依托实验教学中心进行学科基础实验平台系统规划与建设

李忠新，左建华

（北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）

依托实验教学中心进行学科基础实验平台系统规划与建设

李忠新，左建华

（北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）

制定实验室建设规划是实验教学中心建设工作的重要环节。依托地面机动装备实验教学中心建设，参考兄弟院校实验教学中心的成功建设经验与先进理念，从实验室整合重构、优化实验教学体系、加强实验室开放、加强实验队伍建设与推进信息化建设等方面对学科基础实验平台进行了规划设计，为建设高水平的学科基础实验公共服务平台提供了技术指导。介绍了学科基础实验平台在建设过程中为保证实验平台可持续发展采取的一些保障措施。

学科基础实验平台；实验室规划；实验教学中心

为进一步加强专业和课程建设，加强实践教学改革，完善教学管理体制和运行机制，深化人才培养模式改革，促进教学质量和教学效果不断提升，北京理工大学机械与车辆学院整合资源统筹规划成立了地面机动装备实验教学中心，2012年8月经教育部批准为“十二五”国家级实验教学示范中心。深刻领会国家级实验教学示范中心的内涵，充分利用各种资源优势与政策支持，做好实验教学中心乃至各子实验室的科学系统规划，是实验教学中心完成建设目标与可持续发展的基础。实验室建设规划必须具有超前性、准确性和科学性，制定全面、高效的规划是建设高水平实验室的前提，规划既要求真也要务实［1］。

1 顶层设计：统筹规划，集中建设与管理

实验教学示范中心的建设是一项系统工程，深刻领会其内涵是建设实验示范中心的关键。实验教学示范中心的基本特征：实验教学示范中心是实验教学的大型公共平台；对相同学科或相近学科课程覆盖面大；实验室仪器设备、实验手段先进，具有足够的规模；实验教学理念先进，实验教学项目改革成效显著；具有示范辐射作用［2］。

地面机动装备实验教学中心（以下简称中心）以车辆工程、地面武器机动工程、热能与动力工程、机械工程及其自动化、工业工程、交通工程和机械电子工程7个专业的实验教学和科研基地为依托，通过统筹规划，融合7个本科专业的优质教学实验资源，打通科研壁垒，加强教学科研协同，联合相关企业，搭建四大实验教学平台（如图1所示）：针对共性的跨专业学科基础实验平台、完善突显各领域特色的专业知识实践平台、支撑学生创新创业的创新训练实践平台和瞄准社会服务的综合运用实践平台，构建多层次、渐进式的系统认知与感知、全面实践能力培养和全程化创新能力培养并重的实践教学新模式。

图1 地面机动装备实验教学中心实验平台体系

2 学科基础实验平台建设规划设计

2.1 实验室整合重构，集中建设高水平共性基础实验平台

传统的实验教学模式是基于细化学科专业分类的，其特点是以理论课为主线设置实验，在这种模式下的许多实验室功能单一，导致实验内容受到局限，实验项目及内容依附于理论课程，形成窄而全、层次单一的小系统，相关课程的实验内容重复、学生自主性实验项目数量少、内容过于简单陈旧。这种小而全、资源利用率低、管理体制落后的模式造成了人、财、物资源的重复投入，已不能适应现代大学实验教学改革的趋势［3］。改变传统、分散、小而全的实验室建设形式，在整合、盘活存量实验资源的基础上，建设功能相对完善、空间布局相对集中，可支持多个相近学科和专业的实验大平台［4］。

学科基础实验平台是为满足机械与车辆学院专业基础实验教学需求而搭建的实验教学公共服务平台，即根据不同专业共性实验教学需求，将原有教学实验室进行合并，整合为5个实验教学公共服务子平台（如表1所示）。中心通过学校与学院支持，将学科基础实验平台集中于1号教学楼4层，面积约1 000m2，统一布局规划，集中建设，有利于提高学科基础实验平台的建设水平。

表1 学科基础实验平台配置与服务体系

表1中各实验平台支撑课程显示，由于专业不同，各专业都开设有相同或近似的课程，其实验教学环节与要求也类似，分专业分别建设必然导致资源分散、重复建设、难以提高水平等问题，也体现出了实验室整合重构，集中建设高水平共性基础实验平台的必要性。

