范小春, 馮仲仁, 李書進

(武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

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基于卓越工程師培養(yǎng)的實驗教學(xué)示范中心建設(shè)

范小春, 馮仲仁, 李書進

(武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

基于土木工程卓越工程師培養(yǎng)，從目標定位、體系建設(shè)和資源建設(shè)3方面系統(tǒng)探討了“十二五”國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)思路，構(gòu)建了四層次實驗教學(xué)體系、“2-1-2”實驗開放實踐基地體系和多成分的考核和評價體系，探討了高水平實驗教學(xué)團隊資源和科研教學(xué)資源的共享機制和建設(shè)方案，為實現(xiàn)卓越人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

實驗教學(xué)示范中心建設(shè)； 卓越工程師； 土木工程學(xué)科； 實驗室創(chuàng)新

自2010年起，教育部聯(lián)合國務(wù)院有關(guān)部門、行業(yè)協(xié)(學(xué))會和部分企業(yè)實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[1-2]；2012年，教育部啟動“十二五”國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)[3-4]。這些都是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重大舉措，對培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會發(fā)展需要的工程卓越人才意義重大[5-6]。

在卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的大環(huán)境下，如何發(fā)揮國家級實驗教學(xué)示范中心在卓越人才培養(yǎng)中的作用，是高校實驗室建設(shè)者關(guān)注的熱點問題。本文以土木工程相關(guān)學(xué)科為研究對象，從目標定位、體系建設(shè)和資源建設(shè)3方面探討“十二五”國家級實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)思路。

1 建設(shè)目標

武漢理工大學(xué)以土木工程一級學(xué)科優(yōu)勢專業(yè)為基礎(chǔ)，凝聚土木建筑學(xué)科湖北省實驗教學(xué)示范中心、硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室、道路橋梁與結(jié)構(gòu)工程湖北省重點實驗室等3個教學(xué)科研基地、1個企業(yè)資源(武漢理工大學(xué)設(shè)計研究有限公司)，形成優(yōu)質(zhì)資源融合、教學(xué)科研協(xié)同的實驗教學(xué)新模式，建立適應(yīng)創(chuàng)新人才成長和卓越工程師培養(yǎng)的創(chuàng)新實驗體系。以實施卓越工程師計劃為契機，與企業(yè)共建創(chuàng)新實驗實踐基地，探討科研引領(lǐng)教學(xué)、企業(yè)支持教學(xué)的人才培養(yǎng)機制，探索實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)改革方向。

根據(jù)我校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的定位，確立了以學(xué)生為本的實驗教學(xué)理念，把掌握知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)貫穿于實驗教學(xué)全過程，按照“強化基礎(chǔ)型實驗、開拓研究型實驗、培育創(chuàng)新型實驗”的原則[7]，積極創(chuàng)新實驗教學(xué)中心的建設(shè)，既提高實驗教學(xué)資源的使用效益，又促進學(xué)科專業(yè)的交叉融合，為培養(yǎng)高質(zhì)量卓越人才提供實驗平臺。

通過“十二五”建設(shè)，使實驗中心建成實驗教學(xué)體系科學(xué)、資源配置優(yōu)化、運行管理規(guī)范、創(chuàng)新氛圍濃厚，能引領(lǐng)土木工程學(xué)科實驗教學(xué)發(fā)展、具有國內(nèi)領(lǐng)先水平且與國際接軌的實驗實踐教學(xué)示范中心，成為面向全校、全省、全國土木工程及相關(guān)專業(yè)學(xué)生開放的工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實驗和研究探索的卓越人才培養(yǎng)基地。

2 基于卓越工程師培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系建設(shè)

2.1 建立四層次的實驗教學(xué)新體系

在實驗中心建設(shè)的實踐中，按照“統(tǒng)籌、綜合、研創(chuàng)、開放”的原則，始終沿著“知識—能力—素質(zhì)”的這一主線，突出材料、結(jié)構(gòu)、制備、性能4個要素和學(xué)科交叉的特點，整合、優(yōu)化實驗內(nèi)容，形成了與理論教學(xué)體系相適應(yīng)的四層次實驗教學(xué)新體系。

