高 峰，路 勇，費(fèi)景洲

(哈爾濱工程大學(xué) 動力與能源工程學(xué)院，哈爾濱 150001)

·實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心與實(shí)踐(實(shí)訓(xùn))基地·

能源動力專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的內(nèi)涵式建設(shè)

高 峰，路 勇，費(fèi)景洲

(哈爾濱工程大學(xué) 動力與能源工程學(xué)院，哈爾濱 150001)

哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面開展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)。在培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)注重素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重綜合、創(chuàng)新教育注重個(gè)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念引導(dǎo)下，建立專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、科技創(chuàng)新實(shí)踐、校企聯(lián)合拓展的層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺；形成教學(xué)與科研相結(jié)合，虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面取得了較好的效果，有利于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的長期可持續(xù)發(fā)展。

能源動力；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；內(nèi)涵建設(shè)；探索；實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)可以分為外延式建設(shè)和內(nèi)涵式建設(shè)兩種模式。外延式建設(shè)的主要途徑是通過大規(guī)模投資來增加實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室規(guī)模；內(nèi)涵建設(shè)則是以提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，包括教學(xué)質(zhì)量建設(shè)、制度建設(shè)、隊(duì)伍建設(shè)和文化建設(shè)等多個(gè)方面[1-4]。在經(jīng)歷了前段時(shí)間的外延式建設(shè)后，國內(nèi)各高校的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和規(guī)模迅速增加，實(shí)驗(yàn)室外延式建設(shè)已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水平。

從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的可持續(xù)性和長遠(yuǎn)發(fā)展來看，外延式建設(shè)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高等教育的需求和社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。隨著國家有關(guān)文件出臺，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)已經(jīng)從外延式建設(shè)轉(zhuǎn)向內(nèi)涵式發(fā)展[5-6]。推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)轉(zhuǎn)型升級，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要任務(wù)。

哈爾濱工程大學(xué)船舶動力技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2009晉升為黑龍江省省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心；2012年獲批國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。近年來在船舶動力技術(shù)省級和國家級示范中心建設(shè)過程中，圍繞能源動力類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心內(nèi)涵建設(shè)開展了一系列的探索與實(shí)踐[7-8]。

1 內(nèi)涵建設(shè)思路

我們從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面來開展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)。貫徹落實(shí)“三注重”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新理念，其“三注重”是指培養(yǎng)目標(biāo)注重素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重綜合，創(chuàng)新教育注重個(gè)性。建立“專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、科技創(chuàng)新實(shí)踐、校企聯(lián)合拓展”的層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。推廣深化“雙結(jié)合”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法，其“雙結(jié)合”是指教學(xué)與科研相結(jié)合，虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合。建設(shè)完善高效的人才激勵(lì)機(jī)制和運(yùn)行管理制度。解決制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的主要難題，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的長期可持續(xù)發(fā)展。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

不斷修改完善人才培養(yǎng)方案，積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)，形成 “專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)平臺→科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺→校企聯(lián)合拓展平臺”三個(gè)層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。這三個(gè)平臺按照學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)，從基礎(chǔ)→綜合→創(chuàng)新，難度依次增加，程度逐級提升。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系示意圖

2.1 專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)平臺

專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)平臺位于層次化教學(xué)體系的底層，是基礎(chǔ)平臺，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本科研能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)平臺依專業(yè)方向劃分為內(nèi)燃機(jī)方向?qū)嶒?yàn)?zāi)K、燃?xì)廨啓C(jī)方向?qū)嶒?yàn)?zāi)K、熱能工程方向?qū)嶒?yàn)?zāi)K和輪機(jī)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K按照從低到高，從基礎(chǔ)性到綜合性來設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、測試技術(shù)、自動控制原理、單片機(jī)原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解與掌握；綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及多個(gè)基礎(chǔ)知識點(diǎn)內(nèi)容，包括船舶動力裝置振動噪聲主動控制實(shí)驗(yàn)臺、氣閥振動分析實(shí)驗(yàn)臺、燃機(jī)綜合測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺等科研實(shí)驗(yàn)臺架。綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目用來提升學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識的能力。

