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一、實驗室體系模型

按照機械類專業(yè)的培養(yǎng)目標和cdio大綱的要求，結(jié)合國內(nèi)外同類高校的培養(yǎng)方案、調(diào)研國內(nèi)機械行業(yè)的需求和發(fā)展，建立和完善一體化的理論課程體系。以一體化的理論課程體系作為基礎(chǔ)參考，形成了機械基礎(chǔ)實驗室系列、機械制造實驗室系列、過程裝備與控制實驗室系列、機械電子實驗室系列、工業(yè)工程實驗室系列和綜合創(chuàng)新實驗室系列。每一實驗室系列由若干緊密相關(guān)的單元實驗室組成，依托于相應(yīng)的理論課程群和實驗課程群。各實驗室系列之間有很強的交叉相關(guān)性，比如幾個單元實驗室能夠組成一個功能豐富的創(chuàng)新實驗室，從而進一步整合、優(yōu)化實驗資源，可大大提高實驗資源的利用效率。第二，緊緊圍繞一體化的實驗課程體系，強化學(xué)生的現(xiàn)代型機械工程師實踐能力、知識應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和一定的社會能力，搭建具有能力梯度的實驗室立體平臺，推進知識和能力一體化。

從實驗室層次上形成了認知型、應(yīng)用型、操作型、設(shè)計型、綜合型、創(chuàng)新型六個層次的實驗室，如圖1所示。其中認知型實驗室主要提供對機械行業(yè)知識、基礎(chǔ)理論知識的感性認識，加深學(xué)生對機械行業(yè)和理論知識的理解。應(yīng)用型實驗室強調(diào)應(yīng)用理論知識的能力，要求學(xué)生能夠分析、解決簡單的比較接近工程實踐的問題。操作型注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力；設(shè)計型和綜合型實驗室強調(diào)知識應(yīng)用能力、理論結(jié)合實踐能力和團隊協(xié)作能力，突出體現(xiàn)知識能力一體化、理論實踐一體化；創(chuàng)新型實驗室力圖培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，重點體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，比如機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室、機械設(shè)計制造專業(yè)綜合實驗室等。CDIO倡導(dǎo)一體化的課程計劃，培養(yǎng)目標定位為知識和能力的一體化。因此實驗室建設(shè)基于一體化的實驗課程體系，通過對實驗項目和實驗室的一體化建設(shè)實現(xiàn)知識和能力的一體化。項目實驗室的設(shè)置是按照實驗課程的培養(yǎng)目標對現(xiàn)有的實驗室進行改進、完善和更新，每個項目實驗室有明確的能力培養(yǎng)目標和實現(xiàn)方法。對實驗室的每個確定項目明確其知識培養(yǎng)目標和能力培養(yǎng)目標，目標的設(shè)定要能夠完整地體現(xiàn)CDIO的思想。最終各項目實驗室的目標總和能夠達到單元實驗室的總體目標，單元實驗室的培養(yǎng)目標總和達到實驗室系列的總體目標。第三，按照CDIO對知識培養(yǎng)和能力培養(yǎng)的總體要求，對每一實驗項目進行詳細設(shè)計，從培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方法、實驗內(nèi)容、能力培養(yǎng)措施、考核方法等幾個方面優(yōu)化實驗項目的內(nèi)容，促進學(xué)生“做”與“學(xué)”一體化。

為實現(xiàn)實驗教學(xué)的“做”與“學(xué)”一體化，對實驗項目的內(nèi)容進行了以下設(shè)計：實驗項目來源盡量結(jié)合實驗室實際、生產(chǎn)實踐應(yīng)用。實驗內(nèi)容總體上包括三個方面，即實驗準備、案例介紹、實驗指導(dǎo)。實驗準備主要提供實驗的知識應(yīng)用背景、拓寬學(xué)生知識視野、增長實踐知識等。這一部分可包括適當?shù)膶嵙?xí)、考察、車間錄像以增強學(xué)生實踐知識；介紹與實驗項目相關(guān)書籍資料、生產(chǎn)背景等。案例介紹為學(xué)生獨立實驗提供參照和幫助，能把復(fù)雜的原理、背景、操作等具體化和簡化，以利于學(xué)生很快進入角色。實驗指導(dǎo)能從方案選題、方案設(shè)計等方面引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)并構(gòu)思實驗的對象。詳細設(shè)計后的實驗項目具有實驗內(nèi)容具體、指導(dǎo)性強的特點，保證學(xué)生有能力實現(xiàn)由“被動灌輸”向“自主實踐”的轉(zhuǎn)變，從而促進了“做”與“學(xué)”的有效結(jié)合。

