塔里木大學(xué)工科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)決策與實(shí)踐

裴玖玲+周丹

摘 要：實(shí)踐教學(xué)是幫助學(xué)生樹立工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是學(xué)校科研工作的重要組成部分，是反映學(xué)校辦學(xué)水平的重要標(biāo)志。與國(guó)內(nèi)各個(gè)高校一樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革一直備受塔里木大學(xué)關(guān)注，本文以電氣工程系實(shí)驗(yàn)室為例，通過(guò)整合實(shí)驗(yàn)室資源，構(gòu)建四個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高實(shí)驗(yàn)人員專業(yè)素質(zhì)，形成了一個(gè)由低到高，由弱到強(qiáng)完整的實(shí)驗(yàn)體系，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)的形成和創(chuàng)新能力的締結(jié)，取得不錯(cuò)效果。

關(guān)鍵詞：工科院校；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.176

實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生加深理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、工程意識(shí)的重要基地，建設(shè)和管理好實(shí)驗(yàn)室是高校辦學(xué)水平的重要指標(biāo)。然而，隨著學(xué)科發(fā)展和社會(huì)對(duì)工科高素質(zhì)人才的需求，目前塔里木大學(xué)電氣工程系實(shí)驗(yàn)室建設(shè)跟不上發(fā)展形勢(shì)，還存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)行改革。

1 工科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的主要問(wèn)題

塔里木大學(xué)電氣工程系實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面存在的主要問(wèn)題有三個(gè)：①實(shí)驗(yàn)室按課程設(shè)立，缺乏整體優(yōu)化；②部分實(shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊，跟不上時(shí)代；③實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y隊(duì)伍需要進(jìn)一步提高。目前，電氣工程系實(shí)驗(yàn)室都是按課程設(shè)立的，對(duì)于基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)已經(jīng)滿足，但是制約著創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)。例如，對(duì)于《電力電子技術(shù)》課程有電力電子實(shí)驗(yàn)室，可進(jìn)行偏重于電力電子電路驗(yàn)證的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，《電氣控制與PLC技術(shù)》課程有10多年前建設(shè)的PLC實(shí)驗(yàn)室，可進(jìn)行一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。但是，對(duì)于目前社會(huì)電機(jī)調(diào)速的三大主流控制技術(shù)，PLC、變頻器、觸摸屏的綜合運(yùn)用，卻沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資源。還有，電子電工實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)使用13年了，使用率高，每學(xué)期機(jī)械、農(nóng)機(jī)、機(jī)電、電氣專業(yè)同時(shí)使用，試驗(yàn)臺(tái)有些地方損壞嚴(yán)重，需要更新新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。目前，實(shí)驗(yàn)室管理人員只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室日常維護(hù)工作，協(xié)調(diào)專業(yè)教師上實(shí)驗(yàn)課，科研能力需進(jìn)一步提高。所以，創(chuàng)建一個(gè)資源配置合理、功能結(jié)構(gòu)完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制顯得非常迫切。

2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)改革

2.1 資源整合，平臺(tái)搭建

通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)兄弟院校先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)家級(jí)和省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)情況，我校電氣工程系在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面通過(guò)資源整合，新建實(shí)驗(yàn)室，建成按學(xué)科群設(shè)置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如圖1所示。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，很多優(yōu)秀的EDA軟件，可以方便地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性，降低出錯(cuò)率。所以，在原來(lái)只有硬件實(shí)驗(yàn)資源的情況下，創(chuàng)建了EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)生在學(xué)習(xí)電路分析、模擬電路和數(shù)字電路課程時(shí)，可以利用MULTISIM軟件進(jìn)行電路仿真，學(xué)習(xí)單片機(jī)課程時(shí)可以用PROTEUS軟件進(jìn)行電路仿真和調(diào)試，學(xué)習(xí)PLC軟件時(shí)，在進(jìn)行硬件電路實(shí)驗(yàn)、硬件電路設(shè)計(jì)之前，可以先用S7-200仿真軟件，學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理課程，可以用MATLAB軟件仿真根軌跡圖、伯德圖、奈奎斯特曲線等等。通過(guò)這些優(yōu)秀的EDA軟件來(lái)仿真電路、設(shè)計(jì)電路起到投資少，效果好，效率高的作用。

