自制（改制）仪器设备，促进试验教学改革与创新

姚晓荣 叶兰洲

（吉林交通职业技术学院，吉林 长春 130012；中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130102）

实验室是进行实践教学、培养学生实践能力与综合素质、教师从事科学研究的重要场所，是实现培养高级专门技术人才的目标和学生顺利就业的必备条件，在培养创新型人才和发展科学技术中具有重要的地位和作用。随着职教改革进程的不断推进，试验教学在整个教学环节的比重越来越大，仪器设备是衡量实验室建设和水平的重要指标，加之学校十分重视对学生创新能力和实践能力的培养，自制（改制）仪器设备的开发具有非常重要的意义。

道桥工程学院实训中心建设较为完善，在培养学生和教学环节方面发挥了极为重要的作用，为科研成果的产生提供了有力的保障和设备支撑。道桥工程实训中心现正开出《道路建筑材料》、《工程地质与土质》、《公路与桥梁结构检测》、《交通工程技术》、《道路建筑材料实训》、《外业检测实训》等多门试验实训课程，每年承担着约60 个班级、近1800 名学生的试验教学任务。实验室设备使用率高，损坏率大，试验项目大多比较常规，实验教师由于承受繁重重复工作量的压力，在科研方面少有建树，技术能力有待提高。自制（改制）仪器设备把人才培养、试验教学改革、教师的科研、实验室建设和学校开源节流很好地融为一体,是培养创新实践型人才、提高实验教师素质和增强实验室建设地位的重要途径。

一、试验教学存在的问题

1、仪器设备使用率高，损坏率大

高职院校学生是面向工程生产第一线的，因此对动手能力有着较高的要求。而且在进行课程设置时，试验实训学时要求达到一定的学时比例。道桥工程学院实验室每年承担着约1800 名学生的试验实训教学任务。以《道路建筑材料》这门课程为例，每年基本上有24 个班的学生要在实验室进行建筑材料的试验，每个班分四组，而这门课程共有24 个试验项目，有时同一套设备还要在不同的试验项目间交叉使用，因此设备的使用率和使用设备的数量是非常惊人的。

试验教学时为了使学生更好的掌握试验内容，增强动手能力，一般在实验教师对试验步骤和仪器设备操作演示结束后，要求每一组的学生都能够亲自动手试验，掌握试验流程和方法，并能够学会仪器操作，有时一个试验项目中一台仪器设备就有十名同学分别操作许多遍。由于同学们都是第一次操作，尽管有老师进行了操作演示并进行了操作要领的讲解，但是在操作过程中依然会有由于操作不当或者是操作不规范而导致仪器设备出现故障，甚至有时仪器设备出现故障时不懂得及时处理继续使用，长时间累积下来，仪器设备损坏率较高，使用寿命缩短。

2、仪器设备维修困难，费用高

实验仪器设备是一类特殊的实验物资，由于仪器本身的特点，老化及磨损已是目前高校实验设备存在的普遍而又突出的问题。仪器设备使用一段时间后会出现老化及磨损的情况，需要对其进行定期维修和保养，才能保证仪器设备的高效运转。

由于大部分仪器设备都是购买后直接使用的，实验教师大多把精力放在教学上，对于仪器设备的维护保养能力欠缺，也不太懂仪器设备的工作原理，仪器设备出现故障不能自行解决；设备出现故障或损坏时多半通过报修，聘请校外的维修师傅进行修理，时效性和经济性较差，不仅时间较长，而且费用较高，这对于我们满负荷教学任务的实验室来说压力很大。

3、实验教师技术水平有待提高

在实验教师在试验教学改革和实验室建设过程中存在几个问题，一是随着高职不断扩招，学生数量增多，实验教师的教学任务繁重；二是多年来实验教师更愿意承担自己熟悉试验的教学任务，而职业教育改革促使试验教学内容不得不创新，多年积累的教学习惯使得学习能力减退，技术水平难以提高；三是在职称评定时，对实验教师的教学和科研成果要求较理论教师相对要低，因此在满足职称评定门槛条件的条件下，实验教师对教学改革和试验创新的积极性不高。这些问题从某种程度上影响了他们技术能力的提高，也制约着试验教学改革和实验室建设的进行。

二、自制改制仪器设备采取的措施

1、实验教师制定方案

自制改制仪器设备着重解决试验过程中原有设备存在的问题，并根据新开试验项目对试验设备提出的新要求由实验教师全程参与，指定设计方案，不同的试验组分别制定可行方案，邀请相关领域专家参与研讨。

