盧慧芬， 馬 皓， 楊敏虹， 陳 欣

(浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州 310027)

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·實驗教學示范中心建設·

電氣類專業(yè)課程探究性實驗教學隊伍建設

盧慧芬， 馬 皓， 楊敏虹， 陳 欣

(浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州 310027)

面向電氣類專業(yè)課程探究性實驗教學的隊伍建設是目前研究型高等學校電氣類專業(yè)實驗教學改革的關鍵環(huán)節(jié)之一。作者就浙江大學電氣工程學院專業(yè)實驗中心探究性創(chuàng)新實踐平臺的構建、探究性實驗教學隊伍的建設目標、實驗崗位設置與組織運行管理的體制以及考核辦法等方面做了論述與探討，對同類高校具有一定的參考價值。

探究性平臺構建； 實驗教學； 實驗教學隊伍建設; 考核辦法

0 引 言

電氣工程學院專業(yè)實驗中心專職實驗技術人員共14人，其中正高1人，副高4人，博士2人，碩士8人，實驗中心每年承擔全校工科電類專業(yè)等本科生每年約5 000余人，50余門課程的教學實驗，同時為電氣工程學科大型精密儀器設備的使用、維護、管理提供技術服務。專業(yè)實驗中心成立專業(yè)課程實驗教學基層組織，他們的思想素質、業(yè)務水平、工作效率等都直接影響著實驗教學的質量、實驗設備的使用效益以及實驗室建設和管理的水平。通過實驗教師之間資源的有效整合和交流,有效促進了一些新思路、新方法的出現,有利于教學內容、教學方法的改革,也有利于開展多種模式探究性教學改革實踐,滿足學科交叉發(fā)展的需求,從而使實驗教學質量得到整體的提升。沒有一支優(yōu)秀的實驗隊伍, 深化實驗教學改革、建設探究性實驗教學體系、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目標是不可能實現的[1]。

為此,根據電氣工程學院專業(yè)課程實驗教學基層組織的目標要求，對探究性創(chuàng)新實踐平臺構建及實驗隊伍建設中的問題進行研究,給出了具體技術措施,取得了較好的成效。

1 探究性實驗平臺建設及實施方案

1.1 適應探究性實驗的創(chuàng)新實驗平臺建設

探究性實驗教學環(huán)節(jié)是研究型大學工科專業(yè)人才培養(yǎng)過程中極其重要的環(huán)節(jié)。通過加強對探究性實驗教學環(huán)節(jié)的建設，有助于提升學生的綜合素質。探究性實驗將打破傳統(tǒng)的教學模式，促使學生主動學習和獲取知識，學生在最短時間里便可獲取盡可能多的資源，迅速提升其實踐和創(chuàng)新能力。建立師生平等的教學模式，激發(fā)學生開發(fā)性思維，使工科學生主動探索、主動參與、主動實踐，將其創(chuàng)新潛能充分激發(fā)出來，適應社會需要的素質全面、有創(chuàng)新能力的人才。建設探究性實驗平臺，為教師從灌輸式教學向任務驅動教學和工程實踐創(chuàng)新教學轉變提供有效的硬件平臺。

探究性實驗項目選題結合課程主題，密切與工程實際應用有關，使學生主動探索、主動參與、主動實踐，興趣學習方式為引導，能超越課堂的空間和時間的限定進行相關知識的學習、應用程序設計、硬件設計和理論算法的實踐。

以電機系統(tǒng)及其控制綜合創(chuàng)新實踐基地為例，圖1為探究性實驗模塊，圖2為探究性實驗平臺，該基地以機電類卓越人才培養(yǎng)為目標，教學與科研緊密結合，從教學內容、教學組織方式、教學時間以及教學評價等各方面全面實行多元化的新型實驗課項目教學模式。自制實驗模塊，搭建不同類型負載實踐平臺和電機工程實踐平臺，貫徹CDIO教學理念[2], 建立實體產品為載體，在真實的產品和系統(tǒng)的構思—設計—實現—運行過程的環(huán)境中，提升學生積極性和主動性。實驗項目既結合已學的理論課程知識，又涉及工程應用，還與電機及控制技術發(fā)展方向緊密關聯，涵蓋了電機系統(tǒng)及其控制的各個實踐環(huán)節(jié)。使學生對電機系統(tǒng)及其控制的工程研發(fā)能力得到全面系統(tǒng)的訓練，促進教學與科研良性互動，為電類學生實際工程研發(fā)奠定堅實的基礎。涵蓋課程群：“數字電子技術”、“模擬電子技術”、“FPGA應用”、“電機控制”、“微機原理及應用”、“電機學”、“電力電子技術”、“現代電機CAD技術”、“機電運動控制技術”、“DSP在運動控制中的應用”、“電機工程實踐”、“電機系統(tǒng)綜合設計”。運用CDIO引導學生自我設計、規(guī)劃并循序漸進不斷提高的大跨度實踐模式。從而實現提升工科學生工程實踐能力、產品開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的終極目標，實現從注重知識傳授向注重工程能力素質培養(yǎng)的轉變[3-6]。

