第一篇：谈机械工程CDIO实验室建设与研究论文
实验室建设及实验教学现状
我国高校实验室建设项目主要通过国家财政投入，其建设过程就是购买实验设备，开设相应实验项目，其中实验项目类型分为基本型、综合设计型和研究创新型，根据各个高校的层次差异，其项目类型之间的比例会有较大不同，一般情况下，基本型实验项目约占50%以上，综合设计型实验项目占35% 左右，研究创新性实验项目主要结合重点实验室的高端仪器设备或教师科研最新成果而转化的实验项目，其比例相对较少。教学活动分为实验教学和理论教学，传统实验室建设主要目的是满足实验教学的需要，为理论教学服务。一般为课内实验，其实验成绩作为整门课程总成绩的一部分;也有单独设立学分的实验课程，其比例较小。
综合分析实验室建设和实验教学的现状，其存在如下弊端:
(1)传统实验室建设主要工作是根据实验室的专业性质，购买相应设备;根据设备情况开设相应的实验项目，其设备共享困难，设备利用率低下。
(2)实验项目的设立主要满足理论课程知识点的训练，对专业体系的掌控能力和创新思维能力的培养基本未涉及;即实验项目主要是对知识点的训练，线、面的训练很少，基于真实工程环境下的以项目式或问题式的实验解决方案未能开展，难以真正培养学生的团队协作精神和解决工程实际问题的能力。为解决上述问题，必须提出能培养学生在具备在现代团队开发环境中构思、设计、实施和运作具有创新价值的复杂工程系统的能力的实验室建设和实验教学体系，而结合CDIO 高等工程教育模式以构思、设计、实施及运作全过程为载体来培养学生的工程能力而建立的实验室能满足此要求。机械工程CDIO 实验室的建设
基于CDIO 工程教育大纲，机械工程专业实验教学要实现四方面的职能: ①培养学生解决工程问题的基本实验能力，包括问题建模、实验设计、数据分析与归纳、实验结果交流与沟通等能力;②培养学生具备良好的大工程观的工程基本素养;③培养学生具备基于系统和创新思维的机械工程系统构思、设计、实施、运作等单元能力;④培养学生具备机械工程系统构思、设计、实施、运作等多学科、多目标集成的能力。论文阐述的机械工程CDIO 实验室是在机械工程原有实验室基础上衍生的为学生全面实行项目式实验教学模式，自主申报主题项目，掌握机械产品和系统生命周期四个阶段的工程实践与创新能力提供平台。
2.1 实验室建设的指导思想
(1)采用基于CDIO 工程教育大纲的学生指导体系。实施项目式教学，学生特长互补，自由组合的方式，结成项目团队。以项目为中心、以学生团队为主体，课程教学组负责实验教学的指导任务，项目实施阶段负责技术咨询和指导、过程监管和结果评定。
(2)以提升开放服务质量为中心，优化实验室的管理及运行体制。
(3)努力扩大实验室的受益面，推进实验室资源的共享，提高资源利用率。
(4)实验室提供必要的作业空间、加工平台、原材料及标准的零部件，为学生个性化的项目式教学提供保障。
2.2 实验室建设的硬件条件
机械工程CDIO 实验室主要包括认知产品、产品构思设计平台、加工平台、装配测试平台及原材料领用仓库等五大类，为保证机械工程CDIO 实验教学的正常开展提供了良好平台。为学生的主体项目实践提供加工基本加工设备，提高学生动手能力。
2.3 机械工程CDIO 实验教学体系
机械工程CDIO 实验教学体系紧密结合浙江省特色产业集特别是制造业工程背景;遵从循认知到构思、从构思到设计、从设计到加工、从加工到装配、从装配到调试等工程实际实现过程，全部过程完全由学生为主体，具体如下:
(1)大一新生以认知教学为主，认知对象为具有浙江省产业特色的工程实际产品，如电动工具、汽车零部件、纺织机械等。
(2)大二学生组成项目团队自主提出主题设计项目，根据所学知识，对其进行构思和设计。
(3)高年级学生在构思设计基础上，完成对设计内容的制作和装配，并对其进行调试，完成工程实际产品的开发。
(4)教师和学生在实验项目中扮演的角色发生较大改变，要求学生自主设计和完成实验项目内容，实现被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。
(5)运用项目管理知识体系对学生主题项目进行管理和考核。
2.4 机械工程CDIO 实验室的特点及优势
机械工程CDIO 实验室的建设以项目式实验教学模式为主线，注重学生解决工程实际问题的能力，培养学生团队协作精神，应用项目管理知识对实验项目进行管理和考核，注重过程管理绩效，加强学生在实验项目的主体性和主观能动性。面向机械工程领域问题，提出解决工程实际问题的构思方案，并根据方案进行设计和开发，并最终对其进行实施的过程。机械工程CDIO 实验室主要提供实验项目的构思、设计、开发和实施的平台，具有通用性，设备利用率大大提高，真正做到实验室开放。机械工程CDIO 实验室的运行机制
3.1 积极做好实验室的开放
机械工程CDIO 实验室做到全年每天开放，上班时间有专职教师及技术工人现场答疑及处理项目实施过程中的问题，其余时间安排专人值班。并做好原材料的领用。
3.2 实验室管理制度
为保证实验室的正常运作和规范管理，制定了10 项规章制度，其中“加工设备上岗管理制度”、“材料采购制度”和“材料领用制度”。