2、学生参与设计

仪器设备方案确定后由学生动手绘制图纸，实验教师进行指导，并根据绘制出的图纸联系相关制造厂家进行设备成品制造。在仪器制造过程中选派教师和学生进行全程跟踪，了解仪器设备的构成、安装及每个细节的处理。在仪器设备进行调试时，老师和学生可以通过试验进行测试，确定仪器设备使用维修保养关键点，在仪器设备出现故障时可以自如应对。

3、成果转化

在仪器设备方案确定后，为了能够在相关同类院校推广，需要将其转化为知识产权，如专利等，适时转化为经济效益，并根据自制改制仪器设备对试验教学的促进，进行相关课题研究，在全校范围内推广研讨自制改制仪器设备的必要性。

4、成果进行奖励

根据学校制定的科研奖励办法和绩效考核办法，对公开专利、发表论文、出版教材、课题立项以及仪器设备自制改制的课题组和个人进行奖励，从而调动工作积极性。

三、自制(改制)仪器设备对试验教学改革的作用

1、增强试验效果，提高试验效率

自行研制或改制的仪器设备可以根据教学过程中遇到的问题有针对性的进行设计，教学效果得到较大幅度提高。以马歇尔试验为例，在进行沥青混合料搅拌时，需要先加热搅拌集料，然后加入加热好的沥青，最后加入矿粉。沥青用量对于沥青混合料路用性能的影响较大，如何能把设计数量的沥青以最快的速度加入到搅拌锅中对于学生的要求非常高，有时为了保护学生们的安全实验老师都亲自操作。而且称量沥青时，为了加入准确数量的沥青，需要反复加几次才能达到设计值，可能仅在这一个环节就浪费许多时间。基于此类情况，我们正在加工一种直接可以加热并准确称量沥青的装置，其可以固定在搅拌锅上，只要设置好数值可以实现自动化。这套设备的开发，将大大缩短试验时间，提高试验效率，增加试验的安全性。

2、促进试验项目更新

自制（改制）仪器设备的进行，促进了试验教学体系、试验教学内容的变化,开出与时俱进的试验项目，甚至可以根据试验项目的需要，将试验设备进行功能扩展，实现试验项目的整合，只有这样,才能适应国家对创新型人才培养的要求。

3、提高教师技术水平，调动工作积极性。

试验仪器设备在自制（改制）过程中，实验教师需经常研讨技术方案，解决技术难题，将其应用到试验教学中。自制（改制）仪器设备随之转化为知识产权，如专利、科研课题等，在学校科研奖励、年终绩效考核和职称评定时这些都是非常重要的业绩成果。而且仪器设备自制（改制）完成后，教师对仪器设备的每个功能和结构都了解，当仪器设备出现故障时也可轻松解决，从而将仪器设备维修保养困难的难题一并解决。因此仪器设备自制（改制）的过程，不仅提高了试验教学质量，提高了实验教师的技术水平和工作积极性，也有利于团结实验教师队伍，促进实验室高效管理。

4、增强学生的创新能力和实践能力

自制（改制）仪器设备学生全程参与，对学生而言是创造性的学习过程。不仅使学生了解了产品研发的全过程，懂得了仪器工作的原理，更对试验内容有了更深的理解，真正体会到了知识运用于实践的乐趣,激发了创造兴趣,提高了创新能力和科研能力,以及实际动手能力。

5、节约成本

自制(改制)仪器设备有自己的知识产权，没有过多不必要的功能，而且购买时省掉了一些不必要程序花费的费用，因此大大降低了成本。另外，自制(改制)的仪器设备是由实验室老师自己研制出来，因此在维修保养上无需再花费过多的费用，这在学校开源节流的大环境里，无疑是非常有意义的。

结语

随着职教改革进程的不断推进，不仅要努力发挥道桥工程技术专业群的引领师范作用，更要努力培养具有创新和实践能力的高水平专业技术技能型人才,更需在学校各方努力支持下，以教学改革为契机，不断进行试验教学改革与创新，试验仪器设备的自制（改制），可以改善目前仪器设备使用率高，损坏率大、保养维修困难且维修费用高的现状，充分调动实验教师的工作积极性，并提高了学生的创新和实践能力。希望自制(改制)仪器设备能够持久进行，激发团队活力，促进试验教学改革不断进行。