基于卓越工程师培养的实验教学示范中心建设

范小春, 冯仲仁, 李书进

(武汉理工大学 土木工程与建筑学院， 湖北 武汉 430070)



基于卓越工程师培养的实验教学示范中心建设

范小春, 冯仲仁, 李书进

(武汉理工大学 土木工程与建筑学院， 湖北 武汉 430070)

基于土木工程卓越工程师培养，从目标定位、体系建设和资源建设3方面系统探讨了“十二五”国家级实验教学示范中心建设思路，构建了四层次实验教学体系、“2-1-2”实验开放实践基地体系和多成分的考核和评价体系，探讨了高水平实验教学团队资源和科研教学资源的共享机制和建设方案，为实现卓越人才培养奠定基础。

实验教学示范中心建设； 卓越工程师； 土木工程学科； 实验室创新

自2010年起，教育部联合国务院有关部门、行业协(学)会和部分企业实施“卓越工程师教育培养计划”[1-2]；2012年，教育部启动“十二五”国家级实验教学示范中心建设[3-4]。这些都是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大举措，对培养创新能力强、适应社会发展需要的工程卓越人才意义重大[5-6]。

在卓越工程师教育培养计划的大环境下，如何发挥国家级实验教学示范中心在卓越人才培养中的作用，是高校实验室建设者关注的热点问题。本文以土木工程相关学科为研究对象，从目标定位、体系建设和资源建设3方面探讨“十二五”国家级实验教学示范中心的建设思路。

1 建设目标

武汉理工大学以土木工程一级学科优势专业为基础，凝聚土木建筑学科湖北省实验教学示范中心、硅酸盐建筑材料国家重点实验室、道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室等3个教学科研基地、1个企业资源(武汉理工大学设计研究有限公司)，形成优质资源融合、教学科研协同的实验教学新模式，建立适应创新人才成长和卓越工程师培养的创新实验体系。以实施卓越工程师计划为契机，与企业共建创新实验实践基地，探讨科研引领教学、企业支持教学的人才培养机制，探索实验室建设和实验教学改革方向。

根据我校土木工程专业人才培养的定位，确立了以学生为本的实验教学理念，把掌握知识、培养能力、提高素质贯穿于实验教学全过程，按照“强化基础型实验、开拓研究型实验、培育创新型实验”的原则[7]，积极创新实验教学中心的建设，既提高实验教学资源的使用效益，又促进学科专业的交叉融合，为培养高质量卓越人才提供实验平台。

通过“十二五”建设，使实验中心建成实验教学体系科学、资源配置优化、运行管理规范、创新氛围浓厚，能引领土木工程学科实验教学发展、具有国内领先水平且与国际接轨的实验实践教学示范中心，成为面向全校、全省、全国土木工程及相关专业学生开放的工程结构创新实验和研究探索的卓越人才培养基地。

2 基于卓越工程师培养的实验教学体系建设

2.1 建立四层次的实验教学新体系

在实验中心建设的实践中，按照“统筹、综合、研创、开放”的原则，始终沿着“知识—能力—素质”的这一主线，突出材料、结构、制备、性能4个要素和学科交叉的特点，整合、优化实验内容，形成了与理论教学体系相适应的四层次实验教学新体系。

2.1.1 学科基础实验

建设目标：要求掌握土木工程学科基本知识，具备较好的工程实践意识。

实验课程：①建筑材料基础实验；②混凝土强度试验；③钢筋拉伸试验；④电阻应变测试实验。

2.1.2 专业综合实验

建设目标：要求掌握不同结构的受力性能，联系工程实际，突出组成、结构、制备、性能之间的关系。

实验课程：①钢梁承载力试验；②混凝土梁的弯曲试验；③土的三轴压缩试验；④桥梁性能检测与评价试验；⑤路面质量评估实验；⑥大型桥梁结构振动试验；⑦隧道工程监测试验

2.1.3 能力拓展工程实训

建设目标：能结合工程应用，改善材料使用性能，测试实际工程的结构或构件，强化技能、拓展能力。

实验课程：①建筑材料及应用实验；②钢筋混凝土简支梁钢筋锈蚀测定；③钢筋混凝土结构钢筋保护层测定；④钢筋混凝土短柱承载力试验；⑤砖砌体轴心抗压强度试验；⑥桩基动测试验。

2.1.4 科技创新实验

建设目标：针对工程项目，查阅文献资料，针对创新内容进行分析，培养创新能力和工程实践能力。

实验课程：①大型仪器操作项目；②大学生科技创新项目；③学科竞赛；④开放实验项目；⑤导师制项目；⑥与工程相关的科研项目。

2.2 建设开放的实验实践基地

根据实验教学新体系的要求，实验中心构建了2个学科基础实验平台、1个专业共享实验平台和2个工程实训平台的“2-1-2”开放实验实践基地，创造良好的卓越工程师培养环境和实验条件。实验中心加大了对基础实验设备的投入力度，通过优化配置、调整布局，补充和更新安全环保设施、装置，深度整合与优化科研资源，提高实验设备水平。

