武器系統實驗教學示范中心建設與開放

曲家惠，楊 麗，岳明凱

(沈陽理工大學 武器系統實驗教學中心，遼寧 沈陽 110159)

高校實驗教學示范中心是培養創新型人才的有力保障，為高校實驗室的建設和發展發揮出非常重要的示范作用[1-7]。按照沈陽理工大學“特色立校、人才強校、開放興校”的發展戰略，為適應國家戰略需求和區域經濟社會發展需要，突出學校國防特色，2007年，學校成立了沈陽理工大學武器系統實驗教學中心，并將中心“兵器陳列實驗室”擴建成沈陽理工大學“兵器博物館”。2013年6月獲批遼寧省實驗示范中心，它包括“2個平臺、2個基地、1個中心”。2個平臺為武器系統綜合實驗平臺和工程力學實驗平臺；2個基地為兵器博物館國防教育基地和校企共建實驗與實訓基地；1個中心為沈陽理工大學兵器科學技術研究中心。形成了優質資源融合與開放、教學與科研協同、學校與企業聯合培養人才的實驗教學新模式。

1 實驗教學體系改革的探索與實踐

中心結合實驗教學在武器類專業人才培養中的重要地位，以及遼寧省裝備制造業集中的特點，秉承“兵工精神”，強化對社會開放，堅持“實施工程教育、突出工程實踐和社會實踐”的人才培養模式。在實踐教學中不斷改革，加強實踐性和創新性教育，形成了“以人為本，學、做、創并舉”的實踐教學理念和一個儀器設備先進、資源共享、開放服務、教學與科研相互促進的專業實踐教學體系；形成了一支專兼職及校企相結合的、高水平的實驗實訓教師隊伍。

經過多年的發展、建設，武器系統實驗教學中心(簡稱中心)已形成“綜合實驗平臺、開放與實訓基地和科研中心”三位一體、相互融合的綜合性實踐教學平臺體系。

1.1 打通教學與科研壁壘，豐富實驗教學內容

中心打通實驗教學與科研之間的壁壘，推進產學研一體化進程，將更多的實際問題引入教學實驗，將科研成果及時轉化為實驗教學資源，不斷更新和充實實驗教學內容，使實驗教學內容具有新穎性和先進性；中心將科研方法融入實驗教學活動，充分利用科研成果，融合國內外武器技術發展的新概念、新原理、新結構、新材料和新設計方法，不斷更新和優化實驗教學內容。如中俄風洞實驗室是學校與俄羅斯科學院空氣動力學研究所聯合建設的用于戰斗部隊外彈道空氣動力學科學研究的實驗室，現已能為2個本科專業開設超音速氣流壓力測量等3個實驗項目；又如固體火箭發動機地面實驗臺、超高速碰撞實驗系統等多個科研設備都為學生開發出實驗項目。中心還積極推行“教學、科研、服務社會”三位一體的專、兼職實驗教學隊伍的建設，實現教學與學科緊密結合、師資隊伍建設與學科建設緊密結合、工程實踐與實驗教學緊密結合，將高水平的教師和工程技術人員補充到實驗教學隊伍之中來。

1.2 與企業共建實驗室，發揮企業兼職教師的作用

武器類專業的某些實驗項目由于受安全和場地限制，在校內難以完成，通過和企業共建實驗室，校企共享資源，學生利用靶場實習、生產實習和畢業設計階段到企業中去，集中完成這些實驗項目。企業兼職教師和專職教師共同指導學生實驗，以及通過實驗和實訓相結合開辟出一個新的實驗環境，提高了實驗質量。如與遼沈工業集團有限公司共建的“內外彈道實驗室”解決了如初速、膛壓、炮口沖擊波、彈丸終點效應、引信跌落等實驗項目。通過企業靶場的武器綜合實驗和實訓，使學生既對所學知識進行了綜合應用，又掌握了武器研制時的常規實驗技術、方法和手段，進入用人單位后能很快進入工作角色。

1.3 與企業共建實訓基地，提高學生的工程實踐能力

通過制定的分層次實驗教學模式和學校與企業聯合培養人才的機制，提高了學生的創新精神和工程實踐能力。中心與遼寧華興機電有限公司簽署校企合作人才培養協議并獲批掛牌成立了遼寧省工程實踐教育中心，工程實踐教育中心分校外與校內兩部分。在企業的校外基地設置了專業基礎實踐中心、引信加工測試技術實踐中心、引信電子技術實踐中心和引信總體技術實踐中心4個實踐中心；校內設置了探測技術實訓中心和沈陽險峰機械廠實踐中心 。實訓基地的建設和運行實現了課程教學校企雙評價、生產實習實訓雙指導及畢業設計雙導師；充分發揮實驗中心聘請企業兼職實訓導師的作用，實現了校企雙贏，合作成效日益凸顯，既保證了學生畢業后能真正走進企業，融入企業，實現其企業價值和社會價值，也使學生就業競爭力明顯提高。中心培養的學生在相關行業中具有較高的社會聲譽和引領示范作用。武器類專業本科生近5年的就業率一直保持100%，學生受到用人單位的一致好評，許多學生已成為單位的技術骨干。

