＊胡林楠

（1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 陜西 710038 2.陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點實驗室 陜西 710038）

近年來，因高校辦學(xué)規(guī)模擴大和教育教學(xué)改革，高校實驗室管理和運作模式發(fā)生了很大變化，實驗與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在教學(xué)過程中出現(xiàn)的比例也大大增加。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)都是內(nèi)嵌于理論教學(xué)之中，總體占比很小，一般為2～3個實驗，占用4～6個課時，是該門課最核心的幾個實驗。有些高年級的專業(yè)課實驗，由于專業(yè)性儀器臺（套）數(shù)很少，一般只做演示性實驗。此外，復(fù)雜點的實驗都涉及前處理或者實驗時間較長，在實際教學(xué)中，通常是老師提前做好全部實驗準備，僅在課堂的有限時間里給學(xué)生演示最核心的部分，學(xué)生無法實際操作，甚至不掌握實驗的全部過程。鑒于這種情況，為了激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識，切實增強學(xué)生的實踐動手能力，各高校紛紛嘗試不同的實驗教學(xué)方法改革，讓實驗室面向?qū)W生全面開放，讓學(xué)生最大限度地走進實驗室，獨立自主全流程全要素完成前處理、實驗過程、數(shù)據(jù)分析等實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)研究方法，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)。近年來，我院重組整合教學(xué)實驗室，成立油氣地質(zhì)與地球物理實驗教學(xué)示范中心，新增《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實驗》《礦物巖石鑒定實驗》等近10門實驗課程，大幅度增加了實驗課程，提高了實驗教學(xué)的比例，讓學(xué)生有更多的時間和機會自己完成實驗，而不只是觀看老師的實驗成果。但與其他高校，尤其是985、211高校相比，我校實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題能力和開放程度上仍有較大差距，因此繼續(xù)加大實驗室開放力度，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生獨立思考解決問題的能力是今后一段時期面臨的重要任務(wù)。

開放實驗室是提升實驗教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。開放實驗室是指導(dǎo)學(xué)生在開放的時間里完成開放式的內(nèi)容，這就需要學(xué)生自己獨立思考完成，其側(cè)重于理論教學(xué)中的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，不同于傳統(tǒng)的老師安排內(nèi)容、規(guī)定步驟，學(xué)生按部就班得到數(shù)據(jù)、完成報告。而是讓學(xué)生就自己感興趣的內(nèi)容，通過老師指導(dǎo)和自主預(yù)習(xí)來設(shè)計實驗，在自己方便的時間，在老師或者實驗員的陪同下，完成實驗得到數(shù)據(jù)。在這個過程中，盡量引導(dǎo)學(xué)生自己完成，遇到問題自己解決。不過現(xiàn)在國內(nèi)的大部分高校只能對本校學(xué)生或者對本院系相關(guān)專業(yè)開放，一般達不到跨專業(yè)跨學(xué)科開放，或者是對其他院校、甚至社會機構(gòu)開放[1]。

1.國內(nèi)外實驗室開放情況

國外高校實驗室開放已經(jīng)非常普遍，具有了基本固定的流程與模式。很多國外的大學(xué)儀器設(shè)備都是常年開放供學(xué)生使用的，只要取得了使用資格證，經(jīng)實驗室管理員同意均可使用，有的甚至可以24小時開放。而且國外高校的實驗室開放一般分為三種等級開放：基礎(chǔ)實驗室通常是面向本學(xué)院或者全校開放，是日常教學(xué)的補充；專業(yè)性強的專業(yè)實驗儀器大部分是面向高年級學(xué)生、研究生、老師開放，是為各種科研項目服務(wù)的；實驗研究中心、重點實驗室之類的，因為實驗儀器價值很高，數(shù)量很少，則會面向全社會開放。這其中不管是哪一類實驗室基本都是實行預(yù)約制，只要你有儀器操作證，知道怎么使用，就可以自行預(yù)約，完全不受上下班限制。例如：日本廣島大學(xué)的生物生產(chǎn)學(xué)部的食品工學(xué)實驗室、食品物理學(xué)實驗室、動物產(chǎn)品加工實驗室等都是面向?qū)W部學(xué)生全面開放的。甚至有位廣島大學(xué)理學(xué)部搞地質(zhì)的中國留學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)與東京某學(xué)院聯(lián)系，預(yù)約后到該校使用全日本唯一的一臺設(shè)備進行試驗[2]。