1.2 探究性實驗指導方法及評價體系的改革

遵循CDIO的實驗教學過程，學生為主，教師為輔的啟發(fā)式的教學方法，基于系統(tǒng)工程設計思想和教學與實踐教學方法，促使學生養(yǎng)成跟蹤學術前沿的良好習慣；實行過程化的實驗考核形式，包括創(chuàng)新能力階段性的評價和激勵機制[7-8]。

圖1 研制探究性實驗模塊

圖2 探究性實驗平臺

1.3 開展核心實驗課程教學交流

相近實驗課程的實驗技術人員組成實驗課程組，交流教學經驗、探索實驗課程與實驗教材建設。由組長負責組織和協(xié)調各實驗課程組的活動。

1.4 堅持不懈地改革實驗教學內容、方法和手段

結合學科研究的前沿，把新的研究成果和技術改編成實驗項目，把課程實驗、綜合實驗、開放實驗進行有機的結合，使課程實驗的內容在綜合實驗、開放實驗中得到充分的延伸與拓展，在提高實驗教學質量的同時，促進學生綜合素質的提高。

2 構建較完善的組織運行管理及考核辦法

為充分調動實驗技術人員的積極性，努力打造一支能吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新、既有堅實理論基礎又有很強動手能力、結構合理的實驗技術隊伍，且形成較完善的一套實驗教學基層教學組織運行管理及考核辦法。

2.1 實驗教學管理信息化

為適應新人才培養(yǎng)方案的實施，實現實驗課程的全面改革，有計劃地進行開放性實驗是行之有效的教學手段，也是改變傳統(tǒng)教學模式，提高實驗教學質量，培養(yǎng)學生獨立操作能力和創(chuàng)造性思維的必由之路。為提高實驗教學水平，規(guī)范有序地做好實驗室開放工作，迫切需要一套與上述現代教學管理相適應的實驗室管理系統(tǒng)，以實現開放性實驗室管理，經過10 年的不斷努力與試運行，自行研制建成了架構合理、功能先進、具有國內院校先進水平的實驗室信息化教學管理系統(tǒng)應用平臺，為實驗室的開放提供了強有力的支撐。使基于傳統(tǒng)模式概念下的實驗室各項工作在現代信息理念和信息規(guī)范的引導下發(fā)生質的飛躍，實現了實驗室工作的現代化、開放化和高效化。圖3為實驗管理系統(tǒng)硬件總體架構。

圖3 實驗管理系統(tǒng)硬件總體架構

該系統(tǒng)選課信息與本科生院選課系統(tǒng)相接，為教師提供簡單易用的賬號管理、實驗室管理、課程管理、實驗項目管理、實驗時間設定；為學生提供簡單易用的自主實驗選課、實驗課簽到、實驗報告上傳及簽到記錄查詢等工具。具有實驗開放、實驗預約、實驗管理、刷卡記錄、實驗考評、師生互動等功能，以實現開放性實驗室管理。使學生有更大的自由,更多的選擇機會,促進開放型實驗室的建設，推進信息化管理，創(chuàng)新實驗室管理體制，進而推動實驗教學的發(fā)展。

2.2 實驗室工作考核信息化

為實現對實驗技術人員的日常工作(包括實驗教學、實驗室建設與管理、大型儀器管理與使用、實驗技術研究與開發(fā)等)過程的信息化管理，衡量實驗技術人員的工作業(yè)績。促進每位實驗技術人員積極完成必要的實驗教學、大型儀器設備管理及使用、實驗室管理等工作，激勵其進行實驗教學改革、實驗技術創(chuàng)新、實驗設備研制、大型儀器功能開發(fā)等工作，形成明確的實驗技術人員工作運行和考評管理規(guī)則，為實驗人員年度考核、崗位聘任的提供依據。

