新工科背景下创新实验室管理方法的探索与研究

引言为应对新形势下科技产业革命所面临的挑战和机遇，教育部提出要培养大批量能够引领新技术与新产业发展的卓越人才，为我国的科学技术产业发展和国际科技竞争提供人才保障和智力支持，从而提出了“新工科”理念[1]。与传统工科相比，新工科更强调学科的实用性与创新性、交叉性与融合性，对计算机相关专业学生的工程实践能力和创新创业能力提出了新的要求，培养学生的实践创新创业能力成为高校实验室尤其是创新实验室建设与管理的重要目的[2]。一、创新实验室管理现状2018年，教育部发布了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》，提出要“开展智慧课堂、智慧实验室、智慧校园建设，推动互联网、大数据等现代技术在教学和管理中的应用”[3]。高校创新实验室是当代大学生进行创新创业、科学研究等实践创造的主要场所，承担着高校卓越人才培养、科研创新、企业服务等重要任务[4]。在当前“双一流”建设过程中，更好地发挥创新实验室作用已成为各个高校教学与科研建设的关键。高校创新实验室，是高校学生进行科学研究、创新创业和社会服务的重要场所，是学校培养高素质应用型人才的重要基地，一定程度上展现了一所高校的办学水平和科研实力。近年来，应用型本科高校的不断进步与发展，对学生的创新要求越来越高，对创新实验室的建设与管理要求愈来愈高。创新实验室的运行模式与管理是开展实验室工作的基础，其管理水平和运行模式，对高校发挥科教育人作用、输送高水平的应用型人才更为重要。所以，为培养卓越工程人才提供有力支撑，需要高校改变创新实验室的管理理念，完善创新实验室的管理制度，以及改革创新实验室的管理体制。本文的研究目标是为更好地培养出“跨学科、多元化”三位一体的新工科人才，使创新实验室真正服务于学生的成长、有效满足产业需求。二、新工科背景下大学生创新实验室管理方法探索（一）创新实验室管理方法存在的问题当前，大部分高校对实验室管理采用的是传统的“学校—二级学院—专业”三级管理模式[5]，认为实验室在高校培养学生过程中起的作用主要是对课堂理论知识的验证，把实验室当成高校教学的辅助课堂，导致高校实验室管理水平不够。目前，主要存在以下三个问题。1.创新实验室管理理念陈旧创新实验室的功能有别于普通实验室，既综合又复杂，既涉及教学又与创新和科研息息相关，实验室中的专业设备要求设备管理部门、专任教师等协同负责，但当前各个管理部门职责不清晰，缺乏统筹管理。随着高校新工科的建设，社会越来越重视学生的工程实践能力和创新创业能力，强调教学、实践、科研并重，原有的高校实验室管理理念与发展目标之间的矛盾越来越明显。实验室无法应对与时俱进的高科技发展状况，导致很多学科交叉、跨专业实践活动无法正常开展，创新实验室的资源难以得到高效利用。2.创新实验室管理方法单一创新实验室创建之后，还是按照传统的实验室管理方法进行管理，且创新实验室也是由实验室专业技术管理人员管理，管理人员缺乏专业技能素养，管理创新文化氛围不足，封闭、分散、低效的管理方法，导致实验室管理人员的管理创新活力下降、创新实验室资源和功能单一，制约了学生创新能力的培养。3.创新实践人才培养模式单一许多高校的创新实验室主要是以学科竞赛为驱动进行创新能力的培养，在对学生的实践能力培养方面没有计划性和延续性，同时缺乏对学生综合能力系统性培养的模式。学生在创新实验室的培养和发展关联性较弱，缺乏深度融合。（二）创新实验室管理方法的探索金陵科技学院软件工程学院针对上述三个问题，对大学生创新实验室管理新的组织模式、新的运行模式和新的工作体系进行了探索，具体主要从以下三个方面进行研究。1.创新实验室跨专业管理组织模式新工科背景下，创新实验室的发展首先需要改变只为本专业或本学科服务的思想。高校应采用多元化、跨专业的管理理念，对创新实验室不仅在时间上要开放，还需要在观念上要开放。时间上，需要打破传统的实验室开放方式，让学生和指导老师能够随时到创新实验室进行理论研究、实践创新和指导等，充分利用实验室的资源；观念上，除了本学科、本专业的学生，应开放给全校各个专业的学生，让学生可以组成多元化创新团队，进行跨专业交流、学习、研究，提高学生的综合能力，更好地培养具有数字化学习能力和跨学科跨专业的卓越人才。