國內(nèi)的各所高校也在開放實驗室方面進行了很多嘗試，并且取得了很多成功的經(jīng)驗[3]。例如中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，針對地質(zhì)實驗室開放過程中老師與學(xué)生的時間不匹配，試驗設(shè)備數(shù)量與學(xué)生數(shù)量沖突等問題，學(xué)校設(shè)計了基于讀卡系統(tǒng)、互動系統(tǒng)、視頻監(jiān)控和學(xué)生自主預(yù)約的教學(xué)實驗室開放管理系統(tǒng)，徹底實現(xiàn)了教學(xué)實驗室自主開放，確保學(xué)生實驗課順利完成[4]。還有例如蘇州市職業(yè)大學(xué)計算機工程學(xué)院，也是自主研究搭建了智慧實驗室綜合管理平臺，管理平臺涉及了實驗教學(xué)管理與實驗室開放管理方面的一些主要功能，改善甚至解決了高校實驗室存在的人工管理、智慧化建設(shè)緩慢、開放共享不足的問題[5]。

2.實驗室開放的重要性

對于學(xué)生而言，開放實驗室可以使他們不再局限于老師指定的實驗內(nèi)容，轉(zhuǎn)而實踐自己感興趣的部分，進而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動性，讓他們更愿意參與到實踐環(huán)節(jié)，提高動手能力[6]。比如參加專業(yè)競賽或者大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的學(xué)生，他們都需要通過實踐項目幫助他們盡快掌握技能、提高能力。

對于學(xué)校來說，開放實驗室可以讓實驗室里的儀器設(shè)備大大提高利用率，特別是石油地質(zhì)類的相關(guān)儀器，由于專業(yè)性強、精度高、操作難度大，大部分時候是一個學(xué)年只在相應(yīng)幾門專業(yè)課上用一用，長時間處于閑置狀態(tài)[7]。開放實驗室制度一是可以讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下更多地進行專業(yè)儀器操作，提高儀器開機時間，避免了因為長期閑置而導(dǎo)致的儀器損壞；二是從學(xué)校的全局來看，不同學(xué)院相關(guān)實驗室之間的開放，可以更加合理地配置實驗儀器，避免重復(fù)購買建設(shè)，優(yōu)化教育教學(xué)資源[8]。例如，我校地球科學(xué)與工程學(xué)院的《油層物理》實驗就是在石油工程學(xué)院的專業(yè)實驗室上課，通過相互開放，實現(xiàn)了資源共享互利共贏。

3.實驗室開放的實施方案

(1)前期組織

實驗室對外開放并不表示學(xué)生可以隨時進入實驗室進行實驗，學(xué)生需要完成很多前期的準備工作，以便完成后期實驗。

首先，學(xué)生需要根據(jù)自己的問題和需求，確定開放實驗的內(nèi)容。一般分為兩種情況：一是參加各類專業(yè)學(xué)科競賽或者參加考研復(fù)試的學(xué)生，根據(jù)需要確定實驗內(nèi)容，并尋找合適的指導(dǎo)老師；二是老師的科研項目中涉及的實驗部分，根據(jù)科研的需求確定實驗項目，再招募對此感興趣的學(xué)生開展實驗。

其次，在確定了實驗內(nèi)容之后，由學(xué)生在實驗室管理員處提交申請，包括實驗地點、實驗時間等，由管理員統(tǒng)一安排制訂實驗課表，按申請時間開放實驗室。