3.3 做好实验项目的管理
每个项目要严格按照项目管理的知识体系来实施，做好每个实验项目的时间、成本、人力资源等安排。机械工程CDIO 实验室的实验项目，与传统的实验项目具有较大的不同。其自主申报主题项目，具有一定的开放性，结果不唯一，必须加强实验项目过程管理，完善能真实反映实验项目本质的项目评价体系。结语
通过CDIO 实验项目能较好地融合了“构想-设计-实施-操作”的指导思想，提高了学生分析和解决实际问题的能力。培养在现代工程环境下的创新实践能力，使学生具备一定专业级别的知识、能力和素质，使他们初步具备在现代工程环境下的团队协作精神、交流沟通能力和多学科、大系统掌控能力。实验室努力做好实行学生自主管理的全开放式模式，在全校范围内实现实验室共享。机械工程CDIO 实验室的建设打破了传统实验室建设的理念，改革了实验教学模式，提升了实验教学效果。
第二篇：机械工程应用型人才培养研究论文
摘要：智能制造是多种先进制造系统和模式的结合体。本文针对机械工程专业学生的工程应用能力培养问题，通过对智能制造的技术特征和关键技术分析，提出了在智能制造背景下机械工程专业人才能力的新要求。通过对应用型本科机械类专业人才培养现状的分析，研究了符合人才培养要求的应用型本科机械工程专业人才培养模式，提出了产教融合、校企合作培养面向智能制造的应用型人才的新实施方案。为培养高素质的、符合企业要求的智能制造应用型人才提供了参考建议。
关键词：智能制造；地方本科院校；应用型人才；产教融合随着《中国制造2025》规划的深入实施，智能制造已提升为国家主攻战略方向，伴随着国家智能制造示范区和和制造业创新中心的建设，应加大智能制造需要的智力投入和人才培养[1]。而培养大量适应智能制造的技术技能人才正是应用型本科院校的机械工程专业应承担的人才培养任务。本文系统分析了机械行业智能制造技术技能人才培养特点和素质要求，研究了产教融合、校企合作培养满足智能制造要求的技术技能人才的实施思路。
1、智能制造人才的能力需求分析
机械行业智能制造分为五大领域，即智能装备制造、智能控制系统、智能工业网络、智能制造技术和智能管理，是集成了制造技术创新、管理模式创新和组织方式创新的先进制造技术，是数字化制造、精益生产、网络化制造、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造等多种先进制造系统和模式的结合体[1]；智能制造技术的核心是将新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套设备通过互联网技术形成一个“智慧工厂”[2]。智能制造的关键技术主要包括：现代传感技术、装备制造技术、自动化与控制技术、网络技术、工业机器人技术和物联网技术、数控编程技术、数字化制造技术、虚拟现实与拟人化智能技术等。是装备制造技术与智能技术、信息技术的集成与融合。因此，智能制造对机械工程专业大学毕业生提出了如下新技术技能要求[3]：
（1）具有数字化设计和制造的知识技能如CAD、CAM、CAE等以及相关的实践经验。
（2）需要掌握更多的传感技术、信息技术、智能技术和网络技术。
（3）需要更多地关注工艺布局、工艺实施、工艺优化，掌握CAPP、PDM、加工过程动态仿真这些新技能。（4）需要具备智能管理的知识和能力，如生产过程执行管理系统（MES）、企业资源计划（ERP）等工具的运用。
2、应用型本科机械工程专业人才培养存在的问题
地方本科院校在应用型人才培养的过程中，仍有许多不足之处，无法适应智能制造业的人才所要求的知识、能力和素质需求。首先，危机意识不足，推进力度参差不齐，各校普遍认为智能制造还远未开始。我国制造业大多处于工业2.0水平，部分接近或达到工业3.0水平，因此，我国制造业普及工业2.0的路还没有完成、补齐工业3.0的基础还没有夯实，在如此低水平的基础上推行工业4.0，瞻前顾后并止步不前。因此，对接智能制造、调整人才培养模式，进行卓有成效的改革与建设，任务十分艰巨。其次，一些新设立的地方本科院校不愿放下身段，无视其应用型、地方型、技术技能型的特色定位，将学科体系片面倾向于学术型和研究性人才培养，与企业合作的广度、深度不够。由于双师型师资缺乏和实习实践基地建设薄弱，学生的工程实践能力、实操技能和创新创业能力得不到有效培养。另一些学校虽然开办了针对智能制造的专业方向，或在专业选修课上增加了若干智能制造的相关课程，但由于目标岗位能力需求不明确，无法充分对接地方和区域经济发展和产业转型升级需求。最后，智能制造涉及机械、电子、信息、人工智能和系统管理等新知识与新技术，学科的综合性广、跨度大，而各校工科各专业普遍以教学学院为单位分设，尽管一些学校建立了跨学科的教学与实践大平台，但教学学院的传统建制造成了师资、技术和资源的割裂，不利于复合型智能制造人才的培养。教师参与地方企业的科研活动少，实践经验不足，对地方智能制造关键技术缺少了解，造成很多专业的课程教学、实践与企业的人才需求严重脱节。
3、面向智能制造的人才培养方案实施建议
