李忠新,左建華
(北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院,北京 100081)
依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心進(jìn)行學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)
李忠新,左建華
(北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院,北京 100081)
制定實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的重要環(huán)節(jié)。依托地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè),參考兄弟院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)理念,從實(shí)驗(yàn)室整合重構(gòu)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)與推進(jìn)信息化建設(shè)等方面對學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì),為建設(shè)高水平的學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)公共服務(wù)平臺(tái)提供了技術(shù)指導(dǎo)。介紹了學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在建設(shè)過程中為保證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可持續(xù)發(fā)展采取的一些保障措施。
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái);實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃;實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
為進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)和課程建設(shè),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革,完善教學(xué)管理體制和運(yùn)行機(jī)制,深化人才培養(yǎng)模式改革,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果不斷提升,北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院整合資源統(tǒng)籌規(guī)劃成立了地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,2012年8月經(jīng)教育部批準(zhǔn)為“十二五”國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。深刻領(lǐng)會(huì)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的內(nèi)涵,充分利用各種資源優(yōu)勢與政策支持,做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心乃至各子實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)系統(tǒng)規(guī)劃,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心完成建設(shè)目標(biāo)與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃必須具有超前性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性,制定全面、高效的規(guī)劃是建設(shè)高水平實(shí)驗(yàn)室的前提,規(guī)劃既要求真也要?jiǎng)?wù)實(shí)[1]。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,深刻領(lǐng)會(huì)其內(nèi)涵是建設(shè)實(shí)驗(yàn)示范中心的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的基本特征:實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大型公共平臺(tái);對相同學(xué)科或相近學(xué)科課程覆蓋面大;實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)手段先進(jìn),具有足夠的規(guī)模;實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念先進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目改革成效顯著;具有示范輻射作用[2]。
地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡稱中心)以車輛工程、地面武器機(jī)動(dòng)工程、熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程及其自動(dòng)化、工業(yè)工程、交通工程和機(jī)械電子工程7個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研基地為依托,通過統(tǒng)籌規(guī)劃,融合7個(gè)本科專業(yè)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源,打通科研壁壘,加強(qiáng)教學(xué)科研協(xié)同,聯(lián)合相關(guān)企業(yè),搭建四大實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)(如圖1所示):針對共性的跨專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、完善突顯各領(lǐng)域特色的專業(yè)知識(shí)實(shí)踐平臺(tái)、支撐學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)和瞄準(zhǔn)社會(huì)服務(wù)的綜合運(yùn)用實(shí)踐平臺(tái),構(gòu)建多層次、漸進(jìn)式的系統(tǒng)認(rèn)知與感知、全面實(shí)踐能力培養(yǎng)和全程化創(chuàng)新能力培養(yǎng)并重的實(shí)踐教學(xué)新模式。
圖1 地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)平臺(tái)體系
2.1 實(shí)驗(yàn)室整合重構(gòu),集中建設(shè)高水平共性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是基于細(xì)化學(xué)科專業(yè)分類的,其特點(diǎn)是以理論課為主線設(shè)置實(shí)驗(yàn),在這種模式下的許多實(shí)驗(yàn)室功能單一,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受到局限,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容依附于理論課程,形成窄而全、層次單一的小系統(tǒng),相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)、學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量少、內(nèi)容過于簡單陳舊。這種小而全、資源利用率低、管理體制落后的模式造成了人、財(cái)、物資源的重復(fù)投入,已不能適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢[3]。改變傳統(tǒng)、分散、小而全的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)形式,在整合、盤活存量實(shí)驗(yàn)資源的基礎(chǔ)上,建設(shè)功能相對完善、空間布局相對集中,可支持多個(gè)相近學(xué)科和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)[4]。
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是為滿足機(jī)械與車輛學(xué)院專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求而搭建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)公共服務(wù)平臺(tái),即根據(jù)不同專業(yè)共性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求,將原有教學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合并,整合為5個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)公共服務(wù)子平臺(tái)(如表1所示)。中心通過學(xué)校與學(xué)院支持,將學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集中于1號(hào)教學(xué)樓4層,面積約1 000m2,統(tǒng)一布局規(guī)劃,集中建設(shè),有利于提高學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)水平。
