武器類專業實驗實踐教學共享平臺構建與創新人才培養

張弘鈞等

摘 要：以實施卓越工程師教育培養計劃為契機，促進工程教育實踐環節創新，構建校內實驗實踐教學共享平臺，解決較大規模學生的創新實踐環節問題。通過強化共享平臺內涵建設，突破傳統單一專業實驗實踐教學平臺建設的思維定勢，發揮優勢資源的共享效益，進一步增強大學生綜合實踐素質培養和工程實踐創新意識、創新能力的培養，使之在實現卓越工程師培養目標中發揮重要作用。

關鍵詞：卓越計劃；共享平臺；實驗教學；實踐教學；創新人才

2012年經教育部批準，南京理工大學的武器發射工程、探測制導與控制技術、特種能源技術與工程、武器系統與工程四個本科專業參與“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）的實施。為滿足“卓越計劃”培養創新工程技術人才的需要，以南京理工大學軍工試驗中心（以下簡稱“中心”）集中建設為契機，整合湯山校區基礎條件建設和保障條件建設項目資源，構建武器類專業實驗實踐教學共享平臺，強化校內公共實踐平臺建設，改革教學方法，創新人才培養模式，以實現卓越工程師培養目標。

一、校內實驗實踐教學共享平臺的構建

南京理工大學從中國人民解放軍軍事工程學院分建以來，就奠定了軍工專業背景，形成了自身鮮明的兵工特色。在教學上重視實踐教學環節和動手能力培養，形成了注重理論與實踐結合、重視創新能力培養的特點。中心是全國高校中唯一獨立建設占地600余畝的武器類專業實驗實踐教學基地，體現了學校強化實驗實踐教學在創新人才培養中的重要地位。

1.共享平臺構建的目的。“卓越計劃”將構建校企合作培養新機制，與企業共同建立各級工程實踐教育中心作為成功培養卓越工程師的關鍵[1]。但我國的工程教育規模與西方發達國家相比數量非常巨大，學生到企業實踐的投入也非常巨大，費用高昂。因此，我國工程教育實驗、實踐環節培養，不能完全照搬其他國家模式，只能自主創新。解決大規模學生的創新實踐要靠學校自身挖掘潛力，建設與企業互補的校內創新實踐平臺，承擔工程教育實踐環節的培養任務和責任[2]。這是構建中心實驗實踐教學共享平臺的主要目的。

為此，2012年學校以中心為基礎，啟動“卓越計劃”的相關課程和校內公共實踐平臺項目建設，通過項目建設打造實驗實踐教學共享平臺。能夠滿足相關武器類專業的卓越計劃實驗實踐教學共享需求，促進科研資源為本科人才培養服務，充分合理利用中心大量資源，實現本科人才培養與科學研究的有機結合。

2.共享平臺構建的基礎。中心經過近十年發展和近4億元科研條件等投資建設，已初具規模。現有各類建筑面積約30 000 m2，是學校國防科研實驗、教學實驗、高層次人才培養的重要場所。目前各種儀器設備共計1500余臺套，總值達到1.5億元，其中80多套大型設備性能達到國內領先或國際先進水平，利用這些儀器和設備可開展武器類相關專業領域的實驗實踐教學。

3.共享平臺構建的內容。中心依托獨具特色的優勢資源，以強化本科實驗實踐教學改革為主，以創新人才培養為目標，構建了涵蓋多學科專業綜合、大型儀器設備共享、科技項目創新為一體的實驗實踐教學共享平臺。綜合設計了“兵器試驗工程概論”實驗實踐課程內容和環節，增加創新實驗內容，培養大學生“真刀真槍”實踐動手能力。基于學校卓越計劃相關項目要求，完成了《武器類專業實踐教學大綱》，編寫了《武器類專業實踐教學實驗指導書》，制訂了“武器類專業實踐教學考核方法”，打造“實習、實訓、實驗”一體化的共享平臺，可以滿足卓越計劃培養創新工程技術人才的實踐環節需要。重點強調學生工程實踐能力的培養、訓練和形成，以及工程創新意識和工程創新精神的培養。

二、實驗實踐教學共享平臺建設運行與特色

1.加強平臺內涵建設，促進平臺的高效運行。共享平臺的建設是基于中心資源的優化整合，因此，必須理順平臺內部管理體制，打破壁壘，將原各學院、各系、各教研室教師使用的儀器設備等資源，通過在湯山校區建設劃歸中心統一管理，打破條塊分割局面，建立共同使用原則。同時明確中心與各教師在通用儀器設備和專業儀器設備上不同的責任與義務，達到資產使用效益最大化，保障平臺平穩高效運行，實現武器類專業實驗實踐教學共享平臺構建目標和任務。大力推進平臺與校級大型儀器設備平臺相結合，進一步實現資源共享和優勢互補，有力促進了自身的發展，實現了武器類專業實驗實踐教學共享平臺建設效益的最大化和高效運行。

2.發揮平臺特色優勢，突破專業限制實現共享。打造武器類專業特色的實驗實踐教學共享平臺，是學校優勢的體現，也是學校人才培養特色的體現，是培養武器類特色鮮明的工程技術人才的基礎和條件。共享平臺特色優勢主要體現在打破原有槍炮彈箭等武器類專業實踐教學人為界限，實現武器類相關專業在同一平臺進行實踐教學的共享模式。這也是解決大規模工程教育創新實踐環節的重要途徑，符合“卓越計劃”下實踐教學階段多專業聯合實踐模式。共享平臺同時解決了學生去企業難以自己動手實踐的尷尬情況，在設計的各項實驗項目中需要學生自己動手拆組、測量，親身體驗，完成教學任務。在完成各項實踐教學任務過程中，學生深入科研一線，接觸到日常很少接觸的科研高端儀器設備，了解科技前沿，這又實現了本科實驗和高端軍工實驗相聯系的通道，在拓寬學生知識面的同時也培養了學生實踐和創新能力，對大學生的研究潛能和創新意識的培養發揮重要作用。