2.校企融合的创新实验室管理运行模式当前，我国面临着核心技术自主研发和创新、高端制造等方面转型升级的迫切性，需要校企深度培养工程实践创新人才，要求学校重新整合现有的实验室资源和企业服务，改进创新实验室资源管理制度，以校企合作的方式优化教学实践内容，满足企业工程实践需求，鼓励学生积极参加各类竞赛，加强产学互动，搭建学生创新创业能力展示平台。学校创新实验室管理中加入企业资源，协同、高效地进行实验室建设和管理，建立教研交流与互访机制、资源建设共享机制、师资培训与学科竞赛机制。3.“三位一体”的创新实验室工作体系该院创新团队主要有三种：一是以学科竞赛为驱动因素，二是以企业项目实践为驱动因素，三是以老师科研项目研究为驱动因素。建立教师科研、企业项目、学科竞赛“三位一体”的师生、校企深度融合的创新实验室工作体系，有利于在掌握基本专业技能的基础上，培养学生采用新的思维方式提升创新实践能力。三、创新实验室管理方法的实施方案（一）创新实验室管理方法的实施过程该院为更好地培养跨学科、跨专业的创新型、多元化卓越工程人才，学生的创新创业能力满足企业对人才数量和质量的需求，采用以下的三个方法对创新实验室进行管理。1.搭建高性能跨学科、多元化创新实验室管理方法学院提供创新团队与创新实验室。创新实验室作为大学生创新创业活动的基础单位，是学生开展各类学科竞赛、创新创业项目等活动的固定场所。创新团队与创新实验室是大学生创新创业的基层组织。结合学院的学科及科研优势，在学校层面上进行政策宣传，以便各个专业的学生能够按照专业方向、兴趣爱好组成创新团队，在创新实验室开展各项创新实践活动。创新实验室管理方法主要分为两步：一是实验室优先吸收相近学科或专业的学生，促进教师、学生、设备等资源的管理优先在相近学科或专业内进行改进和优化；二是从相近学科或专业层面扩展到全校的学科或专业，整合已有的相近学科或专业资源基础，从校级方面调整教师、设备等资源，做好各方面的平衡、控制和管理。2.开创校企合作的创新实验室管理方法持续开展校企合作模式，积极联系相关企业拓展合作范围和形式，加强师资队伍建设以适应新工科的要求，为学生开展创新创业提供有力支持。学校可以通过校企合作共同建设和管理的方式，发挥学校和企业的资源汇聚作用，开展高效的协同研究，共同打造新的创新实验室管理方法，开放教学资源，与企业共同探索注重能力和素质培养的教育教学新模式等，为社会发展贡献力量。3.打造“三位一体”的创新实验室管理模式创新实验室管理模式的研究，要求不断研究探索有效创新团队管理方法，形成项目驱动的选拔方式和团队教学方式。学生根据各自的兴趣爱好和实践能力组成不同的项目组，参加各类学科竞赛，使得各类学生创新活动组织更加有序。学生创新培养主要有四个阶段：大一通过程序类学科竞赛夯实专业基础知识；大二通过创意类和企业命题等学科竞赛掌握专业知识，注重技术的灵活运用；大三通过逐步参与到教师科研、企业项目活动，掌握专业实战技术和研发能力；大四通过参与企业实际项目开发，具有较强的实战能力和解决问题的能力。针对四个阶段，打造“三位一体”的分阶段交叉管理模式，使学生能够根据自己的实际情况和兴趣进行创新实践活动；融合教师科研、企业项目、学科竞赛，使教师主动适应新工科教育导向；与企业深度合作，教师积极参加企业组织的培训等，提高教师的工程实践能力、掌握企业先进技术和设备，提升指导学生创新的能力；同时，与企业共同研究产教融合专业的培养计划、方案、实验室等，优化创新实验室的师资力量。（二）创新实验室管理方法的实施效果学院的创新团队不局限于本学院两个专业的学生，结合了全校计算机、动漫、物联网、市场营销、网络通信等相关专业，形成了自己特有的综合性创新团队。因此，在全校选拔具有创新潜质、专业特长、综合素质较高的优秀学生，并更好地进行跨专业管理，成为学院创新实验室管理的一大特色。同时，学院基于校企合作的多元化，集成学生的实践学习环节，与多家企业联合研制新课程、举办学科竞赛，以企业研发项目驱动，集授课、实践、在线学习、创新创业项目、学科竞赛为一体，为培养学生实践能力提供更好的资源。目前，大学生创新创业项目的主持人和参与者大都出自创新实验室；通过改进的创新实验室管理方法，该校学生获得的国家级奖项数量比往年有所提升，并且奖项层次也越来越高，在中国大学