開放式工程訓練建設的探索

曹雪璐， 鄭志軍, 項 聰

(華南理工大學 a.機械與汽車工程學院工程訓練中心；b. 教務處，廣東 廣州 510641)

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開放式工程訓練建設的探索

曹雪璐a， 鄭志軍a, 項 聰b

(華南理工大學 a.機械與汽車工程學院工程訓練中心；b. 教務處，廣東 廣州 510641)

開放實驗室是近年來高校實踐教學改革的方向，分析了開放式工程訓練的可行性，探討了開放式工程訓練的實施方案流程和具體的實施方法，明確了開放的原則要求，并根據(jù)不同層次學生的要求，確定開放內(nèi)容。在工程訓練過程中嚴格要求，加強對學生實驗素質(zhì)和技能、創(chuàng)造性科學思維和嚴謹治學態(tài)度的培養(yǎng)，以促進學生全面發(fā)展。通過開放式工程訓練，學生的工程實踐能力有了較大提高，另外通過自主學習實現(xiàn)創(chuàng)新型項目的開發(fā)，進一步培養(yǎng)了綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

開放式實驗室； 工程訓練； 提高能力

0 引 言

高校實驗室是高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、實現(xiàn)素質(zhì)教育的重要實踐場所[1-3]，實驗室的開放是近年來高校實踐教學改革的方向與新舉措[4-5]。實驗室的開放打破以往各單位或研究所實驗室相互分割且相對封閉的狀態(tài)，實行一定條件下的資源共享，充分利用實驗室的場地和設備條件、學術和技術優(yōu)勢[6-7]，將實驗室資源部分或全部地向全校師生甚至社會開放，讓他們在開放實驗室內(nèi)進行實驗教學和技術研究，最大程度發(fā)揮實驗室在設備、人員以及科技方面的優(yōu)勢[8-9]，為學校和社會服務。近幾年，隨著學生人數(shù)不斷增加、工程訓練規(guī)模不斷擴大、教學內(nèi)容不斷拓展以及現(xiàn)代工業(yè)進步對大學生(特別是畢業(yè)生)的要求不斷提高，工程訓練更加強調(diào)綜合性、創(chuàng)新性以及研究性。

工程訓練中心(簡稱中心)是一所國家級實驗教學示范單位，同時也是國家級虛擬仿真實驗室。中心的開放可以讓學生更好地掌握科學實驗方法和技能，充分理解產(chǎn)品從設計到制作的全過程，提高學生學習的主動性和創(chuàng)造性，并且中心充分利用現(xiàn)有的優(yōu)異教學資源，向全校學生開放，實現(xiàn)資源有效共享，創(chuàng)造一種能讓學生積極活躍地進行實踐活動的環(huán)境，給學生更多的動手操作機會，提高工程實踐能力從而提高中心的實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)出更多適應新時代發(fā)展的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才[10-12]。

1 開放式工程訓練可行性分析

開放工程訓練，放手讓學生進行工程訓練絕不意味放任自流，需要教師在開放工程訓練的全過程中認真組織、嚴格要求、積極引導[13-15]。工程訓練中心有教師團隊和實驗指導老師團隊，具有一批理論知識扎實、實踐經(jīng)驗豐富的教師和實驗指導人員，為學生實驗前期的理論指導，實驗設計，以及實驗過程的及時指導奠定了基礎[16]。另外，工程訓練中心有冷加工、熱加工以及現(xiàn)代加工等20多個工種，學生可以根據(jù)自己的興趣特長，利用不同工種進行自主設計，鼓勵學生設計制作復合加工方法的作品，發(fā)揮學生更大的潛能。強大的師資隊伍和多層次的訓練內(nèi)容，以及一批先進的實驗設備確保了工程訓練開放的順利實施。

2 開放式工程訓練的實施方案

為確保工程訓練中心有序、高效地向全校師生開放，使中心真正成為“開放式”的實訓基地，從而提高中心實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量，應建立一套完善、科學的實施方案，鼓勵支持學生在課余時間參加中心的開放訓練項目，處理好開放工作和正常訓練之間的矛盾，嚴格按照中心實驗室開放的原則、實訓內(nèi)容、審批程序及組織過程來開展。將中心現(xiàn)有的20多個實訓項目分為7個訓練模塊，另外增加自由命題、挑戰(zhàn)以及研究創(chuàng)新三大模塊，10個訓練模塊又分為基礎類、提高類和研究創(chuàng)新類三大類型，共形成了10大訓練模塊、三大類型的實訓休系，見圖1。其中對所有學生來講，基礎類均為必修內(nèi)容；視不同專業(yè)，提高類中部分為必修內(nèi)容，部分為選修內(nèi)容；研究創(chuàng)新類均為選修內(nèi)容。

