卓越工程師培養(yǎng)視閾下實(shí)驗(yàn)室工作探索

張惠芹，周驥平，周 俊

(揚(yáng)州大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，江蘇 揚(yáng)州 225009)

教育部提出的“卓越工程師人才培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)和造就一大批既具備工程師的能力與素質(zhì)，又具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。可以這樣認(rèn)為：一個(gè)卓越的工程師必須是一位善于思考、善于構(gòu)思并樂于實(shí)踐的人[1]。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)卓越工程師的基地，是科技創(chuàng)新的搖籃，是為社會服務(wù)和展示高校水平的窗口[2]。近年來，我國各高校采取了切實(shí)有力的措施，在實(shí)驗(yàn)室的機(jī)構(gòu)、體制、規(guī)劃、管理以及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的采購和資金的投入等方面都作出了很多努力，并取得了較好的成效。實(shí)驗(yàn)室在用它獨(dú)特的方式展示高校的精神、文化和學(xué)術(shù)水平[3]。

但是從卓越工程師培養(yǎng)的視閾看，我國高校實(shí)驗(yàn)室工作中仍存在一些問題和不足，主要表現(xiàn)在以下3方面：一是以學(xué)生為本的教育理念不夠深入；二是實(shí)驗(yàn)室開放力度不夠；三是實(shí)驗(yàn)室配套服務(wù)滯后[4]。推動高校的改革發(fā)展需要以人為本，做到“教育以學(xué)生為本、辦學(xué)以教師為本、管理以服務(wù)為本”。高校實(shí)驗(yàn)室工作應(yīng)以科學(xué)發(fā)展觀為行動指南，在卓越工程師培養(yǎng)視閾下，針對大學(xué)生的特點(diǎn)，運(yùn)用科學(xué)的方法，進(jìn)一步提高工作成效，為培養(yǎng)出眾多卓越工程師創(chuàng)造條件。

1 和諧發(fā)展是培養(yǎng)卓越工程師的重要保證

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室工作的前提保證

實(shí)驗(yàn)室工作既有實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作和科研工作，又有儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室人員、經(jīng)費(fèi)、安全等管理工作，是一個(gè)包含了多個(gè)子系統(tǒng)的大的系統(tǒng)。全面、系統(tǒng)地掌握相關(guān)學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)知識和實(shí)踐技能是“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的根本要求，而實(shí)驗(yàn)室要為學(xué)生提供一個(gè)鍛煉動手能力和綜合利用專業(yè)知識與技能解決工程實(shí)際問題的實(shí)踐平臺。

隨著卓越工程師相關(guān)專業(yè)新材料、新技術(shù)、新理論和新方法的提出，對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的要求也越來越高。然而，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備往往不會隨新技術(shù)、新理論的出現(xiàn)而得到及時(shí)更新，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的步伐遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于新技術(shù)發(fā)展的步伐。如何有效更新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，解決新技術(shù)、新要求和客觀條件三者之間的矛盾，如何結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，及時(shí)跟上時(shí)代步伐，是擺在實(shí)驗(yàn)室工作人員面前的新問題。積極采取有效措施，科學(xué)制訂發(fā)展規(guī)劃是促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室自身和諧發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

在制訂實(shí)驗(yàn)室發(fā)展和儀器購置計(jì)劃時(shí)，要根據(jù)專業(yè)發(fā)展的動向和趨勢，按年度制訂常規(guī)更新、未開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目專項(xiàng)、專項(xiàng)建設(shè)等幾類計(jì)劃。制訂科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備發(fā)展和購置計(jì)劃，有步驟地實(shí)施每一步計(jì)劃，更有利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有效更新。這樣可以在繁雜的實(shí)驗(yàn)室工作中抓住重心、找準(zhǔn)方向，有利于實(shí)驗(yàn)室自身的和諧發(fā)展，更有利于卓越工程師的培養(yǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)室人員的素質(zhì)提升使實(shí)驗(yàn)室工作錦上添花

曾經(jīng)有人用“炒菜與端盤子”來比喻專業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)人員的關(guān)系，認(rèn)為專業(yè)教師是“炒菜的”、是學(xué)生教育的主角，而實(shí)驗(yàn)人員“端盤子的”、是學(xué)生教育的配角[5]。其實(shí)在實(shí)驗(yàn)建設(shè)和學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)中，實(shí)驗(yàn)人員就是主角。

