實踐科學(xué)發(fā)展,提升實踐教學(xué)整體水平

張景異 楊云川 趙 暉

摘要:“實驗技術(shù)基金”的設(shè)立和有效實施,充分調(diào)動了廣大教師參與實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革的積極性,引導(dǎo)教師將先進(jìn)的技術(shù)或科研成果轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)內(nèi)容或手段,推動了現(xiàn)有設(shè)備的改造和功能提升,節(jié)省了資金,形成了完善的評審指標(biāo)體系和管理辦法,提高實踐教學(xué)水平和質(zhì)量,探索出一條可持續(xù)提升實踐教學(xué)整體水平的新途徑。

關(guān)鍵詞:實驗技術(shù)基金;實踐教學(xué);質(zhì)量

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

實踐是知識向能力轉(zhuǎn)化的有效途徑。多年來學(xué)校在實驗室條件建設(shè)和實踐教學(xué)改革方面不斷探索,創(chuàng)新機(jī)制,設(shè)立并科學(xué)管理了“實驗技術(shù)基金”,取得了切實的效果。

1問題的提出及解決問題的思路

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的主要途徑。當(dāng)今各高校都十分重視加強(qiáng)實驗室建設(shè)和深化實踐教學(xué)改革,但在實踐教學(xué)的改革和發(fā)展過程中還不同程度的存在下列問題:一是各類高校,尤其是理工類高校都有自行研制實驗儀器設(shè)備的經(jīng)驗和基礎(chǔ),但很多做法都是教師或基層單位的自發(fā)行為,大多尚未形成完善的管理辦法和長效激勵機(jī)制;二是實驗設(shè)備的改造與提升、特色實驗設(shè)備的研制、國外引進(jìn)設(shè)備的配套、實驗項目的更新等,缺少相應(yīng)的建設(shè)機(jī)制和制度性的資金保障;三是特色專業(yè)的建設(shè),需要構(gòu)建特色的實踐教學(xué)內(nèi)容與體系,需要特制的實驗裝置,但市場上設(shè)備難以全面滿足教學(xué)要求,舊有的運(yùn)行體制缺少將教師的科研成果和工程應(yīng)用轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的內(nèi)在動力。

為有效解決上述問題,我校按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,堅持以人為本,從政策激勵和完善機(jī)制入手,充分調(diào)動廣大教師參與實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革的積極性,著力探索實踐教學(xué)改革和實驗室建設(shè)的新途徑。經(jīng)過多年的改革與實踐,我校設(shè)立了“沈陽理工大學(xué)實驗技術(shù)基金”(以下簡稱“基金”),旨在改善實驗條件、更新實驗內(nèi)容、提升實踐教學(xué)效果、提高管理效率和教學(xué)水平。從制度建設(shè)和資金保障上,鼓勵教師、實驗技術(shù)人員研制、改造具有特色并滿足培養(yǎng)目標(biāo)需要的實踐教學(xué)裝置或軟件,改革實踐教學(xué)內(nèi)容與手段。“基金”立項與教改立項有機(jī)結(jié)合,形成了學(xué)校全方位的教學(xué)改革運(yùn)行體系,使理論教學(xué)改革、實踐教學(xué)改革、實驗室建設(shè)統(tǒng)籌兼顧協(xié)調(diào)發(fā)展。

2創(chuàng)新機(jī)制,探索了實踐教學(xué)改革和實驗室建設(shè)的新途徑

多年來,我校一直堅持“實施工程教育,突出工程實踐和社會實踐”的人才培養(yǎng)模式,必要的實踐教學(xué)條件和先進(jìn)的實踐教學(xué)內(nèi)容體系是該模式順利實施的重要保障。為更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,我校多渠道加強(qiáng)實驗室建設(shè)和校內(nèi)外實踐基地建設(shè),改革實踐教學(xué)內(nèi)容、體系與手段,探索實踐教學(xué)改革與建設(shè)的新途徑、新機(jī)制。為此,學(xué)校每年投入50萬元專項資金設(shè)立“沈陽理工大學(xué)實驗技術(shù)基金”,其立項范圍為:①開發(fā)、自制具有特色的實驗設(shè)備;②現(xiàn)有實驗設(shè)備配套、改造或功能提升;③實踐教學(xué)與管理方面的軟件開發(fā);④實驗室建設(shè)、實踐教學(xué)內(nèi)容與方法改革的課題研究;⑤有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的其它項目等。“基金”結(jié)題驗收后,對效果好的項目再從實驗室建設(shè)經(jīng)費中給予多套批量制作的經(jīng)費支持。

