实验室建设工业工程

实验室建设工业工程（共9篇）

实验室建设工业工程 篇1

1 引 言

交通运输业是国民经济的基础产业,在国民经济体系中处于领先地位。随着我国交通运输业的快速发展,需要培养大批高素质的专业技术和管理人才。高校交通运输工程专业的设置,旨在培养具备现代交通运输工程的规划、设计、组织与管理知识及相关开发能力的人才,以满足国民经济各部门对于交通运输决策、规划、建设、组织、指挥、运作、维护及管理的需求。

与一般工程专业一样,交通运输工程专业教学体系包含理论教学和实验教学两个部分。而鉴于交通运输工程专业具有很高的实践性,其中的实验教学过程对于培养工程专业人才的综合能力具有十分重要的作用。因此,必须建设一个与现代交通运输业发展相适应的教学实验室,并在教学过程中进行有效管理,才能确保教学质量、最大限度地提高教师与学生的科研服务能力。

高校教学实验室的基本要求应包括:建立一个科学、先进的实验平台,层次结构分明,系统功能合理,安全、环保、节能,高效管理与运作,方便学生开展科研活动,能以焕发学生的实践创新能力,适应现代交通运输业的实际需求及发展方向。

2 交通运输专业实验教学体系层次

交通运输工程的涵盖面很广,包括了多种运输方式和多个组成部分,现代交通运输工程还涵盖了智能交通系统(ITS),交通运输工程与物流工程也在交叉融合中迅速发展。

鉴于交通运输工程的广泛性,每个高校交通运输工程专业的人才培养侧重点各有不同,高校应根据自身的专业目标及研究重点,策划一套具有自身特色的课程体系,避免人才的一般化或同质化。交通运输工程专业的实验教学体系,既要和具体的专业课程紧密配合,又要满足系统化的要求 , 使学生通过实验教学过程的实战训练,更加深入地理解本专业的基础理论知识,同时又提升实践能力和创新潜力。交通运输专业实验教学体系的层次包含以下几个部分。

2.1 基础认知层面

这是实验教学体系的第一阶段,即通过一系列演示性实验,结合专业认识实习,使学生对交通运输工程专业有全面的认识理解,初步了解交通运输行业的发展状况和趋势,明确学习目标,激发学习兴趣,为专业课的学习打下良好基础。

2.2 理论验证层面

这是实验教学体系的第二阶段,即结合交通运输工程专业课程的专业理论,通过验证性实验,增强学生对基本概念、理论的理解和掌握,提高学生对专业理论的学习兴趣和分析问题的能力。

2.3 操作应用层面

这是实验教学体系的第三阶段,即在理论验证的基础上,引入成套的、系统的交通运输工程专业软硬件,运用真实的作业流程和数据,开设操作型和应用性的实验项目,使学生理解并掌握交通运输工程的各组流程及作业方法。

2.4 设计研究层面

这是实验教学体系的第四阶段,在学生掌握了交通运输工程专业基础理论及基本操作的基础上,进入设计型项目和研究性课题,引导他们运用科学方法提出或设计实验方案,并对实验方案及实验结果的正确性进行验证,从而提高其科研水平及创新能力。

3 交通运输实验室实验教学体系的构建及实验项目的设计

构建一个完整的交通运输实验教学体系及其涵盖的实验教学项目,应以已有的专业人才培养方案、课程体系为依据;同时根据本高校的专业重点,系统策划实验内容,以编制规范化、标准化的实验教学方案。以东南大学为例,我校交通运输专业采用“理论教学、科学研究、实践创新”相结合的人才培养模式,以旅客运输与货物运输工程为重点、物流工程为延伸、汽车运用工程为补充,以培育具备客货运输与物流工程的规划、设计、组织与管理等方面知识及相关开发能力,能从事客货运输系统的规划、组织、指挥、决策以及物流系统规划、设计与管理的高级工程技术及管理人才为目标,其交通运输专业实验项目的名称及类型见表1。其中,旅客运输的培养重点是道路运输体系,货物运输则结合物流学和国际贸易,侧重于道路运输和水路运输系统为主的综合运输体系。围绕上述目标,面对若干具体专业课程,本实验教学体系的结构包含以下几个部分。

3.1 客运管理模拟实验

该类实验项目的开展以道路运输体系为主,内容包括城际道路客运和城市公交客运,通过e Bus客运管理系统和智能公交调度系统的运用,认识和体会城际公路客运站和城市公交调度系统平台的系统功能、运营计划、调度、报表管理、数据分析、终端远程管理、票务管理、车队管理、结算管理、参数配置等环节。

3.2 货物运输管理模拟实验

运用本实验室配套的货物运输管理实验教学平台,构建多方位的实验项目,内容包括:集装箱码头管理、堆场管理、货物海运代理业务、船代业务、电子口岸管理、集装箱运输管理、仓储管理等环节。通过该平台,模拟国际货运系统的各项作业环节,提高学生解决实际问题的能力;此外,本实验室还具备SQL SERVER、ACCESS等开发平台,学生可在教师指导下进行货运及物流系统的功能定位、设计,并最终完成所需的软件开发项目。

3.3 物流和供应链实验

现代物流工程是货物运输业务的延伸。鉴于我国经济发展对于物流专业人才需求的不断增长,东南大学努力培养物流工程学生的实践能力,扩展本科生的就业面,本实验室设立了适应于相关专业的物流和供应链的一系列实验项目,包括认识实验演示、系统流程分析、物流理论验证、物流系统设计等环节。应用Arena、Auto Mod、LOGWARE、CAD、Mat Lab软件,学生可进行物流系统的分析、验证和设计。

3.4 载运工具运用类实验

本校交通运输专业,载运工具的运用以汽车教学实验为主。实验室配备有实验车辆、模拟驾驶仪、侧滑台、灯光仪、尾气分析仪、震动与噪声检测系统等设施,可进行相关课程实验、SRTP实验和本科生学科竞赛等实验项目。

4 交通运输实验室建设方案

研究型大学的交通运输实验室,既应围绕现有交通运输专业课程和实验教学体系而构建,又要具备高层次、多样化、开放性和创新性,使实验室有效地为教学服务,同时,能为学生的课外科研活动和课题研究项目提供条件,为师生提供有利于知识沟通和学术交流的优良环境。实验室建设的工作重点包含以下几个方面。

4.1 围绕目标,服务教学

实验室的规划和布局要紧紧围绕具有自身特色的人才培养目标,实验室的软硬件配置要紧密结合实验教学体系和实验项目,布局清晰合理,主导方向明确。例如,以载运工具运用和汽车构造为主导方向的实验室布局,重点建设汽车实验教学平台,如汽车构造、汽车理论、汽车检测诊断、汽车运用等;以铁路运输系统为主导方向的实验室布局,则以铁路机车设备、信号设备和铁路运输组织为重点。

4.2 实验系统软硬件配置均衡,设施功能适宜

交通运输专业的实验系统既需要配备合理的硬件设施,进行相关的演示、操作、研究、功能设计等项目,也需要构建配套的软件系统,以及相对应的局域网络,便于进行流程仿真、系统分析、软件开发等实验环节。

4.3 确保实验室设施的维护保养

交通运输实验室建设需要大量的经费,因此,必须在注重建设的同时,注重设备、设施及其软件的维护保养。应对现有的实验设施,建立合理的使用、管理制度,科学规范地操作,制定并实施维护保养计划。实验室每年应能得到一定的经费,用于设备的维护、保养。

4.4 实验室设施的定期升级

结合教学内容的不断优化和更新,实验室软硬件设施应定期升级,以便能跟上科技及经济的日益发展,与时俱进,持续为学生提供紧密结合当前科技发展需求的实验教学条件,实现实验室的高层次、创新性进步。

4.5 建设开放性的实验室

现代的实验室,应实践开放化管理,“服务于教学、科研,教学、科研提供实验室的实力”,通过实验室的高效管理与运作,打造良好的教学科研环境,为培养一流人才创造有利条件。

东南大学的交通运输专业实验室构建工作,根据本校交通运输专业人才培养目标,结合交通运输专业实验教学体系层次和结构,近几年来,陆续建设了客运管理模拟实验室、货物运输管理模拟实验室、汽车运行性能检测实验室、模拟驾驶实验室、汽车构造实验室(共建),且日臻完善。同时,本实验室又配置了认识实验演示区,包括综合客运交通枢纽模型、综合物流园区模型、立体仓库和堆垛设备、自动化分拣线(共建)等。学生在参观认识实验演示区后,对交通运输系统的原理、操作、使用,可增强感性认识,深化理性认识。东南大学交通运输实验室结构和功能见表2。

目前,我校交通运输专业教学实验条件还相对薄弱,实验设施有待进一步建设,为此,需要结合学科“十三五”发展规划以及本专业人才培养计划,加强实验室建设,增添必要的仪器设备,以充实实验教学体系,以更好地开展设计研究性实验,进一步提升教学和科研水平。

5 结 语

交通运输工程专业具有很强的实践性,实验教学环节在专业人才培养中起着重要作用。本文所探讨的高校交通运输专业实验教学体系的层次,实验室的结构和具体功能及实验室建设的构想。

参考文献

[1]冯树民.交通运输工程[M].北京:知识产权出版社,2004.