圖1 開放式工程訓練實訓體系

中心對外開放的內(nèi)容按層次不同又可分為三種類型：補缺型、課題型及自主研究型。這三種類型可以從所有項目中選取，既可以來自基礎類，也可以來自提高類或研究創(chuàng)新類。根據(jù)不同類型學生及其要求，確定開放的內(nèi)容，因材施教，講求實效。

開放式工程訓練的具體實施方案是，學生先就某一想法或知識點向中心提出項目請，確定開放項目類型，是補缺型、課題型還是自主研究型，然后到中心網(wǎng)站預約相關工種，包括完成項目需要的設備，工、夾具以及相關的指導老師，再由專人對學生提出的預約申請進行審批，如獲通過，則可在預約時間內(nèi)到中心進行設計、加工，最后當項目完成后，由指導老師對項目完成任務情況進行評估，包括項目完成質(zhì)量，工、夾具歸還情況以安全操作是否規(guī)范等進行評價，最后決定是否給予相應學分。具體實施方案流程圖見圖2。

圖2 開放式工程訓練實訓體系實施方案流程圖

3 開放式工程訓練中心的實施方法

3.1 工程訓練開放的原則要求

在全面完成學校教務處下達的教學任務的前提下，工程訓練中心方可開展對外活動。處理好開放工作和正常訓練工作之間的矛盾。

開放過程中，嚴格執(zhí)行有關實驗室安全操作規(guī)程，學生動手操作機床前，指導人員必須對其進行安全方面的教育，確保學生實驗操作的安全。

3.2 工程訓練開放的內(nèi)容

工程訓練開放內(nèi)容是貫徹“因材施教、講求實效”的原則，根據(jù)不同層次學生的要求，確定開放內(nèi)容。

(1) 補缺型。學生在正常教學計劃中安排的訓練中因各種原因(如生病)未獲實操機會，或即使實訓過了但未獲得應有的訓練效果，均可向中心提出書面申請，得到中心主任同意后由實驗管理人員安排。

(2) 課題型。依托中心教師或其它研究人員的立項課題或者各類競賽，學生在老師指導下參加項目研究或競賽，協(xié)助或獨立承擔項目的部分任務，在此過程學生得到自我提高，提出自己一些好的想法，并有將此想法得到實現(xiàn)的欲望，在得到指導老師批準并報中心主任審批后，可進入中心實驗室自主設計和制作。這種課題型實訓項目將得到優(yōu)先安排和支持。

(3) 自主研究型。學生根據(jù)所學的知識，自行設計綜合性、設計性實驗，或各種發(fā)明、制作和研究論文等課外科技活動的實驗和制作。由學生自行擬定課題，設計實驗內(nèi)容和制作方案，相關指導教師分析其方案可行性并簽字同意后，報中心主任審批。

3.3 開放工作的審批程序

對外開放以工種為單位進行，選定專人管理，由中心主任負責組織實施，任何個人無權承接各種任務。申請人或申請單位可向中心提出書面申請，得到中心主任同意后由實驗室管理人員負責開放工作的安排。實驗或制作項目若有消耗，必須嚴格履行審批程序。中心辦公室接到申請后報主任審批，核實所需耗材、試劑等實驗材料，實驗費用由各項目負擔。所有實驗、訓練、制作項目的申請均應交中心辦公室協(xié)調(diào)安排。

3.4 開放工作的組織實施

學生在進入開放實驗室前，應按規(guī)定期限(一般在2周前)預先向中心報名、登記(在中心網(wǎng)站開放預約管理系統(tǒng)或到中心辦公室辦理)。同時應閱讀相關文獻資料，制定好實施方案，做好有關準備工作。

中心辦公室應隨時將開放內(nèi)容、時間和地點等在工程訓練中心網(wǎng)頁上向全校學生公布。各工種必須根據(jù)學生人數(shù)和實驗內(nèi)容做好實驗的各項準備工作，做好儀器設備、消耗材料等準備工作，并配備一定數(shù)量的實驗指導教師給學生以指導和幫助。在實驗過程中嚴格要求，加強對學生實驗素質(zhì)和技能、創(chuàng)造性科學思維方法和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度培養(yǎng)，以促進學生全面發(fā)展，并做好相應的安全管理和相關記錄工作。

學生在實驗項目完成后，應向?qū)嶒炇姨峤粚嶒瀳蟾婊蛘撐牡葘嶒灲Y果。實驗室應及時總結和交流工作，如組織“開放交流答辯會”等活動，促進學生實驗小組之間溝通，分享實驗成果和心得體會，培養(yǎng)學生的口頭表達能力和報告能力。實驗室必須做好成果收集和論文推薦發(fā)表工作。學生參與開放實驗項目取得優(yōu)異成果，可向教務處申請學分。