2.1.1 學(xué)科基礎(chǔ)實驗

建設(shè)目標：要求掌握土木工程學(xué)科基本知識，具備較好的工程實踐意識。

實驗課程：①建筑材料基礎(chǔ)實驗；②混凝土強度試驗；③鋼筋拉伸試驗；④電阻應(yīng)變測試實驗。

2.1.2 專業(yè)綜合實驗

建設(shè)目標：要求掌握不同結(jié)構(gòu)的受力性能，聯(lián)系工程實際，突出組成、結(jié)構(gòu)、制備、性能之間的關(guān)系。

實驗課程：①鋼梁承載力試驗；②混凝土梁的彎曲試驗；③土的三軸壓縮試驗；④橋梁性能檢測與評價試驗；⑤路面質(zhì)量評估實驗；⑥大型橋梁結(jié)構(gòu)振動試驗；⑦隧道工程監(jiān)測試驗

2.1.3 能力拓展工程實訓(xùn)

建設(shè)目標：能結(jié)合工程應(yīng)用，改善材料使用性能，測試實際工程的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，強化技能、拓展能力。

實驗課程：①建筑材料及應(yīng)用實驗；②鋼筋混凝土簡支梁鋼筋銹蝕測定；③鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護層測定；④鋼筋混凝土短柱承載力試驗；⑤磚砌體軸心抗壓強度試驗；⑥樁基動測試驗。

2.1.4 科技創(chuàng)新實驗

建設(shè)目標：針對工程項目，查閱文獻資料，針對創(chuàng)新內(nèi)容進行分析，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力。

實驗課程：①大型儀器操作項目；②大學(xué)生科技創(chuàng)新項目；③學(xué)科競賽；④開放實驗項目；⑤導(dǎo)師制項目；⑥與工程相關(guān)的科研項目。

2.2 建設(shè)開放的實驗實踐基地

根據(jù)實驗教學(xué)新體系的要求，實驗中心構(gòu)建了2個學(xué)科基礎(chǔ)實驗平臺、1個專業(yè)共享實驗平臺和2個工程實訓(xùn)平臺的“2-1-2”開放實驗實踐基地，創(chuàng)造良好的卓越工程師培養(yǎng)環(huán)境和實驗條件。實驗中心加大了對基礎(chǔ)實驗設(shè)備的投入力度，通過優(yōu)化配置、調(diào)整布局，補充和更新安全環(huán)保設(shè)施、裝置，深度整合與優(yōu)化科研資源，提高實驗設(shè)備水平。

2個學(xué)科基礎(chǔ)實驗平臺——土木工程材料基礎(chǔ)實驗平臺和結(jié)構(gòu)性能測試實驗平臺。通過這2個平臺，學(xué)生可以學(xué)習(xí)土木工程材料和結(jié)構(gòu)實驗的基本方法，掌握土木工程材料和結(jié)構(gòu)性能，培養(yǎng)工程實踐和科學(xué)研究的能力。

1個專業(yè)共享實驗平臺——工程構(gòu)件及結(jié)構(gòu)設(shè)計共享平臺。該平臺支撐土木工程、工程管理、建筑節(jié)能技術(shù)與工程等專業(yè)的創(chuàng)新實驗教學(xué)，重點建設(shè)土木工程結(jié)構(gòu)實驗室、土木工程材料實驗室、巖土工程實驗室和道路與橋梁工程實驗室[8]。學(xué)生經(jīng)歷工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作和實驗的全過程，有助于提高實驗設(shè)計能力，提高知識、技能和應(yīng)用的綜合培養(yǎng)。

2個工程實訓(xùn)平臺——能力拓展工程實訓(xùn)平臺和實驗實踐基地平臺。能力拓展工程實訓(xùn)平臺是適應(yīng)交叉學(xué)科發(fā)展需要、針對卓越工程師培養(yǎng)需要而建設(shè)的校內(nèi)實踐基地，用以支撐土木工程、建筑節(jié)能與技術(shù)等專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計等較大型工程訓(xùn)練實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。學(xué)生通過實訓(xùn)，熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和工藝技術(shù)，打下良好的實踐基礎(chǔ)。實驗實踐基地平臺是為卓越工程師培養(yǎng)和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的需要而建設(shè)的校外實踐基地。該基地平臺是與中南建筑設(shè)計院股份有限公司、中國輕工業(yè)武漢設(shè)計工程有限責任公司、中信集團武漢市建筑設(shè)計院、中建三局第二建設(shè)工程有限責任公司、武漢地產(chǎn)開發(fā)投資集團有限公司、武漢地鐵集團有限公司、武漢中漢巖土工程技術(shù)開發(fā)公司等企業(yè)合作共建的產(chǎn)學(xué)研基地和實驗實訓(xùn)基地，是實驗與工程無縫連接的平臺[9]。

