張萬(wàn)筠 崔玉波 安曉雯

【摘 要】“新工科”是新產(chǎn)業(yè)、新科技革命和新經(jīng)濟(jì)背景下工程教育改革的重大戰(zhàn)略。大型精密儀器設(shè)備可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的積極性，開拓專業(yè)視野、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和意識(shí)，因此將大型精密儀器應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將成為今后“新工科”教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。論文通過規(guī)范制度建設(shè)、合理安排使用時(shí)間、建立有償和無償服務(wù)相結(jié)合的收費(fèi)制度和制定視頻培訓(xùn)方案等具體措施，對(duì)大型精密儀器實(shí)驗(yàn)改革進(jìn)行了初步探索。通過改革高校教學(xué)工作，使大型精密儀器充分發(fā)揮儀器設(shè)備功能，提高創(chuàng)新人才的教育教學(xué)水平，提升人才的能力培養(yǎng)和教學(xué)科研水平，打造出適合“新工科”要求的高水平合格人才。

【Abstract】 "New engineering" is a major strategy for engineering education reform under the background of new industries， new scientific and technological revolutions and the new economy. Large ?precision instruments and equipment can stimulate students' enthusiasm for learning professional knowledge， develop professional vision and cultivate innovative thinking and consciousness. Therefore， the application of large precision instruments in experimental teaching will become an inevitable trend in the future development of "new engineering" teaching. The paper made a preliminary exploration on the experimental reform of large precision instruments by standardizing the system construction， rationally arranging the use time， establishing a charging system combining paid and unpaid services， and formulating specific measures for video training programs. By reforming the teaching work of colleges and universities， large ?precision instruments will fully utilize the functions of instruments and equipment， improve the education and teaching level of innovative talents， enhance the ability training of talents and the level of teaching and research， and create high-level qualified personnel suitable for the requirements of "new engineering".

【關(guān)鍵詞】“新工科”;大型精密儀器;實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;探索

【Keywords】"new engineering"; large precision instruments; reform of experimental teaching; exploration

【中圖分類號(hào)】G642.423 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）07-0081-02

1 引言

高等教育的發(fā)展水平標(biāo)志著國(guó)家的發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Γ叩裙こ探逃c產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)，承擔(dān)著為新產(chǎn)業(yè)提供人才支撐的重要使命。教育部于2016年提出了“新工科”建設(shè)構(gòu)想，“新工科”是新產(chǎn)業(yè)、新科技革命和新經(jīng)濟(jì)背景下工程教育改革的重大戰(zhàn)略，體現(xiàn)了我國(guó)工程教育發(fā)展的新思維、新方式，對(duì)于支撐“新”經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義?！靶隆苯?jīng)濟(jì)發(fā)展以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教育教學(xué)過窄過細(xì)的弊端，使學(xué)生具備立體性、拓展性、綜合性能力，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)發(fā)展的目標(biāo)，是“新工科”建設(shè)的重要內(nèi)容[1]。

2 “新工科”專業(yè)建設(shè)中實(shí)踐教學(xué)改革的推動(dòng)作用

師者，所以傳道受業(yè)解惑也。在傳統(tǒng)的教育模式中，課堂主要局限于老師講課學(xué)生聽，如何打破瓶頸，探究“聽”之外的教學(xué)解決方案，正是目前“新工科”教學(xué)建設(shè)發(fā)展的難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)不僅可以將學(xué)到的理論知識(shí)在實(shí)踐中鞏固，還可以在實(shí)際操作中理論聯(lián)系實(shí)際，探究新的問題解決方案，因此實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)在“新工科”背景下被推到了歷史的最前沿。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)之外，融合高新技術(shù)的綜合性，增加創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比重，將成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

高等學(xué)校擁有大量的尖端大型精密儀器設(shè)備，在一定程度上體現(xiàn)出學(xué)校綜合實(shí)力，彰顯學(xué)校的教學(xué)、科研水平。這些大型精密儀器設(shè)備代表學(xué)科發(fā)展的前沿和發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，讓高校大學(xué)生多接觸和使用各種大型精密儀器設(shè)備，可以使學(xué)生增加接觸到學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)機(jī)會(huì)，掌握先進(jìn)儀器設(shè)備的操作技能，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的積極性，開拓專業(yè)視野、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和意識(shí)。