[2]毛海军,王苏芳,李旭宏,等.高校物流实验室的现状分析与改革建设方案[J].实验室研究与探索,2004(8).

实验室建设工业工程 篇2

据调查了解，高职院校物流实验室的类型主要有以下几种：（1）物流管理软件实验室。

这是指以物流模拟教学软件、第三方物流管理教学软件等为主的，兼有电子商务贸易流程、国际贸易实务软件、运输、仓储管理软件等的物流管理软件模拟实验室。此类实验室在高职院校现有的物流实验室中约占75 ～ 80%。实验室的主要功能是通过软件来模拟第三方物流企业或企业物流部门商品流转的整个操作流程。通过上机操作，学生对物流流程、物流概念有了一定的了解。但是，由于毕竟是模拟操作，学生对物流过程中的技术操作，特别是现代物流技术的操作仍然是纸上谈兵。高职院校要培养的人才是具有一定操作水平的高技能人才，而非管理人才，如果学生缺乏动手能力，那就无法成为高技能人才。（2）物流设备实验室

这是指以仓储中心或配送中心的物流设备为主的物流设备实验室。此类实验室在现有的高职院校物流实验室中约占2O％。主要的硬件设备有货架、条码打印机、条码阅读器、条码检测仪、无线手持数据采集终端、叉车、物流箱、输送机等；实验室的主要功能是模拟配送中心货物流转、装箱理货、入库操作、出库操作、半自动分拣、人工补货、包装、贴条码标签、叉车使用等。学生们通过直接动手操作，对物流设备概念就有了感性认识，也学会了简单物流设备的使用。但是，由于资金的限制，高职院校物流设备的先进性、自动程度无法与大型物流企业或物流配送中心比拟，所以学生们无法在学校真正学到先进的物流技术。（3）物流综合实验室

这是指完全按现代物流企业的模式建立的物流综合实验室。此类实验室在高职院校所占的比例较小。实验室功能齐全，能够全面培养物流专业学生所需的职业能力。但是，实验室需要近千万元资金的投入，因此大部份高职院校都望而却步。同时，此类实验室由于完全按照物流企业的模式建立，其可操作性问题得不到充分解决。在学院进行物流实验室建设时，要根据我们自己的实际情况，形成符合自己情况的建设思路与方案。

2高职物流管理专业实验室的建设原则 物流实验室建设应当坚持以下原则:（1）先进性原则

在实验室建设理念上要强调先进性,追踪现代物流技术和实验教学手段的最新发展动态,将计算机网络技术、多媒体技术、模拟仿真技术、自动识别技术、数码监控技术、信息管理与决策技术等多种新技术手段进行综合运用,保证实验室建设的先进性。（2）教学性原则

物流管理专业设置四个专业方向,每一个专业方向的核心课程约有10门,每一门课程都要加强实训环节,争取实训比重达40%左右。物流实验室建设要满足教学课程实训的需要,把满足教学需要作为实验室建设的目标之一。（3）系统化原则

物流实验室建设要强调系统性,模拟物流作业全过程,其物流系统要根据大型物流项目实施的背景,在此基础上提炼总结出相对标准的作业流程。要以通用的、相对标准的、先进的物流业务流程为核心,结合条码技术、信息采集技术、自动化控制系统等物流技术,让学生在实训场所完成一系列物流操作,从而得到全方位的训练。（4）开放式原则

物流实验室可以面向学生开放,实现教学资源的最大化利用,通过网络教学、实验室开放等措施,建立起开放式的教学环境。（5）经济性原则

物流实验室的配置要量力而行,注重节约,在系统和设备的采购上要考虑性价比高的对象,特别是在经费紧张的情况下,一些硬件设备可以通过仿真模拟来实现,以降低费用。（6）发展性原则

从长远的发展来看,现代物流实验室的建设目标应当是面向供应链物流运作的全程监控系统,以模拟教学为主,实现“全真动态”的供应链物流模拟,全过程运作要实现实时数据监控分析,为供应链物流提供实际的物流作业数据,为供应链流程优化提供真实可靠的数据。但是,由于目前我国正处于传统物流向现代物流的发展阶段,无论是实践还是教学都难以达到供应链管理的要求,因此,从实际出发,高职院校物流实验室可以采用分步骤实施建设,采用现有的软件和设备设施,同时要考虑系统的可扩展性,以便于与今后建设的项目实现对接。3.物流实验室布局及硬件配置（1）物流实验室布局

由物流模拟实验室(60m2)、多媒体机房(120m2)、控制室(20m2)和仓库(一楼,叉车可进出)几个部分组成,机房与控制室之间有玻璃窗隔开,方便管理,其地面为抗静电地板(下面铺设网络线和电源线),四周要考虑灯光照明和音响效果。1．物流模拟实验室设备配置

建立物流模拟实验室的主要目的是通过演示、模拟操作让学生了解物流管理及作业流程,学习先进的物流管理理念及作业技巧,培养学生动手能力。因此,物流实验室首先必须构建目前较先进的物流作业系统,其中包括软件系统、信息采集设备、条码设备、物流作业设施设备、计算机及服务器设备等。物流模拟实验室应具备的基本硬件设备为:条码打印机1台、手持终端2台、POS机2台、无限射频采集器(RF)1套、电子标签1套、GPS设备1套。图4-1是进行著名的啤酒配送游戏时的实验室场地布置示意图。2．多媒体机房

由现行主流计算机作为学生用机(80台),一台高档计算机作为服务器和多媒体中央控制系统组成局域网,可支持多用户应用系统的运行,局域网中还配有扫描仪、打印机等共享设备,通过防火墙与校园网相连。在此基础上,再加上笔记本电脑、刻录机、数码相机、投影仪、放像机、挂幕、电子显示屏等设备形成了一个现代化电子教室(图-2)。图4-1 物流模拟实验室布局图

图4-2 多媒体机房布局图

3． 仓库

可考虑安排标准货架10个货位以上、标准托盘15个、电瓶叉车1台,并可与室外连通,这些都是物流中心的基本设备。

4．物流实验室软件系统及实验内容

物流实验室的软件系统是一个集服务器、微机、工作站、网络通信设备、输入输出设备为一体的中等规模局域网络系统,按功能分为三大部分。第一部分是操作系统,可采用UNIX、WINDOWS NT、LINUX三种网络操作系统平台,多媒体教室系统,安装ORACLE大型网络数据库系统等。第二部分是系统,AMPL,VB,TC,Fortran,Delphi,Java Building Dream eaver,Flash,Photoshop等,其中有些属于计算机语言,可作为用户的开发平台。第三部分是应用软件,进行物流研究的各种专用软件,其中部分属于辅助教学软件(如学习及考试系统)。采用安全、灵活、可扩充的拓扑结构,实现系统平台之间的互连互通,建立物流从订货开始,通过生产、存储、配送、发货直至到货过程的网络环境,并具有在网上发布研究报告及进行学术交流的功能(附表)。5.物流实验室的实训项目设计

根据高职物流人才培养目标与基本规格要求，物流实验实训项目应包括三个部分：物流软件模拟实验、物流设备仿真实训和物流基地实习。第三个项目由学生在校外实习基地完成，前二项都在校内物流实验室完成。(1)物流管理软件实训项目设计

物流管理软件实训项目可以根据物流专业培养方向选定相关软件，并进行安装和操作。本文为仓储与运输管理专业学科提供了一个简单的实训方案。1．仓储管理软件实训项目

该项目主要是针对《物流管理基础》、《采购与仓储管理》两门课程设计的实训项目。实训的目的是让学生了解仓储管理的整个流程，熟悉仓储管理模拟软件的使用，了解仓库的日常管理。学生可以任意选择企业经理、仓库主管、仓库保管员等角色，而且不同的角色拥有不同的权限。通过角色的选择、调换能够使学生了解仓库管理的基本流程和具体内容。这个项目的具体内容有：(1)入库作业(与物流技术实验室数据互通)，即发货通知、接收计划、签发运输单、入库卸货、入库登帐、费用结算；(2)出库作业(与物流技术实验室数据互通)，即收货通知、备货、签收运输单，出库装货、出库登帐、费用结算；(3)事故风险，即装卸事故、仓库安全事故；(4)仓库整理，即仓库间货物转移、仓库货位整理；(5)库存查询，即入出库货物列表查询、合作厂商库存维护；(6)仓库租借，即向系统购买、租借仓库资源；(7)仓库盘点，即整理仓库历史数据，强调概念性；(8)财务上报，即每月上报当月仓库耗用成本和收入利润(自动汇总)；(9)仓库资源，即购买仓库管理，租用仓库管理，人力资源维护，等等。