“卓越工程教育”是促進我國邁向工程教育強國的重大舉措[8]。結合“卓越工程師教育”培養計劃，中心和企業為學生培養提供了工程實踐實訓環境，共同構建并完善了工程崗位實習、專題培訓與實踐實訓和企業全程做畢業設計的“三段式”企業階段培養方案。由企業導師進行指導，對學生進行工程實踐能力培養，使學生具備本專業領域卓越工程師的基本能力。

1.4 深化實驗教學改革，提高學生的創新能力

信息對抗技術專業教師自主開發研制了“信息對抗技術專業綜合實驗系統”。 該系統于2011年順利通過校級專業驗收，并正式投入教學使用。信息對抗技術專業利用這套系統完成了兩輪單片機原理與應用的課堂教學，在48學時的總課時中有8個學時的實驗是學生獨立完成，還有16個學時的教學內容是在實驗室教學環境下進行的現場教學，學生對此有極大的興趣。這種教學方式適合技能性較強的課程，如DSP技術、FPGA技術、微機原理與應用、單片機原與與應用及計算機程序設計等課程。中心以此為開端逐漸建立和完善了專業實踐教學方法，為學生提供了適合本專業教學特色的開放性實驗平臺，訓練學生對可編程器件的編程能力和動手能力，鍛煉學生的協調、協作能力。實驗教學改革對“卓越工程師教育培養計劃”的實施，對拔尖創新人才的培養等具有非常積極的作用。

充分利用中心的儀器資源，結合科研項目，全面培養學生綜合運用專業知識的能力及動手能力，并注重學生的個性培養[9]。許多學生通過所學專業知識，在教師的指導下，利用中心的條件，參加了機械設計大賽、挑戰杯大賽、數學建模大賽和大學生創新創業大賽等，取得顯著的成績。

2 推進實驗中心資源的內外開放

充分發揮高等學校服務社會和文化傳承創新的職能[10]。中心的“兵器博物館”面向武器類本科生和國防生進行武器結構拆裝實驗教學，面向全校學生的軍事理論平臺課的現場實驗教學。“兵器博物館”已發展成為一個集科普宣傳、國防教育、人才培養、科學研究和學術交流于一體的多功能基地，在社會上引起了強烈反響和廣泛好評。“兵器博物館”先后被評為國家、遼寧省和沈陽市科普基地，遼寧省國防教育基地，遼寧省高校首批對中小學生開放的設施之一。開館5年來，博物館面向社會公眾免費開放，已接待社會公眾總量達23萬人次(其中中小學生達16萬人次)，年接待在4.5萬人次以上。2008—2012年連續5年參加遼寧省暨沈陽市科技周活動，獲得社會各界好評和政府表彰。

中心的“兵器博物館”與學校國防教育學院密切協作，共同完成了面向全校學生的軍事理論課的授課和在“兵器博物館”的現場實驗教學活動，在2013年3月遼寧省教育廳對全省高校軍事理論課評估中獲得優秀。中心的“兵器博物館”具有武器結構拆裝實驗室，面向武器類各專業學生開放，提高了學生學習武器專業的主動性與積極性。如一些學生在做槍械、引信、彈箭、火炮等結構拆裝實驗時，由于對相關機構的巧妙性非常感興趣，學生連續3周進入“兵器博物館”，反復對相關機構進行拆裝，認真研究機構組成、動作原理，并與任課教師進行討論、分析，最終對武器結構設計有了非常深刻的認識。

中心的兵器科學技術研究中心面向全校學生開放，學生在課程設計、實訓實習、畢業設計階段能夠有效地利用先進的科研資源和良好的科研環境而得到培養和訓練，為研究生培養輸送了大批的后備軍，也為大中型企業培養了高質量的應用型人才。

產學研一體化進程的推進，將更多的實際問題引入教學實驗，將科研成果與實驗教學內容相結合，有利于特色實驗教學體系的形成[11-12]。如在紅外探測系統應用項目中的探測系統的信號處理實驗中，從系統需求出發，給學生提供一個研究性的實驗，完成信號處理系統的設計與系統調試，并結合探測器搭建完整的探測系統，從而培養了學生的綜合動手能力以及分析問題、解決問題的科研思維方法。結合學校與遼寧省大學生創新創業項目的實施為學生提供了創新性項目實踐的平臺，目前已有10多項題目在中心教師的指導下學生獨立完成創新性實驗研究。實驗教學資源的合理運用使學生的動手能力明顯提高，從用人單位的反饋意見可以看出我校培養的學生具有較強的動手能力。

3 結束語

面對前所未有的科技大發展，面對日益復雜的國際形勢以及我國國防工業的需求，沈陽理工大學武器系統實驗教學中心將以兵器優勢學科為基礎，以實驗教學為主體，以科研為先導，以實踐創新能力培養為核心，以全面素質教育為基點，以“厚基礎、寬口徑”培養為原則，以工程綜合能力和創新能力培養為主導的實驗教學體系，努力打造優質資源融合、教學科研協同、校企聯合培養人才的實驗教學新模式。“兵器博物館”開放基地和校企共建實訓基地的建設，一方面促進了“以人為本，學、做、創并舉”的實踐教學理念的貫徹，另一方面充分發揮高等學校服務社會和文化傳承創新職能，推進了中小學生素質教育工作，為全國高校實驗教學示范中心向社會開放建設提供了示范經驗。

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