实践科学发展,提升实践教学整体水平

张景异 杨云川 赵 晖

摘要:“实验技术基金”的设立和有效实施,充分调动了广大教师参与实验室建设和实践教学改革的积极性,引导教师将先进的技术或科研成果转化为实践教学内容或手段,推动了现有设备的改造和功能提升,节省了资金,形成了完善的评审指标体系和管理办法,提高实践教学水平和质量,探索出一条可持续提升实践教学整体水平的新途径。

关键词:实验技术基金;实践教学;质量

中图分类号:G642 文献标识码:B

实践是知识向能力转化的有效途径。多年来学校在实验室条件建设和实践教学改革方面不断探索,创新机制,设立并科学管理了“实验技术基金”,取得了切实的效果。

1问题的提出及解决问题的思路

实践教学是培养学生创新精神和实践能力的主要途径。当今各高校都十分重视加强实验室建设和深化实践教学改革,但在实践教学的改革和发展过程中还不同程度的存在下列问题:一是各类高校,尤其是理工类高校都有自行研制实验仪器设备的经验和基础,但很多做法都是教师或基层单位的自发行为,大多尚未形成完善的管理办法和长效激励机制;二是实验设备的改造与提升、特色实验设备的研制、国外引进设备的配套、实验项目的更新等,缺少相应的建设机制和制度性的资金保障;三是特色专业的建设,需要构建特色的实践教学内容与体系,需要特制的实验装置,但市场上设备难以全面满足教学要求,旧有的运行体制缺少将教师的科研成果和工程应用转化为实践教学内容、方法和手段的内在动力。

为有效解决上述问题,我校按照科学发展观的要求,坚持以人为本,从政策激励和完善机制入手,充分调动广大教师参与实验室建设和实践教学改革的积极性,着力探索实践教学改革和实验室建设的新途径。经过多年的改革与实践,我校设立了“沈阳理工大学实验技术基金”(以下简称“基金”),旨在改善实验条件、更新实验内容、提升实践教学效果、提高管理效率和教学水平。从制度建设和资金保障上,鼓励教师、实验技术人员研制、改造具有特色并满足培养目标需要的实践教学装置或软件,改革实践教学内容与手段。“基金”立项与教改立项有机结合,形成了学校全方位的教学改革运行体系,使理论教学改革、实践教学改革、实验室建设统筹兼顾协调发展。

2创新机制,探索了实践教学改革和实验室建设的新途径

多年来,我校一直坚持“实施工程教育,突出工程实践和社会实践”的人才培养模式,必要的实践教学条件和先进的实践教学内容体系是该模式顺利实施的重要保障。为更好地培养学生的创新精神和实践能力,我校多渠道加强实验室建设和校内外实践基地建设,改革实践教学内容、体系与手段,探索实践教学改革与建设的新途径、新机制。为此,学校每年投入50万元专项资金设立“沈阳理工大学实验技术基金”,其立项范围为:①开发、自制具有特色的实验设备;②现有实验设备配套、改造或功能提升;③实践教学与管理方面的软件开发;④实验室建设、实践教学内容与方法改革的课题研究;⑤有利于培养学生创新精神和实践能力的其它项目等。“基金”结题验收后,对效果好的项目再从实验室建设经费中给予多套批量制作的经费支持。

“基金”以立项的方式实施,学校不断总结经验,完善管理制度,制定了《沈阳理工大学实验技术基金管理办法》(含评审指标体系)等规章制度,明确了立项原则、审批与管理、经费使用、验收与结题等要求。学校每年根据教育部、省教育厅有关文件精神,结合学校具体情况,发布《实验技术基金立项指南》,教师根据指南要求结合本单位的设备、实践教学需求提交立项申请,学校组织校内外专家进行立项评审,评审不但决定立项与否,还对项目方案或技术路线提出改进建议,改进后,项目负责人与学校签订立项合同。“基金”项目完成质量高、效果显著的,学校分情况给予表彰和奖励并推荐参评省级以上教学成果奖。“基金”的成果也是教改成果,是教师职称评聘的依据之一。

经过几年的探索与实践,我校形成了完善的“基金”管理办法和结题、评奖、与职称评聘挂钩等有效激励机制,形成了学校及学院重视,教师参与积极性高,评审体系和评审过程科学严谨,结题验收严格,使用过程及时跟踪,应用效果显著的良好局面。“基金”的实施在实验室建设和实践教学改革发挥了巨大作用。

3“基金”实施成效显著

3.1“基金”推动了现有设备的配套、改造和提升

通过“基金”项目的支持,改造了现有的设备,提高了设备性能,节省了资金,提升了实验效果。

“基于PROFIBUS总线的机电液一体化实验系统的研制”是将一台即将报废的液压设备,改造成基于实现现场总线、主站和从站之间任务合理划分、协调控制的、实现了机电液控制的机电一体化的综合实验装置,可完成液压、PLC、数字PID及动态特性分析、监控与检测等实验。