(2)實驗準備

在完成前期組織后，學(xué)生已經(jīng)確定了實驗的時間、地點和內(nèi)容，接下來就要為正式進入實驗室做好準備。在此還有兩項工作需要完成：第一，因石油地質(zhì)的專業(yè)儀器都屬于大型貴重儀器，專業(yè)性強，操作精度高，對實驗操作人員有很高的技術(shù)要求，所以對申請的學(xué)生要求也比較嚴格，學(xué)生在使用前必須仔細認真地預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，包括實驗?zāi)康?、實驗流程、儀器的操作、可能遇到的問題及解決方案等，尤其是儀器操作和突發(fā)情況的應(yīng)對，必須進行培訓(xùn)后才可以進入實驗室進行操作。第二，做好實驗室安全教育。無論是哪個級別的實驗室，在進入之前，無論學(xué)生還是指導(dǎo)老師，都需要認真學(xué)習(xí)學(xué)校的實驗室安全準入制度以及對應(yīng)實驗室的安全規(guī)章制度，熟悉實驗室的危險源及相應(yīng)應(yīng)急措施，并且完成網(wǎng)上考核，只有考核成績達到標(biāo)準，才具備進入實驗室的資格。

(3)完成實驗

在完成了全部準備工作之后，按照申請的時間，學(xué)生在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，進入實驗室進行實驗。實驗過程中，盡量保證學(xué)生可以獨立操作完成實驗，如果遇到問題可以先自己想辦法解決，指導(dǎo)老師盡量不參與，達到培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗?zāi)芰蛻?yīng)對突發(fā)狀況的處置能力的目的。試驗全程指導(dǎo)老師或者實驗管理員需要在場輔助指導(dǎo)，維持秩序，確保學(xué)生操作得當(dāng)，同時做好安全防護，避免出現(xiàn)安全事故。

學(xué)生在實驗完成后，自行進行實驗數(shù)據(jù)處理、總結(jié)梳理問題、分析獲得結(jié)論。如果數(shù)據(jù)有疑問或偏差，可以聯(lián)系指導(dǎo)老師，若需要重做實驗，可以再次按照流程申請實驗室，重新完成實驗，直到徹底掌握實驗方法、獲得正確的實驗數(shù)據(jù)。需要注意的是，實驗室基本安全網(wǎng)上考核一個學(xué)期只需要完成一次，如果重復(fù)實驗，不需要每次都參加考試。但是專業(yè)實驗儀器操作等直接關(guān)乎實驗成敗的內(nèi)容，需要學(xué)生每次進入實驗室前都進行預(yù)習(xí)。

4.實驗室開放的初步成效

全國各所高校在實驗室開放方面都在不斷嘗試與摸索，相關(guān)的方案也層出不窮，甚至有的高校還研發(fā)了相關(guān)的辦公系統(tǒng)，旨在提高辦公效率，更進一步讓開放實驗室這件事情不受時間人員的限制[9]。這些年我院在實驗室開放方面一直在摸索經(jīng)驗，實施方案、管理辦法根據(jù)實際工作中遇到的各類問題不斷地調(diào)整完善，盡量做到既能達到培養(yǎng)學(xué)生的目的，也能最大限度地提供方便。到目前為止，按照現(xiàn)有的開放制度，大大提高了學(xué)生對實驗實踐活動的興趣，開放實驗室預(yù)約人數(shù)年年攀升，學(xué)生越來越多地參與到了實驗環(huán)節(jié)，這樣既加深了對本身課程的理解學(xué)習(xí)，又提高了學(xué)生的動手能力。近幾年，我院組隊參加的全國地質(zhì)技能各種大賽中取得了優(yōu)異成績（表1），學(xué)生實驗實踐水平明顯提高。大量的實踐活動激發(fā)了學(xué)生動手操作的樂趣和熱情，加深了學(xué)生對本專業(yè)的認識和熱愛，吸引了更多本科生報考研究生，擴大了研究生儲備。

表1 近三年部分參賽獲獎情況

當(dāng)然，現(xiàn)在的實驗室開放制度還不是很完善，絕大部分高校都是局限在自己學(xué)校或者自己學(xué)院內(nèi)部，涉及到的學(xué)生、老師、實驗室數(shù)量都不會很多，人員范圍也相對固定，管理起來比較簡單，但是如果將實驗室開放范圍擴大，管理的漏洞就會顯現(xiàn)出來，安全隱患的風(fēng)險也會相應(yīng)增加，而這正是需要我們繼續(xù)摸索實踐的領(lǐng)域。

