應用型地方高校材料工程實驗室建設探究

金 宏 偉

(臺州學院 實驗室與設備管理處， 浙江 臨海 317000)

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應用型地方高校材料工程實驗室建設探究

金 宏 偉

(臺州學院 實驗室與設備管理處， 浙江 臨海 317000)

地方本科院校在向應用技術型高校轉型過程中，建設凸顯地方性、工程性特色的實驗室，對培養應用型工程技術人才起著至關重要的作用。臺州學院在材料科學與工程專業實驗室建設過程中，從地方高校在工程技術教育面臨的實際問題出發，立足學校“地方性、應用性”的辦學定位，提出“一隊、雙能、四平臺、四層次、多元化”的實驗室建設目標，通過創建對接地方產業需求的實驗室，在實驗教學體系、硬件設施、規章制度和師資隊伍等方面作了大膽的探索與實踐，為提升應用型人才的培養質量，培養與地方產業緊密對接的材料工程應用技術人才提供了較好的平臺，取得了明顯的成效，具有一定的示范作用。

地方高校； 應用型高校； 材料工程； 實驗室建設

0 引 言

2014年2月26日，國務院召開常務會議，明確提出要“引導一批地方本科院校向應用技術型高校轉型”，這意味著部分地方本科院校向應用技術型高校轉型發展已經成為國家決策[1]。這就要求地方高校在人才培養、科學研究、社會服務等方面加快轉型，人才培養目標應以能力為核心，專業設置應以社會需求為導向，課程體系應突出實踐環節，教學內容應以問題、案例、項目等為出發點，教學方法應側重虛實結合，不斷深化政產學研協同合作，努力構建“雙師型”的教師隊伍。而實驗室是地方高校培養應用性人才的重要保障，正如我國著名物理學家馮端所說的“實驗室是現代大學的心臟”[2]，說明實驗室的建設規劃對人才培養質量起著決定性的作用。對于地方性高校而言，建成凸顯地方特色的工程應用型實驗室在培養應用型人才方面尤為重要[3]。

1 材料工程類專業實驗室建設存在的問題

目前，許多地方高校設有材料科學與工程專業，不同層次高校這個專業的人才培養目標定位存在較大的差異，例如清華大學的材料科學與工程以培養“大材料”的研究型人才為主[4]。而一般本科高校則培養目標相對明確，會偏重于金屬材料、無機非金屬材料或高分子材料，以培養材料工程師為主[3-6]。臺州學院作為2001年新建的地方本科院校，立足地方產業需求，2009年新設了材料科學與工程專業，建有材料工程實驗室，幾年來培養了一批應用型工程技術人才，但在工程技術教育及實驗室建設中仍然存在以下問題：

1.1 人才培養定位與地方產業脫節，地方特色不突出

實驗室承擔著人才培養實踐環節的主要任務，貫穿人才培養過程始終，是學生應用與創新能力培養的主要場所。地方高校的工程實驗室建設必須以地方產業的人才需求為導向，以落實人才培養方案作為出發點。由于材料科學工程專業是新專業，建設過程中難免摸著石頭過河。以前主要參考了重點高校的材料工程類人才培養模式，又過度依賴教師的科研方向，導致開設的實驗課程大而全，在培養方向上也比較偏重于磁性材料和新能源材料方向等。而臺州的汽摩配、模具、水暖制品和機床工具等金屬制品行業人才需求比較大，這就導致學生的應用與創新能力培養不能較好地滿足地方產業的需求，人才培養定位與地方產業脫節，地方特色不突出。

1.2 實驗室建設經費緊張，工程實訓投入較少

地方性高校建設經費主要來自地方財政，地區之間差異較大，與重點高校相比，地方性高校的設備經費普遍較為緊張。因此，地方高校必須多渠道爭取經費投入，同時要加強實驗室建設項目論證，提高項目建設的有效性。但在實驗室建設過程中，往往側重科研設備和大型儀器設備的投入，工程實訓方面的實驗室投入較少。以至于培養的學生缺乏材料工程實踐能力和崗位適應能力，不能很好地滿足企業對工程技術型人才的知識與能力要求。

1.3 師資隊伍建設滯后，工程素質有待提升

地方本科高校教師和實驗室技術人員主要以博士、碩士為主，他們往往是從高校畢業直接到高校任教，缺少工程鍛煉與實際應用背景。缺乏助教、工程基礎和實踐等“應知”和“應能”方面的歷練，實踐能力、教學理念、教學能力和管理水平不能適應新時期高等工程教育的需要，影響了學生在工程應用能力和創新能力的培養[7]。