2．运输管理软件实训项目设计。该项目是主要针对《运输与配送》课程设计的实训项目。目的是让学生掌握运输管理的管理对象——运输工具(车、船、飞机等)、运输环境(运输线路、站点和地图)、人员(驾驶员、装载人员及管理人员等)、运单(运单、运输计划等)、运输成本核算(人员成本、运输资源成本、工具成本、能源消耗核算控制等)、优化管理(路径优化、运输能力优化及服务优化等)、客户(客户订单服务、查询等)、跟踪管理，把握影响运输成本的关键因素。这个项目的具体内容有：(1)运输设备资源管理(2)运输线路管理；(3)人员管理；(4)客户管理(5)运输订单管理；(6)运输计划排程；(7)成本核算；(8)作业跟踪等。(2)物流技术实训项目设计

物流技术实验室可根据场地大小设计实训项目，主要可以完成以下几个实训内容：

1．对现代物流设备的认知。主要包括对立体仓库、堆垛机、叉车、输送带、电子标签、分拣机、条码打印机、条码扫描器、RF无线射频、VGA、PoS机、手持终端等的认识，并明确使用要求。

2．入库实训项目设计。通过物流管理实训区内仓储管理软件入库指令完成以下操作：(1)卸货(有时还需要拆箱)；(2)进仓验收，即核对货物品名，核对货物的质量和数量。对质量进行物理、化学、形状等方面的验收，检查送货是否准确，运输途中否有损坏，货物是否已变质等现象；对货物的数量进行核对(包括每个容器中的货物数量)，检查货物的重量是否符合要求等；(3)固定，即给货物打上收缩膜，防止货物在入库过程中损坏；(4)货物编号，即对货物按品种、规格进行有序编排，用简明的文字、符号或数字来代替货物的名称、类别；(5)贴条形码，即在容器、托盘和储位上贴条形码；(6)搬运上架，即采用堆垛机上架入库。在这里请注意，前五个步骤是在入库理货区进行的，第六个步骤是在仓储区进行的。3．存储实训项目设计。主要有：(1)安排合适储位，即针对不同性质和不同储存要求的商品，合理安排储位；(2)盘点，即确定盘点频率和盘点方法(现货盘点和帐面盘点)，盘点责任的确定(盘点人员职责的划分)，盘点作业(组织人员分别进行现货盘点争帐面盘点)，盘点差异的分析和原因查找，盘点盈亏的处理，责任追究。本系统步骤主要在存储区进行。

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一、现代工业设计师表达能力的具体要求

对工业设计而言表达能力是指运用某种方式阐明自己的设计思想、设计观点,说明设计构思、设计创意,传递设计信息、交流设计方案的能力。常用的表达能力包括口头表达能力、文字表达能力、图示表达能力、模型表达能力等几种形式。设计表达是产品评价与决策的依据,它是整个产品设计过程中将设计构想传达出来并转化为可视形象的重要环节。对产品设计而言不仅包括对产品的功能、结构、材料、工艺、形态、色彩、表面处理和装饰等方面的设计,同时还要从社会的、经济的、技术的、艺术的及人的各方面因素进行综合设计处理,以满足人们的物质与精神的多种需求。因此,对现代工业产品的设计表达提出了很高的要求,在表现形式上要采用包括用于确立设计目标的文字和图表形式;用于设计构思和方案选择的设计简图形式;用于设计方案评价与决策的效果图与展示模型的形式;用于生产制造、装配、检验及使用的工程图样和样机模型的形式。各设计阶段涉及的表达形式及其与表达能力的关系见表1。

二、现行教育中存在的问题

在英、美等发达国家,对设计表达能力的培养相当重视,他们甚至分类分项地对口头表达、书面表达、图纸表达和模型表达等方面进行训练。在国内,许多高校都相当重视工业设计专业的实践实验教学环节,各学校都在根据本校的实际情况进行各自的教学改革实践。但通过对工业设计专业教学效果的调查,我们发现我国在实验教学改革方面,高校对学生能力培养大多侧重于设计理论运用及设计能力的锻炼方面,对设计表达能力的培养还没有充分重视起来,仅把它作为理论设计的一种附属品来处理。近年来,通过对理工类工业设计专业学生课程设计、毕业实习和毕业设计的跟踪调查,我们发现现在毕业生的设计表达能力与未来工业设计师的要求还有一定的差距。主要体现在以下几个方面:

1. 语言表达不够精准

语言表达不清、语言表达不畅、语言表达不全、语言表达不精和语言表达不准这5个突出的问题在一定程度上影响了学生与教师之间,学生与实习单位甚至用人单位之间的语言交流。有的学生不能清楚明了地表达自己的认识、思想和主张;有的学生逻辑性不强,思维混乱,前言不搭后语;有的学生无法展开问题深入讨论,运用理论联系实际深入地、全面地分析问题的能力较差;有的同学抓不住问题的重点,缺乏语言表达的精炼性及简明性,不能用简短而准确的语言表达丰富而深刻的思想和情感;有的同学语音表达不标准、不准确,口音较重,让人听不懂听不清而产生误解甚至笑话。

2. 文字表达不够规范

与文科大学生不同,大部分理工科大学生对现代汉语语音、词汇和语法常识缺少了解,人文知识基础薄弱,其结果是使人们对理工科学生的文字功底感到担忧。设计说明书是对设计准确、规范的一种专业描述,是设计成果重要的外在表现。在指导课程设计、毕业设计的过程中,我们发现学生的设计说明书常常出现词不达意、错字连篇的现象;有的说明书结构不合理,逻辑上出现矛盾;有的语法存在明显错误,语句不通;有的书面表达口语化;有的连最基本的书写格式都不对。这些错误在一定程度上影响了设计的整体质量。

3. 图纸表达不够到位

无论是工程图还是效果图,图纸作为设计界的“通用语言”,可超越语言文字的局限,不同语言背景、不同国家区域的人都可通过图纸轻松地交流,用图纸表达还能实现形体表现的惟一性,它是设计成果最直观的表现。作为工业设计师,用图纸表达是最基本、最不可缺少的基本功,然而相比艺术类学生而言,理工类学生逻辑思维能力和理性分析能力较强,工程图表达能力较强,但他们的艺术基础先天不足,效果图表现能力差。图纸表达艺术性不够,细节表现不到位,画面效果不理想。对工程图表达方面有的也不能做到符合国家标准。众多不足现象都影响学生用图纸形式展现自己设计成果的效果。

4. 模型制作不够精细

产品模型是设计成果的立体体现,具有直观、准确的特点,可以表现出产品容易被忽视的细节,不仅可以从各个角度对其进行观察和研究,还可以通过视觉、触觉进行实际的体验和判断,方便人们定量或定性地分析和掌握产品的功能与特性,它是工业产品设计中重要的一环。我们在教学中发现不少学生模型制作不够精确细致,表现为尺寸不精准、比例失调、做工粗糙、与效果图相去甚远等,不能真实反映设计效果。

三、以实验独立设课手段建立设计表达实验课程体系以提高学生的综合表达能力

根据理工类院校的生源特点,有针对性地、系统地锻炼学生表达能力的实验是必要的。针对存在的问题,我们围绕设计表达能力培养的知识体系和评价体系,采取实验独立设课的手段,提出并初步建立了以综合表达能力培养为主线的、科学系统的、模块化的、相对独立的设计表达实验课程体系,希望从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念,使设计表达训练与理论教学既有结合又相对独立,有效提高理工类工业设计专业学生的设计表达能力,科学化建立工业设计专业人才能力培养体系。

我们建立的整个设计表达能力培养体系分为文字表达模块、口头表达模块、图纸表达模块、模型表达模块等四大块(如图1所示)。每个模块都要求有相应的先修或者同修理论课程与其适配,实验模块与理论课程之间既结合又相对独立,各模块之间既相互渗透又相互支撑,既相互联系又相对独立。每一个模块均以实验独立设课的方式存在,即以课程的形式展开实验,每一个模块均有独立的课程教学大纲、实验指导书、考核要求等教学指导文件,学生参加学习后考核成绩达到及格以上才能获得相应学分。而每个模块的学分并不像传统的理论课程那样在一个学期里完成,可以根据需要分散在几个学期完成,可以贯穿到几门有共性要求的、相关的理论课程当中。

1. 文字表达模块(2学分)

先修课程为大学语文、应用文写作等,模块内容包括市场调查报告、实验报告、实习报告、作品分析和设计说明书等训练,该模块贯穿2~8学期。

2. 口头表达模块(1学分)

包括普通话测试、各种设计答辩、模型制作答辩、作品讨论等内容,渗透到课堂讨论、课堂大作业、模型制作和课程设计等环节当中,该模块贯穿1~8学期。

3. 图纸表达模块(4学分)

分为两大部分,第一部分为手绘图:相应的理论课程有素描、色彩、表现技法和速写等。该部分占2个学分,在1~4学期完成。第二部分为电脑绘图:相应的理论课程有计算机绘图、图像处理、三维造型设计、动画设计与制作、网页制作等。该部分占2个学分,在2~6学期完成。两部分均有相对独立的实验课程来训练实际动手能力。

