系统论视域下的高校实验室发展探讨

1、    系统论视域下的高校实验室发展探讨    黄婷张坤摘 要实验室发展一直是高校工作的主要内容。结合可查的实验室发展研究成果，尝试运用系统论视域对高校实验室发展进行整体层次、目标层次、控制层次、操作层次、非线性关系、系统关联性和弹性等方面分析。特别措施包括多目标结合建设高校实验室、鼓励高校实验室拥有相对独立的人事权力和财政权利、建立实验室综合评价系统、发展多种类型共建实验室、对实验室工作人员进行人文关怀等。在系统论视域视野下，高校实验室即将迎来“系统发展时代”。关键词系统论；高校实验室；实验室系统发展时代 g646 a 2095-3437（2016）0

2、9-0044-04早在2002年4月2日，中华人民共和国科学技术部在实验室建设方面就提出“三高一优两重点”的原则。1“三高”即高水平研究机构、高校和高科技企业；“一优”是优秀的部门（行业）或地方实验室；“两重点”指具有突击前沿获取原始科学创新能力的专门学科实验室和集成关键性、原创性科学技术能力的跨学科综合实验室。高校实验室肩负创新型人才培养、科学研究、社会服务多项职能，又是国家科教兴国战略的有生力量。因此，在整个实验室体系中，高校实验室的建设和发展显得尤为重要。纵观高等教育的发展历史，从一开始就是以教育教学为整体雏形的，教育教学的整合到教育教学的分化是高等教育的第一次飞跃式发展。教育教学分化后

3、，从教学环节分出理论教学和实践教学两种形式，进而在实践教学中，又分化产生“实验科学技术”分支。实验教学与实验室管理是高校管理的重要内容，实验室的硬实力与软实力也在高校综合实力中扮演核心角色。在一定程度下，实验室的管理与建设可归纳统筹为“实验室科学体系”。高校实验室的建立、发展和运行，既需要为广大教师、学生以及科研人员营造良好的学术氛围和实验条件，又需要合理分配有限的实验资源，协调错综复杂的运行时序，同时还需要获得来自社会的资金、技术和智力支持。此外，高校实验室的内外部平衡和整体均衡是实验室建设与发展长期面临的核心问题，这通常包含在技术、政策和艺术三个层面里。从以往的研究成果看，相关研究主要围绕

4、在实验室建设2 3 4、实验室安全5 6 7、实验室开放8 9 10、实验室人才培养11 12 13等多个方面。对高校实验室某一方面进行单独研究分析是相对简单的，在系统层面上的相关性分析上就显得稀少，较少存在对高校实验室科学体系进行系统论指导下的综合研究案例。一、系统论与高校实验室科学体系系统论是哲学指导下的一种方法论，是将客观事物看作一个大系统，在大系统下再分解成若干子系统，从各子系统内又分离出多个组成要素。通过分析、归纳和总结，强调各要素与各子系统之间的复杂关系，以此来实现大系统内外相对静态与动态平衡的目的，凸显各系统间整体性、关联性、时序性和等级结构性，最终得出大系统的运行规律，并实现从

5、整体上发现问题、从细节上分析问题和从根本上解决问题的目的。高校实验室是一个相对复杂的大系统，牵涉人、物、过程和控制等多个方面，每方面又可归类成相对独立的子系统，各子系统还牵涉众多要素之间的相关性。实验任务、实验时间、实验种类、实验内容、实验参与人员、实验室物品等，则属于大系统、子系统包含的要素范畴。利用思维导图研究，发现实验室科学体系系统庞大、要素众多、关系复杂（见附图1）。过去对实验室建设与管理的种种“单独”分析，只能代表在实验室科学体系的某个方面有过针对性研究，只能代表对实验室科学体系的一种认识论。用缺乏哲学指导的认识论，来联系实验室科学体系，本身就固有局限性，虽然可能发现和认清实验室建设

6、、运行管理存在的问题和实验室的具体优缺点，却不能从整体、全面上去把握和研究相关问题而得出有效措施。而系统论则拓展了认识论的广度和深度，系统论也是相对于实验室认识论而言，更好的实验室科学体系分析工具。从哲学的角度出发，运用系统论分析和解决实验室科学体系存在的问题将是未来的发展研究方向。（见附图1）从系统科学视域看，实验室科学属于辩证综合的高等教育层次体系。这个多层次体系的基本特征是实验室在高等教育教学发展过程中的自身发展、建设与管理。在实验室建设、运行和发展过程中，存在着诸多复杂系统与子系统，形成了众多要素以及各要素间错综复杂的关系。从目前的思维角度来看，唯有以系统论视域对实验室科学体系进行剖析