二、一體化實驗室體系建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

其一，師資隊伍建設(shè)是CDIO模式下實驗室軟件建設(shè)的最重要方面。從教師培養(yǎng)、青年教師實習(xí)、學(xué)校企業(yè)合作等方面強化雙師型實驗師資隊伍的建設(shè)，同時推動教師自覺地進行CDIO教學(xué)方法的改革和探索。CDIO標準9和標準10要求提高教師的工程實踐能力和CDIO教學(xué)能力，雙師型教師培養(yǎng)是實踐CDIO教學(xué)模式的重要基礎(chǔ)。首先，通過鼓勵教師創(chuàng)辦企業(yè)、支持橫向科研、強化服務(wù)企業(yè)意識等舉措推進教師實踐能力的提高。其次，強化青年教師兼職企業(yè)鍛煉。與周邊地區(qū)企業(yè)合作建立了十幾家優(yōu)秀的實習(xí)基地，為80%的青年教師提供至少一年的企業(yè)鍛煉機會。最后，加強和企業(yè)合作。一方面直接引進企業(yè)高級工程師兼任實驗教師，另一方面是請有豐富經(jīng)驗的企業(yè)人員參與實驗項目的設(shè)計。

總之，實驗師資隊伍建設(shè)是實驗室建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計、執(zhí)行的主體，應(yīng)使實驗教師深入了解、學(xué)習(xí)CDIO的基本思想。促使教師在實驗室建設(shè)中自覺地貫徹以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)、知識與能力并重的實踐教學(xué)原則，真正執(zhí)行CDIO的實驗教學(xué)標準。其二，為確保CDIO理念的實施及效果，必須創(chuàng)新實踐教學(xué)管理模式。實驗室管理體制改革是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們大力發(fā)展開放實驗室、創(chuàng)新實驗室和自主實驗室來拓展實驗教學(xué)模式，提高實驗資源利用率，增加學(xué)生的主動學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

開放實驗室能夠解決實驗室人多、量大、資源利用率不高等問題，進一步滿足綜合性、設(shè)計性實驗等對實驗資源的高要求。創(chuàng)新實驗室是以學(xué)生為主體、教師為輔導(dǎo)的形式進行機械創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新項目研究的高度自主實驗室。通過創(chuàng)新實驗室的建設(shè)，鹽城工學(xué)院機械工程學(xué)院學(xué)生近年來在全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、江蘇省創(chuàng)新設(shè)計大賽等比賽中獲得國家級一等獎一項、江蘇省一等獎、江蘇省二等獎多項。自主實驗室是學(xué)生自主組織、自發(fā)進行的興趣小組實驗教學(xué)。學(xué)院為學(xué)生提供場地、歷屆學(xué)生的設(shè)計產(chǎn)品、實驗項目成果等，學(xué)生們根據(jù)自己的想法進行自主實驗、設(shè)計和研究。在自主實驗室初期，需要配備指導(dǎo)老師并組織興趣小組，在學(xué)院內(nèi)部展示、交流、競賽、評比等，影響和帶動更多的學(xué)生自主參與。

其三，CDIO模式下實驗室的硬件建設(shè)需要考慮資金投入、資源整合、教學(xué)需要等因素，我們結(jié)合自身實際提出雙平臺、多途徑、優(yōu)化整合的建設(shè)思路。鼓勵教研項目、科研項目、學(xué)生創(chuàng)新項目、自主實踐項目與實驗室相結(jié)合，豐富實驗室建設(shè)的途徑。從政策上大力鼓勵教師在教學(xué)的同時從事教研和科研工作，為其提供專門的辦公室和實驗場所。發(fā)展校企合作，實現(xiàn)企業(yè)學(xué)校共建實驗室。對于新建的應(yīng)用型本科，應(yīng)該結(jié)合自身的專業(yè)特色和學(xué)科優(yōu)勢，結(jié)合地方經(jīng)濟的發(fā)展，找到與地方企業(yè)結(jié)合的切入點，實現(xiàn)校企合作，共贏互惠。另外在現(xiàn)有實驗室資源基礎(chǔ)上進行更新、變革和重組，是滿足CDIO模式下實驗教學(xué)的重要途徑。

三、結(jié)論

構(gòu)建CDIO模式的一體化機械工程實驗室體系是鹽城工學(xué)院實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)改革方面貫徹“教育部關(guān)于開展高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)和評審工作的通知”中先進理念的集中體現(xiàn)，是該校機械設(shè)計及其自動化國家級特色專業(yè)建設(shè)的重要組成部分。經(jīng)過近幾年的實驗室建設(shè)，鹽城工學(xué)院的機械實驗室中心具備了基本能夠滿足CDIO教學(xué)模式的硬件設(shè)施和軟件條件。從近幾年的畢業(yè)生就業(yè)反饋信息和在校生實踐創(chuàng)新競賽結(jié)果來看，實驗教學(xué)效果和綜合教學(xué)效果有很大提高。

作者：葛友華陳西府周海惠學(xué)芹單位：鹽城工學(xué)院機械工程學(xué)院