依托實驗教學中心進行學科基礎實驗平臺系統規劃與建設

李忠新，左建華

（北京理工大學機械與車輛學院，北京 100081）

依托實驗教學中心進行學科基礎實驗平臺系統規劃與建設

李忠新，左建華

（北京理工大學機械與車輛學院，北京 100081）

制定實驗室建設規劃是實驗教學中心建設工作的重要環節。依托地面機動裝備實驗教學中心建設，參考兄弟院校實驗教學中心的成功建設經驗與先進理念，從實驗室整合重構、優化實驗教學體系、加強實驗室開放、加強實驗隊伍建設與推進信息化建設等方面對學科基礎實驗平臺進行了規劃設計，為建設高水平的學科基礎實驗公共服務平臺提供了技術指導。介紹了學科基礎實驗平臺在建設過程中為保證實驗平臺可持續發展采取的一些保障措施。

學科基礎實驗平臺；實驗室規劃；實驗教學中心

為進一步加強專業和課程建設，加強實踐教學改革，完善教學管理體制和運行機制，深化人才培養模式改革，促進教學質量和教學效果不斷提升，北京理工大學機械與車輛學院整合資源統籌規劃成立了地面機動裝備實驗教學中心，2012年8月經教育部批準為“十二五”國家級實驗教學示范中心。深刻領會國家級實驗教學示范中心的內涵，充分利用各種資源優勢與政策支持，做好實驗教學中心乃至各子實驗室的科學系統規劃，是實驗教學中心完成建設目標與可持續發展的基礎。實驗室建設規劃必須具有超前性、準確性和科學性，制定全面、高效的規劃是建設高水平實驗室的前提，規劃既要求真也要務實［1］。

1 頂層設計：統籌規劃，集中建設與管理

實驗教學示范中心的建設是一項系統工程，深刻領會其內涵是建設實驗示范中心的關鍵。實驗教學示范中心的基本特征：實驗教學示范中心是實驗教學的大型公共平臺；對相同學科或相近學科課程覆蓋面大；實驗室儀器設備、實驗手段先進，具有足夠的規模；實驗教學理念先進，實驗教學項目改革成效顯著；具有示范輻射作用［2］。

地面機動裝備實驗教學中心（以下簡稱中心）以車輛工程、地面武器機動工程、熱能與動力工程、機械工程及其自動化、工業工程、交通工程和機械電子工程7個專業的實驗教學和科研基地為依托，通過統籌規劃，融合7個本科專業的優質教學實驗資源，打通科研壁壘，加強教學科研協同，聯合相關企業，搭建四大實驗教學平臺（如圖1所示）：針對共性的跨專業學科基礎實驗平臺、完善突顯各領域特色的專業知識實踐平臺、支撐學生創新創業的創新訓練實踐平臺和瞄準社會服務的綜合運用實踐平臺，構建多層次、漸進式的系統認知與感知、全面實踐能力培養和全程化創新能力培養并重的實踐教學新模式。

圖1 地面機動裝備實驗教學中心實驗平臺體系

2 學科基礎實驗平臺建設規劃設計

2.1 實驗室整合重構，集中建設高水平共性基礎實驗平臺

傳統的實驗教學模式是基于細化學科專業分類的，其特點是以理論課為主線設置實驗，在這種模式下的許多實驗室功能單一，導致實驗內容受到局限，實驗項目及內容依附于理論課程，形成窄而全、層次單一的小系統，相關課程的實驗內容重復、學生自主性實驗項目數量少、內容過于簡單陳舊。這種小而全、資源利用率低、管理體制落后的模式造成了人、財、物資源的重復投入，已不能適應現代大學實驗教學改革的趨勢［3］。改變傳統、分散、小而全的實驗室建設形式，在整合、盤活存量實驗資源的基礎上，建設功能相對完善、空間布局相對集中，可支持多個相近學科和專業的實驗大平臺［4］。

學科基礎實驗平臺是為滿足機械與車輛學院專業基礎實驗教學需求而搭建的實驗教學公共服務平臺，即根據不同專業共性實驗教學需求，將原有教學實驗室進行合并，整合為5個實驗教學公共服務子平臺（如表1所示）。中心通過學校與學院支持，將學科基礎實驗平臺集中于1號教學樓4層，面積約1 000m2，統一布局規劃，集中建設，有利于提高學科基礎實驗平臺的建設水平。

表1 學科基礎實驗平臺配置與服務體系

表1中各實驗平臺支撐課程顯示，由于專業不同，各專業都開設有相同或近似的課程，其實驗教學環節與要求也類似，分專業分別建設必然導致資源分散、重復建設、難以提高水平等問題，也體現出了實驗室整合重構，集中建設高水平共性基礎實驗平臺的必要性。