3.1 开展校企合作，创新应用型人才培养模式在近年的办学过程中，大部分地方本科院校的地方型、应用型和技术技能的定位逐渐清晰，但与用人单位对于毕业生的知识、能力和素质的需求之间仍然存在较大的差距，对于高等学校来说解决这一问题的的有效措施在于人才培养模式的改革和创新。首先，应借鉴国外人才培养的有效实践，建立能力导向的教学目标、开设应用导向的课程[1]、注重实践的教学过程、开展形式多样的校企合作。其次，地方本科院校应调整与转变校企合作思路，打破校企合作壁垒，拓展多边协作，将产业的理念、技术、资源整合到高校的课程、实训以及师资中，从机制、理念、课程体系、培养路径、质量评价标准、企业参与程度等多方面，对人才培养体系进行创新升级和深度变革。同时将高校培养的毕业生、科研成果以及双创成果带给产业，满足其对人才和创新的需求。
3.2 统筹通与专的关系，优化专业人才培养方案首先，夯实机械类学科的专业基础，拓展智能制造相关技术知识。应用型本科机械类专业要围绕应用型人才成长必备的学科、专业基础理论知识，整合教学内容，在传统机械设计理论和机械制造技术的基础上，适度增加计算机技术、数字化技术、人工智能技术和信息技术基础知识，构建适合智能制造发展方向的机械类专业学科、专业大平台。其次，以智能制造对应用型人才能力的需求为导向，细分专业方向。智能制造涉及的技术面广、跨度大，面面俱到、全面学习与掌握智能制造的知识和技术是不可能的。因此，学校应着力于面向区域和地方智能制造企业对应用型人才的需求开展针对性和适应性培养，抓住核心技术，明确能力培养目标，优化培养方案；正确处理好“通与专”教学内容，既要保证所有学生对智能制造有一个全面的初步了解，又要细分智能制造领域应用型人才的目标岗位群，针对关键技术应用开设不同专业方向。
3.3 改革教学方法和手段，提升教育教学质量。首先，教育应以学生为中心，围绕应用型人才培养特点，积极探索PBL、项目教学法等。让教师从“知识传播者”向“知识引领者、技能培训者、人才开发者、职业教练和心灵导师”转变，实现“以学习者为中心”的新型教学模式[4]；其次，利用现代化信息技术，采用网络在线课程和虚拟现实等数字化教学方式，为专业基础课程和面向智能制造的专业课程教学的融合搭建平台，如MOOC、SPOC、微格教学等；最后，鼓励学生充分利用网络资源自学，通过辅导、引导最后考核，提高学生自我管理和学习能力，变被动学习为主动学习。3.4围绕关键技术，构建互联网+智能制造实训平台应用型人才培养强调“应用性和实践性”，应构建知识、能力、素质协调的育人模式和理论教学与实践教学协同的培养过程，强化智能制造关键技术应用，重构实践教学能力培养目标，构建以能力培养为主线并持续全部培养过程的实践教学体系[5]。通过产教融合计划，与知名智能制造企业如SIEMENS、ABB、GE和FANUC等建设并利用互联网+智能制造实训平台，开展工业机器人示教编程、数据采集与监视控制系统（SCADA)、逻辑控制系统（PLC)、离散控制系统（DCS)、生产过程执行管理系统（MES）等智能制造相关项目的实训[6]，实现智能制造、机器人、自动化、信息与通信的技术的融合应用和学生机械设计能力、开发编程能力和实践动手能力的综合提升[7]。
4、结语
智能制造是制造业转型升级的必然趋势，对人才的培养模式和知识能力结构提出了新要求。地方本科高校机械专业教育应准确把握应用型、地方型、技术技能型的特色定位，主动适应智能制造产业的新变化、满足智能制造人才知识能力的新需求。为此，本文针对智能制造的技术特征和关键技术，通过分析应用型本科机械工程专业人才培养存在的问题，提出了创新校企合作模式，统筹通与专的关系，改革教学方法和手段，开展产教融合，构建互联网+智能制造实训平台等改革思路，以培养出满足智能制造产业发展的复合型专业技术人才。
第三篇：谈机械工程专业开放式人才培养模式研究与实践论文（本站推荐）
现代社会对机械专业技术人才的需求呈现出多样化、个性化的趋势,注重培养“宽口径、厚基础、倡个性、重创新”的复合型技术人才。开放式人才教学培养与以互连网络信息技术为核心的现代教育技术的兴起和应用有着密切的关系,针对传统教学灵活性缺乏、专业技能深化不足、自主学习不足等缺点,结合当前卓越工程师培养规划,探索更具开放性的专业人才培养模式,以赢得更广阔的学习空间和更灵活的学习方式,激发自主性学习和研究性学习的热情,是极大提高高等教育质量,实现培养新型专业创新型人才的必由之路。“机械工程及自动化”是武汉理工大学具有明显特色和优势的专业之一,是国家特色专业,湖北省品牌专业,本文以机械工程学科为对象,分析开放式人才培养目标,探索提出卓越背景下的机械工程开放式人才培养模式及实践策略。
一、开放式人才培养目标
“综合性、开放式、研究型”是当前中国高校定位发展的三要素。开放式应立足于学生的动手能力、知识创新能力和技术创新能力的培养,更要面向社会、面向行业、面向教学过程和面向未来实施开放,即强调时间与空间的开放,更要注重教学体制、教学内容与方法、教学手段与观念的开放,体现出以人为本、重在培养的核心内容。其结果在于能为师生提供一个优良的教学、科研环境,实现教学与科研的融合,为培养学生独立分析、解决问题的能力,增强创新意识,开发创新潜能建立一个平台,使其变成思维、探求、感悟的实践过程。
