李 燕，周峽，賈彩虹

（南京工程學(xué)院 a.經(jīng)濟與管理學(xué)院；b.建筑工程學(xué)院，南京 211167）

0 引 言

為了滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，應(yīng)用型人才已成為我國大部分地方普通本科院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。實驗室是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的重要教學(xué)場所，為了提高實踐教學(xué)條件和水平，高校長期投入大量資金和人力進(jìn)行實驗室建設(shè)。處于知識大爆炸的時代，舊實驗設(shè)施更易因技術(shù)滯后而縮短生命周期，但實驗設(shè)施通常造價昂貴，地方高校獲得的財政支持有限，難以滿足不斷增長的建設(shè)需求。很多實驗設(shè)備利用率低，高校內(nèi)部及高校之間實驗資源也常常重復(fù)建設(shè)。如果能充分共享實驗資源，將有效解決資源不足與使用效率低的矛盾。2018 年，教育部發(fā)布了《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0 的意見》，提出了布局建設(shè)一批集教育、培訓(xùn)及研究為一體的共享型人才培養(yǎng)實踐平臺［1］的目標(biāo)和舉措。近幾年，國家和各省級虛擬仿真實驗共享平臺建設(shè)取得豐碩成果，截至2021 年12 月，國家虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺已上線實驗項目3 250 個，江蘇省高等學(xué)校虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺上線實驗項目460 個。國內(nèi)外很多高校及科研院所也致力于推動實驗設(shè)施的共享［2］。如何建立高校、高校各院系、科研院所及企業(yè)之間資源的深度共享也成為很多學(xué)者思考的重要問題。

1 高校實驗室建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 實驗室建設(shè)成本高昂

實驗室建設(shè)周期長，投入巨大，高校有限的實驗室建設(shè)預(yù)算很難滿足各院系的所有實驗室建設(shè)需求。很多專業(yè)需要使用專用實驗設(shè)備，如軌道交通專業(yè)、機械工程專業(yè)等，實驗設(shè)備購置費用非常高昂，維護(hù)成本也很高，拆裝、檢修需要大型起重設(shè)備和專用廠房。對于很多高校來說，這樣的實驗條件在實際教學(xué)中很難滿足［3］。

1.2 實驗設(shè)備生命周期短

每種實驗設(shè)備都有自己的生命周期，計算機設(shè)備通常使用6 年左右，教學(xué)軟件、實驗設(shè)備也會因技術(shù)滯后、政策變化等原因不再滿足教學(xué)需要。隨著知識更新的速度加快，采用新技術(shù)、新方法、新理念設(shè)計的實驗設(shè)備和軟件層出不窮，從而使舊實驗設(shè)備更快面臨淘汰，實驗設(shè)備的生命周期有縮短趨勢。

1.3 實驗設(shè)施重復(fù)建設(shè)較多

高校之間、高校相近學(xué)科之間實驗設(shè)備重復(fù)投資比例較大。例如，高校各院系通常都有自己的計算機實驗中心，而計算機具有通用性，機房并不會滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，因此機房的重復(fù)建設(shè)造成一定浪費。相近學(xué)科或?qū)I(yè)的實驗資源也處于相互封閉、重復(fù)分散的狀態(tài)。

1.4 部分實驗設(shè)施利用率不高

由于課程設(shè)置和招生人數(shù)等原因，很多高校部分專業(yè)性較強的實驗設(shè)備利用率較低。有的設(shè)備只針對一個專業(yè)的一門課程，而一個專業(yè)只招收一個班的學(xué)生，因此一年只使用幾十個學(xué)時，設(shè)備使用效率極低。

1.5 建設(shè)水平參差不齊

由于地域經(jīng)濟發(fā)展程度不同，部屬高校與地方高校、雙一流高校與普通院校的財政投入力度不同，存在實驗資源分布不均的問題［4］。很多高校既有國家級重點實驗室，又有省級示范中心和校級實驗中心，建設(shè)水平差異很大。依托一流學(xué)科、一流專業(yè)和一流課程的實驗體系和設(shè)施通常更為先進(jìn)、完備，由于沒有共享，這些先進(jìn)的資源無法提高使用效率，也不能產(chǎn)生輻射和示范效應(yīng)。

