物理现象_北京化工大学机械工程实验中心建设

  本文关键词：机械工程实验，由笔耕文化传播整理发布。

　　北京化工大学是教育部直属的全国重点大学，是国家"211工程"重点建设大学。经过50年的建设，已经发展成为理科基础坚实，工科实力雄厚，文、法、管、经济学科富有特色的多科性重点大学。北京化工大学机械工程实验中心成立于2001年，是学校8个基础教学实验中心之一。她是由机械基础实验室、过程装备与控制工程专业实验室、机械工程与自动化专业实验室和机械工程训练中心构成的机电工程学院机械类专业实验教学基地。机械工程实验中心依托化工过程机械全国重点学科、机械设计及理论北京市重点学科优势，依托国家级、北京市级、校级教学改革立项，从实验教学理念、实验教学体系、实验教学设施、实验教学队伍、实验管理体制等各方面进行了全面建设。

　　1．提出先进的实验教学理念

　　在实验中心建设中，先进的实验教学指导思想和教学理念是关键。北京化工大学机械工程实验中心的实验教学指导思想是让学生"在实验中思考，在思考中创新，在创新中成长"。实验教学理念是"通过实验，巩固理论知识；依靠实验，提高动手能力；结合实验，强化创新意识；利用实验，，培养科研素质"。显然，实验教学指导思想和理念的核心是以学生为本，以实验教学为手段，达到知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的目的。依靠先进的实验教学指导思想和教学理念，对实验教学进行了合理定位，即"在基础知识学习中，实验教学与理论教学并重；在学生动手能力和创新意识培养中，实验教学起主导作用；在科研人才培育中，实验教学起促进作用"；同时，制定了实验教学规划：即在国家科教兴国和人才强国战略方针指引下，以培养21世纪我国社会主义建设所需要的应用研究型专门人才为导向，以学生能力培养为主线，通过"十五"和"十一五"期间的建设，形成一套完善的实验教学课程体系；构建一个国内先进、资源共享的实验教学硬件系统，建设一支结构合理、责任心强、教学科研水平过硬的实验教学师资队伍；制定一系列行之有效的实验管理制度，形成一条联结学生-教师-实验室之间的开放性的信息沟通渠道。

　　在实验中心建设中，实验教学改革是平台。机械工程实验中心实验教学改革的思路是：保持经典实验项目，巩固学生的理论知识；开发新型实验项目，培养学生的创新意识；研制多功能实验装置，提高设备应用效益；加强教师队伍建设，确保实验教学质量；应用现代信息技术，提升实验管理水平。

　　依据该实验教学改革思路，提出了具体的实验教学改革方案：

　　（1）在教学计划和实验教学体系制定中，构建以实验为主体的4年不断线的工程实践教育。

　　（2）在实验类型和课程内容设计方面，根据不同的实验教学目的，进行不同的实验设计，原则上"以验证性实验巩固理论知识，以综合性实验提高综合能力，以设计性实验强化创新意识，以研究性实验培养科研素质"。

　　（3）在实验装置建设上，注重先进的多功能的实验装置建设，鼓励自主研发。

　　（4）在实验教学队伍建设方面，以保证实验教学质量为前提，合理配置兼职和专职实验教学人员，并注意老、中、青年龄结构和高、中、低学历层次的结合。

　　（5）在实验教学管理方面，突出信息化和网络化平台建设。

　　2．构建有效的实验教学体系

　　机械工程实验中心根据机械类实验特点，经过多年的摸索和教学改革，提出了从基础到专业、由简单到复杂，并且相互间有机结合的三层次实验教学体系，该三层次是：基础实验与基本训练层次、工程训练与机械创新层次、专业实验与科研训练层次。

　　（1）基础实验与基本训练层次  该层次所包括的实验和理论教学密切相关，实验目的主要是验证理论结果，让学生掌握理论知识、掌握基本实验技术。这部分实验主要是验证型实验，对象是大一和大二的学生。

　　（2）工程训练与机械创新层次  在学生具备一定的基础知识后，培养他们的工程实践观念和动手与创新能力是工程训练与机械创新层次中实验设置的主要目的。因此，实验类型主要是设计型和创新型，对象是大二和大三的学生。