2.2 科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺

科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺主要是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[9-11]。平臺分為創(chuàng)新基礎(chǔ)能力訓(xùn)練和創(chuàng)新項(xiàng)目兩部分。公共基礎(chǔ)能力訓(xùn)練是學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新項(xiàng)目的前提和基礎(chǔ)，包括創(chuàng)新實(shí)踐課程和科技創(chuàng)新公共平臺兩部分。創(chuàng)新實(shí)踐課程與教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中的綜合性選修實(shí)驗(yàn)課程緊密結(jié)合，互為補(bǔ)充?？萍紕?chuàng)新公共平臺主要為學(xué)生科技創(chuàng)新提供必要的儀器設(shè)備，創(chuàng)新項(xiàng)目主要包括國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、各類科技創(chuàng)新比賽項(xiàng)目和學(xué)院教師科研項(xiàng)目。目前國內(nèi)的創(chuàng)新比賽名目繁多，根據(jù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生參加本學(xué)科內(nèi)比較知名的節(jié)能環(huán)保類比賽項(xiàng)目，例如，全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等高水平的國家級賽事。各類科技創(chuàng)新比賽項(xiàng)目包括國家級以外的其他地方性比賽項(xiàng)目和學(xué)校組織的各類比賽項(xiàng)目；教師科研項(xiàng)目由學(xué)院各個(gè)研究所根據(jù)各自的研究方向，提供適于學(xué)生參與的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，重點(diǎn)推出科技創(chuàng)新中心的“一所一品”項(xiàng)目(即：學(xué)院要求每個(gè)研究所推出一個(gè)學(xué)生創(chuàng)新品牌項(xiàng)目)?？萍紕?chuàng)新實(shí)踐平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺結(jié)構(gòu)示意圖

科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺面向全校學(xué)生開放，每年承擔(dān)節(jié)能減排大賽、斯特林小車大賽、啟航杯、五四杯、SAE節(jié)能車、國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃、學(xué)生科研立項(xiàng)等各類科技創(chuàng)新項(xiàng)目。

2.3 校企聯(lián)合拓展平臺

校企聯(lián)合拓展平臺包括學(xué)生校企合作科研課題立項(xiàng)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)和工廠實(shí)習(xí)實(shí)踐等。該平臺訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題和實(shí)踐創(chuàng)新能力，使學(xué)生盡早了解和掌握行業(yè)技術(shù)前沿及發(fā)展動向。該平臺主要包括哈爾濱工程大學(xué)—滬東重機(jī)船舶動力研發(fā)中心，哈爾濱工程大學(xué)—玉柴集團(tuán)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地，哈爾濱工程大學(xué)—東安動力聯(lián)合研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱工程大學(xué)—烏克蘭馬卡洛夫國立造船大學(xué)新技術(shù)科研中心等校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)中心。

校企聯(lián)合拓展平臺形成學(xué)校企業(yè)間無縫連接，學(xué)生在完成培養(yǎng)方案中的理論教學(xué)課程后，即可進(jìn)入相關(guān)的聯(lián)合開發(fā)實(shí)驗(yàn)室，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或者參與階段性的校企合作項(xiàng)目。

3 教學(xué)方法研究

教學(xué)方法研究主要是開展教學(xué)與科研相結(jié)合、虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的“雙結(jié)合”教學(xué)方法。

3.1 教學(xué)與科研相結(jié)合

教學(xué)與科研相是相輔相成的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重從兩個(gè)方面進(jìn)行結(jié)合：研究型教學(xué)方法和科研立項(xiàng)式教學(xué)方法。

研究型教學(xué)方法在教學(xué)過程中學(xué)生作為教學(xué)活動的主體，發(fā)揮主導(dǎo)作用；教師地位從“主導(dǎo)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拜o助”。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)前的資料查閱、實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等全部實(shí)驗(yàn)過程由學(xué)生獨(dú)立完成。這個(gè)過程完全體現(xiàn)了學(xué)生的主導(dǎo)地位，教師在實(shí)驗(yàn)過程中輔以引導(dǎo)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出評價(jià)，不再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解、實(shí)驗(yàn)演示等教學(xué)內(nèi)容。

科研立項(xiàng)式教學(xué)是指教師從科研項(xiàng)目中提煉一些適合學(xué)生研究或探索的課題作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生組建課題研究團(tuán)隊(duì)，申報(bào)研究課題，以完成作品、提交研究報(bào)告或發(fā)表論文等方式結(jié)題，用實(shí)戰(zhàn)來訓(xùn)練學(xué)生的科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.2 虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合

虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)消耗和實(shí)驗(yàn)時(shí)間等方面具有明顯優(yōu)勢。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建設(shè)船舶動力裝置動力系統(tǒng)虛擬仿真平臺，解決船舶動力專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中使用大型旋轉(zhuǎn)動力機(jī)械在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)操作安全等方面的教學(xué)難題。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)注重將虛擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。對于一些消耗低、風(fēng)險(xiǎn)小的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還是以真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作為主，采用“先虛擬，后真實(shí)”的辦法。2006年，中心依托科研項(xiàng)目開發(fā)了“船舶內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)全虛擬拆裝”教學(xué)網(wǎng)。學(xué)生在柴油機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)課前，利用該教學(xué)網(wǎng)上進(jìn)行虛擬拆裝，之后到中心的內(nèi)燃機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)室對相應(yīng)的物理設(shè)備進(jìn)行實(shí)際拆裝操作。這種虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，可以大幅度提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和實(shí)驗(yàn)熱情，非常受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果很好。

4 師資隊(duì)伍建設(shè)

高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的前提和基礎(chǔ)。我們通過培養(yǎng)青年教師、引進(jìn)人才、聘請兼職教授和企業(yè)講師等途徑，逐步提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍素質(zhì)。制定相關(guān)制度，鼓勵(lì)理論課教師承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師參與科研項(xiàng)目，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的整體教學(xué)科研水平。圍繞開放式、研究式教學(xué)模式改革，探索新型教學(xué)模式下實(shí)驗(yàn)教師自身能力的提升途徑。在職稱評定、實(shí)驗(yàn)教改立項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)等方面對實(shí)驗(yàn)中心教師給以一定的政策傾斜，鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)理論與方法研究，產(chǎn)出高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

5 結(jié)束語

我們圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人才隊(duì)伍建設(shè)等三個(gè)方面開展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)，經(jīng)過幾年的探索與實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。本科生一次就業(yè)率、考研率等硬性指標(biāo)有了大幅度提升；學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情較高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果改善明顯；科技創(chuàng)新氛圍濃厚，學(xué)生優(yōu)秀科技創(chuàng)新作品不斷涌現(xiàn)，屢獲國內(nèi)重要科技創(chuàng)新比賽大獎；實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍穩(wěn)定，教學(xué)成果豐碩。內(nèi)涵建設(shè)是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要發(fā)展方向，尚還需要不斷地進(jìn)行探索與實(shí)踐。

[1]潘蕾.關(guān)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)的思考[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào),2008,31(3):357-360.

[2]羅正祥.實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)與思考[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2008,6(1)：1-3.

[3]石義芳,王寧,李志文.實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013,11(4)：130-133.

[4]黃炳輝.教學(xué)與科研融合視角下的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵建設(shè)探析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012,29(9)：15-7.

[5]國務(wù)院.《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》[G].2006.

[6]教育部、財(cái)政部.《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》(教高[2007]1號)[G].2007.

[7]路勇,馬修真,韓偉,等. 高校能源動力類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與探索[J].理工高教研究，2010,29(6)：119-120.

[8]費(fèi)景洲,高峰,劉友,等.測控一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科技創(chuàng)新平臺研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014,31(1)：25-28.

[9]王松武，徐勝云.建設(shè)實(shí)踐類特色課程，推進(jìn)學(xué)生科技創(chuàng)新[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008,25(11)：14-16.

[10]潘信吉.學(xué)生科技創(chuàng)新平臺的建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010,29(7)：207-209.

[11]王松武，刁鳴.學(xué)生科技創(chuàng)新與“六個(gè)相結(jié)合” [J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010,13(3)：180-182.

Connotation Construction of Experiment Teaching Center of Energy and Power

GAO Feng, LU Yong, FEI Jingzhou

(College of Power and Energy Engineering，Harbin Engineering University, Harbin 150001，China)

The exploration and practice of laboratory connotation construction are performed from the construction of teaching system, teaching method and teachers. Teaching philosophy is condensed of training objectives emphasizing the quality, experimental content focusing on integration and innovative education concerning personality. The hierarchical experimental teaching system is established from professional quality training platform to scientific innovation platform and colleges and enterprises development platform. Experimental teaching methods have been refined of teaching combining with research versus virtual connecting reality. Good results were achieved in innovative personnel training with laboratory connotation construction, and it is conducive to long-term sustainable development of laboratory.

energy and power; experimental teaching; connotation construction; exploration; practice

2014-04-22

黑龍江省綜合改革試點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(JGZ201 201066)；哈爾濱工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)教改基金資助項(xiàng)目(SYJG20130301)。

高 峰(1979-)，男，碩士，助理研究員，副院長。主要研究方向：實(shí)驗(yàn)室管理。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.042