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1面臨的挑戰(zhàn)

2010年《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定(國(guó)發(fā)〔2010〕32號(hào))》把代表中國(guó)制造業(yè)金字塔頂端的高端裝備制造產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展以干支線飛機(jī)和通用飛機(jī)為主的航空裝備，做大做強(qiáng)航空產(chǎn)業(yè)，這是“十二五”期間我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。產(chǎn)業(yè)升級(jí)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域的一場(chǎng)深刻變革，其中人才是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的真正支撐［9－10］。在技術(shù)創(chuàng)新日新月異、航空武器裝備不斷跨代升級(jí)的今天，中國(guó)航空工業(yè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中航工業(yè))提出了“以人力資源升級(jí)助推發(fā)展方式轉(zhuǎn)型”的戰(zhàn)略［11］，對(duì)高素質(zhì)工程技術(shù)人才需求非常迫切。作為一所與中航工業(yè)有多年歷史淵源的高校，如何建立人才培養(yǎng)與輸送平臺(tái)，培養(yǎng)更多適應(yīng)航空工業(yè)發(fā)展需求的人才，是我院可持續(xù)辦學(xué)的必然要求。面對(duì)行業(yè)需求，中心還存在巨大差距:中航工業(yè)機(jī)械加工基本數(shù)控化，而中心還是以老舊的普通機(jī)床為主，僅有少量的教學(xué)型數(shù)控設(shè)備;中航工業(yè)基本上實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)加工一體化，而中心在數(shù)字化設(shè)計(jì)方面僅有少量軟件，且還與中航工業(yè)一線應(yīng)用軟件不一致，更談不上一體化操作;中航工業(yè)的制造檢測(cè)越來(lái)越精密化，而中心僅能滿足簡(jiǎn)單測(cè)量要求;中航工業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普及，而中心由于資金限制還無(wú)法滿足先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)保障的要求。此外，“特色專(zhuān)業(yè)”“專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)”和“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”等工程教育改革項(xiàng)目對(duì)中心也提出了很大挑戰(zhàn)，需要中心在實(shí)驗(yàn)保障體系整體化、學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)等方面給予支持。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的建設(shè)理念和內(nèi)涵

2.1建設(shè)理念面對(duì)行業(yè)發(fā)展需求和工程教育改革挑戰(zhàn)，中心以先進(jìn)的工程教育理念為指導(dǎo)，提出了“強(qiáng)化理論、融入工程、突出創(chuàng)新、重視績(jī)效”的建設(shè)理念。強(qiáng)化理論主要是指加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)理論課程的支持力度和深度，特別是核心理論課程的支撐。融入工程主要是指將行業(yè)的工程理念、工具、技術(shù)路線有選擇地逐步融入實(shí)驗(yàn)室保障體系建設(shè)中，從而為專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃改革提供引導(dǎo)和支撐。突出創(chuàng)新主要是指強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)引導(dǎo)、創(chuàng)新活動(dòng)支持。重視績(jī)效主要是指實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要以有限的資源和空間來(lái)滿足學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)、創(chuàng)新意識(shí)能力培養(yǎng)的要求，同時(shí)注意加強(qiáng)與校內(nèi)外單位的合作來(lái)滿足難易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)需求。

2.2建設(shè)方案根據(jù)建設(shè)理念，中心在學(xué)院的支持下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的改革，提出了“一個(gè)中心、兩條主線、三個(gè)平臺(tái)、四個(gè)面向”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系建設(shè)方案。

2.2.1“一個(gè)中心”的內(nèi)涵中心是實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的服務(wù)目標(biāo)，所謂“一個(gè)中心”，也就是構(gòu)建一個(gè)有機(jī)的實(shí)驗(yàn)保障體系以學(xué)生實(shí)踐需求為中心，它包括兩層含義:從機(jī)構(gòu)建設(shè)角度來(lái)講，就是建設(shè)一個(gè)滿足專(zhuān)業(yè)發(fā)展的有機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系;而從教學(xué)職能角度講，就是以學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)需求為中心。圍繞有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系這個(gè)中心，可以從四個(gè)方面進(jìn)行建設(shè):注意實(shí)驗(yàn)室教學(xué)、科研的有機(jī)統(tǒng)一;注意中心實(shí)驗(yàn)室之間的有機(jī)協(xié)調(diào);注意中心設(shè)備與外單位設(shè)備之間的有機(jī)協(xié)調(diào);注意中心設(shè)備與行業(yè)需求的有機(jī)統(tǒng)一。從而構(gòu)建一個(gè)整體化運(yùn)作良好的實(shí)驗(yàn)保障體系來(lái)滿足專(zhuān)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。圍繞提高學(xué)生實(shí)踐技能這個(gè)中心，可以從三個(gè)方面進(jìn)行建設(shè):通過(guò)開(kāi)設(shè)理論實(shí)驗(yàn)課，對(duì)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行培養(yǎng);通過(guò)開(kāi)設(shè)一體化的工程實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生工程能力進(jìn)行培養(yǎng);通過(guò)開(kāi)設(shè)自主實(shí)驗(yàn)、科研體驗(yàn)等項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)。

