应用型本科高校工科类实验中心建设探讨
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【摘 要】实验中心在应用型本科高校中有着举足轻重的地位，以实验中心为主体的实践教育体系是培养学生创新能力、实践能力的最重要的场所。应用型本科高校担负为我国培养高素质应用型人才的重任，必须大力提高实验中心的建设标准与运行能力。因此怎样建立一个符合当代应用型本科人才培养的实践教学体系，怎样建设好、利用好、管理好一个实验中心，是各应用型本科院校研究的重要课题。本文结合无锡太湖学院工科实验中心建设的实际情况，探讨多元化工科类实验教学体系及实验中心建设：建立新型实验教学体系、建立多样化实验教师队伍、优化实验教学设备、创新管理与运行机制。根据我校工科实验中心运行情况表明，该建设模式对提高我校学生创新能力、工程能力起到了很好的引领性和推动性作用。
【关键词】多元化;实践能力;体制创新
中图分类号： U442-4;G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0064-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.030
Discussion on the Construction of Engineering Experiment Center in Application-oriented University
KUANG Cheng1，2
（1.Wuxi Taihu University， Wuxi Jiangsu 214064， China;
2.Jiangsu Key Construction Laboratory of IoT Application Technology， Wuxi Jiangsu 214064， China）
【Abstract】The experimental center plays an important role in the application-oriented university. The practical education system with the experimental center as the main body is the most important place to cultivate students' innovation ability and practical ability. The application-oriented colleges and universities are responsible for the training of high-quality application-oriented talents in our country. We must vigorously improve the construction standard and operation ability of the experimental center. Therefore， how to establish a practical teaching system in line with the contemporary application-oriented undergraduate talent training， how to build， use and manage an experimental center， is an important research topic for each application-oriented undergraduate college. Based on the actual situation of the construction of Engineering Experimental Center in Wuxi Taihu University，， this paper discusses the construction of diversified engineering experimental teaching system and Experimental Center： establishing a new experimental teaching system， increasing the diversity of experimental teachers， optimizing experimental teaching equipment， innovating management and operation mechanism. According to the operation of the engineering experiment center of our university， the construction mode plays a good leading and promoting role in improving the innovation ability and engineering ability of our students.
【Key words】Practical ability; System innovation; Diversification
0 引言
目前我國已建成了世界上规模最大的高等教育体系，但随着我国经济发展进入新常态，产业结构深刻调整、升级力度加快、人才供给与需求的关系发生了深刻变化，急需培养服务于生产一线紧缺的应用型、创新型高素质人才。一大批普通本科高校在教育部的引导下开始向应用技术型转型，以培养“专业知识扎实、动手能力强”的人才为目标、以强化实践教学为重点、以社会需求为导向，优化学科结构、改变教学模式、积极建设符合应用型人才培养的实验中心。建立一个实验设备先进、实践师资队伍强大、管理模式先进的实验中心对建设好应用型本科院校有着巨大的推动作用。 1 建立新型实验教学体系
1.1 实验课程系统化
目前我校已有“计算机科学与技术”江苏省重点建设学科，“物联网技术应用江苏省重点建设实验室”，在实验中心建设过程中突出以重点学科为方向，以重点实验室为引领，提升了整个工科实验中心的实践教学与科研实力。在实验课程的设置上，打破原来不同专业实验课程界限，实现专业间的交叉融合，使整个实验课程体系内的课程之间既有明确的教学目标分工，又有紧密的衔接和联系，实现了实验教学体系的系统性与完整性。在学科建设上，实验课程系统化也成为学科建设的有力支撑点，同时学科建设也推动了工科实验中心的建设，实现了两者之间的有机互补。