二、人才培养模式改革主要内容
机械工程开放式人才培养模式改革是一个集资源、平台、管理与服务于一体的系统性工程。既要多方参与、集思广益和共同谋划,也要遵循系统论方法,融文秘站:合信息科学技术应用。
(1)双链式人才培养模式教学体系改革
结合专业特色,提出“双链式”教学体系改革框架,即由“课程理论教学——基础性实验——综合型设计性实验——课程设计——实习——毕业设计”构成的基本工程能力形成教学链,旨在通过教学实现从知识到能力的转化,使学生形成动手能力、综合运用知识的能力、分析解决问题的能力、工程设计能力等基本工程能力;以及由“基础训练——工程训练——能力拓展训练——创新设计训练”构成的工程能力训练拓展教学链,旨在通过教学拓展学生的现代工程能力,培养学生的创新意识、提高创新能力。
基于此,机械工程开放式人才培养模式应从“自主性、研究性和创新性”人才培养体系整体出发,在对各教学环节整体优化与提高的基础上,建立以设计、制造、控制为主线,分层次、多模块、相互衔接的网络结构教学体系,如图2所示,该体系强调学生的基础理论教学、专业理论教学以及因材施教的课程理论与实验教学,将自主性、研究性和创新性贯穿教学全过程、体现实践能力培养的渐进性和以学生为主体的多课程融合的创新教学体系。
(2)开放式机械专业人才培养课程体系研究
按照“双链式”教学体系框架改革要求,发挥机械学科群的软硬件配置优势,结合学科建设及专业建设规划,按照分层次、模块化、开放式、综合性的教学改革思路,开展了开放式机械工程及自动化专业人才培养课程体系与教学方法改革,在课程体系改革方面:
整合了课程内容,优化了课程结构。在课程内容上,对传统的课程进行了合并;对多门课程重复的内容进行删减;根据现代专业技术增加了新的教学内容。在课程结构上,增加了人文科学的课程和教学环节;增加了培养学生专业兴趣和素质的课程;新增了与现代机械技术相关的课程;增加了实践性教学内容,特别是培养学生综合和创新能力的实践教学内容;使课程结构更加适应社会和科技发展对本专业人才的知识和能力结构的要求。
课程体系建设以专业技术课程即机械设计-机械工艺-机械加工等为主线,优化整合课程内容体系;完善以设计、制造和控制为主线的立体化、多模块和开放式的实践实验教学课程体系,形成了以CAD/CAM及数控加工综合性实验、机械性能测试设计性实验、机电系统基础技术综合设计性实验,和组合夹具综合设计性实验为主要内容的工程实践创新平台,有机的将理论教学、实践教学和科学研究融为一体。
● 公共基础性理论
通过基础理论的学习,使学生系统掌握高等数学的基本理论,并能利用数学手段去解决工程技术问题,掌握物理的基本理论和实验方法,掌握与本专业有关的机械原理及其分析方法。主要有如下课程:大学英语、高等数学、大学物理、物理实验、线性代数、概率与数理统计、C++与数据结构等。
● 学科基础理论
通过这一课程系列的学习,使学生系统掌握机械工程的基础知识,培养学生的实际工作能力;系统掌握力学的基本原理和分析方法,能对机械结构进行力学抽象和分析。属于这一课程系列的课程如下:专业导论、工程图学、工程材料、理论力学、材料力学、电工与电子技术、机械原理、机械设计、测试技术等。
● 专业知识与技术
通过这一课程系列的学习,使学生掌握各类结构和常用结构的设计、加工方法,具有选择结构方案的基本能力,了解机械加工的方法和基本理论,具备从事技术和管理工作的能力。属于这一课程系列的课程如下:金属工艺学、互换性与测量技术、控制工程、数控技术、机械制造技术基础、机械制造装备设计、机电传动控制、精密加工与特种加工、单片机应用系统设计、机械CAD/CAM技术等。
● 实践与技能
为让学生获得充分的实践机会,在实践中运用和检验所学知识,训练分析解决问题的能力,以获得实践技能的训练,增设了基础能力强化训练教学环节、能力拓展训练教学环节,增加机械创新设计课程体系。
(3)“立体化、多层次、开放式”实践环节培养模式改革研究
大学教学应是理论教学、实践教学和科学研究的三元一体,在培养学生的实践能力和创新精神方面,实验实践教学具有十分重要的意义和作用。遵循“由浅入深,由低级到高级,循序渐进”的认识规律,进一步整体优化实验实践性教学环节计划,建立以能力培养为主线的“四大实训平台、三个层次”的开放式人才培养实训教学体系,构建CAD/CAM及数控加工综合设计性实验、机械性能测试设计性实验、机电系统基础技术综合设计性实验和组合夹具综合设计性实验,形成贯穿教学全过程、体现实践能力培养的渐进性和以学生为主体的工程实践创新平台。
层次化实验教学形式以演示型、验证型等基础实验为基石,搭建综合性设计性拓展实验层,在此基础上,开发自主设计、自主研究的综合实践能力应用,并形成形式各异的科研实践应用层,促进师生实验实践能力的全面提升,如图2所示。
在实践过程中,不拘泥于单一的实验实践形式,既能进行仿真模拟实验如MasterCAM的模拟加工,也能进行实物的搭试与拆装实验如减速箱的拆装实验,更能进行自主设计与研究探索型的实验,形成多样化实验教学形式。在教学过程中将传统仪器与现代技术相结合、实物操作与虚拟仿真相结合、现场授课与多媒体课件相结合等多种教学方法和手段,激发学生实习的积极性和创造性。
