楊雪峰+王猛猛+李寧

（北京林業(yè)大學，北京 100083）

摘 要：近年來高等教育對工科學生在自主學習與主動探索方面提出了更高的要求。傳統(tǒng)實驗教學內容匱乏、手段落后、方法死板，不能反映當代實驗技術的發(fā)展和滿足對專業(yè)人才的培養(yǎng)要求。文章以北京林業(yè)大學車輛工程開放實驗教學模式為例，闡釋開放實驗教學模式構建的意義，并提出實驗教學改革的可行性措施。該模式以學生自主探究為主、教師指導為輔，充分挖掘綜合性、設計性的實驗項目，有助于提升學生的創(chuàng)新能力與專業(yè)綜合素質。

關鍵詞：車輛工程；實驗教學；模式；高等農林院校

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）05-0026-02

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，高等教學的任務也由原先的注重傳播理論知識轉為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級工程技術人才。汽車專業(yè)學生對動手能力的要求決定了其與實驗教學密不可分。對于農林高校，工科學生要有更多學以致用的本領和能力。限于傳統(tǒng)教學觀念的影響，目前高等農林院校車輛工程實驗室還存在阻礙教學發(fā)展的很多問題 [1-2]。近年來，北京林業(yè)大學車輛工程專業(yè)通過本科教學修購專項，購置了一系列新型實驗設備，彌補了實驗教學資源不足的問題。同時，學校對實驗教學進行了一系列改革，積極探索構建開放實驗教學模式，在人才培養(yǎng)和專業(yè)建設等方面取得了顯著成績。

一、開放實驗教學模式構建的意義

目前，較多機械工程等實驗室都已經(jīng)相繼嘗試開放實驗室的構建，并在多個高校取得了較好的成績。開放實驗室早期特指實驗室空間和時間上的開放，實驗室做到更長時間和更大空間的開放，學生根據(jù)自身的情況機動安排時間去完成各自有差異的實驗[3]，課程安排、課外延展內容、學生獨立設計的相關實驗、科技創(chuàng)新或者比賽項目都將成為開放實驗室的主要內容。“開放實驗室”更加注重實驗教學內容、實驗教學方法、實驗教學手段的開放和革新，教學觀念上的開放才是開放實驗室的根本所在。

（一）創(chuàng)新實驗開發(fā)的需要

為滿足農林高等院校培養(yǎng)人才的目標和行業(yè)對人才的需求，教師要改變傳統(tǒng)教學思維，因時制宜地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。例如，在學習離合器一節(jié)課后，之前的實驗內容為在有限時間內完成離合器拆裝，開放實驗室會給學生更加多的時間去研究，去拓展比照著不同的離合器進行深入分析，有學生利用solidedge等軟件完成三維圖形，進行有限元分析，得到疲勞等各種參數(shù)。

（二）課堂教學補充的需要

教師負責在課堂上教授學生主要的知識，課下的總結和鞏固需要工科學生花費更多的時間來獨立完成。參考書、網(wǎng)絡等等成為有效的資料來源。然而車輛工程等工科專業(yè)，有更強的實物技術性，例如學生看書過程中不容易理解的變速箱變速方式，在教學演示版和變速箱整體拆裝的幫助下可以形象生動地得以理解。

（三）提升學生科研能力的需要

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思、設計、實現(xiàn)和運作。國內根據(jù)CDIO教育模式，提出車輛工程專業(yè)基于知識、能力、素質的KAQ-CDIO車輛工程專業(yè)課程體系內涵建設[4]。開放實驗室，學生是自己學習空間和時間的主人，有足夠的自主性去實現(xiàn)自己的想法，提升獨立思考和創(chuàng)新的能力。同時開放實驗室可以讓更多有一樣興趣的教師學生一起學習和探討，為學生提供交流平臺，在相互交流和懷疑中達到科研能力的提升。

