卢孔宝
(浙江水利水电学院机械与汽车工程学院,杭州 310018)
实验教学示范中心是培养学生工程实践能力、工程创新能力的重要场所[1]。对于理工科类的应用型本科院校,实验教学示范中心更是学校的重点建设方向之一[2-3]。随着实验教学示范中心建设持续推进和“互联网+”技术普及,师生对于实验室管理的开放、智能化、综合化要求越来越高,迫使实验教学示范中心由传统管理模式向先进的、现代化管理模式转变。
机械工程实验教学示范中心通过引入“互联网+”门禁管理系统、招募社团入驻实验室,聘请优秀学生担任实验室“管家”“技术顾问”、深化校企合作聘请企业工程师、骨干技术员融入创新创业指导、递进式闯关晋级等开放式管理模式对学生的实践创新能力、综合素养进行培养。通过探索与实践总结出符合应用型本科院校以创新能力培养为主导的管理模式。
机械工程实验教学中心于2015 年被评为浙江省实验教学示范中心。中心现有仪器设备约1 700 台套,设备总值达2 100 万余元,实验室面积约8 500 m2。中心主要由机械基础、机电工程、先进制造技术、现代车辆技术、材料工程、泵站综合性能测试实验室等6 个一级实验室28 个二级实验室组成,通过专、兼职教师协同管理。中心秉承SWN-CDIO-E 教学模式,采用开放式管理模式,通过构建“基础、设计、综合、创新”四层次递进式实验教学体系,开展“项目制理实一体化教学、课程+作品+竞赛、虚拟仿真与实物操作相结合、校企深度融合、自主开发仪器设备”等实践教学方式,为学生的实践创新能力、综合素养培养和提高创造良好的条件。
中心以培养学生实践创新能力、综合职业素养为目标,积极探索实验室开放管理模式[4]。近3 年来每年申请进入实验教学示范中心的自主学习的师生达800 人次,师生经自主申请,由教学中心审查,进行数据分析后优化调配。通过闯关递进式循序渐进提升技能、创新能力,从构思、实施、运作等素质训练,不断提高综合素养,所研发的创新作品、创新案例,反哺教学。为减轻实验管理人员的工作量、提高教学中心服务质量,鼓励学生科技社团入驻实验室,聘请优秀学生担任实验室“管家”“技术顾问”,承担部分繁杂的日常管理事务。引入优质的企业与实验教学中心进行深度产教融合,秉承资源共享理念,达到互惠互利目标:企业在实验教学示范中心建立产学研基地,共享资源,师生共同参与产品开发及测试;教学中心聘请工程师、技术骨干融入创新创业活动;对师生进行业务培训,提升综合素养。中心开放管理构架如图1 所示。
示范中心采用人脸识别、指纹识别的智能化管理技术升级实验室的门禁系统,对专业性较强的实验室采用指纹识别技术对设备进行管理,经专人指纹识别授权后方可实现对设备仪器的通电和使用。通过智能管理系统不仅有利于对实验室、设备仪器使用率进行数据统计,而且还便于对申请者进出实验室、使用设备情况等进行数据分析[5]。同时也为教学中心调配优化方案提供有效数据。
图1 实验教学示范中心开放管理构架图
中心发挥二维码功能,对每个设备基本介绍、设备使用方法、工量器具规范摆放等以3~5 min的视频微课堂形式进行讲解。学生通过设备上对应的二维码即可获取微课堂视频,达到自学目的,并可进行反复观看。师生离场时实验室“管家”对设备、工量器具等按视频要求进行验收,并给予相应评价,大大减轻了实验管理人员重复累赘的工作。
示范中心的开放实验主要有基础认识型、专项技能训练型、综合素养训练型、教师科研等四大类,其中依托各级各类学科竞赛、科技创新项目、教师科研项目的申请者数量达80%以上,几乎涉及所有的二级实验室。由于教学示范中心专职管理教师数量较少,每年800 人次申请者给开放管理带来了巨大的挑战[6]。教学中心联合学院学工部门经自主申报、答辩、评审等流程挑选出机械创新工作室、智能机器人创新协会、创意车辆兴趣俱乐部、智能制造协会等4 个学生科技社团入驻相关实验室,协助开放管理。聘请社团主要负责人为实验室“管家”,负责实验室安全管理、实验室环境管理、常规事项登记及反馈等工作,并授予其一定权限;聘请业务水平高、技能达标的优秀学生为“技术顾问”,负责实验室设备的指导、技术支持、维护管理等工作,并授予其设备仪器的指纹权限。通过科技社团入驻的力量,一定程度上解决了专职实验管理教师少、开放管理任务繁重的问题[7]。使实验管理教师有足够的时间和精力,挑选优秀的项目孵化成开放训练项目,开展开放式管理顶层设计与管理研究。