图3:层次化的实验教学形式
(4)基于Web形式的组件开放式教学支持平台建设
开放式人才培养教学支持平台是基于Web的B/S结构解决方案,面向学生、学校教师、企业指导教师三类角色实施管理,使得学生可以随时随地按照自己的意愿与时间空间安排进行开放式学习,包括在线答疑、分组讨论、网上测试、问题发布等;教师可以方便地发布教学信息、发布创新训练计划、建设维护课程内容、对学生开放学习进行测评,实时掌握学生的学习情况,与学生互通沟通;企业指导教师,通过平台与学校教师、学生以问题驱动方式进行沟通、测评学生学习主动性、和学习的效果。目前该项目已经申请国家计算机软件着作权证书(2012R11L069834),系统的功能架构如图3所示, 系统主界面如图4所示。
三、结论
卓越背景下的机械工程及其自动化专业开放式人才培养模式研究与实践,其研究成果能为师生的民主交流、学生的自主学习、课堂的时空扩展、教学与工程实践、与科学研究的融合提供一个开放性环境;为培养学生独立分析、解决实际问题的能力,运用现代化学习手段进行自主学习和终身学习的能力,增强创新意识,开发创新潜能建立一个平台;使教学过程变成思维、探求、感悟的实践过程。项目的研究对适应现代素质教育、创新意识教育的改革趋势,具有重要的理论指导意义和实践应用价值。
第四篇：实验室建设存在问题与对策研究
实验室建设存在问题与对策研究
廖 耘
摘 要 本文分析了当前实验室建设中存在的主要问题，结合当前教育改革的形势，研究加
强实验室建设的措施与办法。
关键词 实验室建设 问题 对策
根据《中华人民共和国高等教育法》总则的精神，高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学文化，促进社会主义现代化建设。这一论述，标明了高等教育不仅要培养学生学好基础理论和专业知识，而且还要让学生具备“实践能力”。高等学校必须站在为社会培养合格人才这一高度，进一步深化改革，全力推进实验室的建设和发展，为多出人才、快出人才、出好人才奠定良好基础。1.目前高等学校实验室建设和发展中存在的问题
建国50年来，国家在高等教育实验室建设和发展上，投入了大量的人力、物力和财力，高等学校实验室建设取得了长足的进步。特别是党的十一届三中全会以来，国家恢复了高等学校招生的全国统一考试，随着国家对高等教育投资的逐步加大，高等学校实验室建设稳步发展，一大批综合性的、在国内甚至在国际上居于领先地位的实验逐步建立起来，为国家工业、农业、国防以及人民生活的改善作出了巨大的贡献。但另一方面，我们不能不看到：随着经济的不断发展，社会对人才要求的不断提高，实验室建设难以满足培养人才的需要。这主要表现在：
(1)对实验室建设重视不够。在高等学校的建设和发展过程中，一些学校的领导和二级单位的负责人，对实验室的建设和发展未引起足够的重视，而且在一些科研比较薄弱的单位，这种现象更为普遍。他们片面的认为：学校是教学单位，只要搞好教学就行，没有必要过分地强调实验室建设。由于这种认识不同程度的存在，以致影响到了实验室的投资建设。据笔者向几所工科大学的实验室管理部门调查，结果表明，除个别实验室建设资金得到保证外(这部分实验室大多有省、部科研项目或横向科研资助项目)，大部分实验室建设资金匮乏，有的实验室连设备基本维修费都难以到位，整个实验室建设处于停滞状态，严重影响了实验教学的开展，影响了培养人才的质量。
(2)实验室建设缺少整体规划。高等学校实验室建设一般都是以实验室(包括教研室)为主体进行规划的。这种模式存在的弊端较多。一是缺少长远规划，匆忙决策，仓促上马，实验室建设类似于小生产的小作坊，小而全，制约了实验室的建设和发展。二是缺乏整体性，各实验室之间不能整体协调，各自为政，设备的利用率低，投资效益差，结果是学校有限的资金不能集中使用，有限的资源不能合理配置，制约了边缘学科和新兴学科的发展。
(3)实验技术人员队伍参差不齐。由于实验室管理体制、实验室建设投资体制不合理性，使得许多有较高学术水准的人在实验室留不住，又加上环境、待遇、设备等诸因素的影响，实验室难以引进比较优秀的人才，以致无法形成合理的梯队结构。特别是有时将实验室人员的安排视为照顾性措施，致使实验室人员整体素质偏低，无法较好地配合教学、科研来完成实验任务，更没
有办法来进行科技项目开发。
(4)实验室对外开放交流不够。由于实验室经费和人员方面的原因，实验室无法做到全天候开放，较难让学生在实验室里人人动手，体验实验过程，锻炼实验技能，提高实验动脑动手能力。由于实验室本身条件的诸多限制，很难接纳高水平的学者来进行学术交流、合作研究，换言之，学科建设、学术领域的最新信息知识不能及时地引入到学生的实践环节中。
2.高等学校实验室建设面临的形势
21世纪是知识经济时代，科学技术是第一生产力，学科的传播、进步和发展依赖于教育发展的基础，尤其是作为教育最高层次的高等教育和科学技术关系更为密切。高等学校的实验室是出人才、出成果的重要基地，毋庸置疑，在当前的经济建设中，将发挥越来越大的作用，这一观点，已被诸多事实所证明，并在很多人的心中形成共识。