2.3 明確實驗崗位設置與職責

電氣學院專業(yè)實驗崗位設置中，關鍵崗1人，骨干崗6人，普通崗7人，崗位職責嚴格按照電氣工程學院實驗崗位設置與職責中的要求，關鍵崗全面負責學院實驗室平臺建設；骨干崗全面負責相關主干實驗課程的建設以及分管實驗室的日常管理工作，下設6個實驗課程組，且有交叉。分別為微機原理及其系列實驗課程、電力電子技術及其系列實驗課程、電機及其系列實驗課程、控制理論及其系列實驗課程、電力系統(tǒng)分析及其系列實驗課程、創(chuàng)新設計類實驗課程，并簽署電氣學院擬聘實驗技術骨干崗位工作承諾書(包括工作重點及下一聘期詳細的工作計劃)。

2.4 實驗考核細則人性化

根據德、能、勤、績表現并結合崗位職責內容對實驗技術人員進行量化考核。堅持公開、公平、公正的原則，保證重點、兼顧一般，密切聯系實際，可操作性強；有利于實驗室建設及各項工作的協(xié)調開展和可持續(xù)發(fā)展，堅持定量和定性考核相結合，堅持有利于實驗室管理和教學質量提高的原則。量化考核以《浙江大學實驗室工作考核表》所列28個二級指標(其中10個帶*號的為重要指標)的考核情況為依據，分為優(yōu)秀(A)、合格(B)、基本合格(C)、不合格(D)4個等級。

2.5 聘崗公開化

聘崗工作中各實驗技術人員工作業(yè)績全部透明，獎勵機制明確，中心每位老師會更加清楚別的老師的優(yōu)勢以及自己的差距，而且這些優(yōu)勢又都能在聘崗中得到一定的體現，起到很好的導向作用，從而充分調動實驗人員工作的積極性及今后的努力方向。

2.6 加強實驗人員培訓

組織實驗技術人員赴清華大學、華北電力大學、華中科技大學及武漢大學4所國內著名的電氣強校進行專業(yè)實驗調研。對4所高校在實驗室建設、實驗教學及其改革等方面的舉措進行交流學習。學習各校在實驗室建設和實驗教學及其改革等方面取得的成績和先進經驗，分析自身的特色及不足，為我院實驗室的建設和規(guī)劃打好基礎，抓準方向。通過舉行座談會及參觀專業(yè)實驗室等形式，全面、細致地了解各兄弟院校在人才培養(yǎng)、專業(yè)建設、課程設置、科學研究方面的基本情況，汲取了各校電氣工程實驗室在建設模式、教學方案、成果轉化、師資隊伍建設及考核等方面的成功經驗，雙方就此進行了深入的交流和探討，領略了先進的理念，開拓了視野，啟迪了思維，收獲了友誼，獲益匪淺，對提升我學院今后的實驗室建設工作和實驗教學及其改革工作起到了積極的推動作用。通過參觀學習，在專業(yè)實驗室建設、實驗教學改革等方面拓寬了思路，進一步明確了自身的特點，發(fā)現了我院與各兄弟院校間在專業(yè)實驗教學中存在的差異和不足，取得了寶貴經驗。

2.7 實施成效

新建電機系統(tǒng)及其控制綜合創(chuàng)新實踐基地得到學校及中國教育報的肯定，并在中國教育報2014年10月13日頭版以題目為從“驗證”走向“探究”—浙江大學本科生實驗課改革紀實作宣傳；2014年度浙江大學電氣學院院級探究性實驗改革立項11項；在電氣學院探究性實驗案例競賽中獲一等獎1項，二等獎1項，三等獎2項，參賽獎3項；新開探究性實驗課程14門；更新“電子測量和智能儀器”、“電機與拖動”等課程實驗內容等；發(fā)表實驗教學論文14篇；組織浙江大學校級大學生智能汽車競賽，負責全國大學生智能汽車競賽浙江省分賽區(qū)和全國總決賽的浙江大學參賽隊的組織管理、培訓指導等工作。研制的“DSP電機控制綜合實驗創(chuàng)新平臺”榮獲2014全國高校自制教學儀器設備全國優(yōu)秀成果二等獎。