2.2 创新实验教学理念，优化实验教学体系

实验课程体系是体现培养目标和专业规格，以学习实验技术理论和培养能力为主要功能的实验课程组合系统，并经过实践检验不断修正，最终形成最佳方案［5］。根据面向21世纪新课程体系“厚基础、宽口径、高起点”的设想，在实验课程体系的建立、教学内容的安排等方面体现出层次性，以满足学生个性的发展需要，同时遵循学科知识体系和专业课程特点，注重课程之间的内在联系，最大化地实现实验教学的目标［6］。

根据学科基础实验平台的共性基础实验教学服务功能的定位与我校的实验教学现状，学科基础实验平台实验课程体系建设的目标：通过创新实验教学理念，改革实验教学手段与方法，充实丰富实验教学内容，优化构建多层次模块化的实验教学开放体系。

图2中，各个实验子平台构建了2种类型、5种层次的模块化实验课程体系。其中基础实验作为一门独立的实验课程服务于相关的课程教学实验，每个子平台均可开始1～2门基础实验，相关课程的学生根据教学大纲要求选作完成基础实验课程的实验模块即可。以机电控制实验平台为例，可开设“控制理论基础实验”独立课程，包括有时域分析、频域分析、控制器设计、动力学建模与分析、机电系统动态过程分析、抗干扰分析、状态反馈、PID控制器设计与参数调节等多个实验项目，并将这些实验项目分为认知、研制、综合、设计、创新等不同的层次，不同专业或课程的学生在进行实验时，按照教学大纲要求选作完成若干个实验项目即可。

图2 实验课程与教学运行体系

2.3 实验室全面开放，以开放促进发展

实验室开放是实验教学改革的重要内容。它能够充分利用实验教学资源，为学生提供自主发展和实践锻炼的空间，激发学生的自主学习热情和创新观念，培养学生的务实作风、创新思维、实践动手能力和创新能力［7］。

学科基础实验平台将在信息管理系统的支持下，从实验资源、实验内容和实验时间3个维度逐步推进各实验平台的全面开放。如图3所示，资源、内容和时间3个维度的开放相互依存，相互影响，共同形成了学科基础实验平台的全方位多层次开放体系，并实现了培养与锻炼学生能力、提高实验教师队伍自身水平、提高实验室资源利用率、提升实验室建设水平等多方面的双赢。

2.4 加强实验队伍建设，保障实验室运行

图3 学科基础实验平台开放体系

高水平的实验队伍是提高实验教学质量的关键，也是实验室建设的核心。高校要创一流，不仅要有高水平的教师队伍，也需要高水平、高素质的实验队伍作为支撑。与此对应的是，高校实验队伍建设情况却不容乐观，主要表现在［8－10］：实验队伍职称、年龄、学历结构等不尽合理；学校对实验队伍不够重视，实验队伍地位较低；工作成绩得不到尊重，积极性不高；对实验队伍的考核针对性不强；实验课安排不合理；在管理上陷入了“重物轻人”的误区；实验队伍管理制度执行不力等。

此外，许多高校实验室管理者正面临一个突出的矛盾：实验工作量加大、任务加重与实验技术人员编制难以解决的矛盾。

学科基础实验平台实验队伍建设规划必须正视这些问题，通过多种渠道加强实验队伍建设：

（1）建立灵活的用人机制：效仿清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工程大学等学校的做法，采用专职实验指导人员＋（学生）助理实验员的模式充实实验队伍。

（2）多方筹措资金，加大实验队伍建设的经费投入和提供更多的培训交流机会。

（3）完善实验队伍考核机制，强化实验队伍激励机制。

（4）加强实验室文化建设，营造积极向上、崇尚科学、文明和谐的实验教学环境。

2.5 推进信息化建设，提高实验室管理效率与水平

传统实验室管理模式已经无法满足目前高校实验课程安排的需要，在有限的人员编制下，如何提高实验室管理效率是解决当前问题的关键。实验室信息化建设的目的是将教学资源、教学软件、实验室仪器设备等采用现代化的手段加以科学管理，为实验室管理者提供有效的网络管理环境，为教师提供有效的网络教学和科研环境，为学生提供有效的网络学习环境［11－12］。

中心将从学科基础实验平台的实验教学运行与管理入手，推进教学中心的信息化建设。学科基础实验平台信息化管理平台将包含以下模块：教学中心门户网站、安全培训考试系统、实验管理与信息统计系统、实验室开放管理系统和实验室仪器设备管理系统。

3 多措并举保持学科基础实验平台的可持续性发展

3.1 加强行政管理

为了加强教学中心的管理与运行，机械与车辆学院成立了系级单位——学科基础实验与创新中心，专职负责教学中心学科基础实验平台和创新训练实践平台的建设、运行与管理。学科基础实验与创新中心同时隶属于地面机动装备实验教学中心。

