鐘志軍，丁 琦

(西安航空學(xué)院 理學(xué)院，西安 710077)

0 引言

《華盛頓協(xié)議》是工程教育專業(yè)認(rèn)證中具有代表性的國際互認(rèn)體系，2016年我國正式成為了該協(xié)議的成員，標(biāo)志著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系得到了國際的認(rèn)可[1]。工程教育與國際化接軌對我國工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)工作提出了更高的要求。在加入《華盛頓協(xié)議》的同時，教育部逐步啟動了高等學(xué)校工程教育專業(yè)認(rèn)證工作[2]，其主旨是推進(jìn)高校深化教育教學(xué)改革，提高辦學(xué)質(zhì)量，突出專業(yè)特色，為工程技術(shù)人才提供專業(yè)教育和從業(yè)質(zhì)量保障[3-4]。工程教育專業(yè)認(rèn)證是以工程教育專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與人才要求為導(dǎo)向，以課程體系作為支撐，以人才培養(yǎng)成果作為反饋的閉環(huán)人才培養(yǎng)模式[5]。

西安航空學(xué)院于2018年全面啟動工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，重新梳理已設(shè)置專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，凝練人才培養(yǎng)特色。學(xué)院按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)對新設(shè)置的光電科學(xué)信息與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重新梳理，修訂了人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系以及實驗實訓(xùn)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

工程教育專業(yè)認(rèn)證要求實踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠為相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)提供工程訓(xùn)練的教育方式[6]。近兩年來，西安航空學(xué)院通過調(diào)研，制訂了符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的新的人才培養(yǎng)方案，并籌建了光電信息實驗教學(xué)中心(簡稱中心)。中心以工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案為目標(biāo)，以工程教育專業(yè)認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃實驗室建設(shè)，以開放式實驗設(shè)備采購為主體，提高所開設(shè)實驗項目的綜合性和探究性，滿足工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)要求。中心在建設(shè)過程中存在一些需要解決的問題。

第一，實驗室用房不足。對于新建本科院校而言，基礎(chǔ)建設(shè)尚未結(jié)束，實驗室用房不足是普遍存在的問題[7]。

第二，在新建本科院校中普遍存在著實驗設(shè)備的采購和使用與專業(yè)實驗教學(xué)、人才培養(yǎng)相脫節(jié)的情況并直接導(dǎo)致出現(xiàn)實驗設(shè)備利用率不高[8-9]等問題。

針對上述存在問題，本文通過光電信息實驗教學(xué)中心等相關(guān)實驗室建設(shè)的實踐探索，提出了實驗室建設(shè)與專業(yè)實驗教學(xué)緊密結(jié)合的實驗室多功能使用策略，可以作為新建本科院校實驗室建設(shè)的可借鑒案例。

1 實驗室建設(shè)背景

西安航空學(xué)院光電科學(xué)信息與工程專業(yè)是于2016年申報、2017年獲批備案、2018年秋季開始招生的新專業(yè)，招生人數(shù)為每年40人。學(xué)院通過相關(guān)調(diào)研獲悉，目前光電產(chǎn)業(yè)可以劃分為傳統(tǒng)光學(xué)、激光、光電顯示、LED/OLED產(chǎn)業(yè)、紅外、光通信、光伏、光電檢測、光存儲九個主要領(lǐng)域。結(jié)合學(xué)校自身發(fā)展特點以及理學(xué)院和其他院系現(xiàn)有實驗教學(xué)資源現(xiàn)狀，學(xué)院將專業(yè)的發(fā)展方向設(shè)置為光通信和光電檢測，目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)(管理)人才，使其具有較強的研究、設(shè)計、開發(fā)、集成及應(yīng)用光電子器件的工程實踐能力和良好的創(chuàng)新精神，能在光通信工程與技術(shù)、光電信號檢測與處理、光電子器件開發(fā)等領(lǐng)域從事研究、設(shè)計、開發(fā)、制造、應(yīng)用、維護(hù)和管理等工作。

為了確保專業(yè)實驗教學(xué)的正常開展，學(xué)院在原有大學(xué)生物理創(chuàng)新實驗室和光學(xué)實驗室的基礎(chǔ)上進(jìn)行了實驗室的改造和擴(kuò)建，成立了光電信息實驗教學(xué)中心，中心擬建設(shè)工程光學(xué)實驗室、光電子技術(shù)實驗室、激光技術(shù)實驗室、光電檢測綜合實驗室、近代/創(chuàng)新綜合物理實驗室五個實驗室。第一期建設(shè)完成有工程光學(xué)實驗室、激光技術(shù)實驗室、光電檢測綜合實驗室，建設(shè)周期為一年，總投入建設(shè)與設(shè)備購置費用260余萬元。新建實驗室已于2018年9月新生入學(xué)前投入使用，確保了專業(yè)實驗教學(xué)的正常運行。