3.采取多種有效措施，保障共享平臺安全運行。學校實施“卓越計劃”的專業以武器類專業為主，而武器類專業實驗和實踐教學大都具有一定的危險性，稍有疏忽有可能造成人員傷亡，后果不堪設想。因此，安全教育和培訓是實驗實踐教學的重要環節，也是共享平臺運行的重要保障。一是在學生進入實驗實踐前就要進行安全教育，讓學生熟悉實驗環境，了解實驗操作規程、實驗流程、實驗實踐過程中的危險，掌握所接觸的危險品、實驗設備的性質和性能等，了解應急事故處理方法；二是任課教師要定期進行安全培訓；三是在實驗和實踐運行過程中，盡量采用惰性模擬物替代危險品，以消除安全隱患，同時可以實現教學要求。注重規范實驗操作，加強安全標準化建設，提高師生的安全意識[3]。

三、創新人才培養實施辦法

實驗實踐教學共享平臺建設的重點是強調學生工程實踐能力的培養以及工程創新意識、創新能力的培養，這也是創新人才培養的目標[1]。

1.著力推行基于項目的體驗式教學方法改革。體驗式教學不同于以傳授知識為主的傳統教學模式，通過以教師為主導、以學生為主體的形式，讓學生在真實或虛擬的環境中通過體驗去感知、理解、領悟、驗證教學內容，使學生在獲取知識的同時做到觀念、判斷、技能的自主形成與主動掌握，致力于將學生塑造為既有豐富知識，又有高尚人格的完整的人[4]。體驗式教學不僅注重結果，更注重過程，能夠有效培養卓越工程師的實踐創新意識和創新能力。

根據實驗項目的特點，中心著力推行符合工程實踐能力培養的體驗式教學方法，確保學生的工程實踐能力得以培養、訓練、形成和提高。同時，改革教學內容，提升內涵，提高實驗實踐教學改革質量。中心以“兵器試驗工程概論”課程為牽引，以強化學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，基于中心主持或其他教師在中心開展的實驗項目，讓學生參與項目當中，開展體驗式教學。共享平臺提供了真實的工程實驗環境，滿足了學生“真刀真槍”的實踐要求，為創新實驗實踐教學模式打下良好的基礎。中心建立了“演示與驗證實驗相結合、分項實驗與綜合實驗相結合、科學前沿與創新設計實驗相結合”的模式，采用“實習、實訓、實驗一體化”的方式，使大學生在本科階段接觸到真正的軍工科研實驗，有力地促進大學生實踐創新意識和能力的提升。

2.結合科研項目合理設計大型實驗，培養大學生實踐創新能力。實驗實踐教學計劃緊密結合科研項目設計實施是共享平臺的突出優勢。要實現大學生實踐創新能力訓練培養和提高，必須充分發揮共享平臺擁有本行業先進的儀器設備、真實的工程實踐環境和創新環境這樣的優勢，結合中心及其他教師在中心承擔前沿科研課題，結合“兵器試驗工程概論”課程，發揮中心在戰斗部、火工品、發射平臺、靜爆等方面資源儀器設備優勢，不斷更新實踐教學內容、實驗方法與手段，綜合設計了7項大型實驗。這些綜合實驗取材于學科前沿方向的真實項目，深受學生的歡迎，使得學生能夠切身熟悉和掌握先進儀器和設備，能在真實的工程實踐環境中鍛煉，這為學生實踐能力和創新能力的培養提供了必要條件，也是“卓越計劃”的基本要求，更是培養工程創新人才的成功之道。通過這些實驗設計和實施，有效培養

了學生的工程實踐能力，能夠初步培養大學生的創新意識和創新能力。這些對提高實驗教學水平、促進實驗教學改革相當重要。

3.著力打造一支教授掛帥的高素質實驗實踐教學隊伍。這是實現“卓越計劃”實踐創新人才培養成功的保證。中心實驗實踐教學隊伍由總工程師掛帥，借助帶頭人的豐富實踐經歷和教學經驗，打造一支結構合理、勇于創新、理論與實踐經驗豐富的教學隊伍。這支隊伍以中心技術保障部的主要成員構成，他們具有博士學位或副高以上專業技術職稱，或有著在企業及研究院所核心部門工作的豐富經驗，并且同時承擔中心各類軍工科研項目測試等高新技術服務保障工作，在彈藥發射與測量、武器類綜合實驗方面形成自己的技術特色，積累了豐富的工程及科研實踐經驗。這支隊伍成為開展各類實驗以及綜合實踐教學任務的堅實保障，為培養工程創新人才打下了堅實基礎。

參考文獻：

[1] 林健. 校企全程合作培養卓越工程師[J]. 高等工程教育研究，2012（3）.

[2] 宗士增，閻燕. 工程教育創新實踐的方法與措施[J]. 中國大學教學，2012（4）.

[3] 常雙君，劉天生，李如江. 軍工專業本科實驗教學改革的探索與實踐[J]. 高校實驗室工作研究，2009（4）.

[4] 張榮. 體驗式教學的創新性與實施條件[J]. 吉林省教育學院學報，2007（11）.

[責任編輯：余大品]