武器類專業(yè)實驗實踐教學共享平臺構建與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

張弘鈞等

摘 要：以實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃為契機，促進工程教育實踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新，構建校內實驗實踐教學共享平臺，解決較大規(guī)模學生的創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)問題。通過強化共享平臺內涵建設，突破傳統(tǒng)單一專業(yè)實驗實踐教學平臺建設的思維定勢，發(fā)揮優(yōu)勢資源的共享效益，進一步增強大學生綜合實踐素質培養(yǎng)和工程實踐創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使之在實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標中發(fā)揮重要作用。

關鍵詞：卓越計劃；共享平臺；實驗教學；實踐教學；創(chuàng)新人才

2012年經教育部批準，南京理工大學的武器發(fā)射工程、探測制導與控制技術、特種能源技術與工程、武器系統(tǒng)與工程四個本科專業(yè)參與“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）的實施。為滿足“卓越計劃”培養(yǎng)創(chuàng)新工程技術人才的需要，以南京理工大學軍工試驗中心（以下簡稱“中心”）集中建設為契機，整合湯山校區(qū)基礎條件建設和保障條件建設項目資源，構建武器類專業(yè)實驗實踐教學共享平臺，強化校內公共實踐平臺建設，改革教學方法，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標。

一、校內實驗實踐教學共享平臺的構建

南京理工大學從中國人民解放軍軍事工程學院分建以來，就奠定了軍工專業(yè)背景，形成了自身鮮明的兵工特色。在教學上重視實踐教學環(huán)節(jié)和動手能力培養(yǎng)，形成了注重理論與實踐結合、重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的特點。中心是全國高校中唯一獨立建設占地600余畝的武器類專業(yè)實驗實踐教學基地，體現(xiàn)了學校強化實驗實踐教學在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要地位。

1.共享平臺構建的目的。“卓越計劃”將構建校企合作培養(yǎng)新機制，與企業(yè)共同建立各級工程實踐教育中心作為成功培養(yǎng)卓越工程師的關鍵[1]。但我國的工程教育規(guī)模與西方發(fā)達國家相比數(shù)量非常巨大，學生到企業(yè)實踐的投入也非常巨大，費用高昂。因此，我國工程教育實驗、實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)，不能完全照搬其他國家模式，只能自主創(chuàng)新。解決大規(guī)模學生的創(chuàng)新實踐要靠學校自身挖掘潛力，建設與企業(yè)互補的校內創(chuàng)新實踐平臺，承擔工程教育實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)任務和責任[2]。這是構建中心實驗實踐教學共享平臺的主要目的。

為此，2012年學校以中心為基礎，啟動“卓越計劃”的相關課程和校內公共實踐平臺項目建設，通過項目建設打造實驗實踐教學共享平臺。能夠滿足相關武器類專業(yè)的卓越計劃實驗實踐教學共享需求，促進科研資源為本科人才培養(yǎng)服務，充分合理利用中心大量資源，實現(xiàn)本科人才培養(yǎng)與科學研究的有機結合。

2.共享平臺構建的基礎。中心經過近十年發(fā)展和近4億元科研條件等投資建設，已初具規(guī)?！，F(xiàn)有各類建筑面積約30 000 m2，是學校國防科研實驗、教學實驗、高層次人才培養(yǎng)的重要場所。目前各種儀器設備共計1500余臺套，總值達到1.5億元，其中80多套大型設備性能達到國內領先或國際先進水平，利用這些儀器和設備可開展武器類相關專業(yè)領域的實驗實踐教學。

3.共享平臺構建的內容。中心依托獨具特色的優(yōu)勢資源，以強化本科實驗實踐教學改革為主，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標，構建了涵蓋多學科專業(yè)綜合、大型儀器設備共享、科技項目創(chuàng)新為一體的實驗實踐教學共享平臺。綜合設計了“兵器試驗工程概論”實驗實踐課程內容和環(huán)節(jié)，增加創(chuàng)新實驗內容，培養(yǎng)大學生“真刀真槍”實踐動手能力。基于學校卓越計劃相關項目要求，完成了《武器類專業(yè)實踐教學大綱》，編寫了《武器類專業(yè)實踐教學實驗指導書》，制訂了“武器類專業(yè)實踐教學考核方法”，打造“實習、實訓、實驗”一體化的共享平臺，可以滿足卓越計劃培養(yǎng)創(chuàng)新工程技術人才的實踐環(huán)節(jié)需要。重點強調學生工程實踐能力的培養(yǎng)、訓練和形成，以及工程創(chuàng)新意識和工程創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

