加強實驗教學示范中心建設 培養學生的創新能力

肖 玉

(貴州大學 機械工程學院， 貴州 貴陽 550025)

0 引 言

實驗教學示范中心的建設是一項長期的系統工程，在經濟迅速發展的今天，具有較強動手能力和創新能力的學生越來越受到企業的歡迎。如何培養高素質的人才是高校實驗室必須認真思考和改革、創新的問題。

1 轉變實驗教學理念，加強實驗教學體系建設

1.1 更新實驗教學觀念

長期以來，由于舊的教學觀念，實驗教學依附于理論教學的觀念根深蒂固，實驗教學地位得不到應有重視，實驗室的功能與作用未開發出來，已不適應新時期下科技的發展，國家產業政策的調整及人才市場需求的變化。

為適應國家對人才需求的變化及我校辦學的理念，我實驗中心的建設目標是：樹立以學生為本，知識傳授能力培養，素質提高協調發展的教育理念和以能力、創新培養為核心的實驗教學觀念，進一步突出實驗教學在培養人才中的重要地位和作用，徹底擺脫實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗教學體系，加強大學生的創新意識和工程實踐能力培養。建設滿足現代實驗教學需要的高素質實驗教學隊伍、建設能夠滿足教學、科研的先進儀器設備、加強網絡化建設、設立開放的實驗教學環境、建立現代化的高效運行管理機制，全面提高實驗教學水平。

1.2 改革實驗課程體系

機械工程學院實驗中心是由原貴州大學、貴州工業大學、貴州農學院等幾所學校的農業機電實驗室、礦山機電實驗室、工業設計實驗室、和機械學院實驗室等組建而成的新的實驗中心，為了達到教育部對本科教學評估綜合性、設計性實驗項目的要求，該中心結合我校學科分布、專業結構、人才培養目標的特點，整合、優化資源，學科優勢互補，充分發揮實驗中心的優勢，以培養具有實踐能力和創新能力的人才為出發點，不斷改革、整合和完善實驗課程體系(見圖1)。

圖1 實驗課程體系分類

(1) 基礎實驗。① 主要針對理論課的單元實驗，一般為課帶實驗；② 工程認識實習主要是針對準備進入專業課程學習的大三學生進行所學專業的認識實習。例如：我們從2006年開始每年都要對機械工程學院所有專業方向、共十多個班級、即將進入大三學習的學生進行2周的工程認識實習，讓他們利用課余時間到實驗中心的：機械基礎實驗室、測量技術實驗室、現代加工技術實驗室、流體傳動與控制實驗室、機電傳動與控制實驗室、CAX技術實驗室、材料成形及控制工程實驗室、汽車工程實驗室等10個模塊的實驗室進行認識實習，一個模塊2個學時，通過這個認識實習，使得他們知道了即將進入專業基礎課和專業課所要學的東西，給他們一個感性認識，為即將開始學習的理論課打下一個良好的基礎。(這個工程認識實習獲得了貴州大學和貴州省教育廳優秀實踐教學二等獎并出版了《工程認識實習指導書》一部)。

(2) 綜合性、設計性實驗。① 針對多門相關課程或課程群的實驗，與科研、工程和社會應用結合的研究設計性實驗；② 綜合技能訓練是針對某一專業的一個綜合性訓練。例如：汽車專業的綜合技能訓練是把一輛帶有故障的汽車全部拆開維修好以后組裝起來，整個過程把汽車專業以及相關的各門課程都綜合的應用起來了；③ 課程設計和畢業設計是針對學生在設計過程中需要通過實驗來完成的部分。

(3) 創新性實驗。是對實驗室開放，讓學生完成科技創新實驗、機械創新設計大賽和SRT項目的實驗以及課程設計、畢業設計。

2 加強實驗教學設施建設

為適應現代科技的發展，學校加大了對中心建設的投入力度，近幾年來我們購進了大批現代化的儀器設備及軟件(例如：機構創新組合模型、數控加工中心、電火花數控成型機、電火花線切割機、三座標測量儀、快速成型系統、德國FESTO公司生產的模塊化生產系統、機器人、各種教學軟件、電腦等等)增加了設備的臺、套數，增大和改善了教學面積與環境，使得中心現有儀器設備總價值3 000多萬、中心面積5 094 m2、生均儀器值9 214元/m2、每生使用面積2.7 m2/生，大大提高了實驗教學的硬件設施，為教學、科研及培養高素質的人才提供了一個良好的平臺。