4. 模型表达模块(5学分)

其相应的理论课程为模型制作。实验内容有基础模型制作、石膏模型制作、综合模型制作、样机制作等。该模块贯穿2~6学期。

5. 毕业设计(13学分)

毕业设计是本科教学最后完成且时间最长的实践教学环节,是培养学生综合应用4年来所学理论和知识系统进行产品设计或完成其他设计课题的过程;是对学生专业能力的综合锻炼,毕业设计同时也是综合表达能力的最终训练,在这个环节中要把口头表达、文字表达、图纸表达、模型表达有机结合起来综合运用。因此,毕业设计在表达能力培养中具有举足轻重的作用。这个阶段,要求学生提交设计方案的手绘草图、手绘方案图、电脑制作效果图、实物模型和设计说明书等,还要求每一个学生都要进行答辩,学生不仅受到产品设计能力的整体训练,而且受到表达能力的综合锻炼,是综合表达能力的强化和提升过程。

四、结束语

对于上述设计表达实验独立设课的课程体系,我们已经试点了图纸表达和模型表达两个模块,其他模块也将进一步展开。实践表明,我们采取的措施是行之有效的,通过针对性训练,学生们在表达方面的相关能力是可以得到明显提高的。

根据对工业设计专业人才基本素质的要求,加强学生综合表达能力的训练课题,是现代教育工作中不能回避的重要内容,提高学生的综合表达能力是个长期的系统工程,目前我们所做的研究仅仅是起步,后面还有很多工作要做,仍需要广大教育工作者在工业设计专业教育实践中深入地研究和探讨。

摘要：本文从工业设计专业的设计表现形式入手,通过对理工类工业设计专业学生的综合设计表达能力培养现状的调查,分析了当前我国高等院校理工类工业设计专业学生综合表达能力培养体系的不足,并结合工业设计专业的特点及要求,提出并初步建立了以实验独立设课为手段的设计表达实验课程体系,实践表明该体系有助于提高学生的综合表达能力。

关键词：综合表达能力,实验独立设课,培养体系

参考文献

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[3]李军,刘涛.浅析大学生语言表达能力与就业之关系[J].太原理工大学学报,2008,3:45～46

理化生实验室建设方案 篇4

根据2008年吉林省督导评估组提出的主要问题的整改意见，主要针对我校实验室内部装备水准低，不能满足教育教学发展需要的问题，经学校研究制定理化生实验室建设方案，争取在三年内达到市级装备标准。

一． 我校理化生实验室基本情况：

1． 物理、化学、生物实验室各一室，每室面积为98.28㎡，生均面积为2.18㎡。物理、化学、生物仪器室各一室，化学、生物仪器室面积为27㎡，物理仪器室面积20㎡。

2． 理化生各实验室设备情况是，每室有钢制黑板一快，双人试验桌26张，52个坐位，学生凳52个，教师演示实验桌一张。水、电、下水，网线齐全。墙壁上挂有科学家头像，各种规章制度。

3． 物理、化学、生物教学仪器配备情况。按长春市中小学教育技术装备标准（长春市教育局2007年4月发）的要求。物理应配备种类170种，我校已配备144种，配备率为84.7％，化学应配备251种，我校已配备222种，配备率为88.4％，生物应配备192种，我校已配备162种，配备率为84.4％。

4． 我校的基本状况与长春市中小学教育技术装备标准比较，存在的主要问题是，仪器配备种类，件数，各种材料与配套用品都不足。为此学校提出实验室三年建设目标。

二、主要建设内容和目标。学校拿出专项资金，购买理化生实验仪器、材料与 配套用品、仪器柜等，争取在三年内，到2010年底达到配备标准。1、2009年主要购买材料与配套用品（电池、小灯泡、导线、木炭、刀片、吸水纸、纱布、脱脂棉）。以满足学生实验与教师演示实验的需要。2、2010年主要购买教学仪器，增加各仪器室的仪器种类和数量。3、2011年主要购买教学仪器、仪器柜、增加各仪器室的仪器种类、数量及仪器柜的数量。

三、实验室的管理与使用

1、制度建设。建立实验室的各种规章制度。⑴实验室工作制度 ⑵实验室安全及卫生制度 ⑶教学仪器设备设施管理使用制度 ⑷学生实验守则

2、仪器管理。学校有专职实验室管理人员一人。仪器使用前，实验教师要填写实验仪器出入库报告单，实验结束由实验教师填写实验记录。如果有仪器损坏由实验管理人员填写仪器损坏报告单。

3、实验室的使用。按教学要求，由实验教师指导学生到实验室进行实验操作，培养学生的 动手实验能力。提高实验课的开出率。教师演示实验，开出率各科都要达到100％。学生实验开出率，物理、化学达到100％、生物达到90％。争取到2011年底各科实验开出率都达到100％

3D打印实验室建设方案探析 篇5

实验室建设的必要性

高等职业院校旨在为社会培养理论知识扎实、实践技能过硬的应用型高级专门人才。培养的人才进入社会, 无论是从事生产还是做研究,都应服务于社会的需求。所以,学校在培养过程中,应以社会实际需求为准则,使学生有更多的机会接触实际生产过程,了解加工工艺,熟悉多种设备的应用与维护。因此,学校要培养社会需求的高级技能性人才,必须加强实验室建设。

1.提高学生快速成型制造实践能力的需要

随着3D打印技术的迅速发展,社会急需掌握相关技能的高级人才。3D打印被称作是“实现数字化制造的关键技术”,该技术涵盖材料成型、逆向工程、三维数据采集技术、计算机三维设计与工艺设计、设备操作与维护等专业知识。要实现人才培养目标,实践教学比例至少要达到50%以上,因此学校要培养3D打印应用型人才,实验室的建设十分重要。

2.相近学科实验功能扩建的需要

实验室建成后可服务于学校相近学科的实践教学。3D打印技术广泛应用于模具制造、工业设计等领域,因此,如果学校开设模具设计与制造、工业设计、数控技术、艺术设计等专业,3D打印技术实验室可完全服务于这些学科的实践教学,既能保证实践教学有序开展,又能保障实验室的利用率。

3.教学研训一体化建设的需要

实验室功能既要满足实践教学需要,又要满足科研及对外加工服务需要,集教学、科研、实训于一体,坚持走产、学、研结合的建设方针。承担地方政府或企业的设计、制造任务,使教师学生共同参与,提高教师科研能力,保证学生有大量的实际工程经验。

实验室建设原则与思路

基于人才培养目标定位及学校专业体系设置,实验室的建设思路是以建立一个“专业、特色、创新、实践性”实验室为总体指导思想,既能满足学校3D打印专业方向、模具设计与制造、工业设计、艺术设计等专业的实验教学需要及科研需要,又能满足对企业人员进行技术培训的需要。实验室的建立旨在培养一批有知识,有技术,贴近实际需要的, 面向快速制造行业、产品设计与制作等领域的创新性应用型人才。

1.建设原则

第一,构建既能满足教学,又能满足科研需要,实现校企合作,为企业提供培训条件的综合性、开放性实验室。

第二,以实验室的建设,促进学校相关专业及学科实践教学体系的改革, 提高实验的开出率。既能实现基础性与验证性实验,又能开展综合性与创新性实验。学生能更全面、更深入地了解专业核心知识和技术,从而更贴近社会与企业的实际需求,实现专业人才培养与企业需求的无缝连接。

第三,带动专业类科研项目发展。 实验室的建立,能为教师的科研和学生的科技创新活动提供良好的平台,带动专业创新实验项目发展,加强学生专业实践技能的培养,提高就业率。

2.建设思路

第一,实验室功能集数据获得(三维测绘)、数据处理(三维设计)及数据输出(3D打印)于一体,可结合学校已有的数控机床,形成一整套设计、加工制造产业链。它能提供学生从认知性学习到综合性学习的所有教学条件,让学生系统性地进行新产品的快速设计、 快速测绘和3D打印整个产品研发验证环节的学习,获得解决实际问题的能力,启迪探索创新精神,发挥综合潜在能力,最大化地提升在3D打印产业及应用行业的就业竞争力。

第二,实验室建设分阶段、有计划地进行。第一阶段主要完成手持式三维扫描仪、计算机及桌面式打印机的采购配置工作;第二阶段主要以建设工业级扫描仪及工业3D打印机、测量仪器为主。分期逐步配置一整套的三维数字设计制造软、硬件设施。

第三,以师资队伍的建设为核心, 加强人才建设力度,采取引进、进修培养、兼职等措施提高实验教学队伍的水平,建设一支教学思想先进、知识和年龄结构合理的实验教学队伍。

实验室功能定位

1.教学

首先,服务于工业设计、数控技术、 模具设计与制造等相关专业的实验教学需要;其次,满足相关课程设计及毕业设计的需要;再次,满足学生参加科技创新类活动的需要。

2.科研

首先,通过实验室建设,搭建高水平的科研技术平台,充分发挥学校特色及教师综合业务水平;其次,利用尖端的各种设备,辅助师生在快速成型技术、工艺设计及材料等方面完成相关科研工作,提高学校在3D打印技术领域的科技创新能力。