2 實驗資源共享模式

根據(jù)實驗資源共享范圍和共享主體的不同進(jìn)行劃分，實驗資源共享主要有校內(nèi)共享、校際共享、企業(yè)共享、國際共享四種模式。

2.1 校內(nèi)共享

校內(nèi)各院系之間的實驗資源共享首先需要考慮共享模式，教務(wù)處作為教學(xué)管理的職能部門，可以牽頭在本校范圍內(nèi)建立合理的共享機制，協(xié)調(diào)管理，促進(jìn)各院系實驗中心合作共享。為提高資源共享積極性，可以采取一定的激勵措施進(jìn)行有償共享。例如，可按實驗資源對外共享的人時數(shù)記分，并按管理難易程度乘以系數(shù)，定期統(tǒng)一結(jié)算。對于大型儀器設(shè)備，除用于實踐教學(xué)外，還要充分挖掘其科學(xué)研究、社會服務(wù)方面的應(yīng)用價值。校內(nèi)共享也可以采取由具有相關(guān)專業(yè)的院系共建實驗室的方式，如某高校經(jīng)濟與管理學(xué)院的工程造價專業(yè)與建筑工程學(xué)院共同建設(shè)BIM 實驗室，建成后兩個學(xué)院共同管理，共同應(yīng)用。另外，高校在購置科研設(shè)備時，可兼顧實驗教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需要，從而促進(jìn)科學(xué)研究與實踐教學(xué)共享設(shè)備，提高科研設(shè)備使用效率。

2.2 校際共享

校際共享主要有三種方式。第一，可以共享線上實驗資源。很多高校擁有線上實驗資源，如虛擬仿真實驗平臺或采用B/S 架構(gòu)的實驗教學(xué)軟件。這類資源只需要擁有賬戶和訪問權(quán)限即可使用。很多虛擬仿真實驗資源已掛靠國家級或省級虛擬仿真共享平臺，可以免費使用，但學(xué)校應(yīng)在確定使用前，與資源提供方溝通使用方式、使用人數(shù)及使用頻率等基本信息，使資源提供方做好必要的準(zhǔn)備。第二，可與學(xué)科綜合優(yōu)勢明顯的院校合作，針對緊缺實驗資源進(jìn)行共建共享。通過集中優(yōu)質(zhì)教學(xué)團隊共同建設(shè)，可以開發(fā)出更先進(jìn)、更有特色的實驗課程和實驗設(shè)備。第三，對于造價高、建設(shè)或管理難度大而本校暫無建設(shè)條件的實驗設(shè)施，可與本地域內(nèi)具有該設(shè)施的高校、科研院所尋求合作模式進(jìn)行互利共享或有償使用。例如，軌道交通專業(yè)實驗設(shè)施造價高、建設(shè)困難大，可以采用共建共享本地域內(nèi)實體實驗設(shè)施和虛擬仿真實驗項目的模式［3］。

2.3 校企共享

高?？膳c企業(yè)合作共同投入資金與技術(shù)建設(shè)實驗設(shè)施［5］。建設(shè)完成后，高?？梢詾槠髽I(yè)培養(yǎng)符合企業(yè)個性化需求的人才，高校實驗室也可以作為企業(yè)員工的培訓(xùn)基地，實現(xiàn)互利共贏。高校也可與企業(yè)、科研院所三方共建共享實驗設(shè)施，促進(jìn)實現(xiàn)學(xué)校教學(xué)、技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)應(yīng)用的融合發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的最新需求推動人才培養(yǎng)改革［1］。很多企業(yè)開發(fā)了專用于教學(xué)的軟件版本，可以免費使用，高?？蓪で笤擃惍a(chǎn)品與本校教學(xué)的契合點，合理利用。

2.4 國際共享

部分高校與國外院校建立了合作關(guān)系，可以充分利用信息技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行遠(yuǎn)程教育合作。對合作院校擁有的優(yōu)質(zhì)線上實驗資源，可以采用MOOC 等手段促進(jìn)資源共享。

3 實驗資源庫構(gòu)建

為提高實驗教學(xué)質(zhì)量，節(jié)約實驗室建設(shè)資金，可利用校外共享優(yōu)質(zhì)實驗資源，建設(shè)實驗資源庫。

3.1 實驗資源的來源

長期以來，高校所使用的實驗資源多為自行購置，是高校實驗資源的主要來源。除自有實驗資源外，目前高?？色@取的實驗資源主要有以下五個來源。

一是國家虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺（iLab-x，實驗空間）和省級虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺。這類虛擬仿真實驗資源都經(jīng)過專家評審，具有較高的建設(shè)水準(zhǔn)，可以解決很多實物實驗資源無法解決的問題，如實驗周期長、實驗環(huán)境具有危險性、實驗設(shè)備價格過高、實驗條件難以重現(xiàn)等。

二是在相同學(xué)科領(lǐng)域領(lǐng)先的高校線上實驗資源，如依托一流學(xué)科、一流專業(yè)或一流課程的實驗資源通常經(jīng)過資深教學(xué)團隊反復(fù)打磨，并獲得更多建設(shè)資金支持，具有較高的建設(shè)水平。