（四）促進學生科技競賽的需要

各類科技競賽已經(jīng)成為學生展現(xiàn)自我創(chuàng)新和實踐能力的重要平臺，如節(jié)能車競賽、FSAE大學生方程式比賽、物聯(lián)網(wǎng)大賽、交通設計大賽等。以競賽促學習，以開放實驗室為平臺，提供更多的機會和指導，將之前比賽的實物進行展出，有經(jīng)驗的學生進行指導和講解，開放實驗室為學生科技競賽提供保障。

二、開放實驗教學模式的構建措施

開放實驗室教學模式構建以來，根據(jù)學生的課程和競賽需求，實驗室做出了相關的措施調整。這些措施經(jīng)過多年的實踐檢驗，幫助林業(yè)大學工學院車輛實驗室取得了較為突出的成績，下面將這些有積極推動作用的措施列舉如下。

（一）健全實驗室開放制度

良好的制度可以保障實驗室正常運轉。實驗室堅持“安全第一”的準則，加入定時安全隱患排查、安全用電的規(guī)定、防火安全等，同時實驗室每天值班的學生也兼顧安全員的職責，接受培訓并牢固掌握安全知識和安全器材的使用；實驗室注重公共環(huán)境的建設，保持原有車輛實驗室設備正常使用的情況下，學生可以申請場地和合理安排實驗時間，進行自己實驗的開展，實驗完畢之后必須將原有物品歸還于原處，保障后續(xù)其他學生可以正常使用；完善實驗室值班制度，值班學生由助教或者優(yōu)秀的高年級車輛專業(yè)的志愿者擔任，保證實驗室12小時對學生開放，不僅要對來實驗室的學生進行學習上的指導，同時也要保障實驗室的環(huán)境設備。

（二）改革實驗教學模式

實驗室教學經(jīng)過多年的探索，各個學校形成了原有的定型的實驗教學模式，然而固有的教學模式面對開放式實驗室的構建產生了很多的阻力，為適應開放實驗室的發(fā)展，也要進行實驗教學模式的改革，主要改革措施如下。

1.增設課程設計與實習實驗基地。課程設計是聯(lián)系理論知識和實踐鍛煉最好的紐帶，實習實驗更是學生接觸生活，接觸實際問題的途徑，通過增設課程設計和實習實驗基地，讓開放實驗室有了更大的利用價值，鼓勵學生帶著問題來到實驗室，從實驗室中啟迪更多的問題，從而達到循序漸進的良好效果。

2.以競賽促學習，創(chuàng)新實驗教學理念與考核模式。鼓勵學生參加各類科技競賽，以比賽促進學生的學習，比賽的進行也讓實驗室成為必備，實驗教師創(chuàng)新教學理念和考核模式，都為開放實驗室的順利開放提供了有利條件。根據(jù)學生參加各類競賽項目，量化積分考核，給予學生適當?shù)膶W分和實驗評價，將該評價納入綜合素質評價體系，提升學生的積極性。

3.構建以學生為中心的實驗教學模式。開放實驗教學倡導以學生自主實驗為核心，教師為輔。學生將課堂上所學的理論知識在實驗室得到驗證，在此基礎上鼓勵學生圍繞一個知識點展開探討，并利用實驗室現(xiàn)有的實驗設備加以研究試驗，得出更充實的實驗數(shù)據(jù)。如“發(fā)動機性能實驗”，指導教師提出“發(fā)動機速度特性”的概念，學生利用電渦流測功機、油耗儀、速度傳感器、發(fā)動機臺架等設備儀器自主設計實驗方案，完成發(fā)動機速度特性實驗，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析等，指導教師對學生的設計思想、實驗流程和實驗數(shù)據(jù)進行評價。