但是,目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理人員隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)還不太合理。年齡結(jié)構(gòu)、專業(yè)背景、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等都不太令人滿意。實(shí)驗(yàn)人員不但需要具備較精湛的專業(yè)技術(shù)、嫻熟的專業(yè)技能、淵博的專業(yè)知識，還需要具備語言、心理等多方面的綜合知識和綜合素質(zhì)[6]。一方面，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室人員要調(diào)整工作方法和工作重點(diǎn)，不斷充實(shí)自己，通過學(xué)歷教育、參加科研、短期培訓(xùn)、參加學(xué)術(shù)交流和參觀考察，提升自身綜合素質(zhì)[7]，掌握科學(xué)的工作方法，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)工作的感染力和滲透力；另一方面，學(xué)校也應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，多引進(jìn)高層次人才，整體提升實(shí)驗(yàn)人員的素質(zhì)，為實(shí)驗(yàn)室工作錦上添花。

1.3 內(nèi)部科學(xué)管理是做好實(shí)驗(yàn)室工作的有力保障

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部要做好實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的科學(xué)調(diào)配和統(tǒng)一管理。在儀器設(shè)備購置后要做好相應(yīng)的登記和全生命周期管理，避免相同實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的重復(fù)購置和經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)，盡可能做到各實(shí)驗(yàn)室之間的資源共享。充分利用和管理好大型儀器，通過配備訓(xùn)練有素、技藝高超的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍和開放實(shí)驗(yàn)室，充分挖掘?qū)嶒?yàn)設(shè)備的功能，讓更多的學(xué)生在課余時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，將第二課堂向?qū)嶒?yàn)室延伸。同時(shí)出臺相關(guān)激勵(lì)政策，充分肯定在一線指導(dǎo)學(xué)生做科研實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)人員，并通過量化指標(biāo)的評價(jià)，與實(shí)驗(yàn)人員職稱和獎(jiǎng)勵(lì)掛鉤，保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的工作熱情，引導(dǎo)更多的實(shí)驗(yàn)人員加入到培養(yǎng)卓越工程師的行列中來。

2 用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念培養(yǎng)卓越工程師

2.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)往往是：實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)制實(shí)驗(yàn)并得到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的模式不可能培育出善于思考、善于構(gòu)思并樂于實(shí)踐的卓越工程師。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，啟發(fā)學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟來自主思考，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的飛躍。對于傳統(tǒng)的驗(yàn)證性、演示性的實(shí)驗(yàn)，可以通過制作多媒體課件并上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺供學(xué)生網(wǎng)上自學(xué)；對于能夠提高學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)，也可以通過多媒體課件為學(xué)生提供網(wǎng)上預(yù)習(xí)的內(nèi)容，幫助學(xué)生提前預(yù)習(xí)和了解儀器設(shè)備的原理和使用方法，并可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)仿真和模擬操作。

對于不同要求的實(shí)驗(yàn)可以分層次提要求[8]，基礎(chǔ)層次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一做，綜合層次實(shí)驗(yàn)分組做，科研層次實(shí)驗(yàn)單獨(dú)做[9]。這樣可以有序引導(dǎo)學(xué)生有意識地提高自己的專業(yè)理論水平，通過實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化、鞏固和升華自己的知識，并提升自己的實(shí)踐能力，做到知行合一[10]。

2.2 個(gè)性化評定實(shí)驗(yàn)成績有利于提高學(xué)習(xí)熱情

學(xué)生進(jìn)行“照葫蘆畫瓢”式的實(shí)驗(yàn)，所寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也大同小異，教師評定成績依據(jù)模糊，學(xué)生的積極性得不到有效調(diào)動。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的個(gè)性化評定旨在充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。對于驗(yàn)證性、演示性的實(shí)驗(yàn)，僅僅要求學(xué)生通過教師的演示和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)掌握常用儀器的操作方法，熟悉基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)教會學(xué)生處理數(shù)據(jù)、科學(xué)分析、邏輯推理并得出結(jié)論的方法。對于這樣的實(shí)驗(yàn)可以就學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)作為評定依據(jù)。

綜合性實(shí)驗(yàn)要比基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)難度大，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，可以就學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)樣品和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)分析給予成績。

對于科研層次的實(shí)驗(yàn)，教師僅僅提出實(shí)驗(yàn)課題、目的和要求，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和查閱文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立觀察、自行發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？梢酝ㄟ^學(xué)生提交的小論文或者進(jìn)行論文答辯給予實(shí)驗(yàn)成績評定，甚至可以將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績作為學(xué)生評獎(jiǎng)評優(yōu)、免試研究生推薦的重要依據(jù)。

分層次評定實(shí)驗(yàn)成績能夠更加科學(xué)地反映學(xué)生專業(yè)技能提升的情況，也可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生通過不同層次的實(shí)驗(yàn)也開闊了視野，增長了見識。