二、實驗實踐教學共享平臺建設運行與特色

1.加強平臺內涵建設，促進平臺的高效運行。共享平臺的建設是基于中心資源的優(yōu)化整合，因此，必須理順平臺內部管理體制，打破壁壘，將原各學院、各系、各教研室教師使用的儀器設備等資源，通過在湯山校區(qū)建設劃歸中心統(tǒng)一管理，打破條塊分割局面，建立共同使用原則。同時明確中心與各教師在通用儀器設備和專業(yè)儀器設備上不同的責任與義務，達到資產使用效益最大化，保障平臺平穩(wěn)高效運行，實現(xiàn)武器類專業(yè)實驗實踐教學共享平臺構建目標和任務。大力推進平臺與校級大型儀器設備平臺相結合，進一步實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補，有力促進了自身的發(fā)展，實現(xiàn)了武器類專業(yè)實驗實踐教學共享平臺建設效益的最大化和高效運行。

2.發(fā)揮平臺特色優(yōu)勢，突破專業(yè)限制實現(xiàn)共享。打造武器類專業(yè)特色的實驗實踐教學共享平臺，是學校優(yōu)勢的體現(xiàn)，也是學校人才培養(yǎng)特色的體現(xiàn)，是培養(yǎng)武器類特色鮮明的工程技術人才的基礎和條件。共享平臺特色優(yōu)勢主要體現(xiàn)在打破原有槍炮彈箭等武器類專業(yè)實踐教學人為界限，實現(xiàn)武器類相關專業(yè)在同一平臺進行實踐教學的共享模式。這也是解決大規(guī)模工程教育創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的重要途徑，符合“卓越計劃”下實踐教學階段多專業(yè)聯(lián)合實踐模式。共享平臺同時解決了學生去企業(yè)難以自己動手實踐的尷尬情況，在設計的各項實驗項目中需要學生自己動手拆組、測量，親身體驗，完成教學任務。在完成各項實踐教學任務過程中，學生深入科研一線，接觸到日常很少接觸的科研高端儀器設備，了解科技前沿，這又實現(xiàn)了本科實驗和高端軍工實驗相聯(lián)系的通道，在拓寬學生知識面的同時也培養(yǎng)了學生實踐和創(chuàng)新能力，對大學生的研究潛能和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)發(fā)揮重要作用。

3.采取多種有效措施，保障共享平臺安全運行。學校實施“卓越計劃”的專業(yè)以武器類專業(yè)為主，而武器類專業(yè)實驗和實踐教學大都具有一定的危險性，稍有疏忽有可能造成人員傷亡，后果不堪設想。因此，安全教育和培訓是實驗實踐教學的重要環(huán)節(jié)，也是共享平臺運行的重要保障。一是在學生進入實驗實踐前就要進行安全教育，讓學生熟悉實驗環(huán)境，了解實驗操作規(guī)程、實驗流程、實驗實踐過程中的危險，掌握所接觸的危險品、實驗設備的性質和性能等，了解應急事故處理方法；二是任課教師要定期進行安全培訓；三是在實驗和實踐運行過程中，盡量采用惰性模擬物替代危險品，以消除安全隱患，同時可以實現(xiàn)教學要求。注重規(guī)范實驗操作，加強安全標準化建設，提高師生的安全意識[3]。

三、創(chuàng)新人才培養(yǎng)實施辦法

實驗實踐教學共享平臺建設的重點是強調學生工程實踐能力的培養(yǎng)以及工程創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標[1]。

