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教育创新与实践

教育创新与实践

Journal of Educational Innovation and Practice

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3599(P)
  • ISSN: 
    3080-0803(O)
  • 期刊分类: 
    教育科学
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    6
  • 浏览量: 
    1192

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开放共享理念下高校数字激光实验室运行机制构建

Construction of Operation Mechanism of University Digital Laser Laboratory Under the Concept of Open Sharing

发布时间:2026-08-03
作者: 胡艺 :湖北工业大学艺术设计学院 湖北武汉; HU Yi :School of Art and Design, Hubei University of Technology, Wuhan;
摘要: 在高等教育数字化转型不断深入、实践育人模式持续优化的背景下,数字激光实验室已成为艺术设计等专业重要的综合性实践教学平台。当前不少高校专业实验室仍存在开放程度有限、资源配置分散、跨专业共享不足、安全管理不够完善、运行效率不高等问题,影响了优质实验资源的有效利用与创新人才培养质量。本文以开放共享为核心思路,从组织管理、资源统筹、安全保障、教学协同、评价激励五个方面,构建适用于高校数字激光实验室的开放共享运行机制,并提出制度、人员、经费、信息化四项保障措施。研究表明,科学完善的开放共享机制能够有效提高设备利用率、扩大实践教学覆盖面、促进跨学科融合与产教协同,可为同类高校数字化实验室建设与管理改革提供参考。
Abstract: Against the backdrop of advancing digital transformation in higher education and the continuous refinement of practical education models, digital laser laboratories have evolved into comprehensive practical teaching platforms vital for majors such as art and design. At present, laboratory facilities in numerous universities are plagued by restricted opening access, fragmented resource allocation, insufficient interdisciplinary resource sharing, imperfect safety administration and low operational efficiency, hindering the effective utilization of premium experimental resources and the cultivation of innovative talents. Centered on open sharing, this paper establishes an open-sharing operation mechanism tailored to university digital laser laboratories from five dimensions: organizational administration, resource coordination, safety guarantee, teaching collaboration and assessment incentive, alongside four supporting safeguards covering institutional setup, staffing, funding and information technology. The study verifies that a well-structured open-sharing mechanism can substantially boost equipment utilization, expand the scope of practical teaching, facilitate interdisciplinary integration and industry-education collaboration, and offer references for the construction and administrative reform of digital laboratories in peer colleges and universities.
关键词: 开放共享;数字激光;实验室管理;运行机制;实践教学;跨学科育人
Keywords: open sharing; digital laser; laboratory management; operation mechanism; practical teaching; interdisciplinary education

引言

当前,我国高等教育已经全面进入高质量、内涵式发展的新阶段,实践教学在创新人才培养中的基础支撑作用和关键价值,变得越来越重要。随着新工科、新文科建设持续推进,各行各业对高校毕业生的实践操作能力、综合工程素养以及创新思维,都提出了比以往更高的标准。也正因如此,强化实践育人、切实提升学生的动手实操能力和创新成果转化能力,已然成为高校人才培养工作的核心发力点。为适配高等教育发展和行业人才需求,国家先后出台了一系列相关政策文件,明确鼓励高校打破院系、专业之间的壁垒,积极推动实验教学平台开放共享,充分盘活各类优质实验资源,最大限度提升大型仪器设备的使用效率,切实发挥实践教学的育人实效。在众多技术领域中,数字激光技术凭借加工精度高、适配材料广泛、成型速度快、操作简单便捷等突出优势,被广泛应用于艺术设计、产品设计、包装工程、文创开发、数字媒体等多个专业领域。对应的数字激光实验室,也成为了衔接创意设计与实物制作的核心载体,能够打通“设计—工艺—成品”的完整链路,是助力学生创新想法落地、推动科研创意成果转化的重要平台。但从高校实际运行情况来看,目前大部分实验室依旧采用传统的封闭式管理模式,存在不少亟需解决的问题。比较突出的是设备整体利用率不高、跨专业资源共享程度低,同时安全管理体系不完善、运维保障机制不健全,实验室的服务覆盖范围也十分有限,根本无法充分发挥其教学价值 and 创新支撑作用,资源浪费的问题较为明显。除此之外,部分高校的实验室管理模式相对陈旧,在专职人员配置、专项经费投入、日常运维保障、规章制度建设等方面都缺乏稳定保障,这也进一步制约了数字激光实验室的服务能力、育人效能和长期可持续发展。

