(wǎng)頁，填寫個人信息、團隊信息、項目名稱、時間段需求、時長需求等信息，開放實驗室審核通過后，申請人和團隊成員需在開放實驗室網(wǎng)站學(xué)習(xí)實驗室管理知識并在學(xué)院實驗中心參加包含實驗室安全規(guī)程、管理須知等方面內(nèi)容的在線考試，團隊所有成員考試合格后即可申領(lǐng)開放實驗室的門卡。

（3）開放實驗室的安全制度。安全是開放實驗室建設(shè)至關(guān)重要的保障[12]，必須建立完善的安全制度，嚴格遵守實驗室安全規(guī)定使用儀器設(shè)備、規(guī)范操作規(guī)程、注意關(guān)電關(guān)水關(guān)門，在遇到漏電、漏水、異常聲響、異味、火災(zāi)等緊急情況時應(yīng)采取的相應(yīng)應(yīng)急措施。開放實驗室門外走廊均放置了滅火器。實驗室醒目位置懸掛有《開放實驗室管理辦法》《開放實驗室安全須知》。學(xué)院實驗中心每半學(xué)期組織一次全員實驗室安全檢查，學(xué)校實管處不定期開展實驗室安全查訪，科研平臺教師、教師科研用房責任教師隨時注意檢查和提醒學(xué)生遵守操作規(guī)程。

（4）儀器設(shè)備管理制度。實驗室的高精度標準三相源、八位半數(shù)字萬用表、有源無功補償設(shè)備等大型貴重儀器不單獨向?qū)W生開放，學(xué)生申請使用需在教師指導(dǎo)下進行，但常規(guī)儀器設(shè)備在教師或研究生指導(dǎo)后向?qū)W生開放。除穩(wěn)壓源、普通示波器、便攜式萬用表等常規(guī)儀器設(shè)備外，單臺價值 2000 元以上的儀器設(shè)備，使用學(xué)生須在實驗室“儀器設(shè)備使用臺賬”上簽名登記使用情況。

（5）配套的激勵制度。學(xué)院開放實驗室建設(shè)得到了學(xué)校各行政職能部門的共同推進，人事處、實管處、教務(wù)處、學(xué)工部在教師工作量核定、開放實驗室協(xié)調(diào)管理、協(xié)管學(xué)生選拔、實踐學(xué)分認定等方面給予了多方指導(dǎo)與支持。全院教師在SIT 項目申報、審定與指導(dǎo)和大學(xué)生自主項目評審、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)、學(xué)科競賽培訓(xùn)、吸納學(xué)生參加實際科研項目等方面投入了大量時間和精力。學(xué)校將開放實驗室建設(shè)、儀器設(shè)備開放共享、大學(xué)生實踐訓(xùn)練等作為各學(xué)院年度考核的指標。學(xué)院在年終績效工資構(gòu)成中將教師指導(dǎo)學(xué)生科研實踐納入獎勵范疇，并專門撥付開放實驗室耗材經(jīng)費。各專業(yè)培養(yǎng)計劃中均有1 學(xué)分的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”課程，學(xué)生可通過開放實驗室的各類課外實踐實訓(xùn)活動取得。

3 開放實驗室管理成效

我校電氣信息類學(xué)科是國家首批“雙一流”建設(shè)學(xué)科，依托雙一流學(xué)科建設(shè)的開放實驗室建設(shè)取得了豐碩成果：學(xué)院近5 年獲得了包括全國“互聯(lián)網(wǎng)+”競賽金獎、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎、全國電子設(shè)計競賽一等獎、“飛思卡爾杯”全國智能車競賽一等獎等在內(nèi)的102 項全國學(xué)科競賽獎勵和141 項省級學(xué)科競賽獎勵，打造了以“挑戰(zhàn)杯”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、電子設(shè)計、智能車、虛擬儀器、機器人等學(xué)科競賽為引領(lǐng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)亮點，形成了創(chuàng)新文化風尚；所有專業(yè)均一次性通過中國工程教育專業(yè)認證，保研、讀研升學(xué)率超過50%。