2.3 建立多成分的考核和評價體系

考核和評價體系是檢查學(xué)習(xí)和訓(xùn)練效果的一種手段，可以激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性[10]。

(1) 基于過程控制的實驗課程考核方式。在實驗課程教學(xué)中，除實驗報告外，更注重對學(xué)生參與過程的管理，關(guān)注實驗中參數(shù)設(shè)置與結(jié)果分析，強調(diào)實驗過程中的個人實際收獲。

(2) 強調(diào)能力的多成分評價手段。在課外實踐及創(chuàng)新實驗教學(xué)中，改變原來主要對結(jié)果進行考核的方法，注重知識的應(yīng)用和解決問題能力的考核評價。如“大型儀器操作”實踐環(huán)節(jié)的考核主要是考核對儀器原理的理解、平時的質(zhì)疑情況、操作表現(xiàn)和答辯質(zhì)量等4個方面，主要考查學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力、動手能力、表達能力、獨立思考和解決問題能力，教師對主動質(zhì)疑的學(xué)生予以鼓勵。

(3) 注重效果的分階段評價方法。在“能力拓展訓(xùn)練”實踐課程中，通過方案設(shè)計—小組答辯—作品制作等幾個階段對學(xué)生的表現(xiàn)進行評判，不同階段設(shè)定不同的權(quán)重。通過考核，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，鼓勵學(xué)生在實踐過程中創(chuàng)新。

3 基于卓越工程師培養(yǎng)的實驗中心資源建設(shè)

3.1 建設(shè)高水平實驗教學(xué)團隊

培養(yǎng)卓越工程師，需要有一支隊伍穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、有企業(yè)專家參與，集教學(xué)、管理、創(chuàng)新為一體的高水平實驗教學(xué)團隊[11]。

(1) 專職和兼職人員同聘，引進有豐富工程經(jīng)驗的企業(yè)專家。改變一名教師教一門課的方式，按實驗項目組成課程教學(xué)團隊，由高水平的教授擔任負責人，由企業(yè)專家、指導(dǎo)教師和實驗人員共同實施實驗教學(xué)。

(2) 引進和培養(yǎng)并舉，提高實驗教授素質(zhì)?；谧吭焦こ處熍囵B(yǎng)要求，有計劃地引進學(xué)歷層次高、工程實踐能力較強的專職實驗人員，提高實驗教學(xué)水平。通過實驗中心內(nèi)部培訓(xùn)、校內(nèi)培訓(xùn)和校外培訓(xùn)等多種途徑，提升實驗人員的業(yè)務(wù)技能和工程素質(zhì)。

(3) 提升青年教師的國際化能力和工程實踐能力，鼓勵和積極安排教師到企業(yè)實踐，參與企業(yè)的技術(shù)升級、改造，提高教師的工程素質(zhì)與實踐能力。在國際化能力方面，創(chuàng)造條件使青年教師有機會在國外知名大學(xué)和研究機構(gòu)從事一年左右科學(xué)研究。

3.2 建設(shè)科研與教學(xué)資源共享機制

3.2.1 以研究項目為依托，完善課外創(chuàng)新訓(xùn)練模式

借助大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、開放實驗室基金、學(xué)科競賽等，全面推行“導(dǎo)師制”[12]；根據(jù)教師的科研項目，開展大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目和開放實驗項目，以高質(zhì)量的科研活動帶動課外科技活動。學(xué)生可以選擇導(dǎo)師和進入課題組，在進行基礎(chǔ)技能訓(xùn)練之后，結(jié)合導(dǎo)師的科研課題申請大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，開展自主創(chuàng)新訓(xùn)練。學(xué)生也可以自主選擇研究方向，根據(jù)研究內(nèi)容選擇在實驗中心或者科研基地完成項目的研究。

3.2.2 實驗室管理改革及開放機制

改革大型儀器設(shè)備管理辦法，建立團隊負責的工作機制。充分利用人員和設(shè)備資源，合理劃分測試室，以“室”構(gòu)建實驗教學(xué)團隊，并設(shè)置科學(xué)研究型和實踐創(chuàng)新型的指導(dǎo)教師崗位，加強團隊內(nèi)部的協(xié)調(diào)與合作；主要人員實現(xiàn)一人多機，主要設(shè)備實現(xiàn)一機多人，使設(shè)備資源得到高效、高水平的利用。建立與高水平科研團隊合作的機制，充分發(fā)揮實驗中心關(guān)鍵設(shè)備的服務(wù)作用。