表1 學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置與服務(wù)體系
表1中各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支撐課程顯示,由于專業(yè)不同,各專業(yè)都開設(shè)有相同或近似的課程,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與要求也類似,分專業(yè)分別建設(shè)必然導(dǎo)致資源分散、重復(fù)建設(shè)、難以提高水平等問題,也體現(xiàn)出了實(shí)驗(yàn)室整合重構(gòu),集中建設(shè)高水平共性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的必要性。
2.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)課程體系是體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)規(guī)格,以學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論和培養(yǎng)能力為主要功能的實(shí)驗(yàn)課程組合系統(tǒng),并經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)不斷修正,最終形成最佳方案[5]。根據(jù)面向21世紀(jì)新課程體系“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高起點(diǎn)”的設(shè)想,在實(shí)驗(yàn)課程體系的建立、教學(xué)內(nèi)容的安排等方面體現(xiàn)出層次性,以滿足學(xué)生個(gè)性的發(fā)展需要,同時(shí)遵循學(xué)科知識(shí)體系和專業(yè)課程特點(diǎn),注重課程之間的內(nèi)在聯(lián)系,最大化地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)[6]。
根據(jù)學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)功能的定位與我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)的目標(biāo):通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段與方法,充實(shí)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化構(gòu)建多層次模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放體系。
圖2中,各個(gè)實(shí)驗(yàn)子平臺(tái)構(gòu)建了2種類型、5種層次的模塊化實(shí)驗(yàn)課程體系。其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為一門獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程服務(wù)于相關(guān)的課程教學(xué)實(shí)驗(yàn),每個(gè)子平臺(tái)均可開始1~2門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),相關(guān)課程的學(xué)生根據(jù)教學(xué)大綱要求選作完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)K即可。以機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為例,可開設(shè)“控制理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”獨(dú)立課程,包括有時(shí)域分析、頻域分析、控制器設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)建模與分析、機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程分析、抗干擾分析、狀態(tài)反饋、PID控制器設(shè)計(jì)與參數(shù)調(diào)節(jié)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并將這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為認(rèn)知、研制、綜合、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新等不同的層次,不同專業(yè)或課程的學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),按照教學(xué)大綱要求選作完成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即可。
圖2 實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)運(yùn)行體系
2.3 實(shí)驗(yàn)室全面開放,以開放促進(jìn)發(fā)展
實(shí)驗(yàn)室開放是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。它能夠充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間,激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新觀念,培養(yǎng)學(xué)生的務(wù)實(shí)作風(fēng)、創(chuàng)新思維、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力[7]。
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將在信息管理系統(tǒng)的支持下,從實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間3個(gè)維度逐步推進(jìn)各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的全面開放。如圖3所示,資源、內(nèi)容和時(shí)間3個(gè)維度的開放相互依存,相互影響,共同形成了學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的全方位多層次開放體系,并實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生能力、提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍自身水平、提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率、提升實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平等多方面的雙贏。
2.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè),保障實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行
圖3 學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開放體系
高水平的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,也是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的核心。高校要?jiǎng)?chuàng)一流,不僅要有高水平的教師隊(duì)伍,也需要高水平、高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍作為支撐。與此對應(yīng)的是,高校實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)情況卻不容樂觀,主要表現(xiàn)在[8-10]:實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍職稱、年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)等不盡合理;學(xué)校對實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍不夠重視,實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍地位較低;工作成績得不到尊重,積極性不高;對實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的考核針對性不強(qiáng);實(shí)驗(yàn)課安排不合理;在管理上陷入了“重物輕人”的誤區(qū);實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍管理制度執(zhí)行不力等。
此外,許多高校實(shí)驗(yàn)室管理者正面臨一個(gè)突出的矛盾:實(shí)驗(yàn)工作量加大、任務(wù)加重與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員編制難以解決的矛盾。
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃必須正視這些問題,通過多種渠道加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè):