3 加強實驗室開放，建立課外創新平臺

3.1 構建實驗室網絡管理平臺

(1) 網絡管理平臺框架。結合實驗室自身的需求，設計并建立了實驗室自己的網絡管理平臺，掛靠在機械工程學院的網站下面，將學生管理、教師管理和設備管理結合在一起，及時公布信息，為學生參與到開放實驗中提供技術支撐，其具體框架如圖2所示。

圖2 系統模塊圖

(2) 實驗教學資源庫。實驗中心的實驗主要有隨課實驗、開放實驗和集中環節實驗。隨課實驗是學生在學習理論知識時配合理論教學而開設的實驗，每門課程的實驗課時有4～6個課時，是學生必修的實驗課時。開放實驗是學生的課外選修實驗，主要包括學生的SRT項目、創新設計大賽等，同時還包括每個實驗室單獨開出的實驗(不包含隨課實驗)，以供學生課外選修。集中環節實驗主要包括學生機械工程認識實驗周和實驗室開放周，這個環節的教學主要針對大二的學生，在進入專業課訓練之前，機械工程的內容進行全面的了解和深入的研究，為大三、大四的隨課實驗和開放實驗打下基礎。

將實驗教學大綱整理成資源庫，有利于實驗教師及時把握實驗教學方向和教學內容的調整，為理論教學的順利進行打下基礎；實驗指導書整理成資源庫，有利于學生對大學學習的整體理解，及時預習將要參加的實驗教學，使學生有充足的時間進行實驗準備。

(3) 規章制度管理數據庫。將實驗中心的各項管理規定放在管理平臺上，方便教師和學生了解實驗室的各項管理規定，為實驗教學的管理提供依據。規章制度包括：實驗室開放、實驗設備管理、試驗要求等一系列的管理制度。

(4) 設備資源數據庫。將實驗室的大型設備和新進設備進行相關的功能介紹，為教師的科研提供基礎平臺，同時使學生也能及時接觸到最新的知識，激發學生的興趣，也為學生的開放自主實驗打下基礎。

(5) 學生實驗預約平臺。改變以往的學生預約方式，在網上可以直接進行實驗課程的預約，節約了教師和學生的時間，也便于實驗課程的管理。

(6) 學生與教師的交流平臺。由于信息不暢，學生在做完實驗后一般都不和教師進行溝通，對實驗的理解不夠深入，因此建立了學生與教師的交流平臺，可以通過留言或直接聊天的方式和教師進行交流，深入討論一些由于時間限制在上課期間未能深刻理解的一些內容。

3.2 實驗室開放

網絡平臺的建成給實驗室的開放提供了一個良好的平臺，近年來中心為那些學有余力并對創新發明有興趣的學生自帶小課題或選擇教師的命題或利用大學生的創新訓練計劃(簡稱“SRT”)或參加各種機械、電子創新大賽或參與教師科研的學生進行實驗室開放，并專門為他們設置了一間實驗室由學生自己負責管理，給他們配備了一些桌椅板橙、鉗工臺、電腦和工具等，如果他們需要解決一些特殊加工、測試和設計上的問題等可以通過網上留言、QQ進行在線交流，或到實驗中心找到相關的老師都會得到幫助解決，基本滿足學生的需求。

實驗中心的開放也給那些做課程設計、畢業設計的學生提供了一個良好的平臺，近年來到實驗室來參加課程設計、畢業設計的學生逐年增加，設計水平和論文有了明顯提高。

3.3 建設成果

通過我們提供的這網絡平臺，近年來學生完成“SRT”項目68項，參加校內外各種大賽獲得88項獎，其中獲得全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生交通科技大賽、全國大學生電子設計大賽等獎項共23項，省級獎19項，獲得實用新型專利161項，并把他們的作品放在實驗室里供學生們參觀學習，使他們有了很大的成就感，自信心和動手能力得到了提高，也帶動了不少學生積極的參加科技創新活動，課外創新平臺的建設，使學生能夠體驗科學創新研究的全過程，創新思維和創新能力得到了進一步的培養。