(1)科学技术的发展突飞猛进。临近世纪之交，展望21世纪，我们生活的空间，无一不是被瞬息万变的信息所包围。随着时代的发展，科学技术的发展日趋复杂化、集体化、国际合作化，特别是知识经济和数字经济迅猛发展的趋势，预示着知识经济和数字经济时代的来临。从全球范围看，企业或企业集团的发展、壮大，最终走向产、学、研一体化。如日本的株式会社、美国的通用汽车公司、国内的海尔集团等。高等学校的实验室是教学、科研的重要基地，其特殊地位决
定了它在知识经济时代的重要作用。
(2)科教兴国促进国家经济的飞速发展。国家经济的发展科学技术是关键。“科教兴国”的战略是振兴国家经济的根本措施。高等学校是“科教兴国”的主力军。新型科学技术的创造与发明，都从实验室开始做起。因而高等学校实验室建设在国家经济建设中，起着非常重要的作用，因此，实验室建设必须面对和适应科技发展和国民经济建设的主战场。
(3)社会理性化发展给实验室建设提供了更为广阔的发展前景。未来社会的发展时，一个重大的决策，都要经过一系列科学分析过程，其中包括目标假定与建立、信息综合、数据采集、科学论证、决策实施，所有过程监控必须是智能化、自动化、网络信息化。可以这样说，实验室既是高度物质文明的探索基地，也是高度精神文明的实践基地。可以断言，实验室将越来越多地参与国家和地区的决策，在发展经济和推动社会进步上成为领导的思想库和智囊团的研究基地，最有力的佐证便是举世闻名的“三峡工程”。决策实施之前，各方专家、学者运用实验手段，从技术、经济、生态、水文地质、人文、社会政治等多个侧面进行系统地分析比较，从而得出正确的结论。可见，现代社会理性化的发展，为实验室的建设和发展提供了广阔的前景。
3.狠抓落实，全力推进实验室建设
《中国教育改革和发展纲要》中指出：“从现在起到2000年，不同类型不同层次的高等学校应有不同的发展目标和重点，办出特色”。“本科教育要把重点放在提高质量，要重视培养社会主义急需的高层次应用型和复合型人才。”1992年，原国家教委颁布了《高等学校实验室工作规程》，使实验室建设进一步走上科学化、规范化、制度化的轨道。临近世纪之交，面向21世纪，我们必须对实验室建设在高等教育、科技发展和国民经济建设中地位和作用重新认识，更新观念，用改革的精神抓好实验室建设，以保证培养人才的需要。
(1)强化实验教学在整个教学过程中的地位。对实验教学在整个教学中的地位，首先，一定要克服一种不良倾向，即认为实验教学是理论课程教学的附属，或淡化、或认为可有可无。要提高思想认识，要清醒地认识到实验教学是科学技术研究、人才培养的重要手段；是科研成果向生产转化雏形；是工农业、国防工业新产品诞生的基地。其次，要不断深化实验教学的改革。侧重点改善那种验证性实验，在教学计划和教学大纲中，逐步增加独立性课程实验课。要充分体现出整个教学体系中理论教学和实验教学这两条不同的但又平等的教学途径，改变实验教学的附属地位。只有充分认识到实验教学在培养人才过程中的地位和作用，才能从思想上重视实验室建设，把实验室建设摆到应有的位置。
(2)理顺关系，建立有效的投资体制。《高等学校实验室工作规程》明确指出：“高等学校实验室逐步实行以校、系管理为主的两级管理体制，并由一名院(校)长主管全院实验室工作。”这种工作规程，改变了过去那种实验室附属于教研室、小而全、各自为政、投资效益低、设备利用率低的状况。为了加强实验室建设，高等学校应该着手建立一批院(校)直管或系主管的实验中心或重点实验室，从而逐步达到所有实验室的校、系二级管理，使实验室管理过渡到更高的层次。另一方面，对实验室建设的投资体制应考虑，一是满足实验教学的需要，保证正常的运转；二是根据学科学位建设和发展，重点扶持部分实验室，促进学科学位建设不断发展；三是力求投资效益，对那些涉及到国民经济生产实际问题研究的实验室或实验项目，要有目的地进行投资，保证资金到位。总之，对实验室建设的投资要克服那种没有重点、撒糊椒面的投资方式、甚至不问其投资效果的倾向，要在保证实验室基本运转情况下，围绕学科学位建设，有计划、有目标、有效
益地进行投资。
(3)造就一支业务水准高、奉献意识强、富有团结协作精神的实验室工程技术人员队伍。鉴于当前大多数实验室工作人员学历、水平、能力偏低这一状况，必须采取近期目标和长远规划相结合办法，培养一支好的实验室工作人员队伍。一是要积极引进一些高层次人员来实验室工作，包括博士生甚至博士后，坚决克服那种轻实践的陋习陈规。事实上，国内、国际上一些重大发现、重要科研成果的取得，几乎都是在实验室里研究出来的，实验室是成才的沃土。二是要有良好的政策激励机制，打破实验教学人员和教学人员的人为界限，鼓励双向交流，即实验教学人员和教学人员可互换工作岗位，并在职称晋升等方面一视同仁，不允许在政策上存在厚此薄彼现象。三是加强实验人员的素质训练，对不适合在实验技术岗位上工作予以调离，对学历层次达不到要求
者限期达到要求，对实验技
作者单位：长沙铁道学院机电工程学院 410075
第五篇：浅谈教学实验室信息化管理研究与建设
论文关键词：教学 实验室 信息化管理 系统设计