2.3 指導(dǎo)學(xué)生社團(tuán)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在卓越工程師培養(yǎng)過程中，學(xué)生自發(fā)組織的各類專業(yè)類社團(tuán)、協(xié)會也起到非常重要的作用。如果說實(shí)驗(yàn)課是“紅花”，那么學(xué)生社團(tuán)活動就是實(shí)驗(yàn)課的“綠葉”。不要認(rèn)為學(xué)生活動只是學(xué)生輔導(dǎo)員的事情，實(shí)驗(yàn)人員要勇于擔(dān)任學(xué)生專業(yè)類社團(tuán)的指導(dǎo)教師，根據(jù)自身的專業(yè)背景和特長給予學(xué)生指導(dǎo)。要引導(dǎo)學(xué)生社團(tuán)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，通過各類講座、制作比賽、交流等活動，為學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、互相切磋的平臺，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中摸索、在實(shí)踐中研究。充分開放實(shí)驗(yàn)室，讓更多的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓實(shí)驗(yàn)室真正成為大學(xué)中不間歇跳動的“心臟”。

3 用靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技巧培養(yǎng)卓越工程師

3.1 活用“角色變換”法

大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)會碰到許多新問題。例如：在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中，儀器的使用、實(shí)驗(yàn)的步驟執(zhí)行、數(shù)據(jù)的采集和分析等都需要有“引路人”的悉心指導(dǎo)；在綜合性實(shí)驗(yàn)中，需要學(xué)生有更多的自主思考和探索，當(dāng)學(xué)生遇到專業(yè)問題時(shí)需要“技能導(dǎo)師”引導(dǎo)他積極思考，啟發(fā)他自主解決難題；在研究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生更需要“學(xué)科專家”為他們傳道、授業(yè)、解惑。在學(xué)生的集體實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)人員是組織者和管理者；在社團(tuán)的活動指導(dǎo)中，實(shí)驗(yàn)人員是指導(dǎo)教師、學(xué)生的朋友和知己。實(shí)驗(yàn)人員要善于分析參與實(shí)驗(yàn)的不同學(xué)生群體和不同學(xué)生的需求，熟練地扮演不同的角色，建立良好的師生關(guān)系，增強(qiáng)工作的專業(yè)性和針對性。

3.2 巧用“語言藝術(shù)”法

語言藝術(shù)博大精深。實(shí)驗(yàn)人員不僅要踏踏實(shí)實(shí)、兢兢業(yè)業(yè)做好實(shí)驗(yàn)室工作，還要提高“說”的能力和“說”的技巧，面對不同的對象、不同的情景和不同的要求，要巧用語言藝術(shù)，活用不同的表達(dá)方式。例如：實(shí)驗(yàn)室安全教育關(guān)系到大學(xué)生的生命安全，要“嚴(yán)肅地說”；實(shí)驗(yàn)儀器的介紹、基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)要“詳細(xì)地說”；學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難而難以解決的時(shí)候，需要實(shí)驗(yàn)人員“耐心地說”；對于違反實(shí)驗(yàn)規(guī)定和操作流程的學(xué)生要“嚴(yán)厲地說”。實(shí)驗(yàn)人員具備了“說”的技巧，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就會事半功倍[11]。

3.3 善用“無中生有”法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的是教學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)行理論思維，通過實(shí)驗(yàn)解決知識學(xué)習(xí)中的問題，為進(jìn)一步的科學(xué)探索和工程應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。這也正是卓越工程師所必備的素質(zhì)。在強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新精神的前提下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含了很多科技探索實(shí)驗(yàn)。但很多實(shí)驗(yàn)器材在市場上是買不到的。實(shí)驗(yàn)人員要發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢，善用“無中生有”法，根據(jù)課程需要自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備、或者自制多媒體課件[12]?？梢詫鹘y(tǒng)的驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)以多媒體課件的形式提供給學(xué)生，讓學(xué)生在網(wǎng)上自學(xué)而不必親手操作。也可以用自制的實(shí)驗(yàn)設(shè)備向?qū)W生展示，供學(xué)生觀摩，啟發(fā)學(xué)生思考。

4 結(jié)束語

卓越工程師的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要廣大師生的積極參與。作為卓越工程師培養(yǎng)的搖籃，實(shí)驗(yàn)室起著舉足輕重的作用。只有建設(shè)和管理好實(shí)驗(yàn)室，努力提升實(shí)驗(yàn)人員的素質(zhì)，充分調(diào)動實(shí)驗(yàn)人員和學(xué)生的積極性，才能為培養(yǎng)卓越工程師提供有力保障。

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