加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè) 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

肖 玉

(貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 貴州 貴陽 550025)

0 引 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，具有較強(qiáng)動手能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生越來越受到企業(yè)的歡迎。如何培養(yǎng)高素質(zhì)的人才是高校實(shí)驗(yàn)室必須認(rèn)真思考和改革、創(chuàng)新的問題。

1 轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

1.1 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念

長期以來，由于舊的教學(xué)觀念，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的觀念根深蒂固，實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位得不到應(yīng)有重視，實(shí)驗(yàn)室的功能與作用未開發(fā)出來，已不適應(yīng)新時期下科技的發(fā)展，國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整及人才市場需求的變化。

為適應(yīng)國家對人才需求的變化及我校辦學(xué)的理念，我實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)目標(biāo)是：樹立以學(xué)生為本，知識傳授能力培養(yǎng)，素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和以能力、創(chuàng)新培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，進(jìn)一步突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)人才中的重要地位和作用，徹底擺脫實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，建立有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。建設(shè)滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍、建設(shè)能夠滿足教學(xué)、科研的先進(jìn)儀器設(shè)備、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)、設(shè)立開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、建立現(xiàn)代化的高效運(yùn)行管理機(jī)制，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

1.2 改革實(shí)驗(yàn)課程體系

機(jī)械工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心是由原貴州大學(xué)、貴州工業(yè)大學(xué)、貴州農(nóng)學(xué)院等幾所學(xué)校的農(nóng)業(yè)機(jī)電實(shí)驗(yàn)室、礦山機(jī)電實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、和機(jī)械學(xué)院實(shí)驗(yàn)室等組建而成的新的實(shí)驗(yàn)中心，為了達(dá)到教育部對本科教學(xué)評估綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求，該中心結(jié)合我校學(xué)科分布、專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn)，整合、優(yōu)化資源，學(xué)科優(yōu)勢互補(bǔ)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)中心的優(yōu)勢，以培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的人才為出發(fā)點(diǎn)，不斷改革、整合和完善實(shí)驗(yàn)課程體系(見圖1)。

圖1 實(shí)驗(yàn)課程體系分類

(1) 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。① 主要針對理論課的單元實(shí)驗(yàn)，一般為課帶實(shí)驗(yàn)；② 工程認(rèn)識實(shí)習(xí)主要是針對準(zhǔn)備進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)的大三學(xué)生進(jìn)行所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識實(shí)習(xí)。例如：我們從2006年開始每年都要對機(jī)械工程學(xué)院所有專業(yè)方向、共十多個班級、即將進(jìn)入大三學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行2周的工程認(rèn)識實(shí)習(xí)，讓他們利用課余時間到實(shí)驗(yàn)中心的：機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、流體傳動與控制實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電傳動與控制實(shí)驗(yàn)室、CAX技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、材料成形及控制工程實(shí)驗(yàn)室、汽車工程實(shí)驗(yàn)室等10個模塊的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行認(rèn)識實(shí)習(xí)，一個模塊2個學(xué)時，通過這個認(rèn)識實(shí)習(xí)，使得他們知道了即將進(jìn)入專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課所要學(xué)的東西，給他們一個感性認(rèn)識，為即將開始學(xué)習(xí)的理論課打下一個良好的基礎(chǔ)。(這個工程認(rèn)識實(shí)習(xí)獲得了貴州大學(xué)和貴州省教育廳優(yōu)秀實(shí)踐教學(xué)二等獎并出版了《工程認(rèn)識實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》一部)。

(2) 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。① 針對多門相關(guān)課程或課程群的實(shí)驗(yàn)，與科研、工程和社會應(yīng)用結(jié)合的研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；② 綜合技能訓(xùn)練是針對某一專業(yè)的一個綜合性訓(xùn)練。例如：汽車專業(yè)的綜合技能訓(xùn)練是把一輛帶有故障的汽車全部拆開維修好以后組裝起來，整個過程把汽車專業(yè)以及相關(guān)的各門課程都綜合的應(yīng)用起來了；③ 課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中需要通過實(shí)驗(yàn)來完成的部分。

(3) 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。是對實(shí)驗(yàn)室開放，讓學(xué)生完成科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和SRT項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。

2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施建設(shè)

為適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展，學(xué)校加大了對中心建設(shè)的投入力度，近幾年來我們購進(jìn)了大批現(xiàn)代化的儀器設(shè)備及軟件(例如：機(jī)構(gòu)創(chuàng)新組合模型、數(shù)控加工中心、電火花數(shù)控成型機(jī)、電火花線切割機(jī)、三座標(biāo)測量儀、快速成型系統(tǒng)、德國FESTO公司生產(chǎn)的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)、機(jī)器人、各種教學(xué)軟件、電腦等等)增加了設(shè)備的臺、套數(shù)，增大和改善了教學(xué)面積與環(huán)境，使得中心現(xiàn)有儀器設(shè)備總價值3 000多萬、中心面積5 094 m2、生均儀器值9 214元/m2、每生使用面積2.7 m2/生，大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件設(shè)施，為教學(xué)、科研及培養(yǎng)高素質(zhì)的人才提供了一個良好的平臺。