基于以上行业背景、政策要求以及实验室运行的现实困境,本文以开放共享为核心导向,结合数字激光实验室的运行特征、日常教学需求以及现存实际问题,系统探索搭建一套科学高效、规范可行、能够长期稳定运行的开放共享运行机制,对提升高校实验室管理水平、完善实践教学体系、深化产教融合、培育创新型、复合型优质人才,具备较强的现实意义和实际应用价值。

一、数字激光实验室开放共享的内涵与现实价值

(一)开放共享的核心内涵

数字激光实验室开放共享,是高校在深化实践教学改革、推进资源统筹配置过程中形成的现代化运行模式,它以保障正常教学秩序、严守实验室安全底线、优化全流程运行为前提,以服务教学、支撑创新、惠及全体师生为目标,全面打破专业壁垒、课程限制、年级分割与部门界限,实现实验设备、教学场地、设计软件、实训耗材、师资力量等各类实验资源跨课程、跨专业、跨年级、跨时段的统筹使用与高效调配。其核心在于从传统实验室“单一专业专属、封闭管理、低频次使用”的运行状态,转向“多专业共用、开放管理、高效率运转”的新型模式,通过标准化管理、制度化约束、信息化支撑与全过程安全管控,构建集课程实践教学、学生自主训练、学科竞赛支持、创新创业孵化、社会技术服务于一体的综合性实践育人服务体系。开放共享并不等同于无条件、无秩序的全面开放,而是坚持教学优先、安全可控、规范有序、动态调整的原则,在保障核心教学任务完成的基础上,最大限度释放资源潜力,让实验室真正服务于更多专业、更多师生、更多课程与更多创新实践项目,全面提升实践平台的综合效益与育人价值。

(二)开放共享的现实价值

推进数字激光实验室开放共享,是优化高校实践教学资源配置、提升实验室运行效能、强化创新人才培养的重要路径,具有显著且多元的现实价值。在资源利用层面,通过统一统筹调度、分类分时开放、错峰有序使用的方式,可大幅提高激光切割设备、配套辅助设施、实验场地空间的使用效率,有效降低设备闲置率与空转率,避免重复采购带来的经费浪费,让高校有限的实验建设资金发挥更大的教学效益与社会效益。在育人公平层面,开放共享能够打破专业与资源分配不均的限制,使不同专业、不同年级的学生都能公平使用高端激光设备与优质实践平台,满足个性化学习、作品设计制作、科研项目研发等多样化需求,有效扩大优质实践资源覆盖面,推动实践教学资源均衡化配置。从跨学科融合的角度来看,数字激光技术的通用性和融合优势十分突出,能够很好地对接设计、工程、材料、计算机、文创、传媒等多个不同的学科领域。而实验室的开放共享模式,恰好为不同专业的学生搭建了互通交流、协同创作的平台。打破专业隔阂之后,学生更容易碰撞出全新的创新思路,也更利于高校培养出同时具备设计功底、工程能力和实操能力的复合型创新人才。在实践育人方面,开放共享也彻底改变了传统实验室的功能定位。以往的激光实验室大多只是配套课程教学的辅助场地,功能单一、使用场景受限。而开放共享机制落地后,实验室能够全方位服务于课内学习、课外实训、学科竞赛、项目研发以及成果转化全过程,形成了一体化的育人场景。学生可以长期、常态化地参与实操训练,在持续的实践积累中,稳步提升动手能力、创新设计思维和综合工程素养。

