李 颖， 尹文萱,b

(中国矿业大学 a.教务部; b.煤炭洁净加工与高效转化国家级实验教学示范中心，江苏 徐州 221116)

0 引 言

实验教学是理论知识和实验活动、间接经验与直接经验、抽象思维和形象思维、传授知识与训练能力相结合的过程, 是培养学生动手能力、观察能力、分析和解决问题能力以及科学求实精神和创新精神的重要教学环节[1]高校实验室是反映学校教学、科研、学科建设和管理水平的重要标志之一, 是现代化大学的心脏,是培养学生创新能力和实践能力的重要场所。实验教学的目的就是通过实验培养和提高学生的科学素质,培养学生的创新能力和实践能力。实验教学在高校创新人才培养中起着非常重要的关键作用[2]。随着国民经济的发展，国家对高校创新人才的需要，全国各高校纷纷结合自身的特点，对实验教学体系进行改革[3-8],以适应新形势下人才培养的需要。

我校是一所百年高校，通过长期建设和发展，在煤炭能源勘探、开发、利用，以及多学科多领域形成了鲜明特色的优势品牌专业。实验教学以培养矿业特色创新人才为核心。围绕矿业特色创新人才培养的核心目标，提出了实验教学质量保障体系的构建理念和原则, 建设实验教学质量保障体系，包括：多层次全面开放的实验教学体系、实验教学综合管理系统、实验教学全方位督导反馈闭路机制。在人才培养的实践中，取得良好效果。

1 构建实验教学保障体系的基本理念

适应新时期国家能源革命战略和创新人才需求, 实验教学以创新能力为核心，以人才培养为目标，确立以学生为主体、教师为主导、能力培养、素质提高、个性化多元发展和引导、协调发展的教学理念，实现学科资源高效整合、科研与教学紧密结合、理论和实验课程与国家工程实践中心的实践教育有机结合，创建有利于培养学生创新能力的实验教学新体系，强化讨论式、个性化和开放性等多元化的教学方法与手段，实验室全面开放，多层次健全和完善实验教学管理体制, 实验教学实现高效运行，加强实验教学过程系统管理，构建了完善的实验教学质量保障体系，包括： 多层次全面开放的实验教学体系、实验教学综合管理系统、实验教学全方位督导反馈闭路机制。

2 构建实验教学质量保障体系的实践

2.1 多层次全面开放的实验教学体系创建

我国高校实验教学的传统理念是培养学生的基本能力--注重实验基础知识、基本实验方法及基本操作的掌握。传统教学理念支配下的实验教学,不利于学生创新能力的培养, 不利于贯彻因材施教[9]。新的教学理念提出了以人为本、以学生为主体、教师为主导, 让学生自主实验有效的办法是多种形式的开放, 培养学生创新能力。通过实验室开放,为不同水平的学生提供条件, 充分发挥学生的潜力, 实行提高—扬优—早期进入科研3层次开放培养学生创新能力的有效形式[9]。

根据实验教学质量保障体系的构建理念：知识传授、能力培养、素质提高、协调发展；核心：创新人才培养，整合了与理论课对应的原分散的实验课, 重新设计了层次分明、渐进式的实验教学体系[10]。 该实验体系由分层递进的基础实验、跨学科综合型实验能力训练、体现科研特色的设计性实验及创新性实验4个板块组成, 分阶段、多层次培养学生的实践能力和创新能力。构建以创新能力培养为核心的实验教学体系见图1。

2.1.1培养方案计划学时内

正确认识实验教学与理论教学的关系, 坚持实践教学与理论教学并重发展。注重教学整体目标需要,在相互协调、相互促进中共同发展[11]。改革以往重理论、轻实验, 重专业、轻基础, 重知识、轻能力, 重分化、轻综合的大学课程体系, 建立以“打实基础, 拓宽专业, 强化实验, 突出创新, 注重综合”创建与理论相结合的实践教学体系, 以知识传授、能力培养、素质提高、协调发展为指导思想，以创新能力培养为核心，构建新的2016培养方案，每门实验课程内容包括：基础性、综合性、设计性及研究性。其中跨学科的综合性、体现科研内涵的设计性/研究性实验开出率从2006～2007学年的46.2%上升为2016～2017学年的74.6%。

