依托實驗教學示范中心培育機電類創新型人才的實踐

張文瓊

[摘 要]實驗教學在機電類創新型人才培養過程中有著無可替代的重要作用。以機電類創新型人才培養為目標，介紹了廈門大學嘉庚學院實驗教學省級示范中心在實驗教學理念、實驗教學體系、實驗教學方法、實驗平臺建設、實驗教學改革、實驗教學成效等方面取得的顯著成績，基本建成了特色鮮明的開放式創新型實驗中心，為機電類創新型卓越人才培養創造了良好條件，也為其他兄弟院校起到輻射示范作用。

[關鍵詞]實驗教學示范中心;實驗教學改革;實驗教學方法;創新型人才培養

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0044-02

實踐教學是高等工科教學體系中的重要組成部分。實踐教學的各個環節以其“親身經歷與感受”的特征，對學生創新能力與實踐能力培養，有著理論教學無法替代的特殊作用，在人才培養的過程中占有非常重要的地位。[1] [2]所謂實驗教學示范中心是以培養學生實踐能力、創新能力和提高教學質量為宗旨，以實驗教學改革為核心，以實驗資源開放共享為基礎，以高素質實驗教學隊伍和完備的實驗條件為保障的全面提高實驗教學水平和實驗使用效益的新型實驗教學平臺。如何利用實驗教學示范中心提高人才培養層次，培養學生創新能力，并發揮其輻射示范作用，是實驗示范中心建設的一項重要內容。

一、實驗教學體系

廈門大學嘉庚學院機電實驗教學示范中心（下稱中心）在不斷總結辦學經驗的基礎上，注意吸收其他院校的實驗教學改革成果，在體系構建上考慮突出培養創新型人才的特色，在搭建平臺上注重實踐技能和創新思維的培養思路，在實施過程中形成混合一體化的教學模式，體現了教學體系與時俱進的時代特征。

（一）創新型人才培養實驗教學體系理念

根據學院提出“面向人才市場辦學、通過市場謀求發展”的戰略思路，中心確立了“以有效教學見長、科研與教學并舉”辦學理念服務于學校人才培養的方針。中心結合實際情況，堅持“以安全為前提，以規范為基礎，以知識創新、能力培養、高效服務為目標”的辦學思路。中心從根本上理順了整個教學體系中理論教學與實驗教學二者之間既相對獨立，又密不可分的統一關系，二者之間不再是主體與從屬的地位。為了體現實驗教學體系的科學性，根據專業人才的培養定位、培養目標和培養方案，中心明確各實驗教學環節的教學目的、教學內容與教學要求，擺正其在教學過程中的作用和位置，實現理論與實踐相結合、知識與能力相結合、能力與素質相結合，同時也符合我國國情，符合我國高等院校機電類人才培養的專業規范。

（二）創新型人才培養實驗教學體系

創新性人才的必備素質包括扎實的基本理論和基本方法、科學的創新思維、敏銳的觀察力、豐富的想象力、強烈的好奇心、高度的責任心、良好的樂觀自信心理素質和積極的團隊協作精神。為此，中心注重學生知識、能力、素質、個性的協調發展，從低年級開始，采用導師制模式進行對學生跟蹤指導，為其制訂個性化的培養目標，確立了大學四年的學習計劃，并鼓勵低年級學生從進入學校就參與導師科研項目或到實驗室參與工作。改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念，從人才培養體系整體出發，構建以培養能力和綜合素質為主線，課堂教學、實驗教學和課外創新實踐“三位一體”，創新意識教育、創新思維訓練、創新能力培養和創新人格塑造“四路并進”的“多層次、多功能、多渠道、全開放”的實踐教學平臺，形成“知識—能力—素質—個性”協調發展的實踐教學體系。理論教學與實驗教學既有機結合又相對獨立，與科研項目設計、工程實際應用密切聯系。

二、實驗教學方法

（一）理論內容與實踐方法融合，現場教學與實踐操作結合

如何讓學生有興趣并提高教學效果，是實踐教學方法面臨的基本問題。因此，在充分應用多媒體輔助教學手段的同時，實驗教學普遍采用“課堂講授+實物演示+學生操作”的方法，選用有工程背景的“雙師型”教師進行現場教學，實現“講、聯、練、操”相結合，即教師現場講解示范，理論教學聯系案例和實物演示，啟發學生主動思考，然后讓學生進行實驗練習，課外還安排開放性的實踐操作。在整個教學過程中堅持理論與實踐的融合，在理論學習中密切結合實際，注重運用知識解決實際問題能力的培養;在實踐中結合問題的思考和研究來加深理解理論知識，注重理論對實踐的指導作用。