不仅如此,这种新模式也极大地推动了实验室管理水平的升级。开放共享对实验室的安全管控、制度规范、运维保障和服务质量都提出了更高的标准,也倒逼实验室不断补齐管理短板,推动管理模式朝着制度化、标准化、信息化、精细化的方向优化。久而久之,也能形成一套可落地、可复制的现代化实验室管理经验,为高校同类专业实验室的建设运行提供参考。

二、数字激光实验室开放共享运行机制构建

(一)统筹协同的组织管理机制

健全的组织管理体系,是数字激光实验室顺利推行开放共享模式的基础前提。想要彻底改善传统实验室管理混乱、权责模糊、运行低效的问题,高校有必要搭建一套权责清晰、分工明确、协同联动的组织管理模式,遵循“统一领导、归口管理、分级负责、专人运维”的核心思路开展日常管理工作,从制度架构上规避多头管理、责任推诿、资源闲置等各类问题。

在具体管理架构搭建上,可以由学校或二级学院的实践教学主管部门进行整体统筹和顶层规划,专门设置实验室主任与专职管理员岗位,全权负责实验室的开放预约审核、设备日常维保、师生安全培训、实验耗材采购、运行台账记录、使用数据统计等常态化工作。同时,整合校内师资与学生力量,组建多元协同的管理团队,吸纳专业授课教师、实验技术人员以及学生助理共同参与实验室运营。其中,专业教师主要负责实践教学组织、学生创新项目指导等工作;实验技术员聚焦设备运维、安全监督和现场技术保障;学生助理辅助完成预约登记、现场秩序维护、器材归置整理等基础工作,通过多方分工协作,打造高效联动、各司其职的实验室管理格局。

在实际运行层面,实验室采用线上预约、分时段开放、分类别使用的灵活管理方式。结合教学与创新需求,将实验室使用时间细化为课程教学、自主实训、竞赛创新、社会服务四大时段,依托信息化预约系统,实现师生线上自主申请、管理员线上快速审批,同时全程记录使用过程、实时监控设备运行状态,有效避免场地与设备使用冲突,大幅提升资源调度效率。除此之外,建立常态化设备运维机制,定期对仪器设备开展检修与预防性维护,针对设备故障设立快速响应处置流程,最大程度保障各类设备稳定运行,为实验室常态化开放共享筑牢硬件基础。

(二)全域覆盖的资源共享机制

资源共享是实验室开放建设的核心内容,其核心目标是整合实验室设备、场地、软件、耗材、创新成果等各类优质资源,打破资源分散、专属专用的局限,实现全要素资源的统筹调配与高效利用,最大化发挥实验室的实践育人价值。

设备是实验室开展实践教学与创新研究的核心载体。本次研究将数字激光切割机、烟雾净化系统、配套计算机、专业设计软件、激光打标装置等核心软硬件设备,统一纳入全校共享资源清单。打破专业壁垒,面向全校设计、材料、文创、工程等相关专业全面开放,不仅可以满足日常课程实训、毕业设计等基础教学需求,还能支撑学生创新项目、教师课题研究、产品研发等拓展性使用场景,真正实现实验室资源“一次建设、全院共享、全校受益”。

在场地资源利用方面,结合实验教学、创新创作、安全管理的实际需求,对实验室空间进行科学的功能分区,合理划分出教学操作区、设备维护区、实验材料存放区、优秀作品展示区以及安全应急区。清晰的功能分区,能够同时兼顾课堂教学、自主创作、成果展示、学术交流等多元需求。在优先保障日常课内教学有序开展的前提下,实验室额外开放课余、周末等空闲时段,为学生自主学习、个性化创意创作、团队创新实训提供充足的场地支撑。

