能源动力专业实验教学中心的内涵式建设

高 峰，路 勇，费景洲

(哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，哈尔滨 150001)

·实验教学中心与实践(实训)基地·

能源动力专业实验教学中心的内涵式建设

高 峰，路 勇，费景洲

(哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，哈尔滨 150001)

哈尔滨工程大学动力与能源工程学院从实验教学体系建设、实验教学方法建设、师资队伍建设等方面开展实验室内涵建设。在培养实验目标注重素质、实验内容注重综合、创新教育注重个性的实验教学理念引导下，建立专业素质培养、科技创新实践、校企联合拓展的层次化实验教学平台；形成教学与科研相结合，虚拟与现实相结合的实验教学新方法；实验室内涵建设在创新型人才培养方面取得了较好的效果，有利于实验室建设的长期可持续发展。

能源动力；实验教学；内涵建设；探索；实践

实验室发展建设可以分为外延式建设和内涵式建设两种模式。外延式建设的主要途径是通过大规模投资来增加实验室数量和扩大实验室规模；内涵建设则是以提高教学质量和人才培养质量为核心，包括教学质量建设、制度建设、队伍建设和文化建设等多个方面[1-4]。在经历了前段时间的外延式建设后，国内各高校的实验室数量和规模迅速增加，实验室外延式建设已经达到一个较高的水平。

从实验室建设的可持续性和长远发展来看，外延式建设已经不能满足现代高等教育的需求和社会对创新型人才培养的需要。随着国家有关文件出台，实验室建设已经从外延式建设转向内涵式发展[5-6]。推进实验室建设转型升级，加强实验室内涵建设已经成为当前实验室建设的重要任务。

哈尔滨工程大学船舶动力技术实验教学中心2009晋升为黑龙江省省级实验教学示范中心；2012年获批国家级实验教学示范中心建设单位。近年来在船舶动力技术省级和国家级示范中心建设过程中，围绕能源动力类专业实验教学中心内涵建设开展了一系列的探索与实践[7-8]。

1 内涵建设思路

我们从实验教学体系建设、实验教学方法建设、师资队伍建设等方面来开展实验室内涵建设。贯彻落实“三注重”实验教学新理念，其“三注重”是指培养目标注重素质，实验内容注重综合，创新教育注重个性。建立“专业素质培养、科技创新实践、校企联合拓展”的层次化实验教学平台。推广深化“双结合”式实验教学新方法，其“双结合”是指教学与科研相结合，虚拟与现实相结合。建设完善高效的人才激励机制和运行管理制度。解决制约实验教学发展的主要难题，促进实验室建设的长期可持续发展。

2 实验教学体系建设

不断修改完善人才培养方案，积极开展实验教学体系建设，形成 “专业素质培养平台→科技创新实践平台→校企联合拓展平台”三个层次化的实验教学平台。这三个平台按照学生学习和认知规律设计，从基础→综合→创新，难度依次增加，程度逐级提升。实验教学体系如图1所示。

图1 层次化的实验教学体系示意图

2.1 专业素质培养平台

专业素质培养平台位于层次化教学体系的底层，是基础平台，主要培养学生的基本科研能力和科学实验习惯。专业素质培养平台依专业方向划分为内燃机方向实验模块、燃气轮机方向实验模块、热能工程方向实验模块和轮机工程专业实验模块。

每个实验模块按照从低到高，从基础性到综合性来设置实验项目。基础实验项目包括工程热力学、传热学、测试技术、自动控制原理、单片机原理等专业基础课程的实验项目，通过基础性实验项目加强学生对理论知识的理解与掌握；综合性实验项目涉及多个基础知识点内容，包括船舶动力装置振动噪声主动控制实验台、气阀振动分析实验台、燃机综合测试技术实验台等科研实验台架。综合性实验项目用来提升学生综合运用基础知识的能力。

2.2 科技创新实践平台

科技创新实践平台主要是培养学生科技创新意识和创新能力[9-11]。平台分为创新基础能力训练和创新项目两部分。公共基础能力训练是学生进行科技创新项目的前提和基础，包括创新实践课程和科技创新公共平台两部分。创新实践课程与教学培养计划中的综合性选修实验课程紧密结合，互为补充。科技创新公共平台主要为学生科技创新提供必要的仪器设备，创新项目主要包括国家大学生创新创业训练计划项目、各类科技创新比赛项目和学院教师科研项目。目前国内的创新比赛名目繁多，根据学科专业特点，鼓励学生参加本学科内比较知名的节能环保类比赛项目，例如，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等高水平的国家级赛事。各类科技创新比赛项目包括国家级以外的其他地方性比赛项目和学校组织的各类比赛项目；教师科研项目由学院各个研究所根据各自的研究方向，提供适于学生参与的科技创新项目，重点推出科技创新中心的“一所一品”项目(即：学院要求每个研究所推出一个学生创新品牌项目)。科技创新实践平台结构如图2所示。