3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放，建立課外創(chuàng)新平臺

3.1 構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)管理平臺

(1) 網(wǎng)絡(luò)管理平臺框架。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自身的需求，設(shè)計(jì)并建立了實(shí)驗(yàn)室自己的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，掛靠在機(jī)械工程學(xué)院的網(wǎng)站下面，將學(xué)生管理、教師管理和設(shè)備管理結(jié)合在一起，及時公布信息，為學(xué)生參與到開放實(shí)驗(yàn)中提供技術(shù)支撐，其具體框架如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)模塊圖

(2) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫。實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)主要有隨課實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)和集中環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)。隨課實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時配合理論教學(xué)而開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，每門課程的實(shí)驗(yàn)課時有4～6個課時，是學(xué)生必修的實(shí)驗(yàn)課時。開放實(shí)驗(yàn)是學(xué)生的課外選修實(shí)驗(yàn)，主要包括學(xué)生的SRT項(xiàng)目、創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，同時還包括每個實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)開出的實(shí)驗(yàn)(不包含隨課實(shí)驗(yàn))，以供學(xué)生課外選修。集中環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)主要包括學(xué)生機(jī)械工程認(rèn)識實(shí)驗(yàn)周和實(shí)驗(yàn)室開放周，這個環(huán)節(jié)的教學(xué)主要針對大二的學(xué)生，在進(jìn)入專業(yè)課訓(xùn)練之前，機(jī)械工程的內(nèi)容進(jìn)行全面的了解和深入的研究，為大三、大四的隨課實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

將實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱整理成資源庫，有利于實(shí)驗(yàn)教師及時把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)方向和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，為理論教學(xué)的順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書整理成資源庫，有利于學(xué)生對大學(xué)學(xué)習(xí)的整體理解，及時預(yù)習(xí)將要參加的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生有充足的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

(3) 規(guī)章制度管理數(shù)據(jù)庫。將實(shí)驗(yàn)中心的各項(xiàng)管理規(guī)定放在管理平臺上，方便教師和學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)管理規(guī)定，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理提供依據(jù)。規(guī)章制度包括：實(shí)驗(yàn)室開放、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理、試驗(yàn)要求等一系列的管理制度。

(4) 設(shè)備資源數(shù)據(jù)庫。將實(shí)驗(yàn)室的大型設(shè)備和新進(jìn)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的功能介紹，為教師的科研提供基礎(chǔ)平臺，同時使學(xué)生也能及時接觸到最新的知識，激發(fā)學(xué)生的興趣，也為學(xué)生的開放自主實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

(5) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約平臺。改變以往的學(xué)生預(yù)約方式，在網(wǎng)上可以直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的預(yù)約，節(jié)約了教師和學(xué)生的時間，也便于實(shí)驗(yàn)課程的管理。

(6) 學(xué)生與教師的交流平臺。由于信息不暢，學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后一般都不和教師進(jìn)行溝通，對實(shí)驗(yàn)的理解不夠深入，因此建立了學(xué)生與教師的交流平臺，可以通過留言或直接聊天的方式和教師進(jìn)行交流，深入討論一些由于時間限制在上課期間未能深刻理解的一些內(nèi)容。

3.2 實(shí)驗(yàn)室開放

網(wǎng)絡(luò)平臺的建成給實(shí)驗(yàn)室的開放提供了一個良好的平臺，近年來中心為那些學(xué)有余力并對創(chuàng)新發(fā)明有興趣的學(xué)生自帶小課題或選擇教師的命題或利用大學(xué)生的創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃(簡稱“SRT”)或參加各種機(jī)械、電子創(chuàng)新大賽或參與教師科研的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開放，并專門為他們設(shè)置了一間實(shí)驗(yàn)室由學(xué)生自己負(fù)責(zé)管理，給他們配備了一些桌椅板橙、鉗工臺、電腦和工具等，如果他們需要解決一些特殊加工、測試和設(shè)計(jì)上的問題等可以通過網(wǎng)上留言、QQ進(jìn)行在線交流，或到實(shí)驗(yàn)中心找到相關(guān)的老師都會得到幫助解決，基本滿足學(xué)生的需求。