上述三個方面是許多地方性本科高校普遍存在且急需解決的工程實驗室建設的共性問題。地方高校在向應用技術型大學轉型的背景下，只有在人才培養方案的改革、工程實驗室的建設、校地互動平臺的搭建、“雙師型”教師隊伍的建設等方面不斷努力，深化改革，加強內涵建設，才能更好地為地方經濟的轉型發展提供合格的應用型工程技術人才，更好地完成地方高校服務區域經濟社會發展所肩負的社會責任。

2 材料工程實驗室建設總體思路

針對上述問題，結合材料工程實驗室實際情況，學校提出了 “一隊、雙能、四平臺、四層次、多元化”的實驗室建設目標：一隊，即建設一支結構合理、愛崗敬業的高水平的教師隊伍；雙能，即實驗教師要有較高的理論分析與傳授能力同時又有較豐富的實踐能力；四平臺，即實驗室具有鮮明地方特色的實踐課程教育平臺、職業技能培訓平臺、儀器設備共享平臺及科技創新服務平臺；四層次，即深化完善應用性為導向的“做實基礎實驗，做強專業實驗，做精專題實驗，做準工程實訓”分層次實踐教學體系；多元化，即探索校企之間多元合作模式，打造專業實踐能力培養的區域特色；建立良性實驗室運行機制，形成網絡化、開放化的實驗室管理模式。參考其他高校的材料科學與工程實驗室建設經驗,按照“優化組合實驗室空間、儀器設備、實驗技術人員；統籌使用建設經費，集中建設，提高效率；加快實驗教學內容和管理體制改革，提高才人培養質量”的建設思路和“內外融通、資源共享”的原則，整合實驗室人力和物力資源，重新調整實驗室布局[7-9]。建成材料基礎、材料科學與工程專業實驗室、創新實驗平臺和實訓基地等多層次實驗平臺。并圍繞新的人才培養目標，逐漸完善實驗教學體系、運行機制、師資隊伍建設等建設內容。使材料科學與工程專業實驗室成為以實驗教學為主線，集人才培養、人員培訓、科技創新和科技服務為一體的“大平臺”[10-11]。

3 材料工程實驗室建設實踐

3.1 突出工程應用，構建實驗教學體系

實驗教學體系作為應用型人才培養目標的重要體現，從某種意義上來說，實踐環節對當前應用型人才培養目標實現與否起到了決定性的作用[12]。因此，應該圍繞“加強基本技能訓練，應用能力訓練，注重全面素質培養，促進創新意識養成”的指導思想，堅持“知識、能力、素質全面協調發展，科研與教學相結合，學校與社會協同育人”的教育觀念，以工程應用型人才培養為核心，積極推進實驗教學體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面的改革。

針對原有實驗教學體系中，專業實驗與基礎實驗層次不分明，導致學生的專業基礎薄弱，專業實驗的教學效果不理想等問題，提出了“做實基礎實驗，做強專業實驗，做精專題實驗，做準工程實訓”的實驗體系構想，將實驗教學體系分為四個層次。

(1) 材料基礎實驗。包括材科科學基礎實驗和材科工程基礎實驗，充分體現材料類的專業基礎要求。

(2) 材料科學與工程專業實驗。包括工藝、性能和表征測試三大類。根據以金屬材料工程為主的人才培養定位，工藝實驗挑選熱處理工藝為主，性能實驗也選力學性能實驗為主，分析測試主要是現代材料分析測試技術，對于金屬材料表征用的金相技術和成分檢測技術，則在專題實驗體現。該部分充分體現了材料的專業性，而非通用性。

(3) 材料專題實驗。體現綜合性、設計性和創新性的特點。該類實驗和教師科研相關度較大，如何精選出能給本科生開設，而又能體現培養目標的幾個專題實驗，需要多方論證和實踐。經過多次嘗試，最終從幾十個專題實驗項目里挑選了金相綜合實驗、能源材料創新實驗、冶金工程綜合實驗、失效分析綜合實驗、無損檢測綜合實驗和腐蝕與防護綜合實驗等6個實驗項目。還精心設計了熱處理工藝課程設計和熱處理設備課程設計，凸顯金屬材料工程的需要的核心技能。

(4) 開設熱處理工程師實訓。內容參考全國熱處理學會制定的見習熱處理工程師培訓大綱要求。以滿足企業對熱處理工程師的人才需求。

四個層次實踐教學體系的實施，使學生既具有扎實的材料科學與工程專業知識，又具有應用型人才需求的技能，滿足當前工程師培養的模式要求。這種模式既區別于高職院校只重視技能而不重視基礎的技師培養模式，也區別于重點高校過分重視研究創新能力而忽視工程應用能力的高專人才。