2 實驗室多功能使用策略

實驗室一期工程建設(shè)嚴(yán)格遵循以工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案為建設(shè)目標(biāo)，以課程需求為實驗設(shè)備采購標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2018級、2019級學(xué)生培養(yǎng)計劃中專業(yè)課程安排情況，已建成的實驗室可以保障實驗教學(xué)任務(wù)的順利進(jìn)行，實現(xiàn)了在實驗室用房緊張的情況下實驗室的多功能使用，避免產(chǎn)生實驗室用房及實驗設(shè)備利用率不高等問題。

2.1 基于工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)的實驗室建設(shè)

實驗室建設(shè)及實驗設(shè)備采購應(yīng)以工程教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)課程設(shè)置為依據(jù)。光電信息實驗教學(xué)中心規(guī)劃的五個實驗室可以劃分為基礎(chǔ)實驗類和專業(yè)特色實驗室兩類，其中基礎(chǔ)實驗室側(cè)重學(xué)生光電科學(xué)基本素質(zhì)的培養(yǎng)，支撐學(xué)科與技術(shù)基礎(chǔ)教育相關(guān)課程；專業(yè)特色實驗室側(cè)重學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，支撐專業(yè)教育課程。工程光學(xué)實驗室、光電子技術(shù)實驗室、近代/激光技術(shù)實驗室被規(guī)劃為基礎(chǔ)實驗類；光電檢測綜合實驗室、創(chuàng)新綜合物理實驗室為專業(yè)特色實驗類。

根據(jù)工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案，所開設(shè)的課程與相關(guān)實驗室對應(yīng)。2019版工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案中所開設(shè)課程與所屬實驗室對照表如表1所示。

表1 開設(shè)課程與實驗室對照表

為避免實驗室的重復(fù)建設(shè)，表1中未列出普通物理實驗和電工電子課程實驗，這兩類實驗根據(jù)歸屬分別安排在大學(xué)物理實驗中心和電氣學(xué)院電工電子實驗室開設(shè)。

2.2 實驗設(shè)備采購策略

根據(jù)實驗室的課程分配進(jìn)行相應(yīng)的實驗設(shè)備采購。光學(xué)實驗與其他工科類實驗不同，非驗證性實驗可以通過光學(xué)平臺自由組合搭建，所以綜合類型實驗設(shè)備都采取以組合式綜合平臺為采購標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以兼顧課程實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新類課程。近代/激光技術(shù)實驗室和光電檢測綜合實驗室的部分采購設(shè)備列表表述了基礎(chǔ)實驗類和專業(yè)特色實驗類不同的采購項目，如表2和表3所示。

表2 近代/激光技術(shù)實驗室部分采購設(shè)備

表3 光電檢測綜合實驗室部分采購設(shè)備

考慮到課程的增設(shè)和變更，從表2和表3中可以明顯看出設(shè)備采購的區(qū)別，即光電檢測綜合實驗室采購的全部是綜合類型的實驗設(shè)備，可以通過靈活配件采購的方式，補充和調(diào)整實驗項目，從而保證實驗項目的更新和課程的增設(shè)變更。

2.3 實驗室按功能規(guī)劃

首先必須克服實驗室用房不足的困難。因此，在設(shè)計時采取功能相近的實驗室相互連接，并在設(shè)計裝修時采取了打通相鄰實驗室的隔墻，增設(shè)兩道玻璃活動隔墻調(diào)整實驗室功能，最終達(dá)到實驗室的多功能使用。近代/激光技術(shù)實驗室、光電子技術(shù)實驗室和光電檢測綜合實驗室多功能使用的示意圖如圖1所示。

圖1實驗室多功能使用的示意圖

圖1中光電子技術(shù)實驗室是通過玻璃活動隔墻分割而成，并且實驗設(shè)備為近代/激光技術(shù)實驗室與光電檢測綜合實驗室的部分實驗設(shè)備，根據(jù)使用需求擺放而成，從而達(dá)到實驗室的多功能使用。

3 結(jié)語

西安航空學(xué)院光電信息實驗教學(xué)中心新建實驗室在建設(shè)過程中遵循了工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)專業(yè)課程特色設(shè)置實驗室；根據(jù)所開設(shè)課程進(jìn)行相應(yīng)的實驗設(shè)備的采購；根據(jù)實驗室功能的相近程度采取多功能使用策略。其中實驗室多功能使用策略可以有效解決實驗室用房不足的問題，采購設(shè)備的可擴(kuò)展性和綜合性可以保證實驗項目的更新和課程的調(diào)整增設(shè)，這也是新建實驗室最鮮明的特色。光電信息實驗教學(xué)中心新建實驗室的建設(shè)依據(jù)學(xué)校、二級學(xué)院自身情況規(guī)劃建設(shè)的思路，為今后學(xué)院二期實驗室建設(shè)工程提供了經(jīng)驗。據(jù)筆者文獻(xiàn)查新和走訪有關(guān)高校調(diào)研，西安航空學(xué)院光電信息實驗教學(xué)中心新建實驗室尚未發(fā)現(xiàn)其他新建本科院校有相同的建設(shè)模式，因此，新建實驗室多功能使用策略可以為其他同類型本科院校的實驗室建設(shè)提供可借鑒的有益經(jīng)驗。