4 加強實驗隊伍建設，提高隊伍綜合素質

實驗教學是高校正常教學工作的一個重要組成部分，實驗教師隊伍的素質直接影響到實驗教學水平、實驗室建設、科研水平和管理水平的高低，所以必須加強實驗隊伍的建設，我中心現有實驗專職教師15人，其中教授1人，高級實驗師3人，具有碩士學位的有4人，博士1人，在讀博士2人，所占比例見圖3。

職稱教授高級實驗師實驗師助理實驗師技術工人其他合計人數13704015所占比例7%20%46%0%27%0%學歷博士碩士本科專科中專其他合計人數24441015所占比例13%26%27%27%7%0%

圖3 人員和職稱結構比例圖

為進一步提高隊伍綜合素質，①采取攻讀學位提升層次：鼓勵教師攻讀學位，使實驗教師在學歷層次上得到提②進修、訪問和參加學生生產實習：鼓勵教師參加各種培訓班、學術會議和到一些學校參觀學習，教師參加學生的生產實習到企業參觀學習，開闊視野，知識和能力得到進一步的提高，近年來中心每年都有1～2人參加全國實驗工作會議和培訓，3～5人參加學生生產實習到企業去。③培訓：為了保證能夠把新進的儀器設備和軟件掌握好，盡快的發揮它的作用，中心組織相關人員進行培訓。

5 健全管理制度

中心實施現代化、規范化的管理制度，不斷的完善、建立和修訂了可操作性強、實用性的各種規章制度共36條，使實驗中心從儀器設備購置、維修維護、賬、物、卡的管理；實驗人員的崗位責任制、考核制；實驗室的安全、衛生、環境制；實驗室檔案管理制；學生守則、學生檔案管理制等管理制度都有章可循，并把有關制度掛上墻，同時要求做好以下記錄：①實驗人員工作日志。②實驗人員考勤記錄。③安全、衛生檢查記錄(包括節假日前后對各個實驗室的安全、衛生檢查及進入實驗室的人員登記記錄)。④儀器設備使用記錄。⑤儀器設備維修記錄。⑥大型設備運行記錄。⑦借物與損壞儀器設備記錄。⑧實驗室開放記錄。⑨實驗課學生簽到記錄等。并在每學期末按教育部評估要求做好上報學校有關部門的數據和檔案歸檔工作。

6 結 語

實驗中心通過建設深層次的實驗教學體系和教學方式的改革，通過網絡平臺的建設，加強實驗教學的隊伍建設和管理，健全了規章制度，已經建設成為省級教學示范中心，在這個基礎上，中心從人才培養體系的整體出發，通過實驗教學與科學研究的有機結合，建設設施一流、設備先進、隊伍精良、管理有序，全方位開放實驗教學環境，進一步加強網絡化建設和管理，為培養創新型和面向21世紀需要的人才奠定堅實的基礎。

[1] 馬曉虹，尹向雷.數字電子技術實驗教學的改革與探索[J].實驗技術與管理，2012，29(10)：172-174.

Ma Xiaohong，Yin Xianglei.Refationalorm and exploration on experimental teaching of digital electronic technology[J].Experimental Technology and Management，2012，29(10)：172-174.

[2] 王香婷，李 明.國家級電工電子實驗教學示范中心的建設與實踐[J].實驗技術與管理，2012，29(10)：126-128.

Wiang Xiangting，Li Ming.Construction of national experimental teaching demonstration center for electric and electronic engineering[J].Experimental Technology and Management，2012，29(10)：126-128.

[3] 李衛國，楊獻光．崔長海，等.創新管理體制，提高實驗教學中心建設效益[J]．實驗室研究與探索,2013，32(7)：134-135.

LI Wei-guo，YANG Xian-guang，CUI Chang-hai，etal.Innovating Management System to Improve Construction Efficieney[J].Research and Exploration in Laboratory，2013，32(7)：134-135 .