“基金”以立項的方式實施,學(xué)校不斷總結(jié)經(jīng)驗,完善管理制度,制定了《沈陽理工大學(xué)實驗技術(shù)基金管理辦法》(含評審指標(biāo)體系)等規(guī)章制度,明確了立項原則、審批與管理、經(jīng)費使用、驗收與結(jié)題等要求。學(xué)校每年根據(jù)教育部、省教育廳有關(guān)文件精神,結(jié)合學(xué)校具體情況,發(fā)布《實驗技術(shù)基金立項指南》,教師根據(jù)指南要求結(jié)合本單位的設(shè)備、實踐教學(xué)需求提交立項申請,學(xué)校組織校內(nèi)外專家進(jìn)行立項評審,評審不但決定立項與否,還對項目方案或技術(shù)路線提出改進(jìn)建議,改進(jìn)后,項目負(fù)責(zé)人與學(xué)校簽訂立項合同。“基金”項目完成質(zhì)量高、效果顯著的,學(xué)校分情況給予表彰和獎勵并推薦參評省級以上教學(xué)成果獎。“基金”的成果也是教改成果,是教師職稱評聘的依據(jù)之一。

經(jīng)過幾年的探索與實踐,我校形成了完善的“基金”管理辦法和結(jié)題、評獎、與職稱評聘掛鉤等有效激勵機(jī)制,形成了學(xué)校及學(xué)院重視,教師參與積極性高,評審體系和評審過程科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),結(jié)題驗收嚴(yán)格,使用過程及時跟蹤,應(yīng)用效果顯著的良好局面。“基金”的實施在實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革發(fā)揮了巨大作用。

3“基金”實施成效顯著

3.1“基金”推動了現(xiàn)有設(shè)備的配套、改造和提升

通過“基金”項目的支持,改造了現(xiàn)有的設(shè)備,提高了設(shè)備性能,節(jié)省了資金,提升了實驗效果。

“基于PROFIBUS總線的機(jī)電液一體化實驗系統(tǒng)的研制”是將一臺即將報廢的液壓設(shè)備,改造成基于實現(xiàn)現(xiàn)場總線、主站和從站之間任務(wù)合理劃分、協(xié)調(diào)控制的、實現(xiàn)了機(jī)電液控制的機(jī)電一體化的綜合實驗裝置,可完成液壓、PLC、數(shù)字PID及動態(tài)特性分析、監(jiān)控與檢測等實驗。

“程控交換機(jī)二次開發(fā)及利用”項目,利用淘汰的兩臺電話程控交換機(jī),經(jīng)技術(shù)改造和功能擴(kuò)展后,使學(xué)生能夠身臨其境的控制操作程控交換機(jī)。此項目改造更新實驗項目13個,其中多個實驗項目屬于綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗。該設(shè)備還可應(yīng)用軟交換技術(shù),與衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)狀戰(zhàn)術(shù)無線通信網(wǎng)進(jìn)行計算機(jī)模擬和仿真。與國內(nèi)其他高校“程控交換原理”實驗采用模擬實驗裝置相比,具有很大優(yōu)越性,取得了非常好的實驗效果。該項目為學(xué)校實驗室建設(shè)達(dá)到同樣效果節(jié)約資金約80萬元。

我校國家級“沈陽中俄科技合作基地”從俄羅斯引進(jìn)了多臺先進(jìn)設(shè)備,我校教師通過“基金”立項,對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行配套或改造,使之更好地服務(wù)于本科教學(xué),節(jié)省了大量外匯,開發(fā)了研究性、創(chuàng)新性實驗。

3.2“基金”支持了實驗設(shè)備的研制,彌補(bǔ)了市場化實驗設(shè)備的不足

機(jī)械學(xué)院教授針對學(xué)生在傳感器等學(xué)習(xí)過程中感覺抽象、缺乏真實感,只見原理不見實物、只有原理圖不易理解等問題,利用“基金”立項研制了兩套“多種傳感器演示實驗系統(tǒng)”,該系統(tǒng)是便攜式傳感器綜合實驗儀,幾乎包含了課堂教學(xué)中常用的所有30余種傳感器,能帶入課堂為學(xué)生邊講解邊演示且可讓學(xué)生自己動手做實驗,極大地提高了學(xué)生的感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣,加深了學(xué)生對理論知識的理解和掌握,已用于三屆學(xué)生相關(guān)課程的教學(xué)。市場上的產(chǎn)品無法滿足上述教學(xué)需要,這些裝置也為學(xué)生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計提供了很好的實踐環(huán)境,提高了教學(xué)質(zhì)量。通過這樣的實驗條件和實驗內(nèi)容、手段培養(yǎng)出來的學(xué)生,其實踐能力強(qiáng),特別受用人單位的歡迎,學(xué)生反饋效果很好。