實(shí)驗(yàn)中心的開放也給那些做課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生提供了一個良好的平臺，近年來到實(shí)驗(yàn)室來參加課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生逐年增加，設(shè)計(jì)水平和論文有了明顯提高。

3.3 建設(shè)成果

通過我們提供的這網(wǎng)絡(luò)平臺，近年來學(xué)生完成“SRT”項(xiàng)目68項(xiàng)，參加校內(nèi)外各種大賽獲得88項(xiàng)獎，其中獲得全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生交通科技大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等獎項(xiàng)共23項(xiàng)，省級獎19項(xiàng)，獲得實(shí)用新型專利161項(xiàng)，并把他們的作品放在實(shí)驗(yàn)室里供學(xué)生們參觀學(xué)習(xí)，使他們有了很大的成就感，自信心和動手能力得到了提高，也帶動了不少學(xué)生積極的參加科技創(chuàng)新活動，課外創(chuàng)新平臺的建設(shè)，使學(xué)生能夠體驗(yàn)科學(xué)創(chuàng)新研究的全過程，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得到了進(jìn)一步的培養(yǎng)。

4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)，提高隊(duì)伍綜合素質(zhì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校正常教學(xué)工作的一個重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的素質(zhì)直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、科研水平和管理水平的高低，所以必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)，我中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)專職教師15人，其中教授1人，高級實(shí)驗(yàn)師3人，具有碩士學(xué)位的有4人，博士1人，在讀博士2人，所占比例見圖3。

職稱教授高級實(shí)驗(yàn)師實(shí)驗(yàn)師助理實(shí)驗(yàn)師技術(shù)工人其他合計(jì)人數(shù)13704015所占比例7%20%46%0%27%0%學(xué)歷博士碩士本科?？浦袑Ｆ渌嫌?jì)人數(shù)24441015所占比例13%26%27%27%7%0%

圖3 人員和職稱結(jié)構(gòu)比例圖

為進(jìn)一步提高隊(duì)伍綜合素質(zhì)，①采取攻讀學(xué)位提升層次：鼓勵教師攻讀學(xué)位，使實(shí)驗(yàn)教師在學(xué)歷層次上得到提②進(jìn)修、訪問和參加學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)：鼓勵教師參加各種培訓(xùn)班、學(xué)術(shù)會議和到一些學(xué)校參觀學(xué)習(xí)，教師參加學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，開闊視野，知識和能力得到進(jìn)一步的提高，近年來中心每年都有1～2人參加全國實(shí)驗(yàn)工作會議和培訓(xùn)，3～5人參加學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)到企業(yè)去。③培訓(xùn)：為了保證能夠把新進(jìn)的儀器設(shè)備和軟件掌握好，盡快的發(fā)揮它的作用，中心組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

5 健全管理制度

中心實(shí)施現(xiàn)代化、規(guī)范化的管理制度，不斷的完善、建立和修訂了可操作性強(qiáng)、實(shí)用性的各種規(guī)章制度共36條，使實(shí)驗(yàn)中心從儀器設(shè)備購置、維修維護(hù)、賬、物、卡的管理；實(shí)驗(yàn)人員的崗位責(zé)任制、考核制；實(shí)驗(yàn)室的安全、衛(wèi)生、環(huán)境制；實(shí)驗(yàn)室檔案管理制；學(xué)生守則、學(xué)生檔案管理制等管理制度都有章可循，并把有關(guān)制度掛上墻，同時要求做好以下記錄：①實(shí)驗(yàn)人員工作日志。②實(shí)驗(yàn)人員考勤記錄。③安全、衛(wèi)生檢查記錄(包括節(jié)假日前后對各個實(shí)驗(yàn)室的安全、衛(wèi)生檢查及進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員登記記錄)。④儀器設(shè)備使用記錄。⑤儀器設(shè)備維修記錄。⑥大型設(shè)備運(yùn)行記錄。⑦借物與損壞儀器設(shè)備記錄。⑧實(shí)驗(yàn)室開放記錄。⑨實(shí)驗(yàn)課學(xué)生簽到記錄等。并在每學(xué)期末按教育部評估要求做好上報學(xué)校有關(guān)部門的數(shù)據(jù)和檔案歸檔工作。

6 結(jié) 語

實(shí)驗(yàn)中心通過建設(shè)深層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方式的改革，通過網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的隊(duì)伍建設(shè)和管理，健全了規(guī)章制度，已經(jīng)建設(shè)成為省級教學(xué)示范中心，在這個基礎(chǔ)上，中心從人才培養(yǎng)體系的整體出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合，建設(shè)設(shè)施一流、設(shè)備先進(jìn)、隊(duì)伍精良、管理有序，全方位開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和管理，為培養(yǎng)創(chuàng)新型和面向21世紀(jì)需要的人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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