图1 以创新能力培养为核心的实验教学体系

注重实验教学质量保障，一改以往单一注重内容为内容与过程并重的模式，改革实验课程大纲为实验课程质量标准，每个实验课程每个实验项目关注实验项目涉及的具体内容、环节及对学生的细致要求，注重综合性、设计性及创新性的内涵建设。2016版本科培养方案中的所有实验课程都编写制定相应的教学质量标准，教务部提供标准的模板，要求全部提供中文、英文两个版本。实验课程教学质量标准力求科学、规范、可操作性强，对课程目标、内容、要求表述的行为动词明确、具体，每门实验课程的每个实验项目的涉及的实验内容各个环节步骤，学生要求达到的实验学习效果及相应的能力培养要求，做出具体要求。在2017年教育部对我校本科教学的审核评估中，实验课程质量标准及实施情况受到专家的肯定和好评。

2.1.2开放实验

为切实推进我校实验室全面开放，充分发挥实验室在提升学生创新精神和能力培养中的作用，在培养方案列出的计划学时外通过开放实验，进行3层次立体创新能力培养。为保障开放实验的质量，对实验室条件及实验内容等方面做出相应要求：

(1) 营造开放条件。①完善实验场地，配备实验设备，安排实验技术人员进行现场实验指导和管理；②学生实验前需在网上提交实验规章制度与安全培训答卷，成绩通过方可进行实验。

(2) 明确开放目的。以拓展学生的实验技能为目的，提升学生综合应用知识和技能解决实际问题的能力； 以强化科学思维能力的培养和科学研究方法的训练为目的，提升学生的科研能力和创新能力；注重实现学生个性化发展培养为目的，提升学生自主创新能力[11]。

(3) 设计开放内容。①内容设计与实验教学紧密相关，具有创新性和探索性。目标重在对学生综合技能和科学思维的训练，内容新颖，方案合理，技术可行。②开放项目主要类型：技能拓展型(I类)，科研训练型(II类)，自主创新型(Ⅲ类)。

以化学实验为例，教师利用有机化学实验室及光谱实验室开放条件的优势，在开放项目的内容设置上分多个层面：将计划学时外的综合性典型有机合成实验项目，对已完成计划学时实验的学生开放，拓展学生化学实验的综合技能；利用公选课“化学与社会”，将市售食品光谱检测(蜂蜜/奶粉的红外光谱检测)等操作简捷、科普趣味的实验项目面向全校非化学专业学生开放，激发学生热爱科学的兴趣；将生物矿化研究方向的科研内容，如，胆结石形成机理研究中划分出阶段性强的部分——生物小分子的基质调空体外模拟胆结石，复方中药单方间分子间相互作用研究等部分适宜内容，作为开放实验项目，吸引学有余力的学生参与科研训练，培养学生自主创新、自发研究课题的科学思维能力。

多年来经过多层次、全面开放的实验教学体系的构建实施，学生的创新能力得到显著提升，在各种创新实验竞赛及论文发表、专利申请中均获得可喜的成绩成果，仅2016年国家级、省级、校级大学生创新项目分别为 100、170、515项，参加学生人数分别为441、736、1970人；参与项目的学生发表论文、申请专利及挑战杯、建模等各类主流专业赛事中获得各项成果数分别为135篇、3项、22项，部分学生的论文被《Mater Science: Mater Electron》《Micro & Nano Letters》等国外较有影响的期刊刊出。

2.2 实验室综合管理系统

为了加强和规范实验教学过程管理，推动实验室与实验项目开放共享，增强学生选课自主性，切实提高实验教学质量，保障实验教学高质量规范化[12-13]，建设并在全校全面使用“中国矿业大学实验教学管理系统”(见图2)，所有实验项目(课内实验、独立设课实验、开放项目实验)通过系统完成实验教学流程各环节操作。本系统的师生信息、实验课程、实验教学任务等基础数据主要源于教务管理系统，学院在此基础上完成实验项目、课程质量标准的录入与审核工作；系统的部门、楼宇等信息由教务部按照数字化校园的数据标准统一规范，各学院按照相应标准进行设置。

图2 实验室综合管理系统运行图

2.2.1系统功能

该系统由校院两级管理系统组成。校级系统主要功能包括各院级系统与学校数字化校园、教务管理等系统的对接与同步；学院、楼宇、实验中心及实验室、实验教学资源、实验课程及学期任务等教学体系构建与维护；师生信息、门禁终端、教学运行与质量监控等数据查询统计，实验开放项目管理等。院级管理系统主要功能包括实验中心门户网站管理、实验课程及项目管理、师生信息管理、实验课表编排、学生选课、实验过程管理、成绩查询与统计、师生交流，以及实验室开放、实验预约、门禁终端、仪器设备管理等。

2.2.2角色划分

实验教学管理系统的角色分为校领导、校院级系统管理员、学院领导、教学院长、实验中心主任、教师和学生。领导、管理人员和教师除个人信息维护、课表及各类信息查询等基本功能，在系统运行中，管理员或中心主任可根据实际情况和需要逐级进行功能授权或调整。