3.对外服务

1为企业解决技术难题、提供产品设计开发的相关服务;2承担对外加工任务,主要面向传统加工方法难以制造的复杂类零件加工;3企业员工技术培训服务。

实验室建设方案

1.实验室配置原则

以产品零件(装配体)测绘、设计、模具、检测、制造流程为主线,实验室按照数据采集、逆向设计、三维检测、3D打印、快速模具、后处理等项目,注重设备对创意设计、工业设计、模具开发的覆盖。整体培养学生综合的三维数字化设计制造实操能力。

2.建设过程

结合学校3D打印技术实验室建设的实际情况,对如何进行实验室建设总结如下几点。

(1)做好资金预算

关于3D打印机的价格:桌面级的价格在8000~20000元不等,工业级的按国产和进口划分价格在几十万到上百万不等。

(2)加强企业调研

根据建设需要,要走访相关3D打印设备生产制造企业,了解生产一线资料,综合多家产品进行综合对比,选出适合的产品型号。

(3)规划实验室布局

首先,预算实验室面积,选好合适的位置;其次,设计布局图,实验室布局分为工艺设计区、加工及检测区、讨论区三个区域,如下图所示。设计区:主要摆放计算机并安装工艺设计软件,实现逆向设计、加工工艺设计等功能;加工及检测区:完成加工任务并进行精度测量,主要加工设备有桌面式3D打印机、光固化快速成型机、三坐标测量机及其他相关附件,主要测量设备有三坐标测量机、 工业投影仪;讨论区:为学生提供知识交流的平台,可完成实验数据的整理、实验报告的填写及疑难问题的讨论等。

(4)设备及软件配备(见下表)

(5)建设进度和实验室功能定位

结合企业需求及学校实际情况, 实验室采取分期建设。其中一期以国产设备为主,主要以增强学生认知水平和对3D打印技术的了解为目的,功能定位以演示、教学为主;二期可以考虑投入工业级设备,为学生技能训练和服务企业提供保障,功能定位以教学、科研、技术服务为主。通过一期建设,实验室能基本满足教学、演示功能,可以用ABS塑料进行小型创意产品和零件的制作,进行一定的功能验证。

结语

实验室建设工业工程 篇6

关键词：网络实验室,原则,硬件,软件,实验

计算机网络在社会各个领域的广泛应用,深刻地改变着人们的生活习惯和生活方式,对每个人的工作、学习、生活等各个方面都起着越来越重要的作用。高等学校中除了理工科的一些专业如计算机、电子、信息、自动化等开设了网络课程外,一些文科专业如经济、管理、会计、贸易、新闻、法律等也纷纷开设网络应用课程。由于各方面条件的限制,一般学校大都没有一个供本科生、研究生进行网络实验的专用网络实验室。因此网络基础课或网络应用课的实验或者不开,或者勉强在普通的计算机实验室进行。这就大大影响了老师的教学效果和学生的学习效果,因此,建设一个具有教学、研究和实验功能一体的专用网络实验室,让学生一边学习理论知识,一边认识、了解、掌握网络设备的结构、功能和使用方法,并动手进行必要的网络设计、网络组建和网络应用的实验,这对于培养学生的独立科研能力和动手能力,对于培养高素质人才是很有现实意义的。

1 建设网络实验室的意义

1.1 建设网络实验室可以提高网络课程教学水平

首先,网络实验室的建设提供了计算机网络实验实训教学的基础。网络技术的发展和更新换代是非常迅速的,学校原有的设备不论是数量和功能都不能满足网络实验实训教学的需要,所以建设网络实验室是解决这一问题的必由之路。同时一流的优秀网络设备厂商提出的网络实验室方案还能提供网络实验的教材。

其次,网络实验室的建设可以提高教师的教学水平。网络实验室的建设极大地改善了计算机网络专业实验实训教学的条件,可以让教师接触到许多前沿的网络知识和技术,开阔思路和眼界,这些都极大地提高了教师自身的网络技术方面的素养,正是有这样的前提,教师才能提高网络理论和应用方面的教学水平。同时通过建设网络实验室,教师可以和一流的网络设备厂商保持密切的技术上的联系,从而及时跟进国际上最新最流行的网络技术,提高授课水平。网络技术是理论和实践结合十分紧密的一门学问,只有在实践中,学生才能真正掌握课堂上学到的知识。所以增加网络实验的授课可以极大地提高网络专业教学效果。

1.2 网络实验室的建设对学生就业意义重大

学校是培养人才的地方。根据现代的人才观念,真正的人才不仅仅具有知识,更要具有能力。能力的培养需要课堂教育和实验实践相结合,这种趋势在IT领域的教育和就业中尤其明显。IT技术人才市场,越来越关注技术人员的实际经验和动手操作能力,学生也有迫切接触社会、提高工作技能的需求。但目前学生中普遍存在着实践弱的现象,究其原因并不是学校没有意识到实践的重要性,而是学校缺乏一整套完善的、标准的实验环境。

建成网络实验室后,这种状况将大为改观。网络实验室提供了真实的网络环境,可以让学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络,从而让学生直观、全方位了解各种网络设备和应用环境,真正加深对网络原理、协议、标准的认识。通过网络实验室的学习,真正提高了学生的网络技能和实战能力。通过在网络实验室中的学习和实践,便得本校的学生具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力,这些都是他们在将来的就业竞争中非常明显的竞争优势。

同时,也使学生在毕业时扩大了择业的范围,可以从事网络技术工程师、网络管理员等网络技术类职业,就职于各网络系统集成公司,或成为各种类型单位或公司的网络管理员。这些对于学生来说都是具有现实意义的。

1.3 网络实验室的建设对学校品牌的树立具有重要促进作用

首先,网络实验室的建设,可以提高学校的科研力量,通过推出领先的科研成果,树立学校在学术界的地位。吸引高尖端人才,形成很好的学术研究氛围,这反过来又进一步加强了学校的学术地位。

其次,网络实验室还可以提高学生的动手能力,在日渐激烈的就业市场中更有竞争力。学校毕业生就业率的提高,说明学校的毕业生得到社会的认可,这样就会有更多的优秀学生加入到学校来。一方面会增加学校的知名度,另一方面会优化进入本校的学生素质,反过来又会提高毕业生在职场中的竞争优势。

总之,这两种力量都会增加学校的品牌知名度,提升学校在学术界和社会中的形象。这种品牌的提升是学校的一项无形资产,对学校的各方面建设和发展都有深远意义。

2 网络实验室建设基本原则

建设一个网络实验室必须遵循以下基本原则:

1)功能完整

网络实验室首先应能满足网络技术相关课程教学的需要,尽量能适应不同层次学生不同实验教学要求,甚至能为科研工作提供设备支持。

2)有一定先进性

实验室应能代表目前较为先进的网络技术,与社会发展相适应。

3)有良好的可管理性

实验平台的可管理性是非常重要的,学生在实验室的行为必须具有可控性,实验完后容易对设备进行初始化,以提高实验室的使用效率。

4)良好的操作性

实验平台应具有良好的可操作性,有利于学生达到实验效果。

5)良好的可扩展性

实验室的建设可能是分批建设或需要不断升级的,因而实验室在建设初期就要考虑其扩展性,统筹规划综合布线预留接口。

6)性价比最优

网络实验室建设所需的费用是比较多的,在购买设备时要对性能与价格进行综合考虑,不要一味追求高端,性能满足需求就行。

7)良好的售后服务与技术支持

当出现严重故障或设备问题时,供应商能及时地提供售后服务,否则会影响整个实验教学计划。另外,教师也需要不断进行技术培训。

3 网络实验室构建方案

3.1 硬件配置

3.1.1 硬件选型

网络实验室的实验环境搭建本着开放、易用、美观的原则,按照不同实验区方式,将实验环境总体规划为8个组。每组都可以独立完成部分实验,也可以各个区域协调工作,一起搭建更为复杂的实验环境。每个组将实验台设计成多边形结构,将实验设备放置在实验台的中间,方便学生使用,学生的实验用计算机按多边形结构放置在实验台边侧。每个区根据设备和实验人员的数量放置一个综合实验台。

网络产品的选择本着其产品本身的市场占有率、培训体系的成熟度、实验室的整体造价综合考虑的原则,采用了目前认同度最高的网络产品,CISCO系列。每一组的设备清单有CISCO 2811路由器一台,CISCO 2960交换机一台,服务器一台,4台学生机。如资金允许,每组还可构建更为复杂的拓扑结构,实现更多的功能。

