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打造一流实验教学环境 夯实精英人才培养之基
作者
吴丹丹
来源
工学周报
点击数
3094
更新时间
2011-01-14

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“宇宙有开端吗?如果有的话,在此之前发生过什么?”———斯蒂芬·威廉·霍金。

有学者称:“实验室是现代化大学的心脏。”

人类亘古以来的探求与好奇心,让人们在思维与现实世界中不断地找寻答案。实验室,成为科学研究成果的最重要的发源地。如何更有效地发挥实验教学对学生创新精神与实践能力培养的重要作用?“十一五”期间,学校从制度规范、基本设施、教学体系入手,将实验教学与实验室建设进行整体规划,以大平台的搭建为基础,构建一个全校的实验教学运行体系;以先进的实验室建设和信息化管理理念为牵引,打造全国范围内的示范蓝本;以不断完善的课程设计为加速器,推进实验课与理论课互为融合。学校的实验教学示范中心建设在国家级舞台绽放华彩,在学生科技创新方面发挥了连锁效应。学校日前受邀在第三届全国高校实验室工作论坛暨国家级实验教学示范中心建设成果展示交流会上作专题报告。

实验中心:优质整合

集约化管理、资源全整合,既要完成对实验中心的统一规划,又要充分体现二级办学实体的活力与自主性,搭建一个全校优质资源集中共享的“实验教学大平台”是学校整合实验教学中心的最初设想。

2006年底,以基层学术组织改革为契机,学校完成了原有47个教学实验中心(室)的全面整合和归并。根据培养学生实践能力和创新能力的实验教学新体系的需求,搭建了以专业大类为平台的20个为全校实验教学服务的开放型实验教学中心。每个实验教学中心由实验教学平台和科技创新平台两部分组成,并出台实验教学中心建设指南,明确将20个实验教学中心确定为“优先发展”、“重点发展”、“积极培育”三类,分别制定了“突出特色和创新平台建设,继续巩固和保持在国内的领先地位”、“按国家级实验教学示范中心的标准建设”、“按省级实验教学示范中心建设”的分类发展建设目标。学校还依托实验教学中心统筹建成了12个大学生科技创新中心(基地),为全校学生提供优质的“开放+共享”创新平台。

资源整合与规模投入让原本“底子薄”的经济管理实验教学中心尝到了甜头。借助“十一五”期间国家对文科实验教学政策与学校的重视,从2006年至今,中心从原来的2个实验室、4门实验教学课,整合为现在覆盖了整个本科专业和研究生教学所涉及57门实验课,拥有了8个实验室,从以前的不足300米,到现在的1037平方米的实验室面积。崭新的仪器设备,最先进的专业教学模拟软件,适用全校学生共用的公务员模拟考试系统……如数家珍地介绍这几年实验中心的建设成果,省级实验教学中心主任贾鸿雁老师难掩兴奋与喜悦,跟几年前相比“跃上了一个大台阶”,整体建设“不可同日而语”。

目前,学校已建成电工电子、工程训练、物理、船舶与海洋工程等4个国家级实验教学示范中心,力学、计算机、控制工程、经济管理、机械工程、动力与能源工程等6个省级实验教学示范中心。国家级实验教学中心总体数量、建设质量、种类分布均处于全国高校前列,涵盖公共基础、专业基础、专业、综合训练等,种类齐全、特色鲜明的实验教学支撑体系初步形成。

实验教学:知行合一

2010年风靡网络的世界著名大学公开课视频,引发同学们的热力追捧,其中麻省理工学院的经典力学课上,风趣诙谐的老师借助简单的教辅器材与课上同学的参与演绎量纲分析法。

实验课程体系的规划、师资队伍的建设、实验教改的项目牵引,都指向一个目标:吸引学生热爱实验课,更好地消化吸收理论知识。

为了让课本知识与实验内容实现完美结合,多数实验教学中心实现了以能力培养为核心,注重实验与理论有机结合,教学内容不断融入学校的科研、工程、创新和实验教学改革成果,引入现代技术,改进实验手段,更新实验项目,形成了较完整的适应创新型人才培养的实验教学体系。

为了让课本知识与实验内容实现完美结合,多数实验教学中心实现了以能力培养为核心,注重实验与理论有机结合,教学内容不断融入学校的科研、工程、创新和实验教学改革成果,引入现代技术,改进实验手段,更新实验项目,形成了较完整的适应创新型人才培养的实验教学体系。

控制工程实验中心结合从教经验与实际情况,出版了14本“电气与控制工程系列”教材,充分发挥自动化学院科研大系的优势,将工程、科研项目成果中的大课题分解为实验项目,总结成绩,分门别类,有效扩充学生知识结构。

