新工科背景下大型精密儀器實驗教學改革路徑研究

劉 洋

（遼寧大學藥學院 遼寧·沈陽 110036）

高等教育的發(fā)展水平是我國發(fā)展水平的象征，高等工程教育與工業(yè)發(fā)展密切相關，具有扶持新興產業(yè)且培養(yǎng)人才的重要使命。自2016年，教育部引入了“新工程”建設理念。使高校開始開展新工程學。使我國在新產業(yè)，新技術革命，新經濟，新思維方式和發(fā)展工程學教育的新方式下改革工程教育的一項基本教育戰(zhàn)略。支持新經濟發(fā)展的戰(zhàn)略重要性。面向學生的“新”經濟發(fā)展，其特點是新技術，新形式，新范式，打破了傳統(tǒng)的體驗式和實踐性教育和培訓中的缺陷，并且在實現這一目標方面具有廣泛而全面的特點。最高質量的發(fā)展目標是構建“新工程”的重要組成部分。大型先進的精密工具設備是高校教學科研快速發(fā)展的重要物質基礎，可以在一定程度上反映學校的綜合實力，教學科研水平。隨著科技不斷發(fā)展，國家與地方對教育和科學研究技術開始重視，并對其加大了投資力度。各大高校抓住了這一空前的機遇，積極運用各種民營建設資金，為學校購進大量先進的儀器與設備，使學校在教學與科研上的綜合實力大大提高。由于國家與各地方支持，精密儀器與設備走進校園實驗室已經悄然實現。在學校科研服務和地方經濟建設過程中，如何大規(guī)模使用和管理精密工具設備，在本科生實驗教學中如何大規(guī)模使用精密工具設備的共享平臺和技術由于它們在本科生實驗教學中的作用以及提高實驗教學質量的問題，這些問題已成為當前實驗室建設中的主要問題。

1 大型精密儀器設備用于實驗教學的必要性

隨著教學目標和教學方法的不斷改革，為了滿足向社會提供優(yōu)秀應用型人才的目的要求，高校正在探索一套注重學生自主學習的教學模式，這需要教師和教師的共同努力。學生教學的中國地位有一定的轉變。在新的教學模式中，學生不僅必須聽講座，而且還必須獨立提出問題并研究問題的解決方案。這使得體驗式教學的重要性特別突出。除了傳統(tǒng)的基礎實驗在實驗內容上，高科技，綜合性和創(chuàng)新性實驗的比例也在增加，這種具有科研設計原型的新型實驗課程需要許多準確而大規(guī)模的實驗工具作為基礎。同時，大型精密工具和設備在發(fā)展這一主題時大多與尖端技術研究有關。讓本科生更多地接觸高科技設備，并使學生對先進技術有所了解，培養(yǎng)學生掌握先進工具與設備的技能，使學生對專業(yè)知識產生興趣，拓寬他們的專業(yè)視野，并發(fā)展他們的創(chuàng)新思維和意識?？梢钥闯?，精密工具和設備在大學教學中的廣泛應用，對于培養(yǎng)學生的實踐能力，創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神，增強大學生對自主學習的興趣，具有重要作用。

2 “新工科”專業(yè)建設中實踐教學改革的推動作用

在傳統(tǒng)的教學過程中，教師主要用來講課與聽課。如何創(chuàng)新教室新功能，開發(fā)教學新方案成為開發(fā)“新工程”教學設施的當前難題。實驗/實踐性教學可以使學生在學習理論知識的同時能夠結合實踐，使實踐與理論知識互相融會貫通，使問題的解決出現新的方法。因此，在最前沿的“新工程”的背景下，實驗/實踐教學已被推回歷史。因此，體驗式教學的內容被添加到傳統(tǒng)的基本體驗中，融合了高科技的包容性，使創(chuàng)新型體驗機會增加。這種教學方式必然會成為未來的發(fā)展趨勢。高校擁有大量精密儀器與設備，不僅是學校綜合實力的反應，更是學校教學與科研水平的寫照。擁有大型精密工具與設備，不僅可以使學科與技術開發(fā)得到發(fā)展，而且可以利用這些大型精密儀器與設備使學生開闊眼界，使其掌握先進設備的操作技能，使學生學習興趣得到提高，激發(fā)學生學習熱情，拓寬專業(yè)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和意識。

對于具有科研設計原型的新實驗課程，精密實驗儀器起到了不可替代的作用。自中共十九大以來，隨著“科教興國”戰(zhàn)略部署的實施，政府和地方財政資源加大了對高等教育和科研的投入，這是一個機遇。在高等教育機構中開展教學和科學研究。高校購買了大量的大型先進精密儀器，以增強學校教學與研究的綜合實力。在大規(guī)模的大型精密儀器設備上大量購買精密儀器設備使進入高校的大學實驗教學成為可能。在學?？蒲蟹蘸偷胤浇洕ㄔO中如何大規(guī)模使用和管理精密工具設備，在本科生實驗教學中如何大規(guī)模引進精密工具設備，充分發(fā)揮他們的作用在本科實驗教學中的作用和提高實驗教學質量是學校培養(yǎng)人才的新挑戰(zhàn)。