3.2 软件配置

3.2.1 操作系统的选择

考虑到网络专业学生对多种网络技术的融合及多个平台操作的需要,本实验室的每台客户机在安装操作系统时考虑安装两个操作系统—————Winxp及Win2003server操作系统。在Winxp操作系统下,安装常用的软件,例如路由器模拟软件,虚拟机软件等。有了虚拟机软件,就方便做系统安装实验,例如安装Linux系统。在Winxp系统下还可以模拟网络环境中的多种场景,实训多种网络管理方面的实训。

3.2.2 模拟软件的选择

利用模拟软件进行模拟实验,可让学生利用路由器、交换机等真实设备实训前尽可能地熟悉实训内容,以减少设备损坏。另外模拟软件具有对硬件环境要求低、实验中可选择多种硬件设备、升级与实验方便等优点,因此选择适当的模拟软件对于网络实验室非常必要。目前优秀的网络仿真软件也有不少,诸如:Packet Tracer 5.0、RouterSim、CCNA Network Visualizer 5.0及NetSim等等。其中Packet Tracer 5.0涵盖了CSICO系列的路由器与交换机的许多典型实验,同时还支持自定义网络试验,十分适合学校的教学需求。

3.3 实验室网络拓扑图

网络拓朴如图1所示。

4 网络实验的设计

实验设计应考虑理论内容和现实应用的综合需要,在实验内容的安排上应充分利用网络实验室的资源,尽可能覆盖网络技术的主要知识点。为了满足不同阶段的需要,实验分为基础实验、提高实验和研究实验三个部分。

4.1 基础实验

1)网络基本设备和网络环境组建实验:包括网线制作;常用网络设备安装和使用实验,如网卡、Modem、Hub、电话交换机等;常用网络工具使用实验,如压线钳、网线测试仪等。

2)主要网络设备如交换机、路由器的基本配置实验。

3)常用网络操作系统安装和使用实验,如Windows 2000、Windows 2003、Linux等。

4)组网实验:Windows XP环境下建立对等网实验,Windows 2000和Windows 2003环境下建立局域网的实验,Windows 2000和Windows 2003环境下建立虚拟网的实验等。

5)常用路由协议配置实验:如RIP、OSPF、EIGRP等路由协议的配置实验。

6)利用电话交换机进行拨号上网和网络互联实验。

7)网络数据库的安装和使用实验:如SQLSever,Oracle等。

8)使用.NET进行网络数据库编程实验。

9)WEB、FTP、DHCP等服务器的配置和使用实验。

4.2 提高实验

1)Linux与Windows共享实验。

2)Windows NT、Windows 2000、Linux防火墙实验。

3)Windows NT、Windows 2000、Linux网络安全实验。

4)网络管理软件的安装与使用实验。

5)访问安装权限管理实验。

6)UNIX操作系安装、配置和使用实验。

7)VOD服务器配置和点播实验。

8)无线网接入实验。

4.3 研究实验

1)服务器集群(Cluster)的配置和测试实验。

2)链路聚合实验。

3)应用TCPPIP协议进行网络传输编程实验。

4)使用HTML语言进行网站应用设计实验。

5)电子商务模拟实验。

6)虚拟局域网抑制广播数据、增强网络安全性的实验。

7)IPv6相关实验。

5 结束语

网络实验室的建设,对改善高校办学条件、提高教学与科研质量、培养高素质的网络管理和技术研发人才具有十分重要而深远的意义。同时,网络实验室的建设又是一个不断推陈出新的过程。随着网络技术的不断发展,网络实验室需要及时做出相应的改进,以满足教学和研究的需求。

参考文献

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[7]张新有,李成忠,田克.网络工程实验室建设与实验教学的探讨[J].实验科学与技术,2005(4):90-92.

实验室建设工业工程 篇7

1 外科学实验室建设与发展

1.1 实验室建设

新的外科学实验室已建成启用, 实验室面积大幅度增加, 从原有300余平方米扩大到700余平方米, 建筑设计以现代化手术室为蓝本, 仿照真实手术室建造。同时, 临床医学院投资30万元为实验室安装了网络视频手术观摩示教系统, 此系统可录制实验室和附属医院手术室中的手术全过程, 可以随时供学生观摩学习, 并可以通过网络与患者交流, 为学生提供了更加丰富的学习资源;还可以监控并记录学生的实验操作过程, 从而提高教学效果。此系统的使用将教学与临床紧密结合, 为培养学生的专业技能及实际操作能力创造了条件。

1.2 实验室建章立制

制定多媒体示教室管理制度、实验室教学准备制度、实验室大型精密仪器管理制度等一系列规章制度, 以确保实验室高效运作。

1.3 实验室开放

制订实验室开放的有关计划、实施办法、管理制度, 从培养学生实践能力出发, 逐步开放实验室, 让学生利用课余时间进行各种外科学技能操作训练, 由专职教师负责答疑解惑。开放实验室, 不仅使实验场所和设备得到充分利用, 而且可以激发学生学习兴趣, 培养其团队协作能力。

2 教学管理

以评促建, 进一步完善、规范过程管理, 实现过程管理与目标管理相结合。以评促改, 建立完善的实验考核体系, 在教学内容、课程体系、教学方法及手段、考核办法等方面进行探索。

2.1 修订外科手术学实验教学大纲

对外科手术学实验内容、实验学时、实验动物及实验考核等方面进行改革。教学大纲要求实验课的教学目标为使学生树立无菌观念, 掌握手术基本操作技能。针对学生重视手术基本操作技能而轻视外科无菌术的现象, 修订教学大纲, 调整部分实验课内容, 反复强化学生的无菌观念和基本操作技能, 为其今后进入临床工作奠定坚实基础。

2.2 录制光盘

自行录制外科手术学实验教学VCD一套, 配合实验教学播放, 帮助学生提高学习效率。进一步完善教学质量监控体系, 提高教学质量。

2.3 教材建设

结合多年教学实践经验, 编写了《宁夏医学院临床基本技能培训》教材。为配合迎评及培训工作, 激发教师及学生对外科手术学的学习兴趣, 编写了《外科基本技能100问》一书。

2.4 迎评对各项工作的推动作用

(1) 规范了教学中的各个环节, 包括教学大纲的制定、实验进程的安排、实验报告的书写等。 (2) 对实验室仪器设备及各种手术器械进行全面清理。 (3) 充分利用电化教学、多媒体教学和网络教学。 (4) 制定实验教师的集体备课、试讲、预实验制度及教学活动共同参与制度等。 (5) 改善了教学环境。

实验室建设工业工程 篇8

一、独立学院实验室建设与管理现状分析

由于独立学院办学时间短, 办学教育资金自筹, 实验室的建设规模及管理经验都尚在探索阶段, 在硬件建设、制度建设、实验课程建设及人员建设方面需要进一步提升与改善[1]。

1. 建设经费自筹、实验室硬件保障不足。

由于独立学院属于社会资源办学, 在这一背景下, 独立学院实验室的建设主要依靠自建。受主办方经费及生源的影响, 各独立学院的实验室建设存在较大差异, 虽通过与社会企业合作建设或依靠母校实验室达到教学基本需求, 但全面实施学分制教学模式的推行, 允许学生自由选修, 尊重教育对象的个性化, 实行弹性学制等新的人才培养模式与学习管理方式, 对实验室建设和管理提出新的要求, 独立学院实验室建设及设备配套保障需要进一步提升。

2. 实验室建制不完善、制度化管理有待提升。

全面学分制要求开放实验室, 并根据学分制教学的特点建设实验室中心或共享平台。目前, 独立学院需要对实验室进行重新整合和整理规划, 要求在现有的基础上加大实验室开发力度, 这就带来了管理上的问题, 如:不同实验内容及研究方向的学生对实验仪器的要求不同, 在实验仪器的使用及维护、问题处理上都会出现争议。因此, 需要完善的实验室管理制度来规范实验室各项工作。

3. 实验室建设论证流程有待完善, 仪器设备申购随意性较大。

独立学院实验室在建设初期是以教学需求为建设论证的主要依据, 以满足教育部评估要求为最低标准。随着独立学院的发展及全面学分制改革的要求, 实验室硬件建设已经基本满足教学需求。但是全面学分制教学改革对实验室资源的利用与开放提出了更高的要求, 因此, 实验室建设论证流程需要进一步完善。全国不少高校在实验室建设时均采用项目管理、项目论证等措施, 但在实际运行和操作时, 都不同程度地存在实验室建设的申报和论证缺乏准确的依据, 市场调查不够仔细, 仪器设备浪费较大等问题[2]。

同时, 由于独立学院实验技术人员多是刚毕业的年轻工作者, 实验技术人员参与实验室规划与建设的比例还较低, 仪器设备的申购工作随意性较大, 他们在市场调研及询价比较中还缺乏经验, 只从本专业需要提出申购需求, 不能满足全面学分制下实验室资源共享的要求。