三是同地域兄弟院?；蚩蒲性核膶嶒炠Y源。由于距離較近，這類高?；蜓芯克膶嵨飳嶒炠Y源便于共享。

四是企業(yè)開發(fā)的線上實驗平臺或軟件產(chǎn)品的教育版。這類實驗資源的主要優(yōu)點是性價比高，使用方便靈活，服務(wù)及時，實驗軟件可根據(jù)自己的需求進(jìn)行修改，建設(shè)周期短或沒有建設(shè)周期。

五是合作國際院校的優(yōu)質(zhì)線上實驗資源。

3.2 資源庫的建設(shè)流程

實驗資源庫的建設(shè)可根據(jù)高校人才培養(yǎng)層次和目標(biāo)進(jìn)行定位，以本校實驗資源為基礎(chǔ)，以國家級和省級虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺為重點，以兄弟院校和企業(yè)的網(wǎng)上實驗平臺及實物實驗資源為補充。實驗資源庫應(yīng)具有開放性，可隨時剔除落后資源，加入先進(jìn)資源，使高校實驗資源長期保持先進(jìn)性。實驗資源庫建設(shè)開始前應(yīng)成立由領(lǐng)域?qū)＜?、任課教師、實驗人員組成的項目組。實驗資源庫建設(shè)流程一般包括資源搜集、教師試用、團隊優(yōu)選、專家評估、教學(xué)驗證五個環(huán)節(jié)，如圖1 所示，實施順序可以根據(jù)高校教學(xué)和管理的實際情況進(jìn)行調(diào)整。

圖1 實驗資源庫建設(shè)流程

第一，資源搜集。以專業(yè)為單位組織實驗資源庫建設(shè)項目組，通過多渠道搜集本專業(yè)可用的實驗資源，將可獲得的實驗資源全部納入備選資源，形成備選實驗項目列表。

第二，教師試用。由相關(guān)專業(yè)任課教師、實驗人員試用，對于線上實驗項目還要組織學(xué)生進(jìn)行并發(fā)壓力測試，剃除效果不好或與本專業(yè)培養(yǎng)層次不符的項目，形成新增實驗項目列表。

第三，團隊優(yōu)選。將新增實驗項目與原有實驗項目列表合并，由該專業(yè)教學(xué)團隊研討、打分，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系優(yōu)選實驗項目，編寫實驗大綱，形成新的實驗教學(xué)體系。對于知識點相同或相近的實驗資源，可以納入實驗資源庫候補，以備發(fā)生故障或人數(shù)超負(fù)荷時使用。

第四，專家評估。聘請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍π碌膶嶒灤缶V、實驗項目、實驗體系進(jìn)行評估，項目組根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行整改，最終形成專業(yè)實驗資源庫雛形。

第五，教學(xué)驗證。按照新的實驗大綱進(jìn)行1～2 輪實驗教學(xué)，對實驗教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行量化評估，調(diào)查驗證新實驗資源和新實驗教學(xué)體系的先進(jìn)性、有效性及師生滿意度，并再次優(yōu)化實驗資源庫。

3.3 實驗資源庫建設(shè)實例

以南京某高校物流管理專業(yè)為例，實驗資源庫內(nèi)容如表1 所示。由表1 可知，實驗資源庫涵蓋了課程實驗、課程設(shè)計、認(rèn)知實習(xí)、綜合實訓(xùn)、學(xué)科競賽等環(huán)節(jié)，可以為教學(xué)、學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供全面服務(wù)。實驗資源分別來自本校資源、國家級虛擬仿真實驗共享平臺、江蘇省高等學(xué)校虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺、兄弟院校以及企業(yè)線上資源。

表1 物流管理專業(yè)實驗資源庫

4 結(jié) 語

本文在探討高校實驗資源共享模式的基礎(chǔ)上，分析了建設(shè)高校實驗資源庫可用資源的來源，提出了實驗資源庫的建設(shè)原則和建設(shè)步驟。通過共享實驗資源，可以節(jié)約高校實驗室建設(shè)費用，提升實驗設(shè)備使用效率和管理水平。建設(shè)開放性的高校實驗資源庫是引進(jìn)先進(jìn)實驗資源的重要途徑，可提升優(yōu)質(zhì)實驗資源的輻射效應(yīng)和引領(lǐng)示范作用，有利于推動形成教學(xué)效果優(yōu)良、開放共享有效的高等教育信息化實驗教學(xué)項目新體系，對高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有重要意義。由于在實驗資源的共享實踐過程中存在諸多制約因素，我國地方高校實驗資源共享還處于起步階段，今后還需要開創(chuàng)性地研究探索靈活多樣的共享模式和保障機制。