地方高校实验资源共享模式及资源库建设研究

李 燕，周峡，贾彩虹

（南京工程学院 a.经济与管理学院；b.建筑工程学院，南京 211167）

0 引 言

为了满足我国社会经济发展的需要，应用型人才已成为我国大部分地方普通本科院校的人才培养目标。实验室是培养学生应用能力、创新能力的重要教学场所，为了提高实践教学条件和水平，高校长期投入大量资金和人力进行实验室建设。处于知识大爆炸的时代，旧实验设施更易因技术滞后而缩短生命周期，但实验设施通常造价昂贵，地方高校获得的财政支持有限，难以满足不断增长的建设需求。很多实验设备利用率低，高校内部及高校之间实验资源也常常重复建设。如果能充分共享实验资源，将有效解决资源不足与使用效率低的矛盾。2018 年，教育部发布了《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0 的意见》，提出了布局建设一批集教育、培训及研究为一体的共享型人才培养实践平台［1］的目标和举措。近几年，国家和各省级虚拟仿真实验共享平台建设取得丰硕成果，截至2021 年12 月，国家虚拟仿真实验教学课程共享平台已上线实验项目3 250 个，江苏省高等学校虚拟仿真实验教学共享平台上线实验项目460 个。国内外很多高校及科研院所也致力于推动实验设施的共享［2］。如何建立高校、高校各院系、科研院所及企业之间资源的深度共享也成为很多学者思考的重要问题。

1 高校实验室建设现状

1.1 实验室建设成本高昂

实验室建设周期长，投入巨大，高校有限的实验室建设预算很难满足各院系的所有实验室建设需求。很多专业需要使用专用实验设备，如轨道交通专业、机械工程专业等，实验设备购置费用非常高昂，维护成本也很高，拆装、检修需要大型起重设备和专用厂房。对于很多高校来说，这样的实验条件在实际教学中很难满足［3］。

1.2 实验设备生命周期短

每种实验设备都有自己的生命周期，计算机设备通常使用6 年左右，教学软件、实验设备也会因技术滞后、政策变化等原因不再满足教学需要。随着知识更新的速度加快，采用新技术、新方法、新理念设计的实验设备和软件层出不穷，从而使旧实验设备更快面临淘汰，实验设备的生命周期有缩短趋势。

1.3 实验设施重复建设较多

高校之间、高校相近学科之间实验设备重复投资比例较大。例如，高校各院系通常都有自己的计算机实验中心，而计算机具有通用性，机房并不会满负荷运转，因此机房的重复建设造成一定浪费。相近学科或专业的实验资源也处于相互封闭、重复分散的状态。

1.4 部分实验设施利用率不高

由于课程设置和招生人数等原因，很多高校部分专业性较强的实验设备利用率较低。有的设备只针对一个专业的一门课程，而一个专业只招收一个班的学生，因此一年只使用几十个学时，设备使用效率极低。

1.5 建设水平参差不齐

由于地域经济发展程度不同，部属高校与地方高校、双一流高校与普通院校的财政投入力度不同，存在实验资源分布不均的问题［4］。很多高校既有国家级重点实验室，又有省级示范中心和校级实验中心，建设水平差异很大。依托一流学科、一流专业和一流课程的实验体系和设施通常更为先进、完备，由于没有共享，这些先进的资源无法提高使用效率，也不能产生辐射和示范效应。

2 实验资源共享模式

根据实验资源共享范围和共享主体的不同进行划分，实验资源共享主要有校内共享、校际共享、企业共享、国际共享四种模式。

2.1 校内共享

校内各院系之间的实验资源共享首先需要考虑共享模式，教务处作为教学管理的职能部门，可以牵头在本校范围内建立合理的共享机制，协调管理，促进各院系实验中心合作共享。为提高资源共享积极性，可以采取一定的激励措施进行有偿共享。例如，可按实验资源对外共享的人时数记分，并按管理难易程度乘以系数，定期统一结算。对于大型仪器设备，除用于实践教学外，还要充分挖掘其科学研究、社会服务方面的应用价值。校内共享也可以采取由具有相关专业的院系共建实验室的方式，如某高校经济与管理学院的工程造价专业与建筑工程学院共同建设BIM 实验室，建成后两个学院共同管理，共同应用。另外，高校在购置科研设备时，可兼顾实验教学与创新创业的需要，从而促进科学研究与实践教学共享设备，提高科研设备使用效率。

2.2 校际共享

校际共享主要有三种方式。第一，可以共享线上实验资源。很多高校拥有线上实验资源，如虚拟仿真实验平台或采用B/S 架构的实验教学软件。这类资源只需要拥有账户和访问权限即可使用。很多虚拟仿真实验资源已挂靠国家级或省级虚拟仿真共享平台，可以免费使用，但学校应在确定使用前，与资源提供方沟通使用方式、使用人数及使用频率等基本信息，使资源提供方做好必要的准备。第二，可与学科综合优势明显的院校合作，针对紧缺实验资源进行共建共享。通过集中优质教学团队共同建设，可以开发出更先进、更有特色的实验课程和实验设备。第三，对于造价高、建设或管理难度大而本校暂无建设条件的实验设施，可与本地域内具有该设施的高校、科研院所寻求合作模式进行互利共享或有偿使用。例如，轨道交通专业实验设施造价高、建设困难大，可以采用共建共享本地域内实体实验设施和虚拟仿真实验项目的模式［3］。

