卓越工程師培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

李 俊，薄翠梅，王鑫國(guó)，張廣明

(南京工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，江蘇 南京 210009)

我校作為國(guó)家首批卓越工程師培養(yǎng)試點(diǎn)院校之一，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)將作為首批試點(diǎn)專業(yè)進(jìn)行教育改革，而實(shí)施面向卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)改革的課題之一。

面向卓越工程師培養(yǎng)的電氣工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，目標(biāo)是建立以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)為主線的電氣工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，使之形成較完善的能適應(yīng)開放式、自主學(xué)習(xí)式，能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和管理運(yùn)行機(jī)制，擁有一支學(xué)術(shù)水平和實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平高，教學(xué)、科研和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍;在面向本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使實(shí)驗(yàn)室成為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)和卓越工程師培訓(xùn)的實(shí)踐基地;培養(yǎng)具有工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才作為電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的方向，使受教育者具有技術(shù)創(chuàng)新能力［1］。

1 卓越工程師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

1.1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

近年來(lái)我校自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心近年建設(shè)資金達(dá)850萬(wàn)元。其中包括中央與地方共建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、江蘇省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目和中央與地方共建優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，這些投入大大改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。通過教學(xué)資源整合按測(cè)控與分析儀器，自動(dòng)化和電氣工程三個(gè)專業(yè)進(jìn)行學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn)室及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室具體運(yùn)行中又充分考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的交叉綜合利用。目前，電氣工程學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn)室建立起了面向電氣工程領(lǐng)域的PLC、電機(jī)、電力電子、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)仿真、運(yùn)動(dòng)控制、低溫等離子體與高電壓技術(shù)和建筑電氣自動(dòng)化等實(shí)驗(yàn)室，而新能源動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室正在建設(shè)。這些實(shí)驗(yàn)室不僅能進(jìn)行認(rèn)識(shí)、驗(yàn)證型和綜合型實(shí)驗(yàn)，而且能完成設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)

我校電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地，通過改造陳舊的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將分散實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，將傳統(tǒng)單一性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更新為綜合性、設(shè)計(jì)型和搭接式實(shí)驗(yàn)，充實(shí)更新相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，調(diào)整基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的要求，加強(qiáng)綜合分析能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，實(shí)行必修與選修實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、課程實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課外科學(xué)研究活動(dòng)相結(jié)合，促使學(xué)生從分科學(xué)習(xí)向工程實(shí)際綜合和從知識(shí)積累向創(chuàng)新能力生成的轉(zhuǎn)化，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，具體如下圖1所示。

圖1 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)示意圖

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)采取分層教學(xué)，內(nèi)容要由淺入深。充分利用先進(jìn)的教學(xué)手段，采用虛擬仿真與硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法。使每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都有技術(shù)指標(biāo)要求、原理方案設(shè)計(jì)、理論計(jì)算與分析、模擬仿真校核、硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建、實(shí)驗(yàn)研究與改進(jìn)及項(xiàng)目總結(jié)分析等完整的工程化的訓(xùn)練過程［2］。

1.3 實(shí)驗(yàn)基地與科研基地相結(jié)合

面向卓越工程師培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)建設(shè)，需要科研訓(xùn)練項(xiàng)目來(lái)支撐。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)中充分考慮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，但又兼顧科研的需求，采用本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研共用模式?？蒲蟹较蚪處熤笇?dǎo)研究生的科研基地就建立在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，以建立本科、碩士和科研項(xiàng)目組集成的基地使用模式，實(shí)現(xiàn)本科生創(chuàng)新實(shí)踐研究與研究生培養(yǎng)相結(jié)合，達(dá)到科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。基于兩種基地的結(jié)合，目前已有多種科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室的自制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，學(xué)院已把這種模式拓展到校外實(shí)踐基地的建設(shè)中，并建立了多個(gè)校外創(chuàng)新研究工作站。

1.4 實(shí)驗(yàn)開放管理平臺(tái)搭建

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)行時(shí)間、空間、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放等全方位開放。為此，配備了專職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的綜合型、設(shè)計(jì)型等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，學(xué)生可自選有研究?jī)r(jià)值的小型科研題目;還可以根據(jù)教師的實(shí)際科研項(xiàng)目，利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，使之得到更多的實(shí)驗(yàn)鍛煉。中心實(shí)現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)預(yù)約/預(yù)習(xí)/指導(dǎo)/考核”一體化的開放管理。

2 實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)

為了配合卓越工程師的培養(yǎng)，學(xué)院在推行人事制度改革的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)和實(shí)驗(yàn)人員管理制度進(jìn)行了多方面的改革［3］。

1)設(shè)置實(shí)驗(yàn)教師崗位，真正將實(shí)驗(yàn)課程從輔助地位上升到教學(xué)主體之一。該崗位既接受理論課教師的申請(qǐng)，也接受實(shí)驗(yàn)人員的申請(qǐng)，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)隊(duì)伍與實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的互通。

2)量化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理工作，并納入年度績(jī)效考核的條例中。這有效地吸引高學(xué)術(shù)水平教師參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)活動(dòng)。

3)制訂實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的培訓(xùn)計(jì)劃和進(jìn)修計(jì)劃。通過科研項(xiàng)目、指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平。

4)成立院實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行宏觀規(guī)劃和具體審查指導(dǎo)。

中心制定對(duì)人員的培訓(xùn)計(jì)劃，每年選送1-3名技術(shù)人員進(jìn)修、深造或攻讀學(xué)位，以保證中心技術(shù)人員水平不斷提高。

3 管理體制建設(shè)

為適應(yīng)卓越工程師實(shí)踐教學(xué)要求，實(shí)驗(yàn)中心管理、運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了調(diào)整，使其更科學(xué)順暢和高效管理?，F(xiàn)在中心實(shí)行校、院兩級(jí)管理體制，學(xué)校提供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)、維修及更新改造經(jīng)費(fèi)，中心主任負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排、調(diào)配、使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和相關(guān)教育資源。中心實(shí)行開放式運(yùn)行，健全了各項(xiàng)規(guī)章制度，完善了激勵(lì)與約束機(jī)制，實(shí)行規(guī)范化、人性化管理，建立起科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)和質(zhì)量保障體系，引導(dǎo)并督促教師積極改革創(chuàng)新。

［1］潘再平，黃進(jìn)，趙榮祥等.全面優(yōu)化本科教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)電氣工程創(chuàng)新人才［1］.南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32(S2):20-23

［2］楊德先，陸繼明，吳彤，尹項(xiàng)根.電氣工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)［1］.南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29(1):66-68

［3］吳世華，楊光明，王秋長(zhǎng)等.加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才［1］.天津:實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2006，3:7-9