2.2.2“兩條主線”的內(nèi)涵主線是實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的組織形式，是連接實(shí)踐資源和社會(huì)需求的橋梁?！皟蓷l主線”包括專(zhuān)業(yè)能力主線和創(chuàng)新能力主線，其中專(zhuān)業(yè)能力主線是主線，創(chuàng)新能力主線是輔線。對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)來(lái)講，專(zhuān)業(yè)能力逐漸從機(jī)械知識(shí)素養(yǎng)向機(jī)械工程能力要求過(guò)渡，這需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系為其提供相應(yīng)的改革環(huán)境。這個(gè)改革環(huán)境主要是將傳統(tǒng)的依附于理論課程的離散實(shí)驗(yàn)單元向工程能力培養(yǎng)需要的鏈?zhǔn)絾卧Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，依據(jù)專(zhuān)業(yè)能力主線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的一體化設(shè)計(jì)，從而更好地滿足社會(huì)對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)需要。隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)革新，創(chuàng)新在企業(yè)變得越來(lái)越重要，相應(yīng)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)在機(jī)械專(zhuān)業(yè)教育中的地位也越來(lái)越重要，它是基于專(zhuān)業(yè)能力主線基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系提出的更高要求，使學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到進(jìn)一步升華。創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求學(xué)生具備更廣闊的專(zhuān)業(yè)視野和更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，這是舊的保障體系所無(wú)法滿足的，必須在原有專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)保障體系上衍生新的相對(duì)獨(dú)立的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)保障體系，來(lái)不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2.3“三個(gè)平臺(tái)”的內(nèi)涵平臺(tái)是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的單元屬性，是實(shí)驗(yàn)保障體系的基礎(chǔ)?！叭齻€(gè)平臺(tái)”包括科研實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、自主實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要是主要用來(lái)滿足專(zhuān)業(yè)理論教學(xué)需求，對(duì)于地方高校來(lái)說(shuō)，基本都能保障，但是也存在著設(shè)備老化、整體性差的問(wèn)題?？蒲袑?shí)驗(yàn)室主要用來(lái)保障專(zhuān)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，通過(guò)它高?？梢圆粩嘁M(jìn)學(xué)科前沿技術(shù)，進(jìn)行不斷引領(lǐng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和課程更新。自主實(shí)驗(yàn)室主要是用來(lái)克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理模式局限性，拓展實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手制作、自主管理，是前兩種平臺(tái)功能的重要補(bǔ)充。

2.2.4“四個(gè)面向”的內(nèi)涵面向是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的發(fā)展方向，是社會(huì)需求的體現(xiàn)?！八膫€(gè)面向”包括面向工程、面向行業(yè)、面向地方、面向未來(lái)。面向工程是指機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系要逐漸從傳統(tǒng)理論服務(wù)向工程教育服務(wù)轉(zhuǎn)變。面向行業(yè)是指要依據(jù)專(zhuān)業(yè)所服務(wù)的行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，做好教學(xué)與科研設(shè)備同企業(yè)的工具、方法統(tǒng)一，使專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)和行業(yè)需求盡量做到無(wú)縫銜接。面向地方是指要依據(jù)專(zhuān)業(yè)在做好行業(yè)服務(wù)的同時(shí)，加強(qiáng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的能力。面向未來(lái)是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系一定要做好專(zhuān)業(yè)社會(huì)需求跟蹤調(diào)查，及時(shí)理清專(zhuān)業(yè)發(fā)展所需的新技術(shù)、新設(shè)備，作為建設(shè)規(guī)劃和產(chǎn)學(xué)研協(xié)作，以便更好地引領(lǐng)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的建設(shè)實(shí)踐

鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)中心按照“一個(gè)中心、兩條主線、三個(gè)平臺(tái)、四個(gè)面向”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系建設(shè)方案，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行了改革，同時(shí)結(jié)合依托中心的河南省高校工程技術(shù)研究中心、鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系進(jìn)行了重新構(gòu)建，并取得了不錯(cuò)成績(jī)。

3.1實(shí)現(xiàn)了與行業(yè)技術(shù)的對(duì)接中航工業(yè)在制造技術(shù)方面，基本上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)控化加工，為此我們按照行業(yè)需求對(duì)中心的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了更新，更新了傳統(tǒng)的Pro/E設(shè)計(jì)系統(tǒng)、MasterCAM仿真軟件系統(tǒng)，構(gòu)建了UG、Vericut、數(shù)控機(jī)床等專(zhuān)業(yè)加工主線實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系。從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)的同步，通過(guò)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)、NC程序的幾何仿真、數(shù)控機(jī)床仿真等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高了中心的數(shù)字化集成制造技術(shù)教學(xué)的效果。

