示范中心建设
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中心规则

一、发展定位与建设目标

1. 自动化与电气工程实验教学中心发展定位

实验教学是工程教育过程中的重要环节,对培养学生工程意识和态度、运用知识解决工程实际问题的能力和培养创新精神方面发挥着不可或缺的作用。中心秉承学校教研相长,学能并进,培养具有厚基础、宽口径、高素质、强实践能力和创新能力的高水平人才的办学理念,努力完成实验教学各方面建设,为专业学科建设发展提供强有力支撑。

2. 自动化与电气工程实验教学中心建设目标

本中心将以专业学科建设需求为导向,完善以培养学生工程意识、工程能力和创新精神为核心,针对不同能力层次学生的实验教学体系,进一步调整中心结构和布局,加大设备投资建设力度进行多元化实验实践教学平台,优化资源配置,积极推进实验实践教学改革,加强实验中心队伍建设,补充完善各种管理制度。将中心建成实验教学体系与内容完善充实、实验教学条件与环境不断丰富、实验教学方法与手段更加科学先进、实验教学管理制度更加规范、实验教师队伍建设水平显著提高,在天津市高校创新性应用型高素质人才培养中起到带头和示范作用的市级实验教学示范中心。

二、建设思路

按照专业学科建设需求以及高水平实验中心建设要求,在实验教学理念、实验教学体系与内容、实验教学条件与环境建设、实验教学方法与手段、实验管理模式、师资队伍培养等方面不断进行探索和改革。

1.提托学科优势,推动科研服务教学模式发展

科研项目往往紧扣科技前沿,基于科研项目及其研究成果开发的实验教学项目有利于提高学生的创新能力与实验学习的主动性。

在现行的人事分配制度中加入相应政策,支持教师从事实验教学研究,鼓励教师根据在科研项目与结题项目成果,开发课堂教学实验项目和课外科技创新实验项目,丰富综合性、设计性、创新性实验项目资源,更好地培养学生的培养创新意识和创新能力。

2. 不断完善实验教学条件和环境建设

加大投资力度,不断更新实验设备、改善实验环境条件;优化实验项目,开发新型的实验仪器设备,加大网络实验教学资源(包括虚拟仿真实验教学项目)、平台的开发力度;扩大实验教学覆盖面,提高实验设备的利用率和实验资源的共享性。为支撑高质量的人才培养提供品质优良丰富的实验教学条件和环境。

3. 大力推动实验教学内容的改革和实验教材建设

根据行业、专业学科发展及学生能力培养需要适时更新实验项目和实验教学内容,将当前最新的技术和方法纳入进实验教学中来,加大综合性、设计性和创新性实验比重。同时更新实验教材、编写新实验教材。

4. 加强实验教学中心的管理

1)完善实验教学管理信息系统,功能包括实验中心注册准入管理、中心开放实验网上预约管理、试验台及仪器的示教使用操作示范、设备使用情况监控、学习效果网上评价等等。

2)加强实验安全教育与管理,落实师生安全责任培训、教育、履约责任书制度。

5. 加强高素质的实验教师队伍建设

加强有工程意识、工程背景、工程综合能力、工程教育方法的高素质、高水平、三师型(教师、工程师、实验师)的实验教学队伍建设;积极支持教师开展实验教学改革,鼓励教师将科学前沿动态、最新科研成果和所承担的科研项目融入到实验教学当中,不断开发新型实验项目;鼓励实验教师进行对外交流与参加培训;制定实验教师行为规范,加强教风建设;使实验教学团队的整体素质更上一层楼。

三、预期建设成效

1. 条件与环境

经过早前以及十一五十二五期间国家、天津市和学校的投资建设,自动化与电气工程实验教学中心现辖29个实验室、占地面积3293㎡、设备总价值6982万元,面向全校6个专业、年均约15万人学时开展实验教学活动,教学效果良好。

十三五期间,中心将继续依托学科、专业等方面的优势,以培养学生工程意识、工程能力和创新精神为实验教学导向,以不断提升人才培养质量为目标,进一步整合优化现有实验教学资源,并规划投资690万用于中心软硬件条件和环境的补充完善、新增建设,使中心成为满足人才培养需求、条件环境优越、安全及管理规范、实验教学成果显著并有示范辐射作用的实验教学单位。