3.2 整合資源，優化實驗室布局

在實驗室的轉型升級背景下，實驗室布局和設備投入成為材料工程實驗室建設的重中之重[13]。在經費資源有限的情況下，如何平衡實驗室設備采購的輕重緩急，既要滿足當前教學需要，又要滿足今后發展，需要認真調研和反復論證。加上實驗室硬件建設投入大，周期長，一旦建成后很難調整。因此，需要整合現有資源，重新優化布局。加強基礎實驗室建設，把材料科學基礎實驗室和材料工程基礎實驗室整合為材料基礎實驗室；將制備、性能和檢測實驗室歸整為材料科學與工程專業實驗室；擴大了開放創新實驗場所，把常用的金相制樣、觀察設備、熱處理爐、硬度計、干燥箱和水浴鍋等向學生開放，為競賽培訓、學生科研和畢業設計提供便利；強化工程實訓實驗室建設，為見習熱處理工程師和金相檢驗高級工培訓擴大場地，新增超聲波探傷儀、渦流探傷儀和磁粉探傷等無損檢測設備，解決無損檢測技能培訓設備不足問題。同時，正在籌建演示實驗室，為大一新生和中小學生演示科普、趣味和前沿的材料實驗。通過幾年的建設和不斷優化調整，目前材料工程實驗室已建成材料基礎實驗室、材料科學與工程專業實驗室、創新實驗平臺和實訓基地四大類實驗室，實驗設備與場地的投入為地方工程應用型人才的培養提供了有力的硬件保障。

3.3 以生為本，實驗教學運行多元化

實驗室規章制度建設是保障實驗室良好運行的必要條件[14]，針對儀器設備的使用和管理，實驗室的安全、衛生、效益，學生的規范操作等方面制定了一系列規章制度。為了提高大型精密儀器的使用效率，鼓勵師生在非工作時段獨立操作儀器，實驗中心挑選一些操作性和實用性較強的大型精密儀器設備對學生開放，具有豐富教學經驗的指導教師對學生在實驗過程中給予全程指導，并制定了大型儀器設備教師學生上崗制度。采取了一系列多樣靈活的實驗教學安排，解決了單臺(套)實驗設備教學過程中分組過多，壓力過大的問題。實驗過程中采用一位教師同時指導4組學生進行4個實驗輪換的教學模式，即避免了實驗課時的膨脹，又充分利用了設備。對于不易損壞和無危險的單臺設備，采用開放式的教學形式。讓學生在課余自主學習，教師進行考核把關，即減輕了教師的過程講解工作量，又擴大了學生的自主學習空間。對于大型精密儀器的實驗教學安排，采用多位教師同時進行分組指導，并進行輪換。材料專題實驗為系列綜合實驗，一般包括材料的制備、改性、表征、性能測試以及應用等內容，實驗內容比較系統，實驗周期比較長，完成一個實驗項目需要10多個課時，且實驗過程不能中斷，因此，集中時間開設材料專題實驗，并安排多位教師同時開出多個專題實驗，進行分組輪換指導。制度的逐步完善有效保障了實驗室的正常運行，同時人財物的統一管理可以實現靈活多樣化的實驗教學安排，提高了實驗室的利用效率[10]。

3.4 “內培外引”，打造“雙師型”教師隊伍

通過“內培外引”等措施，破解實驗教師缺乏工程經驗的問題，改善師資隊伍，進一步優化結構。“內培”是通過選派年輕優秀博士碩士教師到企業掛職鍛煉，參與企業的產品技術研發和生產技術改造等，提高年輕教師的工程應用背景，鼓勵教師把企業項目轉化為實驗項目，使實驗教學更接近于企業生產實際。“外引”是重點引進有一定影響力的學科帶頭人、工程技術專家，引領“雙師型”隊伍建設；制定兼職教師聘用制度，面向社會和企事業單位聘用高級工程技術人員、行業精英擔任兼職教師，聘請富有實踐經驗的經營管理者、高級技術工程師到校參與實踐指導[11]。通過多渠道“內培外引”，目前形成一支結構合理、實踐能力強、工程經驗豐富的師資隊伍。

3.5 突顯地方特色，校企共建共享實驗室

立足地方產業，結合專業特點，緊緊圍繞區域經濟發展對工程技術人才的迫切需求，充分利用學校與企業等多種不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢，與地方政府、行業協會、大型企業深入合作，精心構建“聯合實驗室、聯合工程技術中心、校外實習基地”等多層次的協同育人與創新平臺，探索學校與企業協同培養人才的新機制[3,14-15]。