（三）搭造網(wǎng)絡虛擬實驗室

通過網(wǎng)絡構建在線虛擬實驗室，依賴微信公眾平臺，安排一些視頻類的教材，非常有利于學生的理解。如車輛工程微信公眾平臺經(jīng)常推送汽車知識大講堂、機工教育等等。利用鮮艷的圖片和生動的動畫效果使知識更加豐富有趣，簡單易懂[6]。同時還建立微信公眾平臺，學生可以根據(jù)自己的需要在微信公眾平臺上與管理員預約時間。

三、改革成效

近年來車輛專業(yè)依托開放實驗教學模式在各類科技競賽中均喜獲佳績，連續(xù)五年參加節(jié)能車比賽，并取得了越來越好的成績，進入二十強；大學生機構創(chuàng)新比賽獲得北京賽區(qū)特等獎等好成績等。同時，開放實驗室也促進了學生參加大學生方程式大賽、大學生飛思卡爾智能車大賽、中國汽車學會巴哈比賽等一系列比賽的積極性。學生畢業(yè)設計水平上了新的臺階，獲得專利和軟件著作權多項，近20余篇畢業(yè)論文發(fā)表在國內外學術期刊上。在就業(yè)方面，在汽車市場緊縮，崗位大大減少的情況下，車輛專業(yè)畢業(yè)生均保持94%以上的就業(yè)率，柳州汽車、北京汽車、萬都底盤等單位對北京林業(yè)大學培養(yǎng)的學生均給予高度評價，并與北京林業(yè)大學開展校企合作項目（北京林業(yè)大學招生就業(yè)處http：//zsb.bjfu.edu.cn/xkzy/gxy/215421.htm）。

農林類高校中，開放實驗室對車輛工程專業(yè)來說有著舉足輕重的作用，構建開放實驗室也是必行之路，清華大學、北京理工大學競賽實驗室等都相繼進行了嘗試和完善。農林類高等院校開放實驗室要堅持以人為本，以學生的成長和發(fā)展為目標，堅持管理理念的創(chuàng)新，打造高水平、高等級、高質量、有普遍適用性的開放型科研實驗室。同時注重社會聯(lián)動，發(fā)揮實驗室與工廠、與科研團隊的合作交流，實現(xiàn)“政、產、學、研”的協(xié)同關系，促進農林類高校開放實驗室良性持續(xù)發(fā)展。建設順應時代需求、滿足科學發(fā)展的開放實驗室對農林類院校人才培養(yǎng)有重要作用。農林類高等院校車輛工程開放實驗室的構建促進了師生的共同進步，為學科的發(fā)展提供了強有力的后備力量。

參考文獻：

[1]石晶，魏丹.汽車類專業(yè)實驗教學改革研究[J].遼寧工業(yè)大學學報：社會科學版，2011，（2）.

[2]蔡青，曹霞，朱占武等.大學物理實驗中開放實驗室構建的意義[J].科技創(chuàng)新導報，2015，（21）.

[3]張紅光，孫曉娜，紀常偉等.開放實驗室，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和實踐能力[J].實驗技術與管理，2011，（6）.

[4]陳國平，魏民祥.基于CDIO的車輛工程專業(yè)實踐教學體系改革與實踐[J].科技視界，2013，（31）.

[5]管衛(wèi)華.高職院校開放式汽車實訓室建設的經(jīng)驗探討[J].廣東農工商職業(yè)技術學院學報，2012，（4）.

[6]趙桂英，王忠光.開發(fā)網(wǎng)絡資源 建設開放實驗室[J].科技信息，2010，（33）.

[7]招生就業(yè)辦公室.北京林業(yè)大學學科介紹——車輛工程[EB/OL].[2016-08-07].http：//zsb.bjfu.edu.cn/xkzy/gxy/215421.htm.

收稿日期：2016-07-13

作者簡介：楊雪峰（1990—），女，內蒙古鄂爾多斯達拉特旗人，北京林業(yè)大學工學院助教，主要從事車輛工程汽車大數(shù)據(jù)研究。

基金項目：北京林業(yè)大學實驗室建設項目“工學院實驗實習中心開放式管理研究”（BJFU2014JGO45）