中心借助位于经济技术开发区的有利位置,积极对接企业,寻求实际项目为出发点,提高师生发现问题、解决问题的能力。经过双方考察、评审、意向达成、签订产学合作等环节,最终与杭州予晨机械有限公司达成深度校企合作模式。以基于视觉的钣金件自适应切割关键技术研究为载体,为师生搭建企业真实案例桥廊,解决企业实际所需。企业利用学校资源优势,引入企业选派工程师、技术骨干与教师、学生共同进行研发[8-9]。研发项目涵盖机械制造技术、电气控制技术、机械装配与调试技术、视觉处理等技术,为师生实践创新能力培养提供条件;为师生在实验教学中心衍生科技项目提供方向。为加强实验教学示范中心师资力量,聘请企业工程师、企业技术骨干为兼职教师,为学科技能竞赛把脉,强化训练师生的实践创新能力,校企深度的合作模式达到校企预期双方互惠双赢的目的。
中心通过互联网对全校师生发布开放实验室项目及仪器设备,接受全院师生的预约,经过审查及优化调配后给有资格进入开放实验室的师生设置账号,账号可根据申请者掌握技能情况及考核指标等进行动态调整等级。申请者凭账户登记可以从基础设备认知、基础技能训练到专项技能、综合技能项目进修,为科技创新制作、孵化奠定坚实基础,循序渐进提升自身的实践创新能力和综合职业素养[10]。闯关式考核内容及管理人员配置如表1 所示。
表1 闯关式考核内容及管理人员配置表
示范中心开放管理为学科技能竞赛提供了硬件资源、活动场所的保障[11]。近3 年来借助示范中心先进制造技术、机电工程、机械基础等实验室的资源优势,开展机械创新设计、创意机器人、机器人等学科技能竞赛获省级一等奖6 项,省级二等奖8 项,省级以上奖项累计21 项;学生创新训练项目立项数及质量明显得到提升,其中国家级大学生创新训练项目9 项,浙江省新苗人才训练项目6 项;以学生为第一发明人授权发明专利3 项,授权的实用新型专利12 项,软件著作权3项;以学生为第一作者公开发表论文10 余篇,其中核心论文2 篇;以学生为主导开发机械类课程教具5台套。
实验教学示范中心的开放管理助力教师教学改革、科研新突破[12]。中心为教师的教学改革、科研等提供服务,近3 年来借助示范中心平台获批省级教学改革项目2 项,立项浙江省科技厅项目4 项;借助中心开放管理模式申报的“以学生创新实践能力为导向的数控实训教学改革探索与研究”获浙江省高校实验室工作研究成果二等奖1 项。
实验教学示范中心开放的管理模式为接待国内院校外交流合作提供便捷、为企业行业的培训提供硬件保障,为教师出版专著教材提供服务。近3 年来接待了包括白俄罗斯国立技术大学、乌克兰基辅国立建筑大学等数所境外学校学者的交流、访问,为拓展国际化联合培养研究生奠定了坚实基础,接待了国内同行院校,包括浙江理工大学、中国计量学院、杭州师范学院等数十所高校的专业负责人、骨干教师的参观交流,为校际交流合作开辟了道路[13];依托教学示范中心泵站综合性能测试实验室、先进制造技术实验室的资源为杭州金宇电子有限公司、杭州予晨机械有限公司等数十家企业进行了行业培训工作;依托教学示范中心的资源出版浙江省“十三五”新形态规划教材1 册,校级规划教材2 册,其中由机械工业出版社出版的《数控车床编程与操作图解》教材,已第3 次印刷销售量突破6 000 册。实验教学中心的建设、开放管理起到了一定的示范和辐射效果[14]。
在互联网飞速发展的当代,实验教学示范中心的开放管理需要不断完善及优化,才能减轻实验管理人员的工作量,同时也能更好为师生提升实践创新能力、提升职业综合素养提供服务。依托省级实验教学示范中心探索的结合互联网+理念技术、学生科技社团入驻实验室、引企业入校深度校企合作互惠双赢、闯关式递进提升职业素养等开放管理模式已初步取得了阶段性的成果,该成果可为下一阶段的研究与探索奠定良好的基础,同时也能为同类院校实验室开放管理提供一定的参考。