2个学科基础实验平台——土木工程材料基础实验平台和结构性能测试实验平台。通过这2个平台，学生可以学习土木工程材料和结构实验的基本方法，掌握土木工程材料和结构性能，培养工程实践和科学研究的能力。

1个专业共享实验平台——工程构件及结构设计共享平台。该平台支撑土木工程、工程管理、建筑节能技术与工程等专业的创新实验教学，重点建设土木工程结构实验室、土木工程材料实验室、岩土工程实验室和道路与桥梁工程实验室[8]。学生经历工程结构的设计、制作和实验的全过程，有助于提高实验设计能力，提高知识、技能和应用的综合培养。

2个工程实训平台——能力拓展工程实训平台和实验实践基地平台。能力拓展工程实训平台是适应交叉学科发展需要、针对卓越工程师培养需要而建设的校内实践基地，用以支撑土木工程、建筑节能与技术等专业结构设计等较大型工程训练实践环节的教学。学生通过实训，熟悉结构设计的基本原理和工艺技术，打下良好的实践基础。实验实践基地平台是为卓越工程师培养和国家战略性新兴产业人才培养的需要而建设的校外实践基地。该基地平台是与中南建筑设计院股份有限公司、中国轻工业武汉设计工程有限责任公司、中信集团武汉市建筑设计院、中建三局第二建设工程有限责任公司、武汉地产开发投资集团有限公司、武汉地铁集团有限公司、武汉中汉岩土工程技术开发公司等企业合作共建的产学研基地和实验实训基地，是实验与工程无缝连接的平台[9]。

2.3 建立多成分的考核和评价体系

考核和评价体系是检查学习和训练效果的一种手段，可以激励学生学习的积极性和主动性[10]。

(1) 基于过程控制的实验课程考核方式。在实验课程教学中，除实验报告外，更注重对学生参与过程的管理，关注实验中参数设置与结果分析，强调实验过程中的个人实际收获。

(2) 强调能力的多成分评价手段。在课外实践及创新实验教学中，改变原来主要对结果进行考核的方法，注重知识的应用和解决问题能力的考核评价。如“大型仪器操作”实践环节的考核主要是考核对仪器原理的理解、平时的质疑情况、操作表现和答辩质量等4个方面，主要考查学生的知识综合应用能力、动手能力、表达能力、独立思考和解决问题能力，教师对主动质疑的学生予以鼓励。

(3) 注重效果的分阶段评价方法。在“能力拓展训练”实践课程中，通过方案设计—小组答辩—作品制作等几个阶段对学生的表现进行评判，不同阶段设定不同的权重。通过考核，调动学生的主观能动性，鼓励学生在实践过程中创新。

3 基于卓越工程师培养的实验中心资源建设

3.1 建设高水平实验教学团队

培养卓越工程师，需要有一支队伍稳定、结构合理、有企业专家参与，集教学、管理、创新为一体的高水平实验教学团队[11]。

(1) 专职和兼职人员同聘，引进有丰富工程经验的企业专家。改变一名教师教一门课的方式，按实验项目组成课程教学团队，由高水平的教授担任负责人，由企业专家、指导教师和实验人员共同实施实验教学。

(2) 引进和培养并举，提高实验教授素质。基于卓越工程师培养要求，有计划地引进学历层次高、工程实践能力较强的专职实验人员，提高实验教学水平。通过实验中心内部培训、校内培训和校外培训等多种途径，提升实验人员的业务技能和工程素质。

(3) 提升青年教师的国际化能力和工程实践能力，鼓励和积极安排教师到企业实践，参与企业的技术升级、改造，提高教师的工程素质与实践能力。在国际化能力方面，创造条件使青年教师有机会在国外知名大学和研究机构从事一年左右科学研究。

3.2 建设科研与教学资源共享机制

3.2.1 以研究项目为依托，完善课外创新训练模式

借助大学生创新训练计划、开放实验室基金、学科竞赛等，全面推行“导师制”[12]；根据教师的科研项目，开展大学生科技创新计划项目和开放实验项目，以高质量的科研活动带动课外科技活动。学生可以选择导师和进入课题组，在进行基础技能训练之后，结合导师的科研课题申请大学生创新训练项目，开展自主创新训练。学生也可以自主选择研究方向，根据研究内容选择在实验中心或者科研基地完成项目的研究。