2.3 校企共享

高校可与企业合作共同投入资金与技术建设实验设施［5］。建设完成后，高校可以为企业培养符合企业个性化需求的人才，高校实验室也可以作为企业员工的培训基地，实现互利共赢。高校也可与企业、科研院所三方共建共享实验设施，促进实现学校教学、技术创新与行业应用的融合发展，以产业和技术发展的最新需求推动人才培养改革［1］。很多企业开发了专用于教学的软件版本，可以免费使用，高校可寻求该类产品与本校教学的契合点，合理利用。

2.4 国际共享

部分高校与国外院校建立了合作关系，可以充分利用信息技术的发展，进行远程教育合作。对合作院校拥有的优质线上实验资源，可以采用MOOC 等手段促进资源共享。

3 实验资源库构建

为提高实验教学质量，节约实验室建设资金，可利用校外共享优质实验资源，建设实验资源库。

3.1 实验资源的来源

长期以来，高校所使用的实验资源多为自行购置，是高校实验资源的主要来源。除自有实验资源外，目前高校可获取的实验资源主要有以下五个来源。

一是国家虚拟仿真实验教学课程共享平台（iLab-x，实验空间）和省级虚拟仿真实验教学共享平台。这类虚拟仿真实验资源都经过专家评审，具有较高的建设水准，可以解决很多实物实验资源无法解决的问题，如实验周期长、实验环境具有危险性、实验设备价格过高、实验条件难以重现等。

二是在相同学科领域领先的高校线上实验资源，如依托一流学科、一流专业或一流课程的实验资源通常经过资深教学团队反复打磨，并获得更多建设资金支持，具有较高的建设水平。

三是同地域兄弟院校或科研院所的实验资源。由于距离较近，这类高校或研究所的实物实验资源便于共享。

四是企业开发的线上实验平台或软件产品的教育版。这类实验资源的主要优点是性价比高，使用方便灵活，服务及时，实验软件可根据自己的需求进行修改，建设周期短或没有建设周期。

五是合作国际院校的优质线上实验资源。

3.2 资源库的建设流程

实验资源库的建设可根据高校人才培养层次和目标进行定位，以本校实验资源为基础，以国家级和省级虚拟仿真实验教学共享平台为重点，以兄弟院校和企业的网上实验平台及实物实验资源为补充。实验资源库应具有开放性，可随时剔除落后资源，加入先进资源，使高校实验资源长期保持先进性。实验资源库建设开始前应成立由领域专家、任课教师、实验人员组成的项目组。实验资源库建设流程一般包括资源搜集、教师试用、团队优选、专家评估、教学验证五个环节，如图1 所示，实施顺序可以根据高校教学和管理的实际情况进行调整。

图1 实验资源库建设流程

第一，资源搜集。以专业为单位组织实验资源库建设项目组，通过多渠道搜集本专业可用的实验资源，将可获得的实验资源全部纳入备选资源，形成备选实验项目列表。

第二，教师试用。由相关专业任课教师、实验人员试用，对于线上实验项目还要组织学生进行并发压力测试，剃除效果不好或与本专业培养层次不符的项目，形成新增实验项目列表。

第三，团队优选。将新增实验项目与原有实验项目列表合并，由该专业教学团队研讨、打分，根据人才培养目标和课程体系优选实验项目，编写实验大纲，形成新的实验教学体系。对于知识点相同或相近的实验资源，可以纳入实验资源库候补，以备发生故障或人数超负荷时使用。

第四，专家评估。聘请相关领域专家对新的实验大纲、实验项目、实验体系进行评估，项目组根据评估结果进行整改，最终形成专业实验资源库雏形。

第五，教学验证。按照新的实验大纲进行1～2 轮实验教学，对实验教学质量进行量化评估，调查验证新实验资源和新实验教学体系的先进性、有效性及师生满意度，并再次优化实验资源库。

3.3 实验资源库建设实例

以南京某高校物流管理专业为例，实验资源库内容如表1 所示。由表1 可知，实验资源库涵盖了课程实验、课程设计、认知实习、综合实训、学科竞赛等环节，可以为教学、学科竞赛、创新创业提供全面服务。实验资源分别来自本校资源、国家级虚拟仿真实验共享平台、江苏省高等学校虚拟仿真实验教学共享平台、兄弟院校以及企业线上资源。

表1 物流管理专业实验资源库

4 结 语

本文在探讨高校实验资源共享模式的基础上，分析了建设高校实验资源库可用资源的来源，提出了实验资源库的建设原则和建设步骤。通过共享实验资源，可以节约高校实验室建设费用，提升实验设备使用效率和管理水平。建设开放性的高校实验资源库是引进先进实验资源的重要途径，可提升优质实验资源的辐射效应和引领示范作用，有利于推动形成教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学项目新体系，对高校提高人才培养质量有重要意义。由于在实验资源的共享实践过程中存在诸多制约因素，我国地方高校实验资源共享还处于起步阶段，今后还需要开创性地研究探索灵活多样的共享模式和保障机制。