創(chuàng)建綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)際工程應(yīng)用都是知識(shí)的綜合運(yùn)用，各課程之間都是有內(nèi)在聯(lián)系的，比如電機(jī)調(diào)速，雖然可以在電子電工實(shí)平臺(tái)做基礎(chǔ)的直接啟動(dòng)，Y-△，正反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，但目前這已經(jīng)不是電機(jī)調(diào)速的主流，為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，把當(dāng)今自動(dòng)控制領(lǐng)域的三大主流技術(shù)，PLC技術(shù)，變頻器技術(shù)，觸摸屏技術(shù)，引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái)，創(chuàng)建了PLC+變頻器實(shí)驗(yàn)室，綜合運(yùn)用電力電子技術(shù)知識(shí)、電氣控制與PLC技術(shù)知識(shí)和觸摸屏知識(shí)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室，除了可以做編書成冊(cè)的綜合性實(shí)驗(yàn)外，例如電機(jī)多段調(diào)速、恒壓供水、運(yùn)料小車往返控制等，還是學(xué)生參加PLC設(shè)計(jì)大賽的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，也是學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)場(chǎng)所，更是和阿拉爾周邊企業(yè)合作，解決工廠設(shè)備調(diào)試難題的平臺(tái)。

創(chuàng)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。結(jié)合高水平的科研項(xiàng)目和全國(guó)性的競(jìng)賽項(xiàng)目，創(chuàng)建的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括新能源實(shí)驗(yàn)室，電子設(shè)計(jì)大賽實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)平臺(tái)里，大學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好制作各種新玩意、小發(fā)明、小制作，教師也可借助這個(gè)平臺(tái)和師資，進(jìn)行手里的科研項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)老師對(duì)學(xué)有興趣、學(xué)有余力的學(xué)生，制定出具有一定梯度的培訓(xùn)計(jì)劃，供學(xué)生選擇并指導(dǎo)學(xué)生選題，減少學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)的盲目性。學(xué)校也通過(guò)每年組織電子設(shè)計(jì)大賽和PLC設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生科技節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生走入這個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合設(shè)計(jì)能力。

2.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)

長(zhǎng)期以來(lái)，我校實(shí)驗(yàn)人員處于教輔位置，真正懂教學(xué)、懂技術(shù)、技能強(qiáng)、業(yè)務(wù)精的人不多。為了使教師能在教學(xué)中將前沿知識(shí)、市場(chǎng)上的新技術(shù)更多地傳授給學(xué)生，在重視優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員引進(jìn)的前提下，還必須提高實(shí)驗(yàn)系列人員學(xué)術(shù)水平和技術(shù)水平。因?yàn)?，隨著實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的各項(xiàng)措施落實(shí)，比如實(shí)驗(yàn)室完全開(kāi)放后，學(xué)生隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)所遇到問(wèn)題，在沒(méi)有專業(yè)課老師在場(chǎng)的情況下，需要實(shí)驗(yàn)人員指點(diǎn)和講解，這就需要實(shí)驗(yàn)人員加強(qiáng)技術(shù)水平。這幾年，學(xué)校通過(guò)一系列政策加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的人才培養(yǎng)。比如，在不影響工作的前提下，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加研究生課程的進(jìn)修，提高其理論水平；鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加科研基金課題，培養(yǎng)其科研能力；鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加與企事業(yè)單位的橫向項(xiàng)目，鍛煉器業(yè)務(wù)素質(zhì)，這些措施都通過(guò)工作量化考核，科研獎(jiǎng)勵(lì)，職稱評(píng)審幾個(gè)方面促進(jìn)著。

3 結(jié)論

通過(guò)四個(gè)層次實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建和實(shí)驗(yàn)人員專業(yè)素質(zhì)的提高，把學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提高了一個(gè)檔次，提高了我校的辦學(xué)水平。經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐證明，在這樣的實(shí)驗(yàn)體系下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力更強(qiáng)，創(chuàng)新意識(shí)更強(qiáng)。

作者簡(jiǎn)介：裴玖玲（1980-），女，河南開(kāi)封人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)、電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制。