物理实验教学中心为激发同学们对物理定义、原理产生兴趣,编写了图文并茂的《触摸科学·体验发现》一书,解读生活中常见“怪坡”奥秘、“液体流动为什么产生漩涡”等物理原理。通过搭建“好奇心唤醒平台、科学素养养成平台、创新与探索实践平台”,加强实验内容的综合性和设计性。

配合学生能力培养的内在需求,在教学体系的搭建上,学校还设立了指导学生开展科技创新活动的创新实验的公共选修课,如电工电子实验教学中心建设了以学生科技创新为主题的特色实验室,有“业余电台”、“国防生创新”、“DIY”、“校园DV”、“无线电测向”、“电子创新”、“陈赓班创新”等特色实验室,凭借这些实验室开设了7门实践类公选课。

2005年以来,学校完成立项“实验教学研究与改革立项”206个,涉及实验教师800多人次,已结题145项。206个项目涉及实验教学改革、实验课件制作、实验方法改进、实验教具制作、实验设备再开发等诸多方面。自制实验设备在第三届全国高校实验室工作论坛暨国家级实验教学示范中心建设成果展示交流会上获得多项奖。

人才培养:工学并举

两年一次的实验教学工作会议为从事实验教学的教师们提供交流与探讨问题的平台。作为实验教师的先进个人代表,从事了25年实验教学的孙晶华老师在代表发言中说:要“让学生做到校训追求的‘工学并举’,做一个解决问题的创造者。”

大学生创新实验基地是实验教学中心的两大功能之一。以我校国家级教学示范中心电工电子实验教学中心为例,依托中心建设的学生社团促进科技创新活动成为有序行为,E唯协会现有1600余名成员,以电子制作、控制模型为主攻方向,学院科协面向高年级学生,在进一步拓展专业知识上为学生提供了平台。据中心主任赵旦峰老师介绍,为了扩大学生参与科技创新活动的受益面,中心还开设了以科技创新为主题的系列实践类特色公选课,“链条式”课程让全校各专业学生从入门开设,逐层升级,课程跨度从大一至大三,每年的选课宣讲会上,场面火爆,超过选课人数一倍以上的同学,常常是站在大教室的走道上聆听老师的介绍。在5年的时间里,中心总共承办或参办的国家级、省级赛事20余次,获得省级一等奖以上奖励23项。电工电子科技创新实践中心以学校研发的实验室开放管理系统为管理手段,实现了自助式、图书馆式的创新实验室管理模式,每天到创新实践中心开展科技创新的学生近百人。学生制作的《基于SOPC的微型四旋翼无人飞行器的设计》,在亚太区最高荣誉的2009 Altera亚洲创新设计大赛中脱颖而出,夺得大赛唯一特等奖。

规模的扩大让实验中心更具吸引力,同学们有的为了满足课程需要进入实验室,有的则为了满足好奇心。此外,学校给同学们配备了“课外导师制”,一支业务精湛、深受学生爱戴的课外导师指导团队在课上课下与学生一起,激发灵感,碰撞智慧。

对于实验中心今后建设的方向,电工电子实验教学中心主任赵旦峰老师说:今后主要是在凝练理念和构建文化,真正让大家热爱自己的事业,不汲汲于日常琐事,要更加注意工作的创新,与学校人才培养目标相适应。

管理系统:优化科学

先进的管理理念和手段是实验教学中心高效运转的保证。我校主动谋划实验教学中心管理的网络化、信息化平台建设。2007年自行研制的涵盖排课、选课、预约、门禁、上课、评分、统计,以及仪器设备管理和实验室开放等诸多功能的实验室综合管理系统投入使用,成为规范实验室管理、提高管理效率、支持实验室开放、方便师生应用的重要手段。截止目前,该系统点击率达到168万多次,日点击率达到1500人次,成为实验室开放和学生自主管理的基础,为学校的实验教学示范中心规范化管理及开放运行提供了可靠的保障。

学校实验室管理信息化建设成效受到全国高校同行的广泛赞誉和宣传推广,实验室综合管理系统被6所高校引进安装,并获得了2009年获省教学成果一等奖,受到了教育部高教司和省教育厅相关领导的肯定。

设备完善、管理规范、成果丰硕,学校高水平的实验教学平台已成为院校交流的重要“景点”。培养基础厚、视野宽、能力强、素质优的精英型人才,高质量的实验教学中心建设已成为学校精英人才培养体系中不可或缺的重要组成部分。

编辑:porchen  审核:OldMan
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