以我校國家級特色專業(yè)——“探測制導(dǎo)與控制技術(shù)”為代表的武器類專業(yè),是我校重點建設(shè)、體現(xiàn)兵工特色的武器類專業(yè)群 ,“基金”也重點扶持該專業(yè)群的教學(xué)設(shè)備研制,彌補(bǔ)了常規(guī)渠道實驗室建設(shè)的不足。

3.3 “基金”引領(lǐng)實踐教學(xué)改革,將先進(jìn)的技術(shù)或科研成果轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)內(nèi)容或手段

信息學(xué)院教授根據(jù)多年的科研成果,完成了“網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)實驗裝置”基金項目,研制的裝置可支持15個新實驗(其中有8個屬于綜合性、設(shè)計性實驗),實驗內(nèi)容先進(jìn),覆蓋應(yīng)用主流技術(shù)。經(jīng)畢業(yè)設(shè)計工作訓(xùn)練,使用過該系統(tǒng)的測控專業(yè)學(xué)生在編制程序或應(yīng)用方面明顯優(yōu)于其他同學(xué),有多名學(xué)生因為掌握了由該裝置訓(xùn)練的組態(tài)軟件、測控系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)而找到一份理想的工作。

由機(jī)械學(xué)院研究的“電動機(jī)現(xiàn)場動平衡實驗系統(tǒng)”、“濾波器頻響函數(shù)測試實驗系統(tǒng)”項目,分別制作了8套實驗裝置,用于學(xué)生的相關(guān)課程的實驗教學(xué),把正在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)變?yōu)閷嶒瀮?nèi)容,實驗裝置和實驗內(nèi)容獨具特色。

通過政策激勵,優(yōu)秀教師的帶動,“基金”引領(lǐng)了實踐教學(xué)改革方向,改進(jìn)了一批理念先進(jìn)、構(gòu)思巧妙,內(nèi)容豐富、能夠切實服務(wù)于學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的實踐項目,打造了有益于實施研究性學(xué)習(xí)、探索性教學(xué)和基于問題學(xué)習(xí)的實踐平臺,促進(jìn)了學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為能力。實習(xí)、課程設(shè)計環(huán)節(jié)也因“基金”的引領(lǐng)和推動,從內(nèi)容安排到過程組織都有很大改善,成效顯著。化工學(xué)院的教師通過“基金”項目,將科研成果與工藝過程結(jié)合,設(shè)置了獨具特色的、有別于實習(xí)和課程設(shè)計的、具有工程實踐背景的實驗專用周。

3.4 “基金”促進(jìn)了學(xué)生課外科技活動的開展,提高了學(xué)生能力

參與研制“基金”項目或是使用“基金”完成的設(shè)備,培養(yǎng)了學(xué)生從事科學(xué)研究的興趣。通過與“基金”項目相關(guān)的學(xué)習(xí)和研究,學(xué)生公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,其中部分論文還被國際三大檢索機(jī)構(gòu)收錄。

“基金”完成的實驗裝置,為學(xué)生課外科技活動提供了條件,據(jù)不完全統(tǒng)計,學(xué)生在業(yè)余時間利用這些儀器、設(shè)備從事學(xué)習(xí)、訓(xùn)練后,參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽、機(jī)械設(shè)計大賽、力學(xué)競賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、機(jī)器人大賽等200多人次,獲獎60多人次。

4推廣應(yīng)用前景廣闊

“基金”的設(shè)立和實施,是通過制度和運(yùn)行機(jī)制的創(chuàng)新,為師生參與實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革提供了制度保證和資金保障,充分調(diào)動了廣大教師參與實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革的積極性,探索出一條加強(qiáng)實驗室建設(shè),提升實踐教學(xué)整體水平的新途徑。

“基金”的設(shè)立和實施,是通過方法和手段的創(chuàng)新,促進(jìn)教師研制或改造設(shè)備,節(jié)省資金,滿足了特色教學(xué)的需要,有力地將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為實驗項目、教學(xué)內(nèi)容或?qū)嶒灲虒W(xué)產(chǎn)品,實現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,拓寬了實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)改革的渠道。

“基金”實施過程中,由問題的提出到成功實踐,經(jīng)歷了由點及面的實踐過程,形成了系統(tǒng)的操作程序和管理制度。“基金”的設(shè)立和科學(xué)管理,將實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)的各個方面統(tǒng)籌兼顧、綜合提高,鍛煉了教師,培養(yǎng)了學(xué)生,體現(xiàn)了以人為本科學(xué)發(fā)展的要求,它將持續(xù)地提升實踐教學(xué)的整體水平。若推廣和應(yīng)用,有助于改善實驗條件和深化高等學(xué)校實踐教學(xué)改革,推動實踐教學(xué)質(zhì)量的提高,這在全國上下普遍重視實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)改革、重視學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)、重視質(zhì)量工程實施的今天,具有重要的現(xiàn)實意義和很好的推廣價值。