论文摘要：实验室信息化建设是校园数字化建设的重要组成部分，也是提高实验、实训的教学质量、优化资源配置和提升管理水平的有效途径和手段。本文针对筹建浙江农业商贸职业学院的契机，提出实验室建设中信息化平台的定位和设计原则，综合利用网络技术，构建集网络平台、硬件平台和软件平台于一体的高度自动化、立体化、开放化的教学和管理体系，更好地服务于学校的教学与管理。
一、教学实验室信息管理系统简述
实验室信息管理系统是通过计算机网络，采用科学的管理思想和先进的数据库技术对实验室的各种信息进行全面管理的计算机软、硬件系统；是计算机技术、管理科学和分析测试技术的集合体，是一个包括信号采集设备、数据通讯软件、数据库管理软件、实验室的内部管理在内的高效集成的管理系统。它以实验室样品分析数据的采集、录入、处理、检查、判定、存储、传输、共享、报告发布以及业务工作流程管理为核心，将实验室的人员、材料、设备、技术、方法、资料档案等资源有机结合起来，组成一个全面、规范的管理体系，为实现测试资料自动采集、网上调度、实验信息安全共享、人员量化考核、实验室管理水平整体提高等各方而提供技术支持。同时它也是连接实验室、管理部门及用户的信息平台。
二、教学实验室信息管理系统的设计
1．信息化平台的定位
实验室作为实验教学的平台和载体，其建设和管理水平直接决定着实验教学质量的高低，因此，实验室建设的指导思想应定位于实用、高效、节约，着眼于构筑与时代发展相适应的信息化环境，确保实验室内部知识信息从创新到应用各环节问相互协调与高效运作。建设的核心是将教学资源、教学软件、实验室仪器设备等采用现代化的手段加以科学管理，为实验室管理者提供有效的网络管理环境，为教师提供有效的网络教学和科研环境，为学生提供有效的网络学习环境。
实验室信息化平台，服务于“以学生为本，知识、能力、素质协调发展”的实验教育理念和“以能力培养为核心”的实验教学观念，是一个开放、深度、学术、实战多方面结合的平台，是一个提供全面系统的知识产品和知识服务的平台，是一个既重理论更重实践的平台，也是一个服务于知识经济、知识传播、知识分享、知识学习、知识创新和所有知识者的平台。该平台打破了传统的实验室管理模式和实验教学方式，充分体现以内容为主、学生优先、师生互动、资源共享的原则。
2．总体规划
系统所运行的平台是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现实验室数据信息资源的全部数字化，在传统的管理基础上构建一个数字空间以拓展现实信息管理的空间维度，从而提升了传统管理方法的效率，扩展了传统管理方式的功能，最终实现全面信息化。实验室信息管理系统的建设是分阶段、分层次的，它经历的是由硬到软、由下而上、螺旋上升的建设过程。其体系结构可以用一系列同心圆表示，内圆是核心，是基础，外圆是在内圆的基础上提供的更进一步的服务。按照功能划分，可以分为四层：[!--empirenews.page--](1)网络基础。网络是校园综合信息平台最基础的硬件设施，没有相应的网络基础设施，信息不能流动，就不可能形成信息空间。[1][2][3]下一页(2)数据仓库。数据仓库是整个信息平台的信息基础是由若干个数据库等信息资源组合而成，不同的数据库之间有很强的相关性，在数据仓库的基础之上，可以进行更高级的应用扩展。
(3)基础信息服务。基础信息服务是信息流动的软件基础，包括电子邮件、文件传输、信息发布等。
(4)高级应用服务。高级应用服务是在基础信息服务基础之上，对数据仓库的应用挖掘，生成的各个应用系统直接管理各种信息资源，并根据相关的逻辑提供给用户使用。
3．系统采用的模式
软件结构采用浏览器／服务器(B／S)结构，即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C／S结构的一种变化或者改进。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端(BrOWSer)实现，但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现，形成所谓三层3一tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。
以目前的技术看，局域网建立B／S结构的网络应用，并通过Internet／lntranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式(~HLAN，WAN，Internet／Intranet等)访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B／S架构管理软件更是方便、快捷、高效。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B／S架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B／S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。