5.實驗室開放的措施計劃

鑒于已經(jīng)取得的成果，開放實驗室確實是一件非常有利于學(xué)生培養(yǎng)和學(xué)校發(fā)展的好事，但隨著開放的力度越來越大，參與的學(xué)生越來越多，實驗室面臨的考驗也越來越嚴峻，尤其是目前很多學(xué)校由于辦學(xué)規(guī)模擴大、原校區(qū)發(fā)展受限等因素，異地新建了不同的校區(qū)，也使得實驗室開放面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。近年來，我校也新建了鄠邑校區(qū)，開啟了“兩地辦學(xué)”模式，通過前期的努力和摸索，我們針對“兩地辦學(xué)”模式下加強實驗室開放工作提出以下思路和對策。

第一，注重全局統(tǒng)籌規(guī)劃。鑒于“兩地辦學(xué)”的不便性，學(xué)校更應(yīng)該注重全局觀，從校級層面加強整體規(guī)劃，避免各個院系單打獨斗，自成一派，最大限度地做到物盡其用，爭取實現(xiàn)整個大學(xué)內(nèi)部的實驗室共享，這樣既增加了實驗室開放的廣度，統(tǒng)一的管理也會讓學(xué)生更加方便。既有利于資源共享、人員互補，也有利于學(xué)生參與學(xué)校建設(shè)發(fā)展。

第二，完善管理規(guī)章制度。伴隨著實驗室開放的力度更大、范圍更廣，我們現(xiàn)有規(guī)章制度的弊端就會越來越明顯。例如隨著越來越多外專業(yè)學(xué)生走進實驗室，實驗室的管理制度、實驗儀器的操作流程、應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，都需要做出相應(yīng)的修訂，更加完善的規(guī)章制度，更多關(guān)注細節(jié)的管理辦法、實施方案，是保證實驗室正常開放、學(xué)生安全實驗的根本。

第三，建立績效考核辦法。有了學(xué)校的規(guī)劃和引領(lǐng)，有了完善的規(guī)章制度保證，下面就需要更多的政策來鼓勵各個院系、各個實驗中心和更多的實驗室管理人員、實驗指導(dǎo)老師參與進來，開放更多的實驗項目，開放更多的實驗室，大力增加開放的力度。除了常規(guī)實驗課程之外，因為開放實驗室而增加的工作量，應(yīng)該根據(jù)實際實驗課時數(shù)額外計算?；蛘?，針對開放實驗室及其管理人員，根據(jù)實際開放時長給予一定的補貼等等，政策的傾斜才能讓實驗室管理員和實驗指導(dǎo)教師更加愿意參與實驗室開放。

第四，加強實驗經(jīng)費保障。隨著越來越多的實驗室開放，也有越來越多的學(xué)生參與進來，實驗項數(shù)的不斷增加，必然導(dǎo)致實驗耗材的消耗變快，除了部分科研實驗項目有一定實驗經(jīng)費支持外，大部分面向本科生的、旨在提高學(xué)生實驗?zāi)芰?，補充本身實驗教學(xué)漏洞的實驗是沒有實驗經(jīng)費單獨支持的，這就無形中增加了實驗室本身的運維成本，更何況一些高精尖專業(yè)儀器的損耗、實驗耗材也是不小的開銷。這就要求學(xué)校或者二級學(xué)院，針對本學(xué)院的實驗室開放情況，每年增加實驗室耗材的預(yù)算，或者設(shè)立專門針對開放實驗室的經(jīng)費預(yù)算，用以補貼學(xué)生參加開放實驗室所需要的材料器材消耗。

第五，完善配套激勵措施。在鼓勵學(xué)生參加實驗室開放活動上，提出一些獎勵機制。對于那些積極參加、并在實驗過程中表現(xiàn)優(yōu)異、取得良好實驗成果的學(xué)生，學(xué)院應(yīng)該給予一定的鼓勵，無論是獲得課外實踐學(xué)分，還是頒發(fā)證書，都可以最大限度地讓學(xué)生愿意走進實驗室，參與到我們的開放實驗室中，并且從中得到收獲。

我們始終相信，在這個越來越開放的時代，開放實驗室也是大勢所趨，我們一起共同努力，一定可以讓實驗室的開放力度更大，開放時間更長，開放范圍更廣，讓更多的學(xué)生參加和受益[10]。