實驗指導老師應該詳細記錄實驗學生數(shù)，時間以及相的實驗內(nèi)容。學生進入開放實驗室，必須嚴格遵守各項規(guī)章制度。損壞儀器設備的需按照校院有關規(guī)定予以賠償。

4 結 語

開放式工程訓練在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中所發(fā)揮著十分重要的作用。通過開放式工程訓練，學生的工程制作能力有了一定程度的提高，另外通過自主學習實現(xiàn)創(chuàng)新型項目的開發(fā)，進一步培養(yǎng)了綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。我校參加過工程訓練的學生在各種創(chuàng)新設計與制造大賽中已經(jīng)初步展現(xiàn)了自已的工程實踐能力，取得了較好成績。此外，開放式工程訓練也為實踐教學積累了寶貴的經(jīng)驗，有利于提高實踐教學的效果，由此引發(fā)的實踐教學模式的改革將更加適合現(xiàn)代人才的培養(yǎng)要求。

[1] 陳立巖,姜大偉,蔡 赟. 實驗室開放中提高大學生機械創(chuàng)新設計競賽能力的實踐[J].科技信息,2010(31):508.

[2] 王 斌. 淺論開放式實驗教學與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室科學, 2008(1):35-37.

[3] 孔 鵬. 文科綜合實驗教學中心開放實驗教學的探究[J].實驗室研究與探索, 2012,31(9):92-94.

[4] 李 平,高東鋒,徐 進,等.推動大學實驗教學資源的開放共享[J].實驗技術與管理,2014,31(7):1-5.

[5] 馬文元, 崔學桂, 高建軍. 開放實驗室教學模式的探索與實踐[J]. 大學化學,2005,20(3)：12-17.

[6] 裘立群,殷煥順,艾仕云，等.建立開放實驗室,培養(yǎng)學生的科研能力[J].實驗科學與技術,2010, 8(3):119-120.

[7] 王代君,何國民.學分制下高效實驗中心開放預約實驗管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].廣西教育C(職業(yè)與高等教育版),2013(6):191-192.

[8] 于曉勇,施 瑞.基于學部的開放創(chuàng)新DIY實驗基地建設[J].實驗技術與管理,2011,28(4)：179-181.

[9] 鄭春龍.實驗室層次開放的思考與探索[J].實驗室研究與探索,2005，24(1)：78-80.

[10] 張志明,陳松茂,陳毓莉,等.初探競賽型工程訓練項目大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室科學,2014,17(2):148-151.

[11] 鄭志軍,陳松茂,胡青春.結合課外創(chuàng)新活動提高本科生工程實踐能力[J].實驗技術與管理,2014,31(8):25-27.

[12] 鄭志軍,胡青春,張木青,等. 現(xiàn)代工程訓練教學體系的改革與創(chuàng)新實踐[J].實驗室研究與探索,2008,27(8):79-82.

[13] 元澤懷, 陳英俊, 李廷洪. 學生與學校共建開放實驗室新模式探索[J]. 實驗技術與管理, 2010,27(3): 156-158.

[14] 宋國利, 蓋功琪, 蘇冬妹. 開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索, 2010, 29(2):91-93.

[15] 盧紅梅. 開放高校體育專業(yè)實驗室的探索[J]. 實驗室科學, 2009(2):123-125.

[16] 胡青春,鄭志軍,張木青,等.華南理工大學工程訓練中心的建設實踐與探索[J].實驗技術與管理,2009,26(11):114-116.

Exploration of Open Teaching Mode in Engineering Training Construction

CAOXue-lua,ZHENGZhi-juna,XIANGCongb

(a. Engineering Training Center，School of Mechanical and Automotive Engineering,b. Educational Administration Department, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)

The opening of laboratories is the main direction of teaching reform in universities. At first the feasibility of open engineering training is investigated. Specific implementation methods is then discussed. The principle of opening of laboratories is established. Then different courses would be prepared for students with different levels. Strict requirements would be implemented in practice, and the teaching is to focus on experimental skills, creative thinking and rigorous learning attitude. With the help of opening of laboratories, the practical abilities of students are improved comprehensively. More innovative projects are investigated to further improve student’s innovation capacity.

laboratory of opening mode； engineering training； ability improvement

2014-11-15

2009年國家級實驗教學示范中心“華南理工大學工程訓練中心”建設項目

曹雪璐(1987-)，女，山東德州人，碩士，助理實驗師，主要從事本科生工程訓練教學及表面改性方面的研究。

Tel.：15013039255; E-mail：mexlcao@scut.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2015)10-0139-03