“新工程”戰(zhàn)略目標要求，高校人才的培養(yǎng)必須以科教興國，滿足人類社會發(fā)展需要為基礎。高校應以此為指導，從實際的市場需求和自身能力入手，探索新的人才培養(yǎng)模式，以修改學校的管理模式和教學理念。因此，精密工具在“新工程”學科中的廣泛應用是高校人才培養(yǎng)的一種探索和實踐方法。

3 大型精密儀器實驗改革的辦法與舉措

3.1 規(guī)范制度建設

以統(tǒng)一的方式規(guī)范設備和設備用戶的行為，并制定詳細的計劃，以幫助教學計劃，科研人員和實驗室技術人員；明確管理機構和機密人員的職能，確定獎懲措施，協(xié)調機制，使設備更加準確，嚴格和可靠；開展大學生自主實驗，調動大學生參與實驗的積極性，在實驗教學，教學和教育中有效地大規(guī)模使用精密工具和儀器，充分發(fā)揮精密工具和儀器的廣泛作用。管理和服務功能?？梢酝ㄟ^制定相關規(guī)定，使精密儀器與設備發(fā)揮最大功效。例如:《部門人員工作職責》，《在職人員培訓規(guī)則》，《本科生實驗教學實施規(guī)則》（損害賠償，安全使用制度）等。使高校提供高水準的教育和科學研究服務。

3.2 合理安排使用時間

大型精密工具和設備可為科學研究和教育提供服務。對于大學課堂培訓指導，應以精密工具和大型設備的工作時間為目標，并且目標應相對一致。在與固定數量的實驗相對應的固定時間段內，學生可以靈活選擇實驗時間，只要保證完成課堂實驗教學任務即可。對于大學生的科學研究，學生可以進行提前預約。例如：創(chuàng)新訓練本科生，創(chuàng)新實驗室，畢業(yè)論文/設計和其他學生參與的科學研究項目等，學生可以進行申請。在一段時間后，管理人員可根據具體情況對研究小組規(guī)定考試時間，實現全面協(xié)調控制，使學生完成科研任務。

3.3 建立有償和無償服務相結合的收費制度

學校可以建立有償服務與無償服務的收費管理系統(tǒng)。大型精密儀器與設備能夠服務于科研與教育的前提是有足夠的資金支持，因此，學校可以規(guī)定用于儀器維護，維修，保養(yǎng)的具體資金，在教學使用儀器過程中不需要繳費，但在科研實驗中使用儀器與設備則需要繳納一定費用。對于收取的費用，一方面用于精密儀器與設備的維修，維護與保養(yǎng)，另一方面用于運營，為良性疾病提供保證平臺平穩(wěn)運行的周期。確保設備長期處于良好的工作狀態(tài)，最大程度地提高效率和效率，以大規(guī)模使用精密工具和設備，使大規(guī)模使用精密儀器與設備的擔憂消除。采用“研究，培養(yǎng)和教學”的操作方法，可以提高在教材中使用大型精密工具的影響，同時可以使科研進度提升，使工具的使用效率有所提高。

3.4 制定視頻培訓方案

在傳統(tǒng)的實驗教學模式過程中，學生和教師使用工具是為了了解教材中圖例所示內容，對實踐經驗教學停留在理論學習中。在實驗課程中，設備的故障率和實驗都得到了改善，故障率可能會損壞設備，使機器維修成本增加，使教學與科研進展受到影響。

基于此，可以采用視頻方法教學。教師與相關管理人員可以錄制大型工具使用原理與操作方法，預防措施，管理和維護的聯(lián)合視頻課程。通過觀看視頻課程，教師可以在課前對課中要使用的設備進行了解，了解其相關原理與操作技術。學生可以將視頻用作預備學習材料，利用視頻對儀器進行提前了解，使其在具體操作過程中節(jié)約時間，避免由于操作錯誤而出現硬件故障與實驗錯誤等現象。完成相關儀器的視頻課程并通過考試后，從事科學研究實踐的學生可以申請任命使用工具。該視頻培訓程序可以有效減少因操作不當而損壞大型設備的可能性，使維護與維修成本大大降低，使設備利用率提高，大大增加開放實驗室的優(yōu)勢。

4 大型精密儀器實驗改革展望

“科教興國”戰(zhàn)略部署的實施，使國家與地方對高校教育與科研的重視度提高，使財政投入增加，使高校大型精密儀器與設備的應用大大增加。通過對高校教學工作的改革，利用大型精密儀器與設備使高校教學水平與教學質量大大提高，使高校開始培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，重視人才能力，使人才符合“新工程”所要求的合格高層次。大型先進的精密工具和設備與最新的研究技術密切相關，從而發(fā)展了這一主題。許多大型精密工具和設備的本科生不斷增加的實際操作將使學生接觸到先進的技術來發(fā)展學科，而且精密儀器將在“新的”背景下被廣泛地用于科學研究和加強教學。工程的建筑教育，使學生使用先進儀器與設備的技能得到提高，使學生對高級專業(yè)知識感興趣，拓寬了學生視野，使學生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識得到提高，使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。有能力發(fā)現問題，創(chuàng)造問題，研究問題，解決問題。使學生得到全面發(fā)展。