2.2 創新實驗教學理念，優化實驗教學體系

實驗課程體系是體現培養目標和專業規格，以學習實驗技術理論和培養能力為主要功能的實驗課程組合系統，并經過實踐檢驗不斷修正，最終形成最佳方案［5］。根據面向21世紀新課程體系“厚基礎、寬口徑、高起點”的設想，在實驗課程體系的建立、教學內容的安排等方面體現出層次性，以滿足學生個性的發展需要，同時遵循學科知識體系和專業課程特點，注重課程之間的內在聯系，最大化地實現實驗教學的目標［6］。

根據學科基礎實驗平臺的共性基礎實驗教學服務功能的定位與我校的實驗教學現狀，學科基礎實驗平臺實驗課程體系建設的目標：通過創新實驗教學理念，改革實驗教學手段與方法，充實豐富實驗教學內容，優化構建多層次模塊化的實驗教學開放體系。

圖2中，各個實驗子平臺構建了2種類型、5種層次的模塊化實驗課程體系。其中基礎實驗作為一門獨立的實驗課程服務于相關的課程教學實驗，每個子平臺均可開始1～2門基礎實驗，相關課程的學生根據教學大綱要求選作完成基礎實驗課程的實驗模塊即可。以機電控制實驗平臺為例，可開設“控制理論基礎實驗”獨立課程，包括有時域分析、頻域分析、控制器設計、動力學建模與分析、機電系統動態過程分析、抗干擾分析、狀態反饋、PID控制器設計與參數調節等多個實驗項目，并將這些實驗項目分為認知、研制、綜合、設計、創新等不同的層次，不同專業或課程的學生在進行實驗時，按照教學大綱要求選作完成若干個實驗項目即可。

圖2 實驗課程與教學運行體系

2.3 實驗室全面開放，以開放促進發展

實驗室開放是實驗教學改革的重要內容。它能夠充分利用實驗教學資源，為學生提供自主發展和實踐鍛煉的空間，激發學生的自主學習熱情和創新觀念，培養學生的務實作風、創新思維、實踐動手能力和創新能力［7］。

學科基礎實驗平臺將在信息管理系統的支持下，從實驗資源、實驗內容和實驗時間3個維度逐步推進各實驗平臺的全面開放。如圖3所示，資源、內容和時間3個維度的開放相互依存，相互影響，共同形成了學科基礎實驗平臺的全方位多層次開放體系，并實現了培養與鍛煉學生能力、提高實驗教師隊伍自身水平、提高實驗室資源利用率、提升實驗室建設水平等多方面的雙贏。

2.4 加強實驗隊伍建設，保障實驗室運行

圖3 學科基礎實驗平臺開放體系

高水平的實驗隊伍是提高實驗教學質量的關鍵，也是實驗室建設的核心。高校要創一流，不僅要有高水平的教師隊伍，也需要高水平、高素質的實驗隊伍作為支撐。與此對應的是，高校實驗隊伍建設情況卻不容樂觀，主要表現在［8－10］：實驗隊伍職稱、年齡、學歷結構等不盡合理；學校對實驗隊伍不夠重視，實驗隊伍地位較低；工作成績得不到尊重，積極性不高；對實驗隊伍的考核針對性不強；實驗課安排不合理；在管理上陷入了“重物輕人”的誤區；實驗隊伍管理制度執行不力等。

此外，許多高校實驗室管理者正面臨一個突出的矛盾：實驗工作量加大、任務加重與實驗技術人員編制難以解決的矛盾。

學科基礎實驗平臺實驗隊伍建設規劃必須正視這些問題，通過多種渠道加強實驗隊伍建設：

（1）建立靈活的用人機制：效仿清華大學、北京航空航天大學、哈爾濱工程大學等學校的做法，采用專職實驗指導人員＋（學生）助理實驗員的模式充實實驗隊伍。

（2）多方籌措資金，加大實驗隊伍建設的經費投入和提供更多的培訓交流機會。

（3）完善實驗隊伍考核機制，強化實驗隊伍激勵機制。

（4）加強實驗室文化建設，營造積極向上、崇尚科學、文明和諧的實驗教學環境。

2.5 推進信息化建設，提高實驗室管理效率與水平

傳統實驗室管理模式已經無法滿足目前高校實驗課程安排的需要，在有限的人員編制下，如何提高實驗室管理效率是解決當前問題的關鍵。實驗室信息化建設的目的是將教學資源、教學軟件、實驗室儀器設備等采用現代化的手段加以科學管理，為實驗室管理者提供有效的網絡管理環境，為教師提供有效的網絡教學和科研環境，為學生提供有效的網絡學習環境［11－12］。

中心將從學科基礎實驗平臺的實驗教學運行與管理入手，推進教學中心的信息化建設。學科基礎實驗平臺信息化管理平臺將包含以下模塊：教學中心門戶網站、安全培訓考試系統、實驗管理與信息統計系統、實驗室開放管理系統和實驗室儀器設備管理系統。