3.2.2 实验室管理改革及开放机制

改革大型仪器设备管理办法，建立团队负责的工作机制。充分利用人员和设备资源，合理划分测试室，以“室”构建实验教学团队，并设置科学研究型和实践创新型的指导教师岗位，加强团队内部的协调与合作；主要人员实现一人多机，主要设备实现一机多人，使设备资源得到高效、高水平的利用。建立与高水平科研团队合作的机制，充分发挥实验中心关键设备的服务作用。

改革人员管理办法，实施岗位目标管理；改革年终考核分配制度，统筹测试、教学、科研，实施分类管理与考核。

建立大型设备测试预约管理系统，完善实验室开放管理制度，为师生网上预约测试和大型仪器开放运行提供保证。

3.2.3 建立多元化的科研设备共享管理模式

(1) 以实验中心为主体的管理模式：适用使用频率不高，但具有共享价值的仪器设备，由实验中心维护、使用和管理，提供教学服务和对外测试工作。提供设备的课题组可得到免费和优先测试服务。

(2) 实验中心与课题组共管模式：对课题组使用率较高，但仍有较大对外服务潜力的测试设备，由实验中心与课题组共管。由课题组提出对外服务的固定时间段，在对外服务时段由测试中心人员使用，对外服务、支撑教学。设备的维护、维修费用由中心与课题组按使用时段比例共同承担。

(3) 以课题组为主体的管理模式：对课题组使用率很高，但仍愿意对外服务的测试设备，完全由课题组维护、维修、使用、承担教学任务，中心根据设备特点及其共享情况，补贴部分维修费和教学工作量。

4 结束语

以“学生为本”的实验教学理念为中心、以“强化基础型实验、开拓研究型实验、培育创新型实验”为原则，以“知识—能力—素质”为主线，我校土木工程实验室建设和实验教学改革有了切实可行的努力方向。

四层次实验教学新体系，既能让学生具备较好的工程实践意识，又能培养学生的创新能力和工程实践能力；开放的实验实践基地布局，既能让学生掌握土木工程材料和结构实验的基本方法，又能为学生熟悉结构设计的基本原理和工艺技术打下良好的实践基础；多成分的考核和评价体系，既能提高学生的综合应用能力，又能调动学生的主观能动性、鼓励学生在实践过程中的创新。科研与教学资源的共享机制与合理结构，集教学、管理、创新为一体的高水平实验教学团队则为上述构想提供了坚实的后盾。

References)

[1] 姜文凤，高欣.“十二五”国家级实验教学示范中心建设与思考[J].实验技术与管理，2013，30(5):5-7.

[2] 教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”：面向工业界、面向世界、面向未来,培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学，2010(7):4-5.

[3] 教育部高等教育司．关于开展“十二五”高等学校实验教学示范中心建设工作的通知[EB/OL].(2012-03-15)[2014-07-25].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08_sjhj/201203/133068.html.

[4] 张文桂．实验教学示范中心建设的思考与实践[J]．实验技术与管理，2008，25(1):1-4.

[5] 朱亚林，高飞，卞步喜.“土木工程专业卓越工程师”人才培养模式下的教学管理体制研究[J].科技创新与应用，2012,30(11):291.

[6] 李方慧，赵永江，孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育，2012，21(6):40-42.

[7] 杜明辉，叶朝良，刘鹏.国家级实验教学示范中心建设的研究与实践[J].实验技术与管理，2011，28(7):130-134.

[8] 刘宝臣，包惠明，肖明贵，等.“桂林工学院建筑工程检测与实验中心”建设实践[J].高教论坛，2002(5)：85-87.

[9] 康俊涛.国家特色专业实践教学改革研究：以土木工程专业为例[J].黑龙江高教研究，2013(4)：165-167.

[10] 赵国冬.实验创新与大学生创新能力的培养[J].计算机教育,2009(8):30-31.

[11] 蔡炽，蔡炳新，郭栋才，等.以培养创新型人才为宗旨,全面提升国家级实验教学示范中心建设水平[J].实验技术与管理，2008，25(2):107-109.

[12] 谢峻林，冯小平，金明芳，等.深化改革创新实验教学示范中心建设[J].实验室研究与探索，2013，32(2):123-127.

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

湖北省高等学校教学研究项目(2011014)；第六批高等学校特色专业建设点(TS12276)(教高函〔2010〕15号)；“卓越工程师培养教育计划”试点专业建设(教育部教高[2011]1号)

范小春(1975—)，男，江西南昌，博士，副教授，土木工程系副主任，主要从事土木工程教学与研究.

E-mail：fxcfree@126.com

G642

A

1002-4956(2015)2- 0149- 03

实验教学示范中心建设