3 結 語

根據人才培養(yǎng)的目標和學生的實際需要，逐步建立起一種以學生為主體，以學生的專業(yè)性質、興趣愛好和發(fā)展目標為需求導向的開放式、多元化的探究性實驗教學新體系，構建布局合理、多層次、多功能的探究性創(chuàng)新實踐平臺,是培養(yǎng)高素質工程實踐創(chuàng)新人才、提高教育質量的重要條件保證，同時必須具備既有堅實地理論基礎又有很強動手能力高素質實驗隊伍。因此必須在實踐中不斷探索、不斷完善，加強實驗隊伍自身的創(chuàng)新,讓實驗技術人員在探究性創(chuàng)新教育中發(fā)揮更大的作用,促進教學與科研良性互動，以培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力[9-16]。

[1] 黃大明，秦鋼年． 專業(yè)實驗課綜合性實驗的創(chuàng)新設計與教學實踐[J].實驗室研究與探索.2010，30(6)：247-250．

[2] 郭小勤，王 鑫，李 漓．基于CDIO工程教育理念的實驗教學設備研制[J]．實驗技術與管理，2011，27(6)：64-67．

[3] 趙 鋼.面向工程應用創(chuàng)新專業(yè)綜合性實驗設計[J].實驗室研究與探索，2011，30(9)：133-135，138.

[4] 王浩程.基于工程創(chuàng)新教育的實踐教學體系探索[J].實驗室研究與探索，2014.33(1)182-185.

[5] 皮之軍，黃啟來，王 杰，等.加強實踐性教學條件建設的研究與實踐[J]. 實驗技術與管理, 2012, 29(7): 152-154.

[6] 韓響玲,金一粟,穆克朗,等.以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心全面推進實驗室面向本科生開放[J].實驗技術與管理,2013(2):10-13，17.

[7] 杜奔新.研究型大學實驗隊伍建設的探索與實踐[J].北京航空航天大學學報(社會科學版),2012(6):112-115.

[8] 時 新,郭 園.創(chuàng)新型專業(yè)實驗隊伍構建與激勵機制研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2013,25:9.

[9] 李宏才,閆清東,王偉達.高校實驗室建設與卓越工程人才培養(yǎng)[J].技術與創(chuàng)新管理,2012(2):210-214.

[10] 安小六,鄒小紅.加強實驗隊伍建設增強高校實驗室軟實力[J].西南師范大學學報(自然科學版),2010(1):229-232.

[11] 錢小明.新時期高校實驗隊伍建設的探索與思考[J].實驗技術與管理,2013(1):203-205.

[12] 林海旦,吳立群,樊 冰.高校實驗隊伍建設機制的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2012(2):173-174+212.

[13] 秦長平,伍鶯鶯.加強高?？蒲袑嶒炾犖榻ㄔO提高科技創(chuàng)新水平[J].實驗室研究與探索,2012(7):185-187.

[14] 孫正林,陳立君,張春雷.加強實驗隊伍建設提升師資隊伍整體水平[J].實驗室研究與探索,2013(8):448-450.

[15] 崔同科,李本貴.高等學校實驗隊伍建設現狀及對策研究[J].實驗技術與管理,2014(2):129-130.

[16] 徐世同,曾繁麗.加強高校實驗隊伍建設促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索,2009(9):152-154.

The Constraction of the Experimental Team for Electrical Engineering Courses

LUHui-fen,MAHao,YANGMin-hong,CHENXin

(College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027， China)

The development of the human resource for innovative experiments in electrical engineering is one of the important issues in the reformation of research universities. This paper reviews the construction of the innovation platform, the development goal of the human resources for innovative experiments, the assignment and management of the staff position, and the examination method based on the practice in the College of Electrical Engineering of Zhejiang University. It is expected that the presented work will be useful for the same level universities.

innovation platform construction; experimental teaching; construction of experimental team for experimental teaching; examination method

2014-12-10

國家自然科學基金項目(51377141)；國家級機電類專業(yè)實驗示范中心建設；專業(yè)課程實驗教學基層組織

盧慧芬(1965-),女，浙江黃巖人,碩士，研究員，實驗室主任,研究方向:電機及控制、實驗技術與管理等。

Tel.：15336548905；E-mail:lhfen@zju.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2015)10-0132-03