1.2 实验项目层次化
实验项目的设置突出与工程实践紧密结合，加大综合性、设计性、创新型实验的比重，一切围绕提高学生的工程实践能力与创新能力。目前我校实验项目体系设置了验证型实验、综合设计型实验、创新型实验、工程实践型实验四个层次。建立基础认知—综合提高—创新研究—工程实践，依次递进的实验项目层次化教学模式。通过实行实验项目层次化，学生从最基础的实验开始到接触设计开放性实验，乃至工程实践类实验项目，动手能力和工程实践能力一步步得到了提升，为就业竞争力打下了坚实的基础。
1.3 实验教学手段多样化
传统的实验教学手段为：老师讲—学生做—写报告—交报告—批报告，这种模式难以激发学生的学习兴趣，不利于因材施教，也限制了学生的自主动手能力。目前我校工科中心采取了多样化的实验教学手段。
（1）建立开放式实验教学模式，鼓励学生自主设计实验，验证设想。学生可以设计自己的实验项目内容，实验项目步骤，教师负责技术把关。这样大大提升了学生自主解决问题、分析问题的能力。
（2）建立虚拟仿真实验室，虚拟仿真实验室可以弥补实验室经费不足带来的设备不足等问题。利用虚拟仿真软件可以模拟真实的实验环境甚至危险的实验项目，同时可以进行虚实结合，对比不同的实验效果，进行发散性讨论。尤其是最近几年出现的半实物仿真实验系统得到了各大高校的青睐。
（3）利用“互联网+”、“云计算”技术开发远程网上实验系统，学生随时随地都能进行实验。教师可以把实验的教学视频放在后台终端，学生可以先进行远程理论学习，然后按照要求进行网上实验。远程网上实验系统对比传统实验室，可以突破场地、时间的限制，给实验教学带来了极大的便利。
1.4 实验教学融合学科竞赛
学科竞赛是检验学生对理论知识的掌握程度和动手能力最好的方式。将学科竞赛所涉及的培训方式、实践技能、创新能力融入实验教学中，使本科实验教学和学科竞赛相辅相成，建立创新型实验教学模式。学科竞赛与实验教学融合，降低了学科竞赛的进入门槛，提高了学生的参赛热情，同时也促进了实验教学。该模式实施以来，我校学科竞赛获奖数和参赛学生数都有大幅的提升，近几年我校学生依托工科实验中心参加了“互联网+”、“挑战杯”、“恩智浦全国智能车大赛”、“全国大学生电子设计大赛”、“江苏省大学生机器人大赛”等比赛，一共获得国家级、省级奖项近300余项。
2 实验教师队伍多样性
2.1 专职实验队伍
实验教师是实验教学的承担者，教师的水平直接关系实验教学的效果，学生是实验设备的主要使用者，实验设备的完好率直接影响实验的结果。专职实验人员可以专注于实验室的管理、实验课程的开发、设备的日常维护，因此建立一支专职化的实验队伍可以保证实验教学的稳定性与延续性。
2.2 兼职实验队伍
传统的实验教学全部由专职实验教师担任，容易造成理论课程和实验课程的脱节。理论课程教师兼任该门课程的实验，可以根据学生在实验中暴露出的理论问题进行及时反馈，也能根据实验内容调整理论课程的教法，理论和实践可以相互促进。同时可以聘请企业工程师到学校担任实验教学充实兼职实验教师队伍。工程师可以把行业上最新、最先进的生产方法、实践技能传授给学生，扩展学生的知识面，增强动手能力。
3 改善实验设备
3.1 实验设备集成化
长期以来，高校实验室都是一套实验设备对应一门课程实验，对于教学经费较为紧张的地方普通应用型高校而言，设备经费的使用无法达到最优化。集成化的实验设备可以一套对应于多门课程的实验，大大降低了实验设备成本同时也节省了实验室场地。我校电子类公共基础实验室所使用的多功能实验台可以开设电路原理实验、模拟电路实验、数字电路实验以及EDA实验，设备利用率和经费投入产出率都有极大的提升。
3.2 实验设备智能化
实验设备的智能化，可以大大减少在实验中由于人为原因而造成实验数据的偏差。随着科技的发展，尤其是“互联网+”技术向纵深的推进，许多的测量仪器和实验设备都具备有线网络接口和蓝牙功能，测试数据直接可以准确地发送显示到电脑或移动终端，减少人工读数带来的人为误差。同时也可以方便地连上因特网，实现远程控制，为远程实验带来了方便。
4 创新管理与运行机制
4.1 实行责任管理
实验室采取谁管理，谁负责实验项目开发、实验教学、实验设备维护的机制。实验中心教师实行坐班制，日常实验教学做到三查：“查学生到课率、查实验成功率、查设备完好率”，做到实验人数、实验效果、设备情况心中有数;二总：“总结实验成效、总结教学模式”，只要不断地总结经验就能促进教学方法的改进，提高教学质量。只有做到责任明确，才能调动实验教师工作的积极性，最大限度地给学生呈现一个好的实验环境。
4.2 实行开放式管理
传统的实验室按照哪个时间段有课，就哪个时间段开放，限制了学生的实验时间，降低了实验设备的利用率，制约了学生的动手能力，也不利于学生的个性化培养。实行实验室开放式管理要求做到：实验时间开放、实验内容开放、实验设备和耗材开放。开放式实验室实行以学生管理为主，教师管理为辅，严格实行进出实验室签到制或者刷卡值。开放实验室采取实验信用积分制，根据学生完成实验后的实验设备完好率、实验室卫生等情况给予学生实验信用加分或减分，当达到规定分数时采取相应的奖励或者惩罚措施。
4.3 建立信息化管理系统
实验管理牵涉到实验场地、实验课程、实验设备、实验耗材等，传统的人工管理无法使实验中心做到高效化。因此依托网络技术和校园网，建立一套信息化的管理系统，集成网上选课、实验预约、自动派位、实验报告网上递交、设备管理等模块。学生可以进行网上选课，同时也可以根据自己的空余时间预约实验，预约成功后系统会自动指派一个做实验的位置，实验结束后学生可以在网上进行报告的递交。通过信息化管理系统可以对实验室的开放率、设备使用率、实验人时数等有一个准确的统计，可以最大限度地提高实验室的利用率。
5 结束語
经过近3年的实践证明，无锡太湖学院的工科专业学生在经过工科实验中心的实验、实训后，对理论知识的运用能力和动手能力都有了长足的进步。随着全球经济的快速发展，工业4.0的到来，培养创新型、复合型、实践型人才是我国高等教育面临的一件大事。建立好、运行好多元化的实验中心是应用型本科高校培养应用型、高素质人才的重要途径。
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