图2 科技创新实践平台结构示意图

科技创新实践平台面向全校学生开放，每年承担节能减排大赛、斯特林小车大赛、启航杯、五四杯、SAE节能车、国家大学生创新创业计划、学生科研立项等各类科技创新项目。

2.3 校企联合拓展平台

校企联合拓展平台包括学生校企合作科研课题立项、本科毕业设计和工厂实习实践等。该平台训练学生综合运用所学知识解决实际问题和实践创新能力，使学生尽早了解和掌握行业技术前沿及发展动向。该平台主要包括哈尔滨工程大学—沪东重机船舶动力研发中心，哈尔滨工程大学—玉柴集团创新人才培养基地，哈尔滨工程大学—东安动力联合研发实验室，哈尔滨工程大学—乌克兰马卡洛夫国立造船大学新技术科研中心等校企联合实验室和研发中心。

校企联合拓展平台形成学校企业间无缝连接，学生在完成培养方案中的理论教学课程后，即可进入相关的联合开发实验室，完成毕业设计或者参与阶段性的校企合作项目。

3 教学方法研究

教学方法研究主要是开展教学与科研相结合、虚拟与现实相结合的“双结合”教学方法。

3.1 教学与科研相结合

教学与科研相是相辅相成的，实验教学中注重从两个方面进行结合：研究型教学方法和科研立项式教学方法。

研究型教学方法在教学过程中学生作为教学活动的主体，发挥主导作用；教师地位从“主导”转变为“辅助”。在实验教学中，实验前的资料查阅、实验方案制定、实验项目操作、实验结果分析等全部实验过程由学生独立完成。这个过程完全体现了学生的主导地位，教师在实验过程中辅以引导，对实验结果给出评价，不再进行实验讲解、实验演示等教学内容。

科研立项式教学是指教师从科研项目中提炼一些适合学生研究或探索的课题作为实验项目，引导学生组建课题研究团队，申报研究课题，以完成作品、提交研究报告或发表论文等方式结题，用实战来训练学生的科研实验能力。

3.2 虚拟与现实相结合

虚拟实验在实验场地、实验消耗和实验时间等方面具有明显优势。利用虚拟现实技术，建设船舶动力装置动力系统虚拟仿真平台，解决船舶动力专业实验教学过程中使用大型旋转动力机械在实验运行经费、实验操作安全等方面的教学难题。

在实验教学过程中，应注重将虚拟实验与现实实验相结合。对于一些消耗低、风险小的实验项目还是以真实实验操作为主，采用“先虚拟，后真实”的办法。2006年，中心依托科研项目开发了“船舶内燃机结构全虚拟拆装”教学网。学生在柴油机拆装实验课前，利用该教学网上进行虚拟拆装，之后到中心的内燃机拆装实验室对相应的物理设备进行实际拆装操作。这种虚拟实验和真实实验相结合的教学方法，可以大幅度提升学生实验兴趣和实验热情，非常受学生欢迎，教学效果很好。

4 师资队伍建设

高素质的实验教学队伍是提高实验教学水平的前提和基础。我们通过培养青年教师、引进人才、聘请兼职教授和企业讲师等途径，逐步提高实验教师队伍素质。制定相关制度，鼓励理论课教师承担实验教学课程，鼓励实验教师参与科研项目，提升实验教学队伍的整体教学科研水平。围绕开放式、研究式教学模式改革，探索新型教学模式下实验教师自身能力的提升途径。在职称评定、实验教改立项和实验课程建设等方面对实验中心教师给以一定的政策倾斜，鼓励教师进行教学理论与方法研究，产出高水平的实验教学成果，提升实验教学水平。

5 结束语

我们围绕实验教学体系、实验教学和人才队伍建设等三个方面开展实验室内涵建设，经过几年的探索与实践，取得了良好的教学效果。本科生一次就业率、考研率等硬性指标有了大幅度提升；学生实验热情较高，实验教学效果改善明显；科技创新氛围浓厚，学生优秀科技创新作品不断涌现，屡获国内重要科技创新比赛大奖；实验教师队伍稳定，教学成果丰硕。内涵建设是实验室建设的重要发展方向，尚还需要不断地进行探索与实践。

[1]潘蕾.关于实验室内涵建设的思考[J].浙江师范大学学报,2008,31(3):357-360.

[2]罗正祥.实验教学示范中心的建设与思考[J]. 实验科学与技术，2008,6(1)：1-3.

[3]石义芳,王宁,李志文.实验教学示范中心建设模式探索[J].实验科学与技术，2013,11(4)：130-133.

[4]黄炳辉.教学与科研融合视角下的实验室内涵建设探析[J].实验技术与管理，2012,29(9)：15-7.

[5]国务院.《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》[G].2006.

[6]教育部、财政部.《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2007]1号)[G].2007.

[7]路勇,马修真,韩伟,等. 高校能源动力类专业实验教学改革研究与探索[J].理工高教研究，2010,29(6)：119-120.

[8]费景洲,高峰,刘友,等.测控一体化实验教学与科技创新平台研究[J].实验技术与管理，2014,31(1)：25-28.

[9]王松武，徐胜云.建设实践类特色课程，推进学生科技创新[J].实验技术与管理，2008,25(11)：14-16.

[10]潘信吉.学生科技创新平台的建设与实践[J].实验室研究与探索，2010,29(7)：207-209.

[11]王松武，刁鸣.学生科技创新与“六个相结合” [J].实验室科学，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

黑龙江省综合改革试点基金资助项目(JGZ201 201066)；哈尔滨工程大学实验教改基金资助项目(SYJG20130301)。

高 峰(1979-)，男，硕士，助理研究员，副院长。主要研究方向：实验室管理。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.042