　　为鼓励学生开展第二课堂的各种创新活动，机械工程实验中心针对学校两址办学的特点，分别在东校区和北校区分别建立了机械创新实验室，购置了小型钻铣床、车床、小型多功能组合机床、电动砂轮机、小型切割机、电焊机等及创新设计软件（CBT/NOVA, Pro/innovator）。机械创新实验室对学生进行开放，由学生自己管理。中心积极开展大学生科研训练计划，几年来承担校级大学生科研训练计划近50项，2007年承担大学生国家创新性实验计划项目4项。

　　（3）专业实验与科研训练层次  它是本科生实验教学环节的最高层次，目的是在巩固专业知识的同时，引导学生利用所学知识发现和解决工程实际问题，培养学生的科研素质和知难而上的坚强意志。因此，实验类型主要是综合型和研究型，对象是大三和大四的学生。

　　机械工程实验中心鼓励学生结合实验教学参与先进科学研究。高金吉院士1966年毕业于北京化工大学化工设备与机械专业，曾任中国石油公司辽阳石油化纤公司副总工程师。他2000年到北京化工大学工作后，一直呼吁要重视工程教育、重视实验、重视创新意识和科研素质培养，近几年来，机电工程学院所有专业新生第一课都由高金吉院士来讲。结合高金吉院士的故障诊断与自愈技术研究，中心开发了多个研究性实验项目供学生选修。

　　目前，机械工程实验中心面向全校18个专业，开设了79个实验项目，实验学生人数达2 280人/年，实验人时数达236 340小时/年。

　　3．研发卓越的实验教学设施

　　在教育部和学校的支持下，实验中心近5年陆续购置和自主研制了各类仪器设备1377台（套），总价值1972万元，其中自主研制设备10台（套）。

　　特别值得一提的是，针对机械类专业实验存在装置体积大、成本高、功能单一、利用率低，以及不利于学生动手能力、创新意识和科研素质培养等共性问题，在学校的大力支持下，机械工程实验中心在购置多套先进实验装置的同时，中心教师研制开发出了"过程设备与控制多功能综合实验台"和"过程装备与控制工程专业基本实验综合装置"，这是两套实用性很强的先进实验装置，前者能开出9个本科生教学实验，后者能开出6个本科生教学实验。两套实验装置都已取得国家新型实用专利。这些实验装置由于功能多、性能先进，受到了国内同行的一致好评，目前已被合肥工业大学等20余所高校采用。以这些先进实验装置为基础，中心开出了许多设计型和研究型专业实验，许多实验过程还进行了计算机仿真。

　　4 .培养优良的实验教学队伍

　　机械工程实验中心主任经学校任命由机电工程学院教学院长担任，中心下设两名副主任，实验教学队伍由专职和兼职实验教师以及实验技术人员组成。中心现有实验教师36名，实验技术人员14名，其中教授12名，副教授26名，50％以上的教师具有博士学位。中心教师年龄、学历、职称结构合理，他们热爱教育事业，热爱教学工作，热爱学生，热爱实验室，有强烈的事业心和责任感，勇于探索和创新。

　　机械工程实验中心实行岗位聘任制和岗位责任制，并按学校相关政策进行考核；同时，实行兼职教师岗前培训和大型仪器使用培训制，这些措施既调动了实验室老师的积极性，也保证了实验教学的质量。此外，中心重视对青年教师的培养和培训，一直坚持老教师领带青年教师的优良传统。

　　机械工程实验中心许多教师在承担实验教学和理论课程教学的同时，同时又参加了大量的科研工作，近5年来，实验中心教师承担国家级、省部级科研项目数十项目，获国家级、省部级的科研成果奖6项，申请了国家发明专利15项，在国内外核心专业期刊上发表了科研论文350余篇。

　　中心教师积极加强对外联系，积极参加许多国内外相关教学与学术会议交流。

　　5.建立完善的实验管理体制

　　为了充分发挥实验室在学生动手和创新能力培养中的作用，提高实验教学质量及实验室管理水平，学校制定了《北京化工大学实验室规则》、《北京化工大学实验室开放管理规定》、《北京化工大学实验室开放基管理办法》、《实验室安全管理制度》、《实验室手则》等，机械工程实验中心相应地制定了实验室及具体仪器设备的管理规定以及各类人员岗位职责，做到责任落实，组织落实，奖惩落实，保障了实验教学科学有序地进行。

　　机械工程实验中心拥有自己的网页，网页内容丰富。为学生提供了大量的信息资源，也为教师和学生之间搭建了互动平台。学生可在网上预约开放实验，选择开放设计性实验等，充分发挥了学生的主体作用，提高了实验室资源的利用率,收到了很好的效果。

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