對(duì)于具有初步科研設(shè)計(jì)雛形的新型實(shí)驗(yàn)課程，大型精密實(shí)驗(yàn)儀器是其重要的基礎(chǔ)支撐部份。十九大以來，隨著“科教興國(guó)”戰(zhàn)略部署的實(shí)施，國(guó)家和地方財(cái)政加大了對(duì)高等教育和科研的投入力度，是高等院校教學(xué)和科研發(fā)展的契機(jī)。各大院校紛紛購(gòu)置大批先進(jìn)的大型精密儀器設(shè)備，以提升學(xué)校的教學(xué)科研綜合實(shí)力。大型精密儀器設(shè)備的大批購(gòu)進(jìn)，使得高校大型精密儀器設(shè)備進(jìn)入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為了可能。如何運(yùn)用和管理好大型精密儀器設(shè)備，在服務(wù)學(xué)校科研和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)，將大型精密儀器設(shè)備引入本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮其在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是培養(yǎng)科技人才和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一大課題。

“新工科”概念的提出明確指出高校人才的培養(yǎng)要立足科教興國(guó)的角度，符合人類社會(huì)發(fā)展需求。以此為引領(lǐng)，高校調(diào)整辦學(xué)模式和教學(xué)理念，應(yīng)從市場(chǎng)實(shí)際需求和自身能力出發(fā)，探索新的人才培養(yǎng)模式。因此，將大型精密儀器應(yīng)用于“新工科”專業(yè)建設(shè)是對(duì)高校人才能力培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐。

3 大型精密儀器實(shí)驗(yàn)改革的辦法與舉措

3.1 規(guī)范制度建設(shè)

以標(biāo)準(zhǔn)化手段規(guī)范儀器設(shè)備使用者的行為，設(shè)立有利于教學(xué)、科研人員及實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員發(fā)揮主動(dòng)性的詳案;明確分類管理組織和個(gè)人的職能，建立獎(jiǎng)懲和協(xié)調(diào)等機(jī)制，使儀器設(shè)備的使用更加規(guī)范、嚴(yán)格和權(quán)威;開設(shè)開放本科生獨(dú)立自主實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)本科生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，盡可能地實(shí)現(xiàn)大型精密儀器設(shè)備在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教書育人中的有效使用，充分發(fā)揮大型精密儀器設(shè)備管理與服務(wù)的功能性?？梢酝ㄟ^制定大型精密儀器設(shè)備《管理人員崗位職責(zé)》《上崗人員培訓(xùn)細(xì)則》《本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施細(xì)則》（損壞賠償、安全使用制度）等相關(guān)規(guī)章制度，充分發(fā)揮大型精密儀器設(shè)備的功能，服務(wù)高等教育教學(xué)和科研。

3.2 合理安排使用時(shí)間

大型精密儀器設(shè)備是服務(wù)于科研和教學(xué)雙方面的。針對(duì)本科課堂實(shí)踐教學(xué)，大型精密儀器設(shè)備開放時(shí)間應(yīng)有針對(duì)性，目標(biāo)相對(duì)固定，以固定時(shí)間段對(duì)應(yīng)固定實(shí)驗(yàn)人數(shù)的方式，學(xué)生自行選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，完成課堂實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。針對(duì)大學(xué)生科學(xué)研究、科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（例如大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)）等學(xué)生參與的科研項(xiàng)目，可采取提前預(yù)約的形式。學(xué)生可提前一定的時(shí)間提出申請(qǐng)，管理員根據(jù)儀器設(shè)備的使用情況，統(tǒng)籌安排各課題組的試驗(yàn)時(shí)間，通過協(xié)調(diào)和整體掌控，保證學(xué)生完成各項(xiàng)科研任務(wù)。

