自制（改制）儀器設備，促進試驗教學改革與創新

姚曉榮 葉蘭洲

（吉林交通職業技術學院，吉林 長春 130012；中國科學院東北地理與農業生態研究所，吉林 長春 130102）

實驗室是進行實踐教學、培養學生實踐能力與綜合素質、教師從事科學研究的重要場所，是實現培養高級專門技術人才的目標和學生順利就業的必備條件，在培養創新型人才和發展科學技術中具有重要的地位和作用。隨著職教改革進程的不斷推進，試驗教學在整個教學環節的比重越來越大，儀器設備是衡量實驗室建設和水平的重要指標，加之學校十分重視對學生創新能力和實踐能力的培養，自制（改制）儀器設備的開發具有非常重要的意義。

道橋工程學院實訓中心建設較為完善，在培養學生和教學環節方面發揮了極為重要的作用，為科研成果的產生提供了有力的保障和設備支撐。道橋工程實訓中心現正開出《道路建筑材料》、《工程地質與土質》、《公路與橋梁結構檢測》、《交通工程技術》、《道路建筑材料實訓》、《外業檢測實訓》等多門試驗實訓課程，每年承擔著約60 個班級、近1800 名學生的試驗教學任務。實驗室設備使用率高，損壞率大，試驗項目大多比較常規，實驗教師由于承受繁重重復工作量的壓力，在科研方面少有建樹，技術能力有待提高。自制（改制）儀器設備把人才培養、試驗教學改革、教師的科研、實驗室建設和學校開源節流很好地融為一體,是培養創新實踐型人才、提高實驗教師素質和增強實驗室建設地位的重要途徑。

一、試驗教學存在的問題

1、儀器設備使用率高，損壞率大

高職院校學生是面向工程生產第一線的，因此對動手能力有著較高的要求。而且在進行課程設置時，試驗實訓學時要求達到一定的學時比例。道橋工程學院實驗室每年承擔著約1800 名學生的試驗實訓教學任務。以《道路建筑材料》這門課程為例，每年基本上有24 個班的學生要在實驗室進行建筑材料的試驗，每個班分四組，而這門課程共有24 個試驗項目，有時同一套設備還要在不同的試驗項目間交叉使用，因此設備的使用率和使用設備的數量是非常驚人的。

試驗教學時為了使學生更好的掌握試驗內容，增強動手能力，一般在實驗教師對試驗步驟和儀器設備操作演示結束后，要求每一組的學生都能夠親自動手試驗，掌握試驗流程和方法，并能夠學會儀器操作，有時一個試驗項目中一臺儀器設備就有十名同學分別操作許多遍。由于同學們都是第一次操作，盡管有老師進行了操作演示并進行了操作要領的講解，但是在操作過程中依然會有由于操作不當或者是操作不規范而導致儀器設備出現故障，甚至有時儀器設備出現故障時不懂得及時處理繼續使用，長時間累積下來，儀器設備損壞率較高，使用壽命縮短。

2、儀器設備維修困難，費用高

實驗儀器設備是一類特殊的實驗物資，由于儀器本身的特點，老化及磨損已是目前高校實驗設備存在的普遍而又突出的問題。儀器設備使用一段時間后會出現老化及磨損的情況，需要對其進行定期維修和保養，才能保證儀器設備的高效運轉。

由于大部分儀器設備都是購買后直接使用的，實驗教師大多把精力放在教學上，對于儀器設備的維護保養能力欠缺，也不太懂儀器設備的工作原理，儀器設備出現故障不能自行解決；設備出現故障或損壞時多半通過報修，聘請校外的維修師傅進行修理，時效性和經濟性較差，不僅時間較長，而且費用較高，這對于我們滿負荷教學任務的實驗室來說壓力很大。

3、實驗教師技術水平有待提高

在實驗教師在試驗教學改革和實驗室建設過程中存在幾個問題，一是隨著高職不斷擴招，學生數量增多，實驗教師的教學任務繁重；二是多年來實驗教師更愿意承擔自己熟悉試驗的教學任務，而職業教育改革促使試驗教學內容不得不創新，多年積累的教學習慣使得學習能力減退，技術水平難以提高；三是在職稱評定時，對實驗教師的教學和科研成果要求較理論教師相對要低，因此在滿足職稱評定門檻條件的條件下，實驗教師對教學改革和試驗創新的積極性不高。這些問題從某種程度上影響了他們技術能力的提高，也制約著試驗教學改革和實驗室建設的進行。

二、自制改制儀器設備采取的措施

1、實驗教師制定方案

自制改制儀器設備著重解決試驗過程中原有設備存在的問題，并根據新開試驗項目對試驗設備提出的新要求由實驗教師全程參與，指定設計方案，不同的試驗組分別制定可行方案，邀請相關領域專家參與研討。