改革人員管理辦法，實施崗位目標管理；改革年終考核分配制度，統(tǒng)籌測試、教學(xué)、科研，實施分類管理與考核。

建立大型設(shè)備測試預(yù)約管理系統(tǒng)，完善實驗室開放管理制度，為師生網(wǎng)上預(yù)約測試和大型儀器開放運行提供保證。

3.2.3 建立多元化的科研設(shè)備共享管理模式

(1) 以實驗中心為主體的管理模式：適用使用頻率不高，但具有共享價值的儀器設(shè)備，由實驗中心維護、使用和管理，提供教學(xué)服務(wù)和對外測試工作。提供設(shè)備的課題組可得到免費和優(yōu)先測試服務(wù)。

(2) 實驗中心與課題組共管模式：對課題組使用率較高，但仍有較大對外服務(wù)潛力的測試設(shè)備，由實驗中心與課題組共管。由課題組提出對外服務(wù)的固定時間段，在對外服務(wù)時段由測試中心人員使用，對外服務(wù)、支撐教學(xué)。設(shè)備的維護、維修費用由中心與課題組按使用時段比例共同承擔。

(3) 以課題組為主體的管理模式：對課題組使用率很高，但仍愿意對外服務(wù)的測試設(shè)備，完全由課題組維護、維修、使用、承擔教學(xué)任務(wù)，中心根據(jù)設(shè)備特點及其共享情況，補貼部分維修費和教學(xué)工作量。

4 結(jié)束語

以“學(xué)生為本”的實驗教學(xué)理念為中心、以“強化基礎(chǔ)型實驗、開拓研究型實驗、培育創(chuàng)新型實驗”為原則，以“知識—能力—素質(zhì)”為主線，我校土木工程實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)改革有了切實可行的努力方向。

四層次實驗教學(xué)新體系，既能讓學(xué)生具備較好的工程實踐意識，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力；開放的實驗實踐基地布局，既能讓學(xué)生掌握土木工程材料和結(jié)構(gòu)實驗的基本方法，又能為學(xué)生熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和工藝技術(shù)打下良好的實踐基礎(chǔ)；多成分的考核和評價體系，既能提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，又能調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、鼓勵學(xué)生在實踐過程中的創(chuàng)新?？蒲信c教學(xué)資源的共享機制與合理結(jié)構(gòu)，集教學(xué)、管理、創(chuàng)新為一體的高水平實驗教學(xué)團隊則為上述構(gòu)想提供了堅實的后盾。

References)

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[2] 教育部啟動實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”：面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)卓越工程師后備人才[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010(7):4-5.

[3] 教育部高等教育司．關(guān)于開展“十二五”高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)工作的通知[EB/OL].(2012-03-15)[2014-07-25].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08_sjhj/201203/133068.html.

[4] 張文桂．實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的思考與實踐[J]．實驗技術(shù)與管理，2008，25(1):1-4.

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Construction of experimental teaching demonstration center based on excellence engineer training

Fan Xiaochun， Feng Zhongren， Li Shujin

(School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China)

Based on the excellent engineers training, from three aspects of target construction, system construction and resource construction, the construction thoughts of “12th Five-Year Plan” national experimental teaching demonstration center are discussed on civil engineering and other related disciplines. Four-level experimental teaching system, “2-1-2” open practice base system and multi-component assessment and evaluation system are established. Construction schemes of high level team of experiment teaching resources and scientific teaching resources sharing mechanism are discussed. It lays the foundation for the implementation of outstanding talent cultivation.

construction of experimental teaching demonstration center； excellence engineer； civil engineering discipline； laboratory innovation

2014- 06- 30

湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項目(2011014)；第六批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(TS12276)(教高函〔2010〕15號)；“卓越工程師培養(yǎng)教育計劃”試點專業(yè)建設(shè)(教育部教高[2011]1號)

范小春(1975—)，男，江西南昌，博士，副教授，土木工程系副主任，主要從事土木工程教學(xué)與研究.

E-mail：fxcfree@126.com

G642

A

1002-4956(2015)2- 0149- 03

實驗教學(xué)示范中心建設(shè)