3.3 建立有償和無償服務(wù)相結(jié)合的收費(fèi)制度

經(jīng)費(fèi)是大型精密儀器設(shè)備高效為科研和教學(xué)服務(wù)的基礎(chǔ)，學(xué)校撥付的大型儀器維修基金一般用于儀器的維護(hù)、維修、保養(yǎng)。有償和無償服務(wù)相結(jié)合的收費(fèi)制度是指在為本科生教學(xué)服務(wù)時(shí)，實(shí)行無償服務(wù);為科學(xué)研究服務(wù)時(shí)，按使用機(jī)時(shí)數(shù)收費(fèi)。有償服務(wù)的收入除去一定比例設(shè)立大型儀器維修基金，用于儀器的維護(hù)、維修、保養(yǎng)等外，其他收入主要用于運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，為平臺(tái)平穩(wěn)運(yùn)行的良性循環(huán)提供保障。確保儀器設(shè)備長(zhǎng)期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，使大型精密儀器設(shè)備的使用效能和效率最大限度地發(fā)揮，消除大型精密儀器設(shè)備使用的后顧之憂。采用“科研養(yǎng)教學(xué)”的運(yùn)行模式，提高大型精密儀器在教學(xué)課題中的應(yīng)用效果，同時(shí)也促進(jìn)科研進(jìn)展，提高了儀器的利用率。

3.4 制定視頻培訓(xùn)方案

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生和部分教師對(duì)大型精密儀器的掌握程度僅僅是認(rèn)識(shí)課本上的圖例，停留于理論學(xué)習(xí)方面的學(xué)習(xí)，沒有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課程中提高儀器設(shè)備故障率和實(shí)驗(yàn)失敗率，甚至?xí)p壞儀器，提高儀器的維護(hù)成本，甚至影響教學(xué)、科研的正常進(jìn)行。

因此需要采用視頻培訓(xùn)的方式，由教師和大型儀器管理人員共同制作大型儀器原理、操作方法、注意事項(xiàng)、管理與維護(hù)等相關(guān)內(nèi)容的視頻課程。通過觀看視頻課程，使教師在進(jìn)入實(shí)體實(shí)驗(yàn)室之前就對(duì)儀器設(shè)備的原理和操作有較感性的認(rèn)知。針對(duì)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以將視頻課程作為預(yù)習(xí)材料進(jìn)行學(xué)習(xí)，在實(shí)際課程中增加學(xué)生實(shí)際操作儀器的時(shí)間，避免由操作錯(cuò)誤引起的儀器故障和實(shí)驗(yàn)失敗。參與科研實(shí)踐的學(xué)生在完成相關(guān)儀器的視頻課程學(xué)習(xí)后，通過考試才可申請(qǐng)預(yù)約該大型精密儀器使用。視頻培訓(xùn)方案可有效降低大型儀器設(shè)備由于誤操作導(dǎo)致?lián)p壞的幾率，降低維護(hù)和保養(yǎng)成本，提高儀器設(shè)備的利用效率和實(shí)驗(yàn)室開放效益。

4 大型精密儀器實(shí)驗(yàn)改革展望

“科教興國(guó)”戰(zhàn)略部署的實(shí)施，使國(guó)家和地方財(cái)政加大了對(duì)高校教育和科研的投入力度，大大的增加了高校大型儀器的數(shù)量。通過改革高校教學(xué)工作，使大型精密儀器充分發(fā)揮儀器設(shè)備功能，提高創(chuàng)新人才的教育教學(xué)水平，培養(yǎng)新人才的能力，提高科研水平，打造出適合“新工科”要求的高水平合格人才。

先進(jìn)大型精密儀器設(shè)備與學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)研究息息相關(guān)。增加本科學(xué)生實(shí)操各種大型精密儀器設(shè)備，不僅使學(xué)生接觸到學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)，更能在在“新工科”教學(xué)建設(shè)背景下，將大型精密儀器應(yīng)用到服務(wù)科研、促進(jìn)教學(xué)中去。提升學(xué)生先進(jìn)儀器設(shè)備的實(shí)操水平，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高端專業(yè)知識(shí)興趣，開拓他們的科研視野，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立創(chuàng)造的習(xí)慣，塑造良好的品格，擁有發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力。

【參考文獻(xiàn)】

【1】“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[J].復(fù)旦教育論壇，2017，15（2）：27-28.