應(yīng)用型本科高校工科類實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)探討

匡程

【摘 要】實(shí)驗(yàn)中心在應(yīng)用型本科高校中有著舉足輕重的地位，以實(shí)驗(yàn)中心為主體的實(shí)踐教育體系是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的最重要的場所。應(yīng)用型本科高校擔(dān)負(fù)為我國培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重任，必須大力提高實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行能力。因此怎樣建立一個(gè)符合當(dāng)代應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系，怎樣建設(shè)好、利用好、管理好一個(gè)實(shí)驗(yàn)中心，是各應(yīng)用型本科院校研究的重要課題。本文結(jié)合無錫太湖學(xué)院工科實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的實(shí)際情況，探討多元化工科類實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)：建立新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、建立多樣化實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備、創(chuàng)新管理與運(yùn)行機(jī)制。根據(jù)我校工科實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行情況表明，該建設(shè)模式對提高我校學(xué)生創(chuàng)新能力、工程能力起到了很好的引領(lǐng)性和推動(dòng)性作用。

【關(guān)鍵詞】多元化;實(shí)踐能力;體制創(chuàng)新

中圖分類號： U442-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0064-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.030

Discussion on the Construction of Engineering Experiment Center in Application-oriented University

KUANG Cheng1，2

（1.Wuxi Taihu University，? Wuxi Jiangsu 214064， China;

2.Jiangsu Key Construction Laboratory of IoT Application Technology， Wuxi Jiangsu 214064， China）

【Abstract】The experimental center plays an important role in the application-oriented university. The practical education system with the experimental center as the main body is the most important place to cultivate students' innovation ability and practical ability. The application-oriented colleges and universities are responsible for the training of high-quality application-oriented talents in our country. We must vigorously improve the construction standard and operation ability of the experimental center. Therefore， how to establish a practical teaching system in line with the contemporary application-oriented undergraduate talent training， how to build， use and manage an experimental center， is an important research topic for each application-oriented undergraduate college. Based on the actual situation of the construction of Engineering Experimental Center in Wuxi Taihu University，， this paper discusses the construction of diversified engineering experimental teaching system and Experimental Center： establishing a new experimental teaching system， increasing the diversity of experimental teachers， optimizing experimental teaching equipment， innovating management and operation mechanism. According to the operation of the engineering experiment center of our university， the construction mode plays a good leading and promoting role in improving the innovation ability and engineering ability of our students.

【Key words】Practical ability; System innovation; Diversification

0 引言

目前我國已建成了世界上規(guī)模最大的高等教育體系，但隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深刻調(diào)整、升級力度加快、人才供給與需求的關(guān)系發(fā)生了深刻變化，急需培養(yǎng)服務(wù)于生產(chǎn)一線緊缺的應(yīng)用型、創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。一大批普通本科高校在教育部的引導(dǎo)下開始向應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型，以培養(yǎng)“專業(yè)知識扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)”的人才為目標(biāo)、以強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)為重點(diǎn)、以社會需求為導(dǎo)向，優(yōu)化學(xué)科結(jié)構(gòu)、改變教學(xué)模式、積極建設(shè)符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)中心。建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備先進(jìn)、實(shí)踐師資隊(duì)伍強(qiáng)大、管理模式先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)中心對建設(shè)好應(yīng)用型本科院校有著巨大的推動(dòng)作用。

1 建立新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

1.1 實(shí)驗(yàn)課程系統(tǒng)化

目前我校已有“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”江蘇省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用江蘇省重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室”，在實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)過程中突出以重點(diǎn)學(xué)科為方向，以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為引領(lǐng)，提升了整個(gè)工科實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)踐教學(xué)與科研實(shí)力。在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置上，打破原來不同專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程界限，實(shí)現(xiàn)專業(yè)間的交叉融合，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程體系內(nèi)的課程之間既有明確的教學(xué)目標(biāo)分工，又有緊密的銜接和聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的系統(tǒng)性與完整性。在學(xué)科建設(shè)上，實(shí)驗(yàn)課程系統(tǒng)化也成為學(xué)科建設(shè)的有力支撐點(diǎn)，同時(shí)學(xué)科建設(shè)也推動(dòng)了工科實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了兩者之間的有機(jī)互補(bǔ)。