7、，才有可能从整体上理清思路、把握细节，解决实验室发展所面临的一系列问题。系统论视域将引导人们将实验室的具体运作、实验药品管理等“实物”，转移到微观与宏观、结构与功能、物质与运动、机体与环境等种种关系上，淘汰实验室科学的“认识时代”，迎接实验室科学的“系统时代”。二、系统论视域下的高校实验科学体系层次与要素关系分析（一）整体层次分析系统论首要强调的就是系统的整体性，实验室科学体系的整体性需要强调实验室的“整”与“合”。首先是实验室的“整”，即理清思路，分析实验室显性和隐性问题，然后再“合”，去发掘关联，实行实验室内部要素整合与实验平台外部综合。此外，整体性还需强调搭建理论教学、实践实验教学和科研

8、的一体化平台，这样才能“合”得有价值有意义，才能形成实验科学体系的最大整体合力。（二）目标层次分析从系统论视域看，目标层次就是需要处理好实验室的三个实验目标，即人才培养、社会服务和科学研究之间的关系。系统论支持从整体上把握实验室科学体系的各种目标，重视各目标之间的关联性，分清不同目标的等级结构和时序性，做到有的放矢，以达到各目标之间的相对动态平衡。高校实验室的首要任务应该是为社会培养人才，其次才是进行科学研究与承担社会服务。因此，在实验室科学体系中，高校实验室的目标定位应紧密围绕人才培养这个中心，进而展开相应的教学任务、科学研究和社会服务等具体工作。 （三）控制层次分析控制层次上主要需解决实验

9、任务控制、时间控制、种类控制、内容控制等四方面的关系。其中，试验任务控制就包括本科层次教学、研究生层次教学与研究、博士后层次研究，科学研究方面包括横向课题、纵向课题和社会服务等多个要素。此外，控制层次还需要强调实验室开放和实验过程、效果反馈。高校实验室应搭建多方合作平台，面向有需要和合作意向的高校和科研院所开放，共享实验平台，分享实验经验，在开放中注重过程，及时形成反馈，以控制手段促进整个实验科学体系的生态化和可持续发展。（四）操作层次分析从实验室科学体系控制层面上进一步分析，可达到操作层面。对于试验时间控制，最好的具体操作动作是增加实验室的开放时间，争取将实验仪器、器具和实验室功效最大化，日

10、常办公8小时的实验室开放可安排实验室工作人员，对于8小时外的实验室开放，则可实行实验室工作人员轮班制，辅以实验人员和实验学生轮岗制，对于非正常工作时间工作的实验室工作人员和学生，要给予定额补助。对于实验内容的控制，具体操作层面主要表现为安全性操作、试验程序操作。从两者的关联性看，安全性操作实验最为重要。为保证实验室和实验过程的安全性，可制定严格的实验室章程，由校院两级学术委员会、教学委员会审核通过，院系专人把关，严格监督，在实验室管理人员具体负责下执行。实验种类控制的操作层面主要对不同实验的顺序编排和冲突进行化解。针对此类现象，可由学术委员会、教学委员会、教师代表、学生代表联席谈论制定，实行教

11、务或实践教学中心负责制，院系把关。（五）非线性关系的分析处理高校的主要职责是教育和教学，理论教学和实验教学则是教学体系的两大部分。两者为非线性关系，两种教学效果相互联系，但不可简单叠加。因此，在实验室科学体系中，理论教学和实验教学应作为两个相对独立的系统分开研究，应做好理论教学环节到实验教学环节的衔接和迁移，衔接与迁移不等于理论教学体系和实验教学体系的简单整合，不能将两者机械联系起来，而是应通过介质相连，即通过将特定理论教学内容与实验教学内容有机联系，以达到总体教学目的的实现和教学效果的增强与迁移。同时，做到教学目标、内容、实施与评价全方位有机联系，合理处理实验室科学体系中的非线性关系。（六）

12、系统关联性和弹性分析处理通过对实验室科学体系的系统性分析和各要素关联性分析，发现高校可结合自身实际情况，通过自编实验教材，搭建行之有效的理论教学与实验教学连接桥梁，以此优化理论教学与实验教学之间的效果衔接。此外，在实验室的建设、运行管理过程中，因存在多种隐性要素关系，故仍有较多的预计之外事件发生，这些事件的发生都是随机的，都具有不可精确预计性。因此，实验室课程安排要保持一定的弹性化和合理空间，以确保非预料性实验内容的执行。三、系统论分析后得出的高校实验室可采纳的特别措施根据系统论视域，为突出实验室科学体系系统的整体性、各实验要素的相关性、维护实验室长期健康发展的平衡性，特提出下列特别措施。（一