3 多措并舉保持學科基礎實驗平臺的可持續性發展

3.1 加強行政管理

為了加強教學中心的管理與運行，機械與車輛學院成立了系級單位——學科基礎實驗與創新中心，專職負責教學中心學科基礎實驗平臺和創新訓練實踐平臺的建設、運行與管理。學科基礎實驗與創新中心同時隸屬于地面機動裝備實驗教學中心。

3.2 加強實驗教學質量監督

學科基礎實驗平臺在學院行政的支持下，成立了若干跨專業的實驗平臺教學督導組。該督導組區別于傳統的教研室概念［13－14］，沒有固定的辦公場所與人員，而是由各實驗平臺所服務課程的任課教師組成，其主要任務是組織編寫實驗教材，與實驗技術人員一起在每學期末對該學期的實驗教學情況進行總結分析并對下學期的實驗教學進行改進調整。

3.3 加強實驗隊伍建設

教學中心與學院采取了多種措施加強實驗隊伍建設：

（1）派出骨干實驗技術人員參加國內各種研討交流會。

（2）派出骨干實驗技術人員到兄弟院校的實驗教學示范中心進行參觀交流。

（3）鼓勵支持實驗技術人員積極參加各種類型的教改項目，包括實驗技術人員作為負責人申請學校教務處的教改項目及實驗室與設備管理處的實驗室建設軟課題、自制儀器設備立項申請等。

4 結束語

學科基礎實驗平臺作為地面機動裝備實驗教學中心的重要組成部分，是根據不同專業共性實驗教學需求而搭建的實驗教學公共服務平臺。學科基礎實驗平臺建設規劃的科學性系統性及其平臺建設的順利實施，對于實現地面機動裝備實驗教學中心的建設目標與培養目標有著至關重要的作用。

（References）

［1］高明松.新形勢下高校實驗室發展與建設規劃的探索［J］.實驗技術與管理，2007，24（11）：140－142.

［2］羅正祥.實驗教學示范中心的建設與思考［J］.實驗科學與技術，2008，6（1）：1－3.

［3］白忠喜，胡卓君.基于資源整合共享的實驗室重構及其管理［J］.實驗室研究與探索，2007，26（8）：110－122.

［4］叢蕾，蔣家慧，劉智軍.高等學校骨干學科教學實驗中心建設的探索與思考［J］.實驗技術與管理，2012，29（11）：119－122.

［5］趙建華.實驗課程體系建設的系統思考［J］.高教探索，2005（3）：58－62.

［6］王革思，趙旦峰，張朝柱，等.《模擬電子技術》實驗課程體系的研究與實踐［J］.實驗科學與技術，2012，10（5）：99－102.

［7］齊昕.完善實驗室開放管理構建創新實踐平臺［J］.安徽工業大學學報：社會科學版，2010，27（3）：142－143.

［8］杜奔新.研究型大學實驗隊伍建設的探索與實踐［J］.北京航空航天大學學報：社會科學版，2012，25（6）：112－115.

［9］徐曉忠，徐小軍，楊潮.高校實驗技術隊伍建設的現狀與對策［J］.中國高教研究，2005（7）：50－51.

［10］安小六，鄒小紅.加強實驗隊伍建設增強高校實驗室軟實力［J］.西南師范大學學報：自然科學版，2010，35（1）：229－232.

［11］文斌，黃小虎，高穩猛.利用信息化技術提高實驗教學水平［J］.重慶工學院學報：自然科學，2007，21（12）：175－177.

［12］郭樂明.教學實驗室信息化管理研究與建設［J］.中國現代教育裝備，2010（7）：125－127.

［13］熊嵐.高校教研室功能的回歸與重建［J］.現代教育管理，2010（6）：33－35.

［14］汪時武.抓住教研室管理工作特點 推進教研室全面發展［J］.科教文匯，2011（24）：185－186.

Planning and construction of discipline foundation experimental platform relying on experimental teaching center

Li Zhongxin，Zuo Jianhua
（School of Mechanical Engineering，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081，China）

The laboratory planning is an essential part of the construction of experimental teaching center.Relying on the construction of the experimental teaching center of mechanical engineering and reference to the successful construction experience and advanced ideas of other colleges and universities，the planning of discipline foundation experimental platform has been carried on from the aspects of laboratory restructuring，optimizing experimental teaching system，the laboratory opening，the construction of laboratory team，promoting informationization construction，etc.It has provided technical guidance for the construction of a high level discipline foundation experimental platform of the public.Some of the positive measures for the sustainable development of discipline foundation experimental platform are also introduced.

discipline foundation experimental platform；laboratory planning；experimental teachingcenter

G642.0

B

1002－4956（2014）1－0131－04

2013－05－23

李忠新（1979—），男，山東煙臺，碩士，講師，主要從事機械制造專業實驗教學及實驗室建設與管理研究.

E－mail：lzx30526＠bit.edu.cn

職業技術教育