4. 实验课程体系建设落后、不能满足全面学分制改革需求。

实验教学对象的多元化使原有的实验教学体系、内容受到冲击, 同时对实验室工作人员的能力要求有所提高, 并对实验室开放和实验室资源优化提出了更高的标准。如何满足全面学分制改革的实验室条件保障, 是独立学院面临的一个重要问题[3]。目前, 独立学院的实验室课程体系是课程制的, 实验教学大纲也是基于课程设置, 很难适应不同专业学生选修的需求。学生对课程“适切性”的呼声渐强, 要求在变革中探索课程教学大纲的设置, 根据学生培养的目标, 进行实验课程体系的设计, 突出专业性与选修性兼有的课程特点[4]。在实验课程体系的建设进程中, 要充分考虑推行全面学分制的过程中会遇到的问题, 并预先设置应对办法, 实现学生的培养目标。

5. 实验资源开放, 实验技术队伍综合素质需提升。

全面学分制推行后, 要求实验室资源开放, 这就对实验室管理人员在知识范围、工作时间、对学生的指导等方面提出了更高的要求。同时, 由于独立学院的特殊性, 实验室管理人员在配备之初就定位较低, 因此实验室资源开放后, 一个重要的问题就是提高实验室管理人员的整体素质, 充分认识全面学分制带来的竞争与挑战[5]。在全面学分制教学模式改革的同时把推进实验室技术队伍建设作为一个重要课题。

二、全面推行学分制教学改革, 构建独立学院实验室管理模式

南京大学金陵学院积极响应国家教育体制改革的要求, 以《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年) 》为宗旨, 贯彻落实《江苏省中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年) 》和全省教学改革工作会议精神, 启动一系列教改项目研究。实验室作为高等教育的重要教学资源, 其建设不足或管理不当会直接影响到全面学分制改革的实效。南京大学金陵学院结合现有实验室建设及管理的现状, 已将实验室管理模式构建作为全面学分制教学改革的一个重点。

1. 完善实验室建制, 构建规范化实验室建设管理体系。

(1) 完善实验室建制, 实验室管理制度化。

制度建设是一切管理的依据, 因此, 南京大学金陵学院在全面学分制改革的推动下, 加强实验室制度建设, 先后制定《南京大学金学院实验室手册》、《南京大学金陵学院实验室环境安全管理制度》、《南京大学金陵学院实验室安全守则》、《南京大学金陵学院实验室卫生守则》、《南京大学金陵学院实验室学生实验须知》、《南京大学金陵学院仪器设备、材料损坏丢失处理办法》、《南京大学金陵学院计算机房安全与管理规定》、《南京大学金陵学院资产管理员岗位职责》等相关制度及管理办法, 同时印发《南京大学金陵学院低值耐用品领用记录》、《南京大学金陵学院资产设备 (两用物质) 领用记录》、《南京大学金陵学院实验室管理日志》、《南京大学金陵学院大型仪器使用记录》等相关表格, 通过制度化规范, 加强实验室科学、合理的管理, 提高使用效率。

(2) 整合实验室资源, 实现实验室的高效开放。

南京大学金陵学院作为独立学院全面学分制改革试点学校, 以全面学分制改革为契机, 在实验室管理模式推进的基础上对实验室建制进行了整合与完善, 文科实验室 (实验教学中心) 4个, 理工科实验室 (实验教学中心) 21个, 艺术类实验室5个, 形成基础实验室与专业平台实验室建设相互平衡发展, 文科实验室共建、大型仪器平台资源共享的形式。

2. 强调实验室适用性建设, 构建实验室建设流程体系。

独立学院的实验室建设取决于人才培养特性及教学的需要, 强调实验室适用性的建设。因此, 在实验室建设过程中, 重视实验室建设流程体系构建, 从实验室的经济性原则、人才培养创新性原则、资源共享共用原则等方面不断提高实验室的整体使用效益。

(1) 成立实验室建设委员会, 严格实验室建设项目申报。

随着学生人数的增加、市场经济变化对人才的需求及全面学分制教学改革的需求, 独立学院实验室建设不断发展变革。因此, 独立学院的实验室建设规划在独立学院发展的过程中不断调整。南京大学金陵学院成立实验室建设委员会, 委员会成员由学院实验室、教学分管领导, 教务处负责人、院系实验室负责人组成, 全面负责实验室建设工作。

从实验室建设立项申请、组织专家联合论证立项到实验室建设过程监管、实验室验收等方面进行过程管理, 严格申报流程, 做好现有实验室人员情况、设备使用率、实验室开放使用率等方面进行统计分析, 并从专业建设需求出发, 全面论证实验室建设的可行性及必要性, 从而建设优质高效的实验室。

(2) 严格实验室设备采购, 规范实验室设备 (软件) 采购流程。

为规范实验室设备采购, 南京大学金陵学院制定了严格实验室软硬件建设立项流程, 分为前期项目调研论证, 专家论证审核招标、签订合同严格验收三个阶段, 细化项目过程管理, 各相关职能部门全程跟踪管理。

(3) 做好实验室环境建设, 规范实验室设备维修流程。

南京大学金陵学院实验室维修改造分为项目申报、立项批准、施工进场、竣工验收等几个阶段, 严格流程管理, 做到专款专用, 做好实验室环境设施保障工作。

3. 重视实验技术人员培养, 构建实验室人力资源管理体系。

建设一支综合素质高、结构优化、人员稳定的实验室技术队伍是目前独立学院实现全面可持续发展所需解决的重要问题。南京大学金陵学院针对实验技术队伍建设与管理现状进行分析, 在实践中探索独立学院实验室技术队伍建设与管理的模式与经验, 完善实验技术队伍管理体系。

(1) 做好实验技术队伍的思想建设工作, 提高工作积极性。

独立学院实验室技术人员建设与管理, 首先要充分认识到实验技术队伍的地位和作用, 做好实验技术队伍的思想建设工作, 形成实验室二级管理核心机制, 人员定编与岗位设置时, 不仅要从学生人数上来配备实验技术人员, 还要从学生培养目标、实验课程安排、实验性质上来分析, 科学合理地设定工作岗位及岗位人数。

积极做好实验技术队伍的思想建设工作, 分析实验技术人员心理契约的结构与内容, 从职位发展、激励培训、工作的认可度等方面提高实验技术人员对学院的归属感和认同感, 使他们与学校之间建立动态的互惠关系, 进而形成平衡、稳定的心理契约[6]。定期或不定期组织实验技术人员座谈会, 充分了解他们的工作状态, 调动实验技术人员在实验教学、管理、科研等方面的积极性, 积累在实验教学一线工作的丰富经验, 从而提升实验技术人员参与实验室管理的主动性。

(2) 严格人员聘任制度, 优化实验技术队伍结构。

为提高实验队伍整体综合素质, 在学院人事制度的规定下, 从专业机构、学历结构、职称结构、年龄结构等方面严把进人关, 优化实验技术队伍结构, 在聘任制为主的前提下引进有经验的实验技术人员加入实验技术队伍, 建设实验技术团队, 提高实验技术团队的协同配合能力, 确保实验室可持续发展。

同时, 为实验技术人员提供良好的个人发展空间, 提高实验技术人员的责任感、认同感和归属感的意识[7]。设立实验室管理安全奖等相关奖项, 将职称晋级作为有效的激励机制, 完善职称评定制度, 鼓励青年实验技术人员积极参与职级评定。

(3) 加强培训, 提升实验技术人员综合素质。

加强高校实验技术队伍建设, 本质在于提升实验技术人员的综合素质[8]。为提升实验室技术人员的综合素质, 南京大学金陵学院积极编制实验教学大纲, 拟定实验技术人员的培养与培训计划及其职业生涯发展规划, 每年针对新进教职工组织岗前培训, 各院系定期, 不定期地开展专业培训与学习交流活动, 组织实验技术人员参加高校实验室研讨会、高教仪器展示会, 让实验技术人员充分了解高校实验室管理新动向。

(4) 建立科学的评价与考核机制, 推动实验技术队伍成长。

引进绩效考核, 针对实验技术人员从招聘与晋升、工作职责与标准、反馈、薪酬及培训等方面考查其绩效变量[9]。分年度中期考核、年终考核、聘任期满考核等形式, 从工作量、考勤、岗位任务完成情况、工作态度、工作能力、工作质量等方面进行总结, 重点考核职业道德、服务育人、工作态度、业务水平、专业技术水平, 履行本岗位职责情况等, 考核结果作为岗位聘任、职称评定、职务晋升、工资晋级等。设计实验技术人员绩效考核评价的关键绩效指标, 建立健全管理和维护维修制度, 为建设一支高水平实验技术队伍, 为实验室科学管理提供依据。

合理制定实验室建设效益评估办法、定期进行监督和评估, 以评促建, 为提高实验室管理水平, 加强实验技术人员之间的交流沟通与学习, 借鉴国际通行的实验室技术能力评价手段———实验室间比对, 从而确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异[10,11]。组织全院实验室主任、实验室技术人员及管理人员到选定的实验室进行现场观摩交流会, 从实验室秩序、环境卫生、家具、设备摆放有序、实验仪器设备完好的按实验教学需要准备到位, 实验技术员能配合实验教师完成实验教学活动等方面进行比对。通过实验室比对, 为实验室资源共享提供一个平台, 全面推进实验室规范化建设。