1.著力推行基于項目的體驗式教學方法改革。體驗式教學不同于以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學模式，通過以教師為主導、以學生為主體的形式，讓學生在真實或虛擬的環(huán)境中通過體驗去感知、理解、領悟、驗證教學內容，使學生在獲取知識的同時做到觀念、判斷、技能的自主形成與主動掌握，致力于將學生塑造為既有豐富知識，又有高尚人格的完整的人[4]。體驗式教學不僅注重結果，更注重過程，能夠有效培養(yǎng)卓越工程師的實踐創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

根據(jù)實驗項目的特點，中心著力推行符合工程實踐能力培養(yǎng)的體驗式教學方法，確保學生的工程實踐能力得以培養(yǎng)、訓練、形成和提高。同時，改革教學內容，提升內涵，提高實驗實踐教學改革質量。中心以“兵器試驗工程概論”課程為牽引，以強化學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，基于中心主持或其他教師在中心開展的實驗項目，讓學生參與項目當中，開展體驗式教學。共享平臺提供了真實的工程實驗環(huán)境，滿足了學生“真刀真槍”的實踐要求，為創(chuàng)新實驗實踐教學模式打下良好的基礎。中心建立了“演示與驗證實驗相結合、分項實驗與綜合實驗相結合、科學前沿與創(chuàng)新設計實驗相結合”的模式，采用“實習、實訓、實驗一體化”的方式，使大學生在本科階段接觸到真正的軍工科研實驗，有力地促進大學生實踐創(chuàng)新意識和能力的提升。

2.結合科研項目合理設計大型實驗，培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力。實驗實踐教學計劃緊密結合科研項目設計實施是共享平臺的突出優(yōu)勢。要實現(xiàn)大學生實踐創(chuàng)新能力訓練培養(yǎng)和提高，必須充分發(fā)揮共享平臺擁有本行業(yè)先進的儀器設備、真實的工程實踐環(huán)境和創(chuàng)新環(huán)境這樣的優(yōu)勢，結合中心及其他教師在中心承擔前沿科研課題，結合“兵器試驗工程概論”課程，發(fā)揮中心在戰(zhàn)斗部、火工品、發(fā)射平臺、靜爆等方面資源儀器設備優(yōu)勢，不斷更新實踐教學內容、實驗方法與手段，綜合設計了7項大型實驗。這些綜合實驗取材于學科前沿方向的真實項目，深受學生的歡迎，使得學生能夠切身熟悉和掌握先進儀器和設備，能在真實的工程實踐環(huán)境中鍛煉，這為學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了必要條件，也是“卓越計劃”的基本要求，更是培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才的成功之道。通過這些實驗設計和實施，有效培養(yǎng)

了學生的工程實踐能力，能夠初步培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。這些對提高實驗教學水平、促進實驗教學改革相當重要。

3.著力打造一支教授掛帥的高素質實驗實踐教學隊伍。這是實現(xiàn)“卓越計劃”實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)成功的保證。中心實驗實踐教學隊伍由總工程師掛帥，借助帶頭人的豐富實踐經歷和教學經驗，打造一支結構合理、勇于創(chuàng)新、理論與實踐經驗豐富的教學隊伍。這支隊伍以中心技術保障部的主要成員構成，他們具有博士學位或副高以上專業(yè)技術職稱，或有著在企業(yè)及研究院所核心部門工作的豐富經驗，并且同時承擔中心各類軍工科研項目測試等高新技術服務保障工作，在彈藥發(fā)射與測量、武器類綜合實驗方面形成自己的技術特色，積累了豐富的工程及科研實踐經驗。這支隊伍成為開展各類實驗以及綜合實踐教學任務的堅實保障，為培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才打下了堅實基礎。

參考文獻：

[1] 林健. 校企全程合作培養(yǎng)卓越工程師[J]. 高等工程教育研究，2012（3）.

[2] 宗士增，閻燕. 工程教育創(chuàng)新實踐的方法與措施[J]. 中國大學教學，2012（4）.

[3] 常雙君，劉天生，李如江. 軍工專業(yè)本科實驗教學改革的探索與實踐[J]. 高校實驗室工作研究，2009（4）.

[4] 張榮. 體驗式教學的創(chuàng)新性與實施條件[J]. 吉林省教育學院學報，2007（11）.

[責任編輯：余大品]