未来高校实验室建设要点及对策研究

一、高校实验室建设的重要性

1、支撑学科发展

实验室是学科建设的关键支撑。对于研究型高校而言，先进的科研实验室能够为其瞄准国际、国内学科建设的高原和高峰提供硬件基础。例如，在一些前沿科学领域，如量子物理、基因编辑等，具备高精度实验设备和良好实验环境的实验室，有助于科研团队开展深入研究，取得创新性成果，提升学科在国际国内的影响力。而应用型高校的实验室建设紧密围绕地方产业和事业发展需求，能够在专业设置、人才培养计划制定上更好地与实际需求对接。以某应用型高校对接当地智能制造产业建设的实验室为例，通过开展相关实验教学和科研项目，为产业培养了大量急需的应用型人才，同时也推动了学校相关学科的发展，形成了特色优势学科方向。

2、助力人才培养

实验室在人才培养方面发挥着不可替代的作用。通过实验教学，学生能够将课堂所学知识转化为实际操作能力。不同类型的实验项目，如演示验证性实验帮助学生理解基本理论和方法；设计综合性实验锻炼学生综合运用知识解决问题的能力；研究创新性实验激发学生的创新思维和独立解决问题的能力。按照工程认证 OBE 理念组织实验教学，从明确人才培养目标出发，设计实验课程体系、配备师资和实验教学支持条件，并通过持续改进，能够有效提升学生的实践动手能力和应用能力，培养出符合社会需求的高素质人才。

二、未来高校实验室建设要点

1、科学规划与顶层设计

a、学校层面的统筹规划

学校应高度重视实验室建设的规划和顶层设计。提出校院两级实验室建设构想，关注全校实验室的开放共享资源，避免重复建设。建立校院两级实验室建设项目库，对实验室建设项目方案进行专家论证和评审，根据教学科研需求的轻重缓急和建设方案的质量确定优先级。例如，某高校在建设项目库时，对各个学院提交的实验室建设项目从项目的必要性、可行性、预期效益等多个维度进行打分，优先支持得分高且与学校重点发展学科相关的项目，确保了实验室建设资源的合理分配。

b、学院级的针对性规划

学院级实验室要依据学科和专业发展需要进行规划、建设和运行。如某理工科学院，根据其学科发展规划中对新能源材料研究方向的重点布局，规划建设了先进的新能源材料制备与性能测试实验室，从场地规划、设备选型到人员配备都紧密围绕该学科方向，为学科发展提供了有力支撑。

2、紧密围绕建设目标

a、服务学科建设与人才培养

实验室建设的根本任务是 “立德树人” 和 “实验育人”。科研实验室应聚焦优势研究方向、重点科研平台和科研团队，教学实验室应面向学校人才培养定位。研究型高校的实验室要助力学科冲击国际国内前沿，应用型高校的实验室要满足地方产业人才培养需求。

b、锚定学校发展方向

以学校的建设目标和发展方向为衡量标准，在科学研究、人才培养、社会服务和文化传承等方面下功夫。

3、优化实验项目设计

a、知识、能力和素质 “一体化” 培养

根据各专业人才培养目标定位，设计与优化学生知识体系结构，明确知识领域、知识单元和知识点对应的实验项目和实验设备。例如，在计算机专业的实验室建设中，针对编程语言、数据结构、算法分析等知识单元，设计了相应的编程实验、算法实现实验等，通过实验教学提升学生的编程能力和解决实际问题的能力，同时注重培养学生的团队协作、创新思维等素质。

b、多样化实验项目类型：

• 演示验证性实验：包括教师操作的演示性实验和学生按要求操作的验证性实验，帮助学生理解理论知识，掌握基本实验技能。如在物理实验教学中，通过演示光的干涉、衍射实验，让学生直观感受物理现象，再通过学生自己操作验证性实验加深对相关理论的理解。
• 设计综合性实验：设计性实验让学生在教师指导下自行设计实验方案，综合性实验则是对多门课程知识和技能的综合运用。例如，在机械工程专业，学生在学习了机械制图、机械设计、机械制造等课程后，开展机械产品设计与制造综合性实验，从产品设计、零件加工到整机装配调试，全面锻炼学生的综合能力。
• 研究创新性实验：注重发挥学生主观能动性，培养创新能力等。例如，一些高校的生物实验室，鼓励学生自主选题开展研究创新性实验，如探索某种植物提取物的药用价值，从实验设计、数据采集到结果分析都由学生主导，培养学生的科研素养和创新能力。

高校实验室建设面临的挑战

1、资源配置不合理

部分高校在实验室建设中存在资源配置不合理的问题。一方面，一些实验室设备重复购置，利用率低下。例如，多所高校的不同学院都购置了先进的基因测序仪，但由于使用频率不高，设备闲置时间长。另一方面，一些急需的实验设备和资源却得不到满足，影响了教学科研工作的开展。