在耗材保障与成果转化层面,建立规范化的耗材管理机制,采用统一采购、集中存放、登记领用的管理模式,常备亚克力板、木质板材、艺术纸张、布艺等常用实验材料,充分满足基础教学与学生创意实践的耗材需求。同时,依托开放共享平台搭建专属的作品展示与成果转化渠道,鼓励师生将实验创作成果参与学科竞赛、展会展览,推动优质创意作品落地应用,以此形成“资源共享—成果共创—价值共赢”的良性发展循环,进一步提升实验室的创新育人成效。

(三)全流程闭环安全保障机制

安全是实验室开放共享的底线。数字激光设备涉及光学、电学、高温、烟雾、易燃材料等安全风险,必须构建“培训—准入—操作—监管—应急”全流程闭环安全保障机制,实现安全管理无死角、全覆盖。

一是建立严格的准入培训机制。所有进入实验室的师生必须参加安全培训与操作考核,学习设备原理、操作规范、风险识别、应急处置等内容,考核合格后方可获得上机权限,从源头降低安全风险。

二是推行标准化操作规范。统一制定激光设备开机检查、工艺参数设置、加工过程监控、关机维护、场地清理等全流程操作指引,在显著位置张贴安全警示、操作流程、维护须知、应急联系方式,实现操作流程标准化、可视化。

三是强化全过程现场监管。实行双人值守制度,教学与开放时段必须有教师或管理员在场,对操作行为、设备状态、环境安全进行实时巡查与监督,及时纠正违规操作,消除安全隐患。

四是完善应急处置机制。配备防火、防爆、防触电、防护眼镜、手套、灭火器材、应急断电装置等安全设施,制定火灾、触电、设备故障、烟雾泄漏等突发事件应急预案,定期开展安全演练,提升应急处置能力。

(四)教学与创新协同服务机制

深度对接文创设计、包装设计、产品设计、综合材料等核心课程,将激光工艺、材料特性、结构设计、作品制作融入教学过程,采用项目驱动、案例教学、工作坊等方式实现教、学、做、用一体化。面向学生开放预约通道,支持课后自主练习、作品打磨、毕业设计制作、创新课题研究等个性化实践需求。在竞赛与双创协同方面,将实验室作为学科竞赛、创新创业训练计划、创业项目孵化的重要支撑平台,为各类创新设计大赛、“互联网+”、挑战杯等项目提供作品打样、工艺实现、技术指导等支持,以赛促学、以创促练。主动对接行业需求与企业真实项目,引入企业导师与实践案例,推动校企协同育人,提升实践教学与产业需求的契合度。

(五)科学合理的评价与激励机制

围绕使用效益、教学成果、管理效能、社会服务四个维度搭建综合评价体系,不再只用单一标准评判实验室开放效果。考核以量化数据为主要依据,重点统计设备实际利用率、全年累计开放时长、累计服务师生数量、学科竞赛与科创项目等成果产出,同时核查实验室安全运行记录,结合问卷调研汇总师生实际满意度,用真实数据衡量共享落地成效。

在奖惩落地方面,把实验室开放相关工作纳入考核,和教师工作量核算、评优评奖、年度绩效考核相关联。对主动指导学生科创、认真值守管理的教职工,以及积极参与实训、产出优质作品的学生设置相应奖励;另外划定使用规范,针对恶意损坏设备、无故占用场地等违规行为制定约束条款。

日常常态化收集师生使用中的问题和建议,落实“运行—评价—反馈—改进”闭环模式。结合考评结果与师生反馈调整开放细则,一点点完善预约制度、设备维保安排,稳步提升实验室整体服务与运行质量。

三、开放共享机制实施的保障条件

(一)制度保障

制度建设是实验室开放共享能够长期稳定运行的根本保证。高校应围绕数字激光实验室的运行特点,建立并完善覆盖开放管理、安全操作、设备维护、耗材领用、预约使用、应急处置、责任追究、评价考核等全流程的规章制度体系,明确管理主体、使用规范、操作标准、安全责任与奖惩机制。通过制度化、规范化、流程化管理,让实验室开放共享有章可循、有据可依,真正形成以制度管人、按流程办事、以规范保安全的运行格局,为开放共享提供坚实的制度支撑。