(1) 校领导。通过校级管理系统按照学院、中心等方式查询全校实验室、实验队伍、实验教学、仪器设备、监控终端等各类数据报表或资料信息，全面了解、掌握实验室、教学资源及实验教学运行总体情况。

(2) 院长。通过院级管理系统查询学院实验室、实验队伍、实验课表、仪器设备、监控终端等各类数据报表或资料信息，实时掌握并监控本学院实验室、教学资源及实验教学运行情况。

(3) 教学院长。教学院长是实验教学系统的管理决策者，实时掌握并监控本学院实验室、教学资源及实验教学运行情况外，及时了解实验教学任务进度与状态，并负责各实验中心新实验项目申报、项目变更申请的审核等工作。

(4) 学院系统管理员。主要负责本学院管理系统和网站的运行和维护，包括部门及实验中心主任、教师、学生等各类账号的管理，实验室、仪器设备、终端等信息维护，系统的各类参数设置，教学状态监控、数据统计等工作。

(5) 实验中心主任。中心主任以实验中心为主体负责实验教学运行管理工作。具体负责实验课程的排课模式及学生的选课方式的确定，并组织落实中心实验教学任务；组织实验教师进行实验课程大纲、实验项目及有关要求、实验室、教学资源等教学信息的初始化工作并进行审核；组织各中心开放项目、新增实验项目的申报和审核工作，审核实验项目变更申请。

(6) 教师。教师包括实验教师和实验技术人员，通过系统进行个人实验教学任务的预约，个人课表及学生信息的查询，并负责协助中心主任对课程或实验项目教学资源(如虚拟仿真课件)、课程的预习资料等维护，并做好课程的实验记录、学生考勤、实验报告与数据处理、实验考核、成绩评定等工作。

(7) 学生。学生登录校级管理系统后可查看本学期培养方案内必修的实验项目和可供选修的开放项目；对于预约的实验项目，在实验教师发布实验安排后，进行实验时段的选择；根据系统提示进行预习、提交预习报告，按时到指定实验室完成实验内容，实验后按照要求及时提交实验报告。

2.3 实验教学督导反馈机制

为推进实验教学过程管理，有效保障实验教学质量[14-15]，学校2013年成立“中国矿业大学本科实践教学督导委员会”。本科实践教学督导委员会作为学校实践教学工作的检查督导和咨询参谋机构，在主管教学校长的领导下对学校的实践教学工作进行监督、检查、评估、审议、指导，多渠道快速反馈实践教学工作信息，保证有关实践教学管理规章制度的贯彻执行(见图3)。督导委员会成员由教务部聘任，设主任1名，副主任2名。委员由教学和管理经验丰富、工作认真负责和具有副高以上职称的教师和退休教师担任。

图3 实验教学督导流程图

本科实践教学督导委员会面向实验教学工作的主要内容为：①对全校实践教学工作进行过程管理，对学生实践教学的组织安排、实践教学过程和实践成效等进行督导和检查；②评估实践教学效果，为构建科学、合理和规范的实践教学质量监控体系提供意见和建议；③广泛收集师生对实践教学工作的意见和建议，及时反映和汇报存在的问题，提出改进意见；④为学校的实验教学改革提供咨询；通过听课、访谈、征询、专题评估等各种方式对教学过程中的实验教学环节进行监督，并及时反馈信息；⑤督促各实验室(中心)认真执行实验室建设和实验教学规范，对实验教学和实验室建设提出建设性意见和建议；⑥参加教务部组织的督导专家例会，交流相关工作信息，定期反馈督导信息，为学校提供决策参考。

目前经历两届实践教学督导委员会，我校实验教学的质量水平得到显著提高，实验室的建设水平上了新台阶。师生及学院领导对实验教学更加重视，对督导环节给予肯定，督导环节成为实验教学实施环节与学校主管职能部门的重要沟通交流的桥梁，为学校相关政策的制定提供依据。

3 结 语

学校注重推进实验室信息化建设与实验教学质量标准建设，构建了有利于培养学生创新能力的多层次、全面开放的实验教学体系。建设的实验室综合系统——实现师生围绕实验教学各环节线上线下全面交流，保障实验教学的过程质量管理，建成了比较成熟的校院两级实验教学管理系统及相对完善的实验教学质量监控体系，形成了相对稳定、涵盖多学科的督导专家队伍，实现了实验教学全方位督导反馈闭路机制。 在人才培养的实践中，取得良好的效果。在2017年教育部对我校的审核评估中成为亮点。