2.实验队伍

中心现有实验教师48人,其中专职实验人员19人,理论课教师兼职实验教师29人。中心成员中,教授11人、副高级职称22人、中级职称13人,高级职称比例68.7%;博士学位教师33人、硕士学位13人,博士学位比例68.7% 。中心成立以来,为加强实验教学队伍专职人员实验教学能力,增选派人员到国内外其他高校进行长短期培训和学习、进企业担任科技特派员达16人次;青年教师带领学生团队开展各项实践活动,如大学生创新创业训练计划、各类专业创新及学科竞赛等,多次获得优异成绩。

十三五期间,中心将进一步优化教师队伍,继续落实青年教师实践能力提升计划、教师思想政治理论学习计划,不断提高实验教学人员的专业能力素质、政治素质,完善实验教学人员考核办法。计划招聘高素质、高学历、具有较强专业技能、乐于投身实验教学工作的优秀人才4人,补充具有硕士及以上学位的专职实验教师3人。使得中心实验教学队伍满足专业学科人才培养对实验教学的师资需要。

3.实验教学

十二五期间,中心在工程教育改革大背景下,遵循以学生为本基于OBE的教学设计学生知识能力素质协调发展等教育理念,在专业工程教育改革框架下,做了如下工作:重新构建了可支撑专业培养目标、毕业要求、课程体系的实验实践教学体系;修订了教学目标明确、考核评价标准清晰的实验实践教学大纲,并相应调整了实验实践项目及内容;针对各专业工程教育建设支撑度不足的实验实践条件环境、师资情况及教学管理制度等,中心经过分析论证制定了十三五实验教学建设规划。

十三五期间,中心的实验教学工作是通过对设备与环境、教学内容与手段、实验队伍水平以及实验实践教学管理的持续改进,更好地支撑各专业达成工程教育质量标准。重点工作是围绕培养学生解决复杂工程问题能力的实验实践教学改革与建设。

4.体制与管理

本中心隶属于天津工业大学电气工程与自动化学院,实施校、院两级管理、中心主任负责制;6个专业、3个市重点学科共享中心实验教学资源;建有学院实验教学管理信息系统;实行实验室开放制度、安全教育管理制度;拥有12门课程的虚拟仿真实验网络教学资源;学院制定有鼓励教师实验实践教学的奖励分配政策;学校在逐年提高对实验实践教学的经费投入,且要求中心执行经费使用预算化制度。

十三五期间,本中心将继续落实学校《关于进一步加强本科实践教学的实施意见(试行)》(津工大[2009]238号))、《天津工业大学实验室安全与环保管理办法》(津工大[2015]237号)等指导文件精神。进一步加强实验室制度建设,制定实验教学质量标准,建立实验教学效果评价机制;进一步加强实验室管理信息化建设,完善实验教学管理信息系统,补充网络实验教学资源并完成与管理系统的整合。

5.示范与辐射

十二五期间中心建设成绩显著。相匹配的实验实践教学体系、较丰富的实验实践教学资源及平台、较完善规范的实验实践教学管理制度、高水平的实验教师队伍,很好地支撑了专业学科建设发展,自动化专业成为全校首个通过工程教育认证的专业,源于中心支持的学生学科竞赛获奖率始终名列全校前两名,中心的示范作用明显。中心还开展与行业企业的产学研合作,部分成果已转化为实验实践教学资源,如自制的纺织印染自动化装备小样机、多功能无线电能传输实验装置、LED智能照明试验箱等已经推广到多所大学及研究所使用,2016年组织了全国首次全国大学生半导体光源系统研究与创新竞赛,中心的辐射作用明显。

十三五期间,中心将继续发挥专业学科平台的优势和特色,秉承工程教育先进理念,在实验实践教学体系、实验实践教学资源及平台、实验实践教学内容与方法手段、实验实践教学管理制度、实验教师队伍等各方面建设和改革上下功夫,并制定鼓励教师积极投入实验实践教学工作的相关绩效分配政策,进一步提升中心的示范和辐射作用。

6.特色

1)科研反哺教学,利用产学研成果创新实验教学体系

中心鼓励教师根据在科研项目与结题项目成果,开发课堂教学实验项目和课外科技创新实验项目,增加综合性、设计性、创新性实验项目的比重。科研项目往往紧扣科技前沿,基于科研项目及其成果开发的实验教学项目有利于提高学生的创新能力与实验学习的主动性。

2)课内课外相结合,竞赛获奖推动学生创新能力培养

为深化学生实践创新能力培养,中心搭建了机器人创新实验室飞思卡尔实验室电脑鼠俱乐部嵌入式创新实验室光源与照明创新平台大学生课外创新实践平台,引