贾 赟,陈 坚,陈霖周廷
(贵州理工学院航空航天工程学院,贵州 贵阳 550000)
高校实验室是高校实验实践教学环节中不可缺少的重要场所,是培养符合经济社会发展需求的应用型、综合型、创新型人才的重要基地[1]。飞行器制造工程专业理论性和实践性要求都比较高,急需通过建立专业实验室,培养和锻炼学生的动手实践能力和学生的创新意识,基于客观需求,我校对飞行器制造工程专业实验室的建设模式进行了探索和实践,该实验室的建设为飞行器制造工程专业的人才培养、师资建设、学科建设、实践创新等方面起到了重要作用。
贵州理工学院2015年获批飞行器制造工程本科专业并于同年开始招生,实验室建设要在学生在开展专业实验前完成建设工作,所以建设周期极短,但是由于实验室建设过程中涉及选址、水电和基础改造、设备采购招标等必要环节,客观上建设周期长,需要投入的资金很大。作为地方性应用型新建高校,地处西部经济社会较不发达地区,地方能给予学校的财政支持较少,因此实验室建设所需经费主要依靠上级财政拨款,与国内开办同专业的重点院校而言,实验室的建设首先面临着资金和建设周期的大问题。
由于地方院校财力有限,在实验室建设上,不能像国内开办同专业的重点院校那样做到面面俱到而又重点特色突出,那么就不可避免的存在这实验室发展定位的问题,将有限的实验室建设资金投入到大而全但无特色的以满足本科教学为主的实验室建设中?还是在满足教学的基础上建设发展特色的实验室?在建设初期也是面临抉择的大问题。
学校作为新建院校,实验管理人员和指导教师队伍的建设缺乏相关建设和管理经验。为了充实和加强师资队伍,学校通过社会招聘和人才引进等方式招聘了大量的博士、硕士,部分教师进入到实验管理及指导教师队伍中,一方面大部分教师系院校应届毕业生或社会人员,没有从事过实验室运行、管理、仪器设备操作维护等方面的工作,严重缺乏相关经验,不能够快速有效地从事实验室的相关工作,另一方面从事实验室运行、管理的技术人员存在着人数不足的问题,对实验室的建设影响不利。
尽管面临建设周期短、地方高校筹集资金困难、师资较薄弱、经验不足等多种不利因素,但是针对以上不利因素及相关问题,围绕着如何建设与专业人才培养相适应的实验室这个中心问题,学校及二级学院统筹规划,采取了以下措施促进实验室的建设工作。
实验室发展建设之初,邀请外校和行业专家研究并制定了实验室建设项目库、建设发展规划,对要建设的实验室的数量、功能、服务对象、可开展的实验项目进行了规划和论证,对主要采购仪器设备做了前期充分的市场调研,按照已经论证的实验项目库和规划有序建设,最大程度上避免了在经验不足的情况下出现重复建设、低水平建设、无序建设的可能性,不仅保障了基本的本科实验教学工作,并且建设了特色鲜明的创新实践平台。
在我国,高校教学评估被普遍认为是改进教学工作、提高教学质量和人才培养水平的重要手段。有数据显示,通过教学评估,高校教学投入 明显增加、教学条件明显改善[2],贵州理工学院以2019年的本科教学合格评估为契机,多方面多渠道筹集资金加大实验室建设力度进行专业教学实验室建设,先后购买了激光跟踪仪、低速无人机、飞机装配调试虚拟仿真系统、航空发动机虚拟仿真系统、激光切割机、压力机、数控剪板机、数控折弯机、弯管机、碳纤板雕刻机等大型仪器设备(系统),近三年来各年度的新增仪器设备值均在20%以上,不仅满足了本科合格评估要求,随着实验室建设进程的不断推进,生均仪器设备价值还将进一步提高。
实验室建设以学生为本,一方面凸显学生在教学中的主体地位,使学生将宝贵的时间和精力投入实验与实践学习中;另一方面增强实验室的示范辐射力,开展面向中小学生的航空科普活动,为服务社会基础教育做贡献[3-5]。飞行器制造工程专业实验室为保障基本的本科实验教学工作,建设了钣金成形实验室、飞机装配调试虚拟仿真实验室、航空发动机虚拟仿真实验室、风洞实验室、自动钻铆飞机装配工艺实验室,此外,为发展创新创业教育,建设了无人机创新创业实验室,作为校级开放实践教学平台,不仅面向飞行器制造工程专业学生,也向全校学生乃至区域内的中小学生开放,践行了服务地方社会经济的使命。
实践教学是培养学生创新精神,实践能力和综合素质必不可少的环节,是将理论知识与生产实际紧密结合的桥梁[6]。在实验室建设过程中,与贵州省内的著名航空航天企业合作共建实践基地,聘请国家级技能大师担任生产实习、课程设计等实践环节的指导教师,让学生在动手完成实操生产,分析典型航空零件的加工过程,在校内实践基地内完成学生动手能力的培养,避免了校外实习基地存在的企业考虑自身生产进度、安全性等因素,对学生实际操作较为保守的问题[7]。
实验室建设、实验教学质量与实验师资队伍质量有着直接关联[8]。学生的工程实践能力很大程度上取决于实验指导老师。高质量的实验师资队伍能更好地培养大学生实践能力和创新意识。在当前为培养应用技术型人才而实行的地方高校转型背景下,高校迫切需要大量能在新时期下顺利开展工程实验实践教学的教师[9]。飞行器制造工程专业实验室为建设一支责任心强、专业技术扎实的实验管理及指导教师队伍,采取继续完善人才引进、人才培养机制,建立教师培训、交流和深造的常规机制,支持教师不断提高业务水平,加大“双师型”教师的培养力度。注重整体结构和梯队建设,保证长期稳定和能力水平的不断提升。同时加大校企合作力度,聘请航空航天企业技术专家作为兼职教师到实验室进行实验指导,扩大与周边大企业合作建设实践基地的实践,加强与同行的合作,不断提高实验教学水平,提高应用技术型人才的培养质量。
飞行器制造工程专业实验室的建设,在以上措施的作用下,不仅在较短时间内建设了颇具规模的专业实验室和创新实践平台,保障了本科实验教学需要,保证了顺利通过本科教学合格评估,在一定程度上还能满足教师的科研需求。飞行器制造工程专业师生依托实验室平台资源,共培养本科生六百余人,立项建设教育部产学合作协同育人实践条件建设项目2项,普通高等学校工程研究中心1个、重大创新群体项目1项,学生依托创新实践平台, 创新创业项目参与率达到100%,在第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛斩获高教主赛道省级金奖、最佳创意奖和优秀指导教师奖等奖项并挺进国赛,在中国国际飞行器设计挑战赛、全国大学生数学竞赛、全国高等学校航空航天类专业本科毕业设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国青少年无人机大赛、中国高校智能机器人创意大赛、贵州省“互联网+”大学生创新创业大赛等多个国家级、省级重要赛事获国家级奖励10项,省部级20余项,学生共发表论文6篇、授权各类专利20余件,国家级大创项目优秀等次结题1项。
飞行器制造工程专业实验室的建设,坚持科学的规划指导、详细的调研、严密的论证原则,以本科教学合格评估和发展特色学科为契机,争取资金投入,以学生为本,着重培养学生的动手能力和创新实践能力,在建设过程中克服了种种不利条件,在实验条件建设、人才培养、发展特色、校企合作、培养师资方面进行了积极和有效的探索,取得了较好的效果。