（二）基礎實驗與專業實踐“階梯式”銜接，應用訓練與創新培養“兩手抓”并重

解決了教學基本方法之后，緊接是解決基礎實驗和專業實驗的關系問題。傳統方法往往“各自為政”，導致基礎實驗與專業實驗的前后脫節、學生的自主性不強。因此，中心理順了實驗、實踐和實習的教學關系，做好基礎實驗、專業實踐、綜合實踐和創新實踐之間的“階梯式”銜接。重點對實驗體系和內容進行改革，在基礎實驗中適當減少驗證性實驗，增加綜合性、設計性和創新性的實驗，以實驗類型——專業基礎類實驗、綜合應用類實驗、創新設計類實驗來設置實驗教學模塊。其中，專業基礎類模塊突出實驗認知、專業技能和實驗方法的訓練，綜合應用類模塊突出專業知識在工程上的綜合應用實踐，創新設計模塊突出以“項目”結合來培養學生的自主創新系統能力，把應用和創新貫穿于整個實踐教學過程之中。

（三）以項目課題培養興趣，以自主實驗互動創新

為了更好地提高實驗效果，實驗室實行開放教學，提出了“動生奇、奇生趣、趣養學”的實踐教學理念，采用“（教師）布置實驗課題+（學生）仿真實驗+（實驗室）實物實驗”方法，引導學生在布置實驗課題和了解實驗任務后，通過計算機進行仿真的“動手”實驗來產生“好奇”，把學生從過去“好奇”玩游戲吸引到仿真實驗上，進而對實物實驗產生“興趣”，在“興趣”的實物實驗過程中逐步“養成”自主學習實驗的習慣。為了把學生的興趣更好地引導到創新實踐上，還采用“學生項目1（個）+1（位）產品導師”的實驗教學方法。例如對綜合性的課程設計項目、大學生創新項目、各類競賽課題、學生自主課題等，都根據項目指定專任教師進行全程指導，直至做出產品。在“學生項目1（個）+1（位）產品導師”實踐過程中，以學生的自主實驗為主，以教師現場實驗指導和課余答疑為輔，要求“項目”都是來自企業應用和創新的課題，以激發學生的創新思維。

（四）學生下放企業“練實戰”，工程師走進校園“教謀略”

在取得企業合作辦學信任和支持下，中心實施了“外掛式實踐基地實踐+業界導師項目指導+中心導師跟蹤指導”的實習教學方法。中心分別與廈門金龍旅行車有限公司、西門子公司等簽訂“帶項目實習”協議，讓學生盡早走上工作崗位，在企業和學校的共同指導下，真實去體驗和實現生產過程。同時，中心還聘請一批企業技術骨干走進校園給學生介紹實踐經驗、課題研究方法以及科技最新成果的應用，拓展學生的視野和科研途徑，讓學生有更多機會了解和接觸實際，力求做到學習和應用結合、應用與項目結合、項目與產品結合、產品與市場結合。

（五）以賽代練促學促創新，平臺支撐全開放實驗

中心以三維數字化創新設計協會（簡稱CAD協會）、大學生科創中心和學生會的學生組織為群眾基礎，以開放實驗室為硬件保障，以教師指導團隊為服務支持，以系（中心）鼓勵大學生科技活動的政策為激勵引導，以科研課題為項目需求，形成一個強有力的開放創新實踐支撐平臺。實施“實驗中心平臺+學會組織+教師團隊”相結合，組織學生通過全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生數學建模競賽、福建省大學生工程訓練綜合能力競賽、飛思卡爾杯全國大學生智能車大賽、機械設計大賽和大學生創新實驗項目、挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽等系列的學科競賽和科技實踐活動，強化了學生實踐能力的培養。開放性的競賽和實踐創新活動在一定程度上彌補了課堂實踐教學的局限，激發了學生的創新熱情和思維，同時也提高了他們的自主學習和自主創新能力。

三、實驗條件與平臺建設

實驗教學示范中心擁有23000平方米實驗室，設備總值約5200萬元。其中設有電機拖動、機電一體化FMS實訓室、電力電子實驗室、傳感器與檢測技術實驗室、工業網絡、激光加工與快速成型室、儀表及過程控制實訓室、機器人實訓室、電加工實驗室、先進制造實驗室等32個實驗室，建成了集研發、設計、制造、測試于一體的實驗平臺。

四、教學成果

近幾年來，有一大批機電類專業學生經過創新人才實驗教學體系的培養，綜合素質和創新能力得到了極大的提高，其中有數以百計的學生在參加各類大學生創新性實驗計劃、機械創新設計大賽、智能車大賽、機器人大賽、數學建模競賽等賽事中獲得佳績，其中省級及以上獎勵80多項、大學生創新創業項目92項、專利21項等。

五、結束語

廈門大學嘉庚學院省級實驗教學示范中心經過近幾年的建設，已經取得了明顯的建設效果，為機電類創新型人才培養提供了良好的實驗教學條件保障，也為其他兄弟院校提供了可借鑒的建設經驗，起到了較好的實驗教學示范輻射作用。

[ 注 釋 ]

[1] 陳浪城，吳福根，劉貽新.理工科院校實驗教學示范中心建設路徑研究與實踐[J].實驗技術與管理，2015（81）：44-147.

[2] 戶永清.地方高校實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2015（4）：136-138.

[責任編輯：鐘 嵐]