3.2構(gòu)建了專(zhuān)業(yè)主線明確的實(shí)驗(yàn)單元群近幾年依托中心創(chuàng)建了河南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地“航空材料與工程技術(shù)”，河南省高校工程技術(shù)研究中心“航空制造及裝備”，鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“航空產(chǎn)品數(shù)字化制造”等一批科研型實(shí)驗(yàn)室，投資1200多萬(wàn)元購(gòu)置了三維掃描儀、快速成型機(jī)、激光非接觸變形測(cè)量系統(tǒng)、超聲C掃描系統(tǒng)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡暨能譜系統(tǒng)、X射線衍射儀等一大批先進(jìn)儀器設(shè)備，提升了科研實(shí)驗(yàn)室的保障能力。依托科研實(shí)驗(yàn)室和原有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，我們按照建設(shè)方案，參照工程能力培養(yǎng)要求，我們建設(shè)了產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)主線實(shí)驗(yàn)單元、數(shù)字化設(shè)計(jì)制造主線實(shí)驗(yàn)單元、機(jī)械基礎(chǔ)能力實(shí)驗(yàn)單元等單元集群，從而初步構(gòu)建了反映專(zhuān)業(yè)主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系。

3.3構(gòu)建了創(chuàng)新主線明確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系中心依托教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合、全面、系統(tǒng)分析問(wèn)題的實(shí)際能力，為進(jìn)一步創(chuàng)新活動(dòng)打基礎(chǔ)。依托科研型實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建機(jī)械加工類(lèi)、設(shè)備維修類(lèi)、數(shù)字化開(kāi)發(fā)類(lèi)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生全方位參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手，讓學(xué)生全面了解機(jī)械學(xué)科創(chuàng)新流程。此外，作為學(xué)生創(chuàng)新的重要平臺(tái)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)室，是為了給學(xué)生提供更多的獨(dú)立的實(shí)踐創(chuàng)新機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自己組織進(jìn)行調(diào)查、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、制作、分析，并開(kāi)展項(xiàng)目的實(shí)施、預(yù)算、安全、庫(kù)存管理等活動(dòng)，通過(guò)這一系列的活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力以及工程實(shí)踐能力、綜合集成能力和管理能力。中心首先將報(bào)廢的機(jī)床等儀器設(shè)備資源提供給學(xué)生，構(gòu)建了機(jī)械裝置拼裝實(shí)驗(yàn)室。此外，還按照學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新需求購(gòu)置了鉆床、車(chē)床、精密臺(tái)鋸、數(shù)控雕刻機(jī)等一批簡(jiǎn)易設(shè)備，專(zhuān)門(mén)供學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)用。另外，還為學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等各種大賽活動(dòng)，構(gòu)建了慧魚(yú)創(chuàng)意組合模型實(shí)驗(yàn)室和未來(lái)伙伴機(jī)器人套裝模型實(shí)驗(yàn)室。最后，為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新，成立了北京億維訊科技有限公司開(kāi)發(fā)的TRIZ創(chuàng)新方法軟件實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新。

4效果

4.1提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系成效以往實(shí)驗(yàn)保障體系分割依附于理論教學(xué)和科學(xué)研究，且理論實(shí)驗(yàn)室又進(jìn)一步依附于專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，造成理論知識(shí)更新速度影響實(shí)驗(yàn)保障體系更新速度。此外，科研實(shí)驗(yàn)室新的儀器設(shè)備又脫離專(zhuān)業(yè)教學(xué)，致使其對(duì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的影響很小。新的建設(shè)思路注重教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)資源的協(xié)調(diào)，并且以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，面向社會(huì)需求進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃，有效地提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的實(shí)用性。

4.2提高了實(shí)驗(yàn)保障體系的活力根據(jù)本建設(shè)方案，既提高了實(shí)驗(yàn)保障體系對(duì)社會(huì)需求的響應(yīng)速度，同時(shí)提高的響應(yīng)的針對(duì)性，從而避免了實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系對(duì)社會(huì)需求的滯后性，為專(zhuān)業(yè)教學(xué)、科學(xué)研究、學(xué)生創(chuàng)新等活動(dòng)提供了有力支撐。

4.3提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系的水平在實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、管理均無(wú)統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，造成教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室重復(fù)無(wú)銜接的建設(shè)，自主實(shí)驗(yàn)室更是無(wú)從談起，實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于配角地位不受重視，科研教學(xué)資源得不到有效利用。而新的建設(shè)方案，有效地利用了科研實(shí)驗(yàn)資源、同時(shí)又補(bǔ)充了自主實(shí)驗(yàn)資源，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系進(jìn)行了統(tǒng)一頂層設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人力、物力短缺，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了更多的資源保障，進(jìn)而提高了服務(wù)的水平和質(zhì)量。

5結(jié)束語(yǔ)

“一個(gè)中心、兩條主線、三個(gè)平臺(tái)、四個(gè)面向”的建設(shè)思路符合當(dāng)前中國(guó)工程教育改革的精神，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面具有重要的指導(dǎo)作用。能為高校實(shí)驗(yàn)室的改革發(fā)展提供借鑒與參考。

作者：劉元朋蔣志強(qiáng)單位：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院