目前，實驗室與臺州工量刃具、熱處理、模具和機械電子等產業的企業合作共建工程技術中心，將材料科學與工程專業實驗室的功能擴展和延伸，對培養地方應用型人才的需要，為材料科學與工程專業的人才培養起到了很好的補充作用。

4 建設成效

通過有效地實踐探索與努力，搭建了一些校企共享實驗室平臺，為培養與地方產業緊密對接的材料工程應用技術人才提供了較好的平臺。同時在實驗教學體系、硬件設施、規章制度和師資隊伍等方面都取得明顯的成效。

(1) 形成了“做實基礎實驗，做強專業實驗，做精專題實驗，做準工程實訓”的逐步遞進、層次分明的實驗教學體系。該實驗教學體系的實施，在培養應用型人才方面取得了豐碩的成果。近兩年來，全國大學生金相技能大賽和全國熱處理技能大賽共獲得一等獎1項，二等獎6項，三等獎2項，全國大賽見習熱處理工程師資格認證達到90%以上，材料科學與工程專業畢業生就業率在95%以上。

(2) 優化了實驗室布局，實現實驗教學運行多元化管理。以落實應用性人才培養及分層實驗教學體系為目標，已建成材料基礎、材料科學與工程專業、創新實驗平臺和實訓基地四大類實驗室。建成了實驗室網絡管理系統，大型儀器操作上崗制度等實驗室規章制度，保障了實驗室的高效運行。材料工程專業實驗室每年服務本校材料類5個相關專業，每年學生數300人左右。2013年，以該實驗室為主要依托的浙江省高校實驗示范教學中心建設順利通過驗收。

(3) 通過校企共建共享實驗室與實踐基地，選派年輕優秀博士碩士教師到企業掛職鍛煉，參與企業的產品技術研發和生產技術改造等，為教師科研能力與工程開發能力的提升開辟了廣闊空間，有效地促進了“雙師型”實驗室師資隊伍建設。近年來，每年都有2或3名青年教師到企業掛職鍛煉，獲得工程師等工程資格證書的“雙師型”教師占比45%以上。材料專業參與的校企合作共建工程技術中心和共建實驗室10個，校外實習實訓基地20多個。其中，依托于校企共建的產學研平臺——溫嶺市天工工量刃具科技服務中心有限公司，獲得了浙江省工量刃具檢測與深加工技術重點實驗室的建設資助，并順利通過驗收。這些校企共建共享實驗室與實踐基地為材料專業學生的畢業論文、實習、見習、實訓等實踐環節的教學提供了良好的環境。

5 結 語

實驗室是高校實驗教學和培養人才的重要基地，高校必須加強實驗室建設。臺州學院作為向應用型轉型過程中的一所地方高校，材料科學與工程專業在實驗室建設過程中，始終立足學校“地方性、應用性”的辦學定位，緊緊圍繞地方區域經濟發展對工程應用技術人才的迫切需求，在實驗教學體系、硬件設施、規章制度和師資隊伍等方面作了積極有效地探索，取得了明顯成效，同時在校企共建特色實驗室、共同開設課程和實驗信息化建設等方面，還有很大改進的空間，為培養緊密對接地方產業的材料工程應用技術人才提供更好的實驗平臺。

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Construction of Material Engineering Laboratory in Applied Local Universities

JINHong-wei

(Lab and Equipment Management Office, Taizhou University, Linhai 317000, China)

In the process of transition of undergraduate colleges to applied technology colleges, constructing laboratories with the local and engineering characteristics plays a vital role in the cultivation of applied engineering and technical talents. Based on running orientation of “local, applied” university, in the process of construction of material science and engineering laboratory, Taizhou university started from the practical problems of local colleges and universities in engineering and technology education, put forward laboratory building goal of “a team, dual energy, four platforms, four levels, pluralism”. By the creation of laboratories docking the needs of the local industry, Taizhou university made the bold exploration and practice in the aspects of experimental teaching system, hardware facilities, rules and regulations and teachers troop, and provided a better platform for improving the training quality of applied talents and culturing material engineering and technical personnel closely docking local industry. These measures have achieved remarkable results and has a certain exemplary role.

local universities; applied-oriented universities; material engineering; laboratory construction

2015-06-20

2014年浙江省教育廳研究項目(jg2013177)； 2015年浙江省教育廳研究項目 (Y201500001)

金宏偉(1976-)，男，浙江臨海人，碩士，助理研究員，副處長，研究方向：教育管理、實驗室建設與管理。

Tel.：0576-85139087，13958587039；E-mail：tzcjhw@tzc.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2016)04-0237-04