3.2 加强实验教学质量监督

学科基础实验平台在学院行政的支持下，成立了若干跨专业的实验平台教学督导组。该督导组区别于传统的教研室概念［13－14］，没有固定的办公场所与人员，而是由各实验平台所服务课程的任课教师组成，其主要任务是组织编写实验教材，与实验技术人员一起在每学期末对该学期的实验教学情况进行总结分析并对下学期的实验教学进行改进调整。

3.3 加强实验队伍建设

教学中心与学院采取了多种措施加强实验队伍建设：

（1）派出骨干实验技术人员参加国内各种研讨交流会。

（2）派出骨干实验技术人员到兄弟院校的实验教学示范中心进行参观交流。

（3）鼓励支持实验技术人员积极参加各种类型的教改项目，包括实验技术人员作为负责人申请学校教务处的教改项目及实验室与设备管理处的实验室建设软课题、自制仪器设备立项申请等。

4 结束语

学科基础实验平台作为地面机动装备实验教学中心的重要组成部分，是根据不同专业共性实验教学需求而搭建的实验教学公共服务平台。学科基础实验平台建设规划的科学性系统性及其平台建设的顺利实施，对于实现地面机动装备实验教学中心的建设目标与培养目标有着至关重要的作用。

（References）

［1］高明松.新形势下高校实验室发展与建设规划的探索［J］.实验技术与管理，2007，24（11）：140－142.

［2］罗正祥.实验教学示范中心的建设与思考［J］.实验科学与技术，2008，6（1）：1－3.

［3］白忠喜，胡卓君.基于资源整合共享的实验室重构及其管理［J］.实验室研究与探索，2007，26（8）：110－122.

［4］丛蕾，蒋家慧，刘智军.高等学校骨干学科教学实验中心建设的探索与思考［J］.实验技术与管理，2012，29（11）：119－122.

［5］赵建华.实验课程体系建设的系统思考［J］.高教探索，2005（3）：58－62.

［6］王革思，赵旦峰，张朝柱，等.《模拟电子技术》实验课程体系的研究与实践［J］.实验科学与技术，2012，10（5）：99－102.

［7］齐昕.完善实验室开放管理构建创新实践平台［J］.安徽工业大学学报：社会科学版，2010，27（3）：142－143.

［8］杜奔新.研究型大学实验队伍建设的探索与实践［J］.北京航空航天大学学报：社会科学版，2012，25（6）：112－115.

［9］徐晓忠，徐小军，杨潮.高校实验技术队伍建设的现状与对策［J］.中国高教研究，2005（7）：50－51.

［10］安小六，邹小红.加强实验队伍建设增强高校实验室软实力［J］.西南师范大学学报：自然科学版，2010，35（1）：229－232.

［11］文斌，黄小虎，高稳猛.利用信息化技术提高实验教学水平［J］.重庆工学院学报：自然科学，2007，21（12）：175－177.

［12］郭乐明.教学实验室信息化管理研究与建设［J］.中国现代教育装备，2010（7）：125－127.

［13］熊岚.高校教研室功能的回归与重建［J］.现代教育管理，2010（6）：33－35.

［14］汪时武.抓住教研室管理工作特点 推进教研室全面发展［J］.科教文汇，2011（24）：185－186.

Planning and construction of discipline foundation experimental platform relying on experimental teaching center

Li Zhongxin，Zuo Jianhua
（School of Mechanical Engineering，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081，China）

The laboratory planning is an essential part of the construction of experimental teaching center.Relying on the construction of the experimental teaching center of mechanical engineering and reference to the successful construction experience and advanced ideas of other colleges and universities，the planning of discipline foundation experimental platform has been carried on from the aspects of laboratory restructuring，optimizing experimental teaching system，the laboratory opening，the construction of laboratory team，promoting informationization construction，etc.It has provided technical guidance for the construction of a high level discipline foundation experimental platform of the public.Some of the positive measures for the sustainable development of discipline foundation experimental platform are also introduced.

discipline foundation experimental platform；laboratory planning；experimental teachingcenter

G642.0

B

1002－4956（2014）1－0131－04

2013－05－23

李忠新（1979—），男，山东烟台，硕士，讲师，主要从事机械制造专业实验教学及实验室建设与管理研究.

E－mail：lzx30526＠bit.edu.cn

职业技术教育