1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目層次化

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置突出與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，加大綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比重，一切圍繞提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。目前我校實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系設(shè)置了驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次。建立基礎(chǔ)認(rèn)知—綜合提高—?jiǎng)?chuàng)新研究—工程實(shí)踐，依次遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目層次化教學(xué)模式。通過實(shí)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目層次化，學(xué)生從最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)開始到接觸設(shè)計(jì)開放性實(shí)驗(yàn)，乃至工程實(shí)踐類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力一步步得到了提升，為就業(yè)競爭力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段為：老師講—學(xué)生做—寫報(bào)告—交報(bào)告—批報(bào)告，這種模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于因材施教，也限制了學(xué)生的自主動(dòng)手能力。目前我校工科中心采取了多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。

（1）建立開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)想。學(xué)生可以設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目步驟，教師負(fù)責(zé)技術(shù)把關(guān)。這樣大大提升了學(xué)生自主解決問題、分析問題的能力。

（2）建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)不足帶來的設(shè)備不足等問題。利用虛擬仿真軟件可以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境甚至危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)可以進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合，對比不同的實(shí)驗(yàn)效果，進(jìn)行發(fā)散性討論。尤其是最近幾年出現(xiàn)的半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)得到了各大高校的青睞。

（3）利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、“云計(jì)算”技術(shù)開發(fā)遠(yuǎn)程網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生隨時(shí)隨地都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師可以把實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻放在后臺終端，學(xué)生可以先進(jìn)行遠(yuǎn)程理論學(xué)習(xí)，然后按照要求進(jìn)行網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)。遠(yuǎn)程網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，可以突破場地、時(shí)間的限制，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了極大的便利。

1.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合學(xué)科競賽

學(xué)科競賽是檢驗(yàn)學(xué)生對理論知識的掌握程度和動(dòng)手能力最好的方式。將學(xué)科競賽所涉及的培訓(xùn)方式、實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)科競賽相輔相成，建立創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)科競賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合，降低了學(xué)科競賽的進(jìn)入門檻，提高了學(xué)生的參賽熱情，同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。該模式實(shí)施以來，我校學(xué)科競賽獲獎(jiǎng)數(shù)和參賽學(xué)生數(shù)都有大幅的提升，近幾年我校學(xué)生依托工科實(shí)驗(yàn)中心參加了“互聯(lián)網(wǎng)+”、“挑戰(zhàn)杯”、“恩智浦全國智能車大賽”、“全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”、“江蘇省大學(xué)生機(jī)器人大賽”等比賽，一共獲得國家級、省級獎(jiǎng)項(xiàng)近300余項(xiàng)。

2 實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍多樣性

2.1 專職實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍

實(shí)驗(yàn)教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的承擔(dān)者，教師的水平直接關(guān)系實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)設(shè)備的主要使用者，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的完好率直接影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。專職實(shí)驗(yàn)人員可以專注于實(shí)驗(yàn)室的管理、實(shí)驗(yàn)課程的開發(fā)、設(shè)備的日常維護(hù)，因此建立一支專職化的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍可以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的穩(wěn)定性與延續(xù)性。

2.2 兼職實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)全部由專職實(shí)驗(yàn)教師擔(dān)任，容易造成理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的脫節(jié)。理論課程教師兼任該門課程的實(shí)驗(yàn)，可以根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中暴露出的理論問題進(jìn)行及時(shí)反饋，也能根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整理論課程的教法，理論和實(shí)踐可以相互促進(jìn)。同時(shí)可以聘請企業(yè)工程師到學(xué)校擔(dān)任實(shí)驗(yàn)教學(xué)充實(shí)兼職實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。工程師可以把行業(yè)上最新、最先進(jìn)的生產(chǎn)方法、實(shí)踐技能傳授給學(xué)生，擴(kuò)展學(xué)生的知識面，增強(qiáng)動(dòng)手能力。