(二)人员保障

高素质、专业化的管理与技术队伍是实验室开放共享高效运行的关键支撑。高校应配备专职实验管理人员与设备技术维护人员,定期开展安全操作、设备运维、信息化管理、应急处置等方面的系统培训,不断提升专业能力与服务水平。同时吸纳专业骨干教师参与实践教学与项目指导,组建由学生志愿者、学生助理构成的辅助管理队伍,协助完成预约登记、现场引导、秩序维护等工作,构建一支结构合理、业务熟练、责任心强、运转高效的实验室运维团队,为开放共享提供稳定可靠的人力保障。

(三)经费保障

持续稳定的经费投入是数字激光实验室开放共享可持续运行的物质基础。高校应设立实验室开放共享专项经费,重点用于设备日常检修保养、易损零件更换、实训耗材采购、管理系统升级、安全设施改造及日常运行支出,确保实验室不因经费短缺而降低开放标准、缩减服务内容、缩短开放时长。经费使用实行专款专用、规范管理、精准核算,提高资金使用效益,为设备正常运转、材料持续供给、服务不断优化提供长期稳定的财力支持,保障开放共享机制落地见效。

(四)信息化保障

信息化、智能化管理是提升开放共享效率与服务质量的重要手段。高校应搭建集线上预约、使用审批、设备监控、安全提醒、数据统计、绩效分析于一体的数字化管理平台,实现设备状态、开放时段、使用记录、耗材消耗、人员权限等信息的统一管理与实时更新。通过信息化系统简化预约流程、压缩审批时间、减少人工干预,显著提升管理效率与使用便捷度;同时依托智能监控、自动预警、安全提示等功能,强化开放过程中的风险防控,推动实验室管理向数字化、可视化、精细化、智能化转型,为全面高效推进开放共享提供强有力的技术保障。

四、结语

在高等教育加速数字化转型、实践育人改革持续深化的时代背景下,推进开放共享已成为高校数字激光实验室优化资源配置、提升运行效益、强化创新人才培养的必然选择与重要方向。以开放共享理念为引领,构建统筹协同的组织管理、全域覆盖的资源共享、全流程闭环的安全保障、教学与创新深度融合的教学协同、科学合理的评价激励五大核心机制,能够有效破解传统实验室长期封闭运行、资源条块分割、设备利用率偏低、安全管理体系不健全、运维服务不到位等现实难题,推动数字激光实验室真正走向资源集约化、服务全域化、运行规范化、管理高效化的现代化发展道路。数字激光实验室的开放共享,不仅能够显著提升大型设备与实践场地的使用效率、扩大优质教学资源覆盖面、促进实践资源公平配置,更能有效推动跨学科交流与融合创新,强化全周期实践育人功能,深化产教融合与校企协同,为高校培养具备创新精神、实践能力与工程素养的创新型、复合型、应用型高素质人才提供坚实平台支撑。面向未来,高校可在现有开放共享机制基础上,进一步加快实验室智能化、信息化升级,深化校企资源互通与项目协同,完善成果转化与社会服务机制,持续拓展开放范围、优化服务质量、提升运行效能,让数字激光实验室在支撑高校实践教学改革、助力学生创新能力成长、服务区域文化创意产业与数字经济发展等方面发挥更加重要、更加持久的作用。

参考文献:

  1. [1] 徐海霞.基于虚拟技术的高校计算机实验室管理系统设计[J].信息记录材料,2025,26(02):84-86.
  2. [2] 李琳琳,杨镇铭,王纪奎.深度学习的高校实验室安全感知系统设计[J].实验室研究与探索,2025,44(01):257-262.
  3. [3] 胡继方,倪倩,梅佳琪,等.基于微服务的高校实验室管理系统的设计与实现[J].现代信息科技,2024,8(24):77-81.
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