[4] 滕 鑫, 李水強, 王雪紅，等．實驗教學中心網絡化管理系統的開發探索[J]．實驗技術與管理，2011，28(9 )：99-101．

Teng Xin,Li Shuiqiang,Wang Xuehong,etal.Exploration and development of laboratory network management system[J]. Experimental Technology and Management，2011，28(9 )：99-101．

[5] 諶貴輝，諶海云.以加強實驗室建設為推手，完善實驗實踐教學體系[J].實驗室研究與探索，2013，32(7)：165-167.

CHEN Gui-hui，CHEN Hai-yun.To Perfect Experimental Teaching and Practice System by Strengthening Laboratory Construction[J].Research and Exploration in Laboratory，2013，32(7)：165-167.

[6] 石義芳，王 寧，李志文.實驗教學示范中心建設模式探索[J].實驗科學與技術，2013，11(4)：130-133.

SHI Yifang,WANG Ning,LI Zhiwen.Probe of Construction Mode for Experimend Teaching Demonstration Center[J]. Experiment Science and Technology，2013，11(4)：130-133.

[7] 張朝暉，向艷華，歐陽玉祝，等.地方高校國家級基礎化學示范中心建設和實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30(9)：121-123.

ZHANG Zhao-hui，XIANG Yan-hua，OUYANG Yu-zhu，etal.Exploration and Practice on Construction of Fundamental Chemistry Experimental Teaching in Local University[J].Research and Exploration in Laboratory，2011，30(9)：121-123.

[8] 王香婷，李 明，石 超.深化實驗教學改革 培養創新型人才[J].實驗室研究與探索，2011，30(9)：124-126.

WANG Xiang-ting，LI Ming，SHI Chao.Deepening the Reform of Experimenfal Teaching Culfivating Creative Talents[J].Research and Exploration in Laboratory，2011，30(9)：124-126.

[9] 肖玉巍，高智琛.高校實驗室管理體制改革的實踐[J].實驗技術與管理，2011，28(8)：118-121.

Xiao Yuwei,Gao Zhichen.Practice on reform of laboratory management system in colleges and universities[J]. Experimental Technology and Management，2011，28(8)：118-121.

[10] 馮 林，吳振宇，于麗英.大學生綜合創新實驗中心建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2011，28(8)：110-113.

Feng Lin,Wu Zhenyu,Yu Liying.Exploration and practice of building of college students integrated innovation practice center[J]. Experimental Technology and Management，2011，28(8)：110-113.

[11] 謝云成，李 強，曹優明，等.新建地方本科高校省級實驗教學示范中心建設與思考[J].實驗技術與管理，2012，29(8)：125-128.

Xie Yuncheng，Li Qiang，Cao Youming，etal.Construction and thinking on newly-built local universities provincial experimental teacing demonstration center[J].Experimental Technology and Management 2012，29(8)：125-128.

[12] 邢邦圣.機械基礎省級實驗教學示范中心建設與管理創新[J].實驗技術與管理，2012，29(8)：117-118.

Xing Bangsheng.Innovation of construction and management of machinery basic provincial experimental teaching demonstration center[J].Experimental Technology and Management，2012，29(8)：117-118.

[13] 肖 利，許 萍，朱玉成，等.加強師德建設，促進實驗教學示范中心可持續發展[J].實驗技術與管理，2012，29(8)：113-116.

Xiao Li，XuPing，Zhu Yucheng，etal.Strengthening teacher s moral construction and promoting sustainable development of experimental teaching demonstration center[J].Experimental Technology and Management，2012，29(8)：113-116.

[14] 賈志欣，樓應候，張學昌，等.機械設計制造及其自動化專業網絡化平臺建設[J].實驗科學與技術，2013，11(4)：50-51..

JIA Zhixin，LOU Yinghou，ZHANG Xuechang，etal.Network Platform of Practice Teaching for Mechanical Desing Manufactuning and Its Automation[J].Experiment Science and Technology，2013，11(4)：50-51.

[15] 郭建敏，王 超.加強實驗隊伍建設，高效服務教學科研[J].實驗科學與技術，2013，11(4)：168-167.

GUO Jianmin，WANG Chao.Enhance LaboratoryTeam Constnuction andEfficiently Serve for Teaching and Scientific Research[J].Experiment Science and Technology，2013，11(4)：168-167.