4. 落实实践教学规划, 构建全面学分制实践教学体系。

本科生实践教学是高等学校人才培养的重要环节, 教育部教高[2005]1号文件《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》指出, 要大力加强实践教学, 切实提高大学生的实践能力, 加强各种形式的实践教学基地和实验室建设。全面学分制教学改革是一项艰巨的任务, 它不是一项毕业标准的简单评判方式, 也不能只从形式上改变教学管理模式, 必须在人才培养和成长的体制机制的基础上, 综合改革, 要按照教育规律和人的发展规律, 确立一套完整的教学管理体系。为落实实践教学规划, 南京大学金陵学院拟定“关于进一步加强本科实践教学的若干意见”要求各院系、各单位要高度重视实践教学工作, 逐步建立和完善实践教学体系, 将实验教学、教学实验 (实习) 、野外实习、实习实训、毕业实习于毕业论文 (设计) 、社会实践等环节纳入本科生教学计划。

优化课程体系:结合全面学分制改革, 修订人才培养方案, 以调整课程结构为切入点, 推进课程体系、教学内容和教学方法的改革, 突出我校办学特色, 按模块设置课程, 分通识通修模块, 学科核心模块, 开放选修模块。在推进通识教学的基础上, 优化专业教育, 注重学科交叉培养, 提倡精讲优讲, 培养学生的创新精神和实践能力。

加强实践教学:坚持应用能力培养四年不断线原则, 提高实践课程比例, 构建科学合理的时间教学体系, 根据学科专业特点, 加大时间教学和选修课的学时。实验室管理作为学校管理的一个重要组成部分, 要将实验教学体系改革纳入教学资源建设计划中, 统一做好整理规划工作。在实验室建设过程中, 要立足全面学分制管理模式, 积极做到以特色学科建设为龙头, 以应用型人才培养为核心, 以实验教学内容课程体系建设为着眼点, 以管理模式为突破口。

南京大学金陵学院根据“全面学分制”人才培养方案, 在教学大纲修订的基础上, 组织编订实验课程教学大纲, 将实验教学改革融入学院整体教学改革中进行系统规划, 明确新一轮实验教学改革目标与指导思想, 充分体现各院系单位进行实验教学改革的新方案, 特别是设计型、探索型、创新型等综合实验内容, 为提高学生综合素质和自主选修提供优质资源。

三、结语

独立学院经十余年的发展, 已经趋于成熟稳定, 全面实施学分制是独立学院管理变革的又一重大任务。实验室的建设对课程专业建设、创新型应用型人才的培养有重要的支撑作用, 是提高教学质量, 实现应用型、复合型、创新型人才培养目标的重要保障。在全面学分制教学改革的形势下, 如何使实验室的建设与管理朝着科学化、规范化、信息化的目标发展, 还需加强与外界的联系, 通过吸引外部资金, 合作开发项目, 建立实训实习基地等, 把独立院校的实验室建设与管理工作提高到一个新水平。

参考文献

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[10]温光浩.开展专题培训, 强化高校实验技术队伍建设[J].实验室研究与探索, 2012 (12) :98-100.

巧设实验情景培养学生探究能力 篇9

一、创设良好的实验环境, 激发学生的探究欲望

为培养学生的探究能力, 就必须为学生创设一个良好的实验环境。在高中化学实验中, 教师应当适时对学生的发言进行鼓励, 允许学生各抒己见, 表达不同观点和看法, 让学生能够在交流和讨论中发展探究思维, 教师的鼓励对学生来说极为重要, 多发掘学生身上的闪光点, 有利于提高学生学习的积极性, 也有利于激发、提升他们的探究能力。比如, 在Fe2+盐溶液与强碱溶液反应的实验中, 有不少的学生都发现了此种现象, 即在Na OH溶液靠近滴管口的部分有灰色沉淀物生成, 且灰色沉淀物会快速转变成了灰绿色, 最后灰绿色又变成了红褐色。出现的这种现象与学生学习获得的认知不相同, 激起了学生探索的兴趣。在实验中, 教师没有告诉学生产生这一现象的原因, 而是鼓励学生经常进行讨论交流, 动手实践。

二、创设以引导为主的实验情景, 培养学生探究能力

教师在化学实验课上, 扮演引导者的角色, 引领学生设计化学实验的方案, 以及引导学生改善试验方法。学生在教师的启发下, 对实验方法、方案以及实验步骤都在头脑中进行思考, 根据教师的意见适当调整实验方案, 这样能够提高学生实验的成功率。同时也能使学生的自信心以及主动性也不断增强, 提高了自己发现问题、分析问题和解决问题的能力, 促进探究能力不断强化。比如, 在制备Fe (OH) 2的实验中, 学生们经过探讨和研究最终证实了红褐色沉淀物就是Fe (OH) 3, Fe2+在转化为Fe (OH) 3的过程中铁元素被氧化了。之后, 教师又提出了一些探究性质的问题进行引导, 比如, 上述过程中氧化铁元素的是什么物质, 设计一个实验方案来制备Fe (OH) 2并能让Fe (OH) 2保持一段时间。学生们马上开始了讨论和实验, 提出了各种各样的看法和观点, 比如有学生提出通过加入铁粉的方法, 消除溶液中的Fe3+;有的学生提出通过加热煮沸的方法, 排除溶液中的溶解氧成分等。

三、创设演示讲解的实验情景, 培养学生的探究能力

在化学实验课上, 由教师为学生进行实验演示, 并讲解实验中需要注意的事项, 为学生做实验提供经验。教师在演示时应该配合上化学原理的讲解, 将化学原理活用在化学实验中, 使学生对化学原理有更深刻的理解, 在做起实验来胸有成竹。当前, 高中化学教材里有很多适合教师演示与化学实验同时进行的实验, 比如, 物质的分离和提纯、盐类的水解过程等。在教师细心地讲解下, 提高了学生对知识和原理的掌握度, 也促进了师生之间的互动与交流。学生在理解实验内容、步骤的基础上, 乐意与教师分享学习成果, 与教师讨论创新的实验方法。教师在给出指导性意见以后, 学生能够独立完成实验, 掌握实验原理和相关的化学知识, 继而有效提高了探究能力和学习能力。

四、创设探究性实验情景, 培养学生的探究能力

教师在化学实验课上, 通过演示和讲解实验过程, 给学生以启发, 并创设探究实验情景, 培养学生动手实践和探究能力。其教学效果要大大高出教师灌输知识和原理的课堂。比如, 在Fe2+和Fe3+离子转化的实验中, 教师先是指导学生探究Fe3+的检验, 通过一系列讲解和演示后, 在学生明白原理的基础上, 启发学生应用所学知识, 从化合价的角度出发, 验证Fe2+和Fe3+之间的转化, 继而发现二者之间的转化规律。学生们利用H2S, Na2S, Nal、Zn、Fe等具有还原性质的物质验证Fe3+具有氧化性, 并用浓硫酸、硝酸等验证了Fe2+具有还原性。之后学生通过动手实践的过程, 一边实验, 一边观察, 不断总结经验, 最终发现了它们之间的转换规律, 这时学生们在心灵上获得了极大的满足, 在技能上也提高探究的能力, 一举两得。

五、创设有针对性的实验情景, 培养学生的探究能力

学生的观察能力和探究能力都需要在日常的实验教学中不断培养, 并且也需要额外的训练, 才能使观察和探究能力不断增强。有针对观察和探究的培养, 可以安排在课外时间, 在实验课上做时间长、难度系数大的实验, 通过教师的演示和讲解, 使学生掌握相应的知识和原理。学生利用课余时间, 在生活中探寻相似的例子, 在生活中仔细观察, 应用化学原理进行解释。在化学实验课上, 学生向教师和全班同学展示针对生活中的某一现象的研究方案, 并在教师的指导下进行实验, 得出实验结论, 逐渐提高学生自主探究能力。

总而言之, 在教师的指引下, 设计相关的实验方案, 利用已经学习和掌握的化学知识和原理, 去解决问题, 发现其中的化学规律, 使学生成为学习的主人。学生在与教师、同学的交流与讨论中, 不断改正自己错误的观点和看法, 调整探究方向和方案, 实现自身的潜力发掘, 学习的自信心也随之增加了, 对培养探究意识, 逐步提高探究能力, 真正实现高效教学都有极大的帮助。

摘要：化学实验课程在化学教学中占有特别重要地位, 注重实验教学, 也是培养学生探究能力的重要途径之一。教师对实验课进行教学设计, 培养学生的探究能力, 创设适合培养学生探究能力的化学实验情景, 显得尤为重要。本文主要结合笔者的教学经验, 从巧设高中化学实验情景出发, 研究提高学生探究能力的方法。