4．信息化平台的构成实验室管理与教学信息化平台是一个高度集成的平台，由网络平台、硬件平台和软件平台共同组成。(1)网络平台。随着高校数字化校园建设的日益完善，校园信息化、网络化逐步实现，计算机实验室已成为数字化校园的重要组成部分。为便于管理和维护，每个实验室分别组建局域网，通过校园网接入CERNET和Internet，从而使实验室在教学、科研、信息服务、资源共享等方面发挥了巨大作用。
(2)硬件平台。计算机实验室以教师和学生上机实验为主，兼顾多媒体教学，因此在硬件设备方面，除微机之外，还配备有服务器、交换机、功放和音箱等设备，从而为各种应用提供强力的支持。为了防止计算机病毒的侵袭，以及避免由于学生误操作或其它原因引起的硬盘数据混乱或丢失，实验室采用硬件控制方法，即通过海光蓝卡来保障硬盘的数据安全。[!--empirenews.page--](3)软件平台。网络平台和硬件平台的建设是计算机实验室存在和发展的物质基础，软件平台的建设则是实验室提高教学质量和管理水平的核心。软件平台包括系统软件、教学应用软件以及实验室门户网站、实验教学论坛、多媒体教学系统、实验设备管理信息系统、开放机房自动化管理系统等应用系统平台，其中，应用系统平台的建设是软件平台建设的关键。上一页[1][2][3]下一页 5．应用系统平台的建设
应用系统平台采用面向构件的、基于总线的、开放式的三层体系架构，以实验室门户网站为载体，集成其它应用系统，建立一个松散连接的、可预测的分布式系统平台，实现各种教学资源和信息的整合和高度共享。
(1)实验室门户网站。实验室门户网站是实验室信息化平台的重要组成部分，是实验室对外宣传的窗口。网站以用户体验为中心，采用多线索的信息组织方式，整合信息发布、实验室建设、实验教学、管理体制、规章制度、教研成果、在线留言、在线调查、内容检索、教学论坛、实验设备管理等功能模块于一体，为实验教学、科研、社会服务和管理等各项工作提供数字化资源共享环境。
(2)实验教学论坛。论坛是一个以交互形式为师生提供信息服务的交流平台，其特点是：网络用户均可以利用其功能进行信息交流，包括提供新闻和各种信息、表达自己的观点和意见、回应别人的观点和意见等。实验教学论坛按照实验课程的不同分为多个主题版块，由实验教师担任相应课程版块的版主，协助管理员管理该版块的秩序，活跃版块讨论和交流气氛，为专家学者以及师生之间建立和维护一个良好的学术交流和观点辩论的乐土。教师通过论坛上传丰富的教学资源，包括课件、参考资料、习题、课程录像等，学生可以不受时间、地点限制下载资源，进行课后学习、作业提交、在线测试、网上讨论等，教师根据学生的反馈信息调整教学进度，修订教学计划，并进行在线答疑。
(3)多媒体教学系统。为了提高实验教学质量和教学效率，满足实验教学过程中讲解和演示实验的需求，计算机实验室安装了洪恩多媒体网络教室系统。它是基于局域网的多媒体教学管理软件，能够构造强大的多媒体网络教室及教学环境，实现纯软件方式的广播教学、教学示范、遥控辅导、师生对讲、分组讨论、电子抢答、文件传送、远程管理等网络教室教学功能。洪恩多媒体网络教室，彻底解决了以往网络教室建设中存在的成本高、周期长、操作复杂等一系列难以解决的问题。
(4)实验设备管理信息系统。实验室采用基于Web的实验设备管理信息系统实现对实验设备的登记、管理、规划、调配、报废等整个生命周期的监控，减轻了实验室管理人员工作量和工作繁琐程度，提高了工作效率。通过该系统的实施，提高了实验设备利用率，减少了库存的无谓积压和重复购置；能够及时、准确地提供各种统计数据，自动生成用户所需要的各类报表，为各级领导提供有力的决策信息支持；同时，使异地办公成为可能，实现了特定范围内的资源共享。
(5)开放机房自动化管理系统。实验时间和实验周期固定的传统实验教学模式，无法保证实验过程的连续性，不利于提高学生独立思考和独立操作能力及从事实验研究的兴趣。因此，实验室采用安圣开放机房自动化管理系统实现实验室从时间、空问上全面对学生开放。系统采用c／s架构，基于TCP／IP协议通信，支持课表上机、自由(课时)上机、自费上机等多种上机模式，通过校园IC卡可以实现对上课、上机过程的全自动化管理，包括安排课时上机任务、自费机时的预收费、赠送学生自由机时、学生卡片管理、机房值班管理等。管理人员通过系统及时掌握开放机房的使用情况和学生课内外上机情况，从而合理安排实验教学任务和开放时间，为学生提供一个宽松、自由的学习环境。实验室的开放，尊重了学生在实验教学中的主体地位，极大地调动了学生学习的主动性和积极参与意识，为学生走进实验室创造了更多的机会，是知识型、综合型、研究设计型实验正常开展的必要条件，也是实验室资源能够得到更充分、更合理地利用的有效手段。[!--empirenews.page--]
三、结束语
在教学实验室中使用信息化管理技术，是实验室的必然发展趋势，将会对实验室管理产生较大的影响。建立实验室信息管理平台的目的，首先要发挥系统的质量控制和质量管理功能，其次是提高实验室整体的自动化水平，同时提高实验室的管理水平和学术水平，促进教学模式、教学体系、教学内容和教学方法的改革，加速了教育手段的现代化。
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