13、）多目标结合建设高校实验室，鼓励人才合理有序流动人始终是高校实验室最活跃、最积极的影响要素，应及时完成实验室发展从“单纯实验室物的建设”向“以人为本回归”的过渡。高校实验室应与博士后流动站点、研究生学位点、本科创新性人才培养的建设直接挂钩，给做实验的人员提供最好的科研实验条件，鼓励优秀的实验人才合理有序流动。（二）鼓励高校实验室拥有相对独立的人事权力和财政权利人事和财政是实验室科学体系健康发展最重要的两大决定因素，也是系统论视域下的复杂要素关系子系统。进人、用人、留人是高校实验室相对具体的工作内容，下放相对独立的人事权力到高校实验室，既可以保证高校实验室的实验人员灵活优化配置，也能吸引校外优秀

14、实验人员到站开展相关的科学研究。财政权利的相对独立性则能保证实验仪器设备易耗品的及时补充更新，仪器例行自费维护保养能够及时进行，以及仪器设备综合效用的最大化。对于相对独立的人事权力和财政权利，高校实验室可以在这方面接受学校人事、计财、审计等相关部门的监督和审查，以保证资金和人事的最佳使用和避免腐败。（三）必须建立高校实验室的综合评价系统，科学助长优秀实验室发展系统论是哲学指导下的优秀事件分析方法体系，辩证唯物主义认为，一个体系是否相对完善，是否持续进步，是否运用合理，都需要一个对应的综合评价系统来体现。因此，针对高校实验科学体系和实验室的发展，应该在一定时期内，建立相对公平、相对通用的用以评价

15、高校实验室教学成果和科研成绩的综合评价系统。实验室综合评价系统可首先组织相关专家经过轮询确立评价指标和各指标权重系数，再确立相应的评分法则和评价技术体系，经实际试运行、修改、完善后投入使用。使用评价系统按自然年度或教学、科研周期，对实验室进行综合评价，对于评价优秀的实验室可追加投入经费或者优享相关政策，以实现优秀实验室的优势发展、弱势实验室的改进发展。（四）发展多种类型共建实验室，凸显科学性和人文性为形成实验室的建设合力，应鼓励开展同企业、其他院校、相关科研院所的合作，优先发展校企、校校、校研共建实验室，以展开高层次高水平的纵向和横向科研合作，共同提高实验水平，为社会发展贡献力量。此外，共建实

16、验室牵涉不同单位的实验项目整合，共建实验室的参与者也是众多的，有试验规程制定者、实验过程执行者、试验运行管理者等，因此要凸显科学性和人文性。共建实验室既要从科学的角度探讨实验室日常化运作，也要从人文的角度来探讨实验室人员可持续发展。科学性和人文性的方法结合，才能保证共建实验室的健康发展，单方面思考，只会得出实验室科学缺乏人文性，实验人员人文缺乏科学性的结果。（五）不可忽视的系统论视域下实验室工作人员的人文关怀 高校实验室是实验室工作人员的工作场所，实验室工作人员的学术水平、工作态度将直接影响实验室科学体系的整体效果。对于实验室工作人员，应使用系统论科学看待他们的个人发展，鼓励实验员、实验师同教

17、师一起参加相关培训，创造实验室工作人员和教师相同的发展机会，引入对实验人员的科学评价，增加教师和实验师工作的默契和衔接，以共同提高实验教学的水平和质量。此外，还必须看到当前实验室人员的待遇问题是导致实验教辅人员内心失落和出现实验室一系列危机问题的主要诱因。在实际工作中，须紧紧围绕当前高校实验室建设与发展实际情况，特别是实验室建设发展过程中实验人员的流失问题，开展相关的工作和措施，避免实验设备上去了，实验人员不见了的现象发生。四、结论系统论视域是系统论方法、控制论方法、信息论方法为代表的系统科学方法体系，是一种哲学指导下的行之有效的高校实验室科学体系辩证思考方法。系统论视域需要考虑的方面很多，牵

18、涉的因素也很多，不是单一研究能够得出明确结论的，期待后期能够有更多的相关研究成果，以充实整个系统论视域下的实验室科学体系理论。 注 释 1 中华人民共和国科学技术部.科学技术部关于印发国家重点实验室建设与管理暂行办法的通知eb / ol.2002-4-2.http：/ / fggw / zfwj / zfwj2002 / zf02yw / zf02kjjh / 200312 / t20031209_31305.htm.2 吴文华，杨庆，沈新元，等.智能实验室管理系统下的实验室开放管理j.实验技术与管理，2011（2）：172-176，197.3 左铁镛.高等学校实验室建设的作用与思考j.实验室研究与探索，2011（4）：1-5.4 鲁越青，朱小芳，白忠喜