2、學生參與設計

儀器設備方案確定后由學生動手繪制圖紙，實驗教師進行指導，并根據繪制出的圖紙聯系相關制造廠家進行設備成品制造。在儀器制造過程中選派教師和學生進行全程跟蹤，了解儀器設備的構成、安裝及每個細節的處理。在儀器設備進行調試時，老師和學生可以通過試驗進行測試，確定儀器設備使用維修保養關鍵點，在儀器設備出現故障時可以自如應對。

3、成果轉化

在儀器設備方案確定后，為了能夠在相關同類院校推廣，需要將其轉化為知識產權，如專利等，適時轉化為經濟效益，并根據自制改制儀器設備對試驗教學的促進，進行相關課題研究，在全校范圍內推廣研討自制改制儀器設備的必要性。

4、成果進行獎勵

根據學校制定的科研獎勵辦法和績效考核辦法，對公開專利、發表論文、出版教材、課題立項以及儀器設備自制改制的課題組和個人進行獎勵，從而調動工作積極性。

三、自制(改制)儀器設備對試驗教學改革的作用

1、增強試驗效果，提高試驗效率

自行研制或改制的儀器設備可以根據教學過程中遇到的問題有針對性的進行設計，教學效果得到較大幅度提高。以馬歇爾試驗為例，在進行瀝青混合料攪拌時，需要先加熱攪拌集料，然后加入加熱好的瀝青，最后加入礦粉。瀝青用量對于瀝青混合料路用性能的影響較大，如何能把設計數量的瀝青以最快的速度加入到攪拌鍋中對于學生的要求非常高，有時為了保護學生們的安全實驗老師都親自操作。而且稱量瀝青時，為了加入準確數量的瀝青，需要反復加幾次才能達到設計值，可能僅在這一個環節就浪費許多時間?；诖祟惽闆r，我們正在加工一種直接可以加熱并準確稱量瀝青的裝置，其可以固定在攪拌鍋上，只要設置好數值可以實現自動化。這套設備的開發，將大大縮短試驗時間，提高試驗效率，增加試驗的安全性。

2、促進試驗項目更新

自制（改制）儀器設備的進行，促進了試驗教學體系、試驗教學內容的變化,開出與時俱進的試驗項目，甚至可以根據試驗項目的需要，將試驗設備進行功能擴展，實現試驗項目的整合，只有這樣,才能適應國家對創新型人才培養的要求。

3、提高教師技術水平，調動工作積極性。

試驗儀器設備在自制（改制）過程中，實驗教師需經常研討技術方案，解決技術難題，將其應用到試驗教學中。自制（改制）儀器設備隨之轉化為知識產權，如專利、科研課題等，在學?？蒲歇剟睢⒛杲K績效考核和職稱評定時這些都是非常重要的業績成果。而且儀器設備自制（改制）完成后，教師對儀器設備的每個功能和結構都了解，當儀器設備出現故障時也可輕松解決，從而將儀器設備維修保養困難的難題一并解決。因此儀器設備自制（改制）的過程，不僅提高了試驗教學質量，提高了實驗教師的技術水平和工作積極性，也有利于團結實驗教師隊伍，促進實驗室高效管理。

4、增強學生的創新能力和實踐能力

自制（改制）儀器設備學生全程參與，對學生而言是創造性的學習過程。不僅使學生了解了產品研發的全過程，懂得了儀器工作的原理，更對試驗內容有了更深的理解，真正體會到了知識運用于實踐的樂趣,激發了創造興趣,提高了創新能力和科研能力,以及實際動手能力。

5、節約成本

自制(改制)儀器設備有自己的知識產權，沒有過多不必要的功能，而且購買時省掉了一些不必要程序花費的費用，因此大大降低了成本。另外，自制(改制)的儀器設備是由實驗室老師自己研制出來，因此在維修保養上無需再花費過多的費用，這在學校開源節流的大環境里，無疑是非常有意義的。

結語

隨著職教改革進程的不斷推進，不僅要努力發揮道橋工程技術專業群的引領師范作用，更要努力培養具有創新和實踐能力的高水平專業技術技能型人才,更需在學校各方努力支持下，以教學改革為契機，不斷進行試驗教學改革與創新，試驗儀器設備的自制（改制），可以改善目前儀器設備使用率高，損壞率大、保養維修困難且維修費用高的現狀，充分調動實驗教師的工作積極性，并提高了學生的創新和實踐能力。希望自制(改制)儀器設備能夠持久進行，激發團隊活力，促進試驗教學改革不斷進行。