3 改善實(shí)驗(yàn)設(shè)備

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備集成化

長期以來，高校實(shí)驗(yàn)室都是一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備對應(yīng)一門課程實(shí)驗(yàn)，對于教學(xué)經(jīng)費(fèi)較為緊張的地方普通應(yīng)用型高校而言，設(shè)備經(jīng)費(fèi)的使用無法達(dá)到最優(yōu)化。集成化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以一套對應(yīng)于多門課程的實(shí)驗(yàn)，大大降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本同時(shí)也節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室場地。我校電子類公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室所使用的多功能實(shí)驗(yàn)臺可以開設(shè)電路原理實(shí)驗(yàn)、模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)以及EDA實(shí)驗(yàn)，設(shè)備利用率和經(jīng)費(fèi)投入產(chǎn)出率都有極大的提升。

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備智能化

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的智能化，可以大大減少在實(shí)驗(yàn)中由于人為原因而造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差。隨著科技的發(fā)展，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)向縱深的推進(jìn)，許多的測量儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備都具備有線網(wǎng)絡(luò)接口和藍(lán)牙功能，測試數(shù)據(jù)直接可以準(zhǔn)確地發(fā)送顯示到電腦或移動(dòng)終端，減少人工讀數(shù)帶來的人為誤差。同時(shí)也可以方便地連上因特網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，為遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)帶來了方便。

4 創(chuàng)新管理與運(yùn)行機(jī)制

4.1 實(shí)行責(zé)任管理

實(shí)驗(yàn)室采取誰管理，誰負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)中心教師實(shí)行坐班制，日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)做到三查：“查學(xué)生到課率、查實(shí)驗(yàn)成功率、查設(shè)備完好率”，做到實(shí)驗(yàn)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)效果、設(shè)備情況心中有數(shù);二總：“總結(jié)實(shí)驗(yàn)成效、總結(jié)教學(xué)模式”，只要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)就能促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)，提高教學(xué)質(zhì)量。只有做到責(zé)任明確，才能調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教師工作的積極性，最大限度地給學(xué)生呈現(xiàn)一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4.2 實(shí)行開放式管理

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室按照哪個(gè)時(shí)間段有課，就哪個(gè)時(shí)間段開放，限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，制約了學(xué)生的動(dòng)手能力，也不利于學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放式管理要求做到：實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和耗材開放。開放式實(shí)驗(yàn)室實(shí)行以學(xué)生管理為主，教師管理為輔，嚴(yán)格實(shí)行進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室簽到制或者刷卡值。開放實(shí)驗(yàn)室采取實(shí)驗(yàn)信用積分制，根據(jù)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備完好率、實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生等情況給予學(xué)生實(shí)驗(yàn)信用加分或減分，當(dāng)達(dá)到規(guī)定分?jǐn)?shù)時(shí)采取相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)或者懲罰措施。

4.3 建立信息化管理系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)管理牽涉到實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材等，傳統(tǒng)的人工管理無法使實(shí)驗(yàn)中心做到高效化。因此依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和校園網(wǎng)，建立一套信息化的管理系統(tǒng)，集成網(wǎng)上選課、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、自動(dòng)派位、實(shí)驗(yàn)報(bào)告網(wǎng)上遞交、設(shè)備管理等模塊。學(xué)生可以進(jìn)行網(wǎng)上選課，同時(shí)也可以根據(jù)自己的空余時(shí)間預(yù)約實(shí)驗(yàn)，預(yù)約成功后系統(tǒng)會自動(dòng)指派一個(gè)做實(shí)驗(yàn)的位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生可以在網(wǎng)上進(jìn)行報(bào)告的遞交。通過信息化管理系統(tǒng)可以對實(shí)驗(yàn)室的開放率、設(shè)備使用率、實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)等有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，可以最大限度地提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。

5 結(jié)束語

經(jīng)過近3年的實(shí)踐證明，無錫太湖學(xué)院的工科專業(yè)學(xué)生在經(jīng)過工科實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)后，對理論知識的運(yùn)用能力和動(dòng)手能力都有了長足的進(jìn)步。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)4.0的到來，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、實(shí)踐型人才是我國高等教育面臨的一件大事。建立好、運(yùn)行好多元化的實(shí)驗(yàn)中心是應(yīng)用型本科高校培養(yǎng)應(yīng)用型、高素質(zhì)人才的重要途徑。

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