2、实验教学与科研结合不紧密

在一些高校中，实验教学与科研存在脱节现象。实验教学内容更新缓慢，不能及时反映科研的最新成果和前沿技术。科研人员参与实验教学的积极性不高，导致学生在实验教学中难以接触到科研思维和方法。而在科研方面，一些科研成果也未能有效转化为实验教学资源，无法为人才培养服务。

3、实验室管理水平有待提升

实验室管理涉及设备管理、人员管理、安全管理等多个方面。目前，一些高校的实验室管理还存在信息化程度低、管理流程繁琐等问题。例如，设备报修流程复杂，维修不及时，影响实验教学和科研进度。在人员管理方面，实验技术人员的待遇和职业发展空间有限，导致人才流失，影响实验室的正常运行。

高校实验室建设对策

1、优化资源配置

加强高校内部以及高校之间的实验室资源共享。建立实验室资源共享平台，将实验室设备、场地等资源信息进行整合发布，供校内外人员查询使用。例如，通过建立区域高校实验室共享联盟，实现大型设备的跨校共享，提高设备利用率，降低建设成本；根据学校学科发展规划和教学科研需求，制定科学合理的实验室资源投入计划。优先支持重点学科、新兴学科和特色学科的实验室建设。同时，对实验室建设项目进行全过程跟踪评估，根据项目进展和实际需求及时调整资源分配，确保资源投入的有效性。

2、促进实验教学与科研融合

定期将科研的最新成果和前沿技术融入实验教学内容。鼓励教师将自己的科研项目转化为实验教学项目，让学生参与到科研实践中。建立激励机制，鼓励科研人员参与实验教学。例如，对参与实验教学且效果良好的科研人员在职称评定、绩效考核等方面给予倾斜。同时，安排科研人员定期为学生开展科研讲座，介绍科研方法和前沿动态，拓宽学生的科研视野。

3、提升实验室管理水平

a.推进信息化管理

利用信息化技术，建立实验室综合管理系统。实现设备管理、人员管理、实验预约、安全管理等功能的信息化。例如，通过设备管理模块，实时掌握设备的使用状态、维护记录等信息；学生可以通过实验预约模块在线预约实验时间和设备，提高管理效率。

b.完善人员管理机制

提高实验技术人员的待遇，为其提供良好的职业发展空间。设立实验技术人员专项奖励基金，对在实验室建设和管理中做出突出贡献的人员进行奖励。同时，加强对实验技术人员的培训，提升其业务能力和综合素质。

4、精准适配实验项目与设备配置

实验项目设立和设备购置与专业培养计划紧密适配是实验室高效运行的基础。高校需综合考量学生数量、实验设备台套数、学时安排、实验分组以及指导人员配备等要素，确保实验教学的有序开展。以某高校电子信息工程专业为例，根据该专业学生规模与课程体系，合理规划电路设计、信号处理等实验项目所需设备数量，避免设备闲置或不足的情况。同时，实验场地的规划也不容忽视，水电气基础设施的布局、实验设备的摆放、楼层使用面积以及安全环保要求等，都需要在实验室建设初期进行科学规划。例如，化学实验室在建设时，需充分考虑通风、防火防爆等特殊需求，保障实验安全进行。

在实验项目类型的比例设置上，演示验证、设计综合和研究创新三种类型实验应根据人才培养目标，形成合理的配比，以满足学生自主学习、循序渐进的成长需求，以及科技创新和因材施教的教学目标。在设备购置方面，应紧跟时代步伐，优先选择实体实验与虚拟仿真结合、远程与就地结合的新一代数字化、智能化实验仪器设备。这些设备不仅能开展设计性、综合性和研究性实验，还应具备高阶性、挑战性和创新性特点，助力学生提升实践能力与创新思维。对于大型仪器设备的购置，要严格查重机制，优先通过共享方式满足使用需求，减少重复建设带来的资源浪费。若确实需要重复购置，必须提供充足且合理的理由。

购置实验设备时，高校应多方调研，充分了解设备性能、技术水平、市场占有率、技术文件完整性以及公司信誉和售后服务等情况。通过货比三家，综合比较设备的可靠性、性能、价格、使用寿命、可维修性、实验耗材、更新换代以及后续服务等方面，优先选择性价比高、可靠性好、可共享、可移动的实验设备。同时，要结合专业培养计划、生源层次特点和教师能力水平等实际情况，将适用性作为首要考量因素，避免盲目追求设备的先进性、自动化和智能化，确保设备能够真正服务于教学与科研需求。此外，为保障学生充分参与实验操作，提升动手能力与思维能力，应避免使用 “傻瓜化” 实验设备，为学生创造更多动手、动脑的训练机会。