(1)建立靈活的用人機(jī)制:效仿清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等學(xué)校的做法,采用專職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員+(學(xué)生)助理實(shí)驗(yàn)員的模式充實(shí)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍。
(2)多方籌措資金,加大實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入和提供更多的培訓(xùn)交流機(jī)會(huì)。
(3)完善實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍考核機(jī)制,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍激勵(lì)機(jī)制。
(4)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室文化建設(shè),營造積極向上、崇尚科學(xué)、文明和諧的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。
2.5 推進(jìn)信息化建設(shè),提高實(shí)驗(yàn)室管理效率與水平
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理模式已經(jīng)無法滿足目前高校實(shí)驗(yàn)課程安排的需要,在有限的人員編制下,如何提高實(shí)驗(yàn)室管理效率是解決當(dāng)前問題的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的目的是將教學(xué)資源、教學(xué)軟件、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等采用現(xiàn)代化的手段加以科學(xué)管理,為實(shí)驗(yàn)室管理者提供有效的網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)境,為教師提供有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和科研環(huán)境,為學(xué)生提供有效的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境[11-12]。
中心將從學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行與管理入手,推進(jìn)教學(xué)中心的信息化建設(shè)。學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)信息化管理平臺(tái)將包含以下模塊:教學(xué)中心門戶網(wǎng)站、安全培訓(xùn)考試系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)管理與信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)。
3.1 加強(qiáng)行政管理
為了加強(qiáng)教學(xué)中心的管理與運(yùn)行,機(jī)械與車輛學(xué)院成立了系級(jí)單位——學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新中心,專職負(fù)責(zé)教學(xué)中心學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)、運(yùn)行與管理。學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新中心同時(shí)隸屬于地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。
3.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在學(xué)院行政的支持下,成立了若干跨專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)督導(dǎo)組。該督導(dǎo)組區(qū)別于傳統(tǒng)的教研室概念[13-14],沒有固定的辦公場所與人員,而是由各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所服務(wù)課程的任課教師組成,其主要任務(wù)是組織編寫實(shí)驗(yàn)教材,與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員一起在每學(xué)期末對該學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況進(jìn)行總結(jié)分析并對下學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整。
3.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)
教學(xué)中心與學(xué)院采取了多種措施加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè):
(1)派出骨干實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員參加國內(nèi)各種研討交流會(huì)。
(2)派出骨干實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員到兄弟院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心進(jìn)行參觀交流。
(3)鼓勵(lì)支持實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員積極參加各種類型的教改項(xiàng)目,包括實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員作為負(fù)責(zé)人申請學(xué)校教務(wù)處的教改項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)軟課題、自制儀器設(shè)備立項(xiàng)申請等。
學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的重要組成部分,是根據(jù)不同專業(yè)共性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求而搭建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)公共服務(wù)平臺(tái)。學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃的科學(xué)性系統(tǒng)性及其平臺(tái)建設(shè)的順利實(shí)施,對于實(shí)現(xiàn)地面機(jī)動(dòng)裝備實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)目標(biāo)與培養(yǎng)目標(biāo)有著至關(guān)重要的作用。
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Planning and construction of discipline foundation experimental platform relying on experimental teaching center
Li Zhongxin,Zuo Jianhua
(School of Mechanical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China)
The laboratory planning is an essential part of the construction of experimental teaching center.Relying on the construction of the experimental teaching center of mechanical engineering and reference to the successful construction experience and advanced ideas of other colleges and universities,the planning of discipline foundation experimental platform has been carried on from the aspects of laboratory restructuring,optimizing experimental teaching system,the laboratory opening,the construction of laboratory team,promoting informationization construction,etc.It has provided technical guidance for the construction of a high level discipline foundation experimental platform of the public.Some of the positive measures for the sustainable development of discipline foundation experimental platform are also introduced.
discipline foundation experimental platform;laboratory planning;experimental teachingcenter
G642.0
B
1002-4956(2014)1-0131-04
2013-05-23
李忠新(1979—),男,山東煙臺(tái),碩士,講師,主要從事機(jī)械制造專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理研究.
E-mail:lzx30526@bit.edu.cn
職業(yè)技術(shù)教育