“程控交换机二次开发及利用”项目,利用淘汰的两台电话程控交换机,经技术改造和功能扩展后,使学生能够身临其境的控制操作程控交换机。此项目改造更新实验项目13个,其中多个实验项目属于综合性、设计性及创新性实验。该设备还可应用软交换技术,与卫星数据通信网、网络状战术无线通信网进行计算机模拟和仿真。与国内其他高校“程控交换原理”实验采用模拟实验装置相比,具有很大优越性,取得了非常好的实验效果。该项目为学校实验室建设达到同样效果节约资金约80万元。

我校国家级“沈阳中俄科技合作基地”从俄罗斯引进了多台先进设备,我校教师通过“基金”立项,对相应设备进行配套或改造,使之更好地服务于本科教学,节省了大量外汇,开发了研究性、创新性实验。

3.2“基金”支持了实验设备的研制,弥补了市场化实验设备的不足

机械学院教授针对学生在传感器等学习过程中感觉抽象、缺乏真实感,只见原理不见实物、只有原理图不易理解等问题,利用“基金”立项研制了两套“多种传感器演示实验系统”,该系统是便携式传感器综合实验仪,几乎包含了课堂教学中常用的所有30余种传感器,能带入课堂为学生边讲解边演示且可让学生自己动手做实验,极大地提高了学生的感性认识和学习兴趣,加深了学生对理论知识的理解和掌握,已用于三届学生相关课程的教学。市场上的产品无法满足上述教学需要,这些装置也为学生的课程设计和毕业设计提供了很好的实践环境,提高了教学质量。通过这样的实验条件和实验内容、手段培养出来的学生,其实践能力强,特别受用人单位的欢迎,学生反馈效果很好。

以我校国家级特色专业——“探测制导与控制技术”为代表的武器类专业,是我校重点建设、体现兵工特色的武器类专业群 ,“基金”也重点扶持该专业群的教学设备研制,弥补了常规渠道实验室建设的不足。

3.3 “基金”引领实践教学改革,将先进的技术或科研成果转化为实践教学内容或手段

信息学院教授根据多年的科研成果,完成了“网络化测控系统实验装置”基金项目,研制的装置可支持15个新实验(其中有8个属于综合性、设计性实验),实验内容先进,覆盖应用主流技术。经毕业设计工作训练,使用过该系统的测控专业学生在编制程序或应用方面明显优于其他同学,有多名学生因为掌握了由该装置训练的组态软件、测控系统组网技术而找到一份理想的工作。

由机械学院研究的“电动机现场动平衡实验系统”、“滤波器频响函数测试实验系统”项目,分别制作了8套实验装置,用于学生的相关课程的实验教学,把正在机械领域应用的先进技术变为实验内容,实验装置和实验内容独具特色。

通过政策激励,优秀教师的带动,“基金”引领了实践教学改革方向,改进了一批理念先进、构思巧妙,内容丰富、能够切实服务于学生创新实践活动的实践项目,打造了有益于实施研究性学习、探索性教学和基于问题学习的实践平台,促进了学生将知识转化为能力。实习、课程设计环节也因“基金”的引领和推动,从内容安排到过程组织都有很大改善,成效显著。化工学院的教师通过“基金”项目,将科研成果与工艺过程结合,设置了独具特色的、有别于实习和课程设计的、具有工程实践背景的实验专用周。

3.4 “基金”促进了学生课外科技活动的开展,提高了学生能力

参与研制“基金”项目或是使用“基金”完成的设备,培养了学生从事科学研究的兴趣。通过与“基金”项目相关的学习和研究,学生公开发表学术论文50余篇,其中部分论文还被国际三大检索机构收录。

“基金”完成的实验装置,为学生课外科技活动提供了条件,据不完全统计,学生在业余时间利用这些仪器、设备从事学习、训练后,参加大学生电子设计竞赛、机械设计大赛、力学竞赛、大学生创业大赛、机器人大赛等200多人次,获奖60多人次。

4推广应用前景广阔

“基金”的设立和实施,是通过制度和运行机制的创新,为师生参与实验室建设和实践教学改革提供了制度保证和资金保障,充分调动了广大教师参与实验室建设和实践教学改革的积极性,探索出一条加强实验室建设,提升实践教学整体水平的新途径。

“基金”的设立和实施,是通过方法和手段的创新,促进教师研制或改造设备,节省资金,满足了特色教学的需要,有力地将教师的科研成果转化为实验项目、教学内容或实验教学产品,实现了产学研的结合,拓宽了实验室建设和实验教学改革的渠道。

“基金”实施过程中,由问题的提出到成功实践,经历了由点及面的实践过程,形成了系统的操作程序和管理制度。“基金”的设立和科学管理,将实验室建设和实践教学的各个方面统筹兼顾、综合提高,锻炼了教师,培养了学生,体现了以人为本科学发展的要求,它将持续地提升实践教学的整体水平。若推广和应用,有助于改善实验条件和深化高等学校实践教学改革,推动实践教学质量的提高,这在全国上下普遍重视实验室建设和实践教学改革、重视学生创新精神和实践能力培养、重视质量工程实施的今天,具有重要的现实意义和很好的推广价值。