5、筑牢实验室安全管理防线

实验室安全是开展实验教学与科研工作的重要前提。高校需对实验项目进行全面的危险源辨识与风险评估，并制定相应的应急预案。每一台实验设备都必须配备详细的安全操作规程（SOP）和标准的安全标志标识，且张贴在设备或设备放置点墙面的显著位置，方便师生随时查阅。实验仪器设备应具备完善的技术安全措施，包括通风、空气净化、隔离、屏蔽、接地、绝缘、检测报警、短路保护、漏电保护、防火防爆以及公害处理（废气、废水、废物、静电、噪声、辐射和振动等）等方面。同时，配备可靠的安全装置，并要求师生在实验过程中穿戴必要的个人防护用品。

在每次实验开展前，必须对参与师生实施全面的安全教育，并明确实验室准入规则。严格遵循 “不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害、保护他人不被伤害” 的 “四不伤害” 原则，将实验室安全理念深入人心。实验室安全不仅是保障师生人身安全的重要举措，更是能力培养和素质教育的关键内容。通过强化安全管理，培养学生的安全意识与责任意识，使其在实验过程中养成良好的安全习惯，为未来的科研与工作奠定坚实的安全基础。

6、推动实验技术研究与自制仪器设备发展

在实验室建设项目中，预留一定比例的实验技术研究和自制仪器设备专项经费，并将其纳入学校和学院教育教学改革项目，具有重要意义。专项经费支持下的实验技术研究和自制仪器设备项目，需明确功能和性能的技术指标，并在检测验收合格后才能结题。组织教师和学生参与教学仪器设备的研制，不仅能够解决核心技术和设备更新换代受制于人的问题，降低实验设备购置、修理或更新成本，更重要的是，这是提高教师和学生实践动手能力的有效途径，也是培养实验队伍的有力手段。

教师在自制仪器设备的过程中，能够将自身的科研成果与教学需求相结合，优化实验教学内容与方法；学生参与其中，则可以锻炼创新思维和实践能力，增强对专业知识的理解与应用。优秀的自制仪器设备不仅能够满足本校人才培养和实验实践教学的需求，还能形成具有推广价值的教育教学成果，向其他高校推广，提升学校的影响力和示范能力，进而获得经济和社会效益，打造人才培养的特色优势，助力形成高水平教育教学成果。

7、构建科研反哺教学长效机制

建立科研反哺教学的机制，能够有效整合科研与教学资源，实现两者的协同发展。当科研项目完成后，对于不再使用的设备，高校应结合课程实验、实验课程和设计创新实验的要求，将其转为实验教学设备。例如，某高校生物医学工程专业在完成一项科研项目后，将相关的细胞培养、检测设备改造后用于本科实验教学，让学生接触到前沿的科研设备和技术，拓宽了学生的视野，提升了实验教学的质量。

科研反哺教学不仅体现在设备共享上，还包括将科研成果转化为教学内容、科研方法融入教学过程等方面。教师可以将科研项目中的实际案例引入课堂和实验教学，引导学生运用所学知识解决实际问题，培养学生的科研思维和创新能力。同时，鼓励学生参与教师的科研项目，在实践中锻炼自己，实现科研与教学的良性互动，为培养创新型人才提供有力支持。

8、深化实验室文化软实力建设

实验实践教学作为 “立德树人” 的重要手段，应始终秉持 “实验育人” 的根本原则，实现知识、能力和素质的统一，做到 “以人为本，知行合一”。在实验室建设和实验项目实施过程中，加强以制度文化、精神文化、行政文化、行为文化和环境文化为核心的实验室文化软实力建设至关重要。高校应重视培养学生在实验过程中养成良好的职业素养和行为规范，通过规范的实验操作流程、严谨的学术态度要求，潜移默化地影响学生，提高人才培养的质量和水平。

弘扬实验室文化的核心在于使实验教育教学充分体现科学精神和人文情怀，促进学生的品格锤炼和素质养成。通过营造积极向上的实验室文化氛围，如举办学术讲座、科研成果展示活动等，激发学生的学习兴趣和创新热情；设置荣誉墙、榜样人物介绍等，激励学生追求卓越；建立良好的师生互动、同学协作机制，培养学生的团队合作精神和沟通能力。实验室文化软实力的提升，能够为高校实验室建设注入灵魂，使其在人才培养和学科发展中发挥更大的作用。

综上，未来高校实验室建设对于学校的学科发展和人才培养至关重要。通过科学规划与顶层设计、紧密围绕建设目标、优化实验项目等要点，能够提升实验室建设水平。针对当前实验室建设中面临的资源配置不合理有待提升等挑战，采取优化资源配置、促进实验教学与科研融合、提升实验室管理水平等对策，能够有效推动高校实验室建设朝着资源利用绩效最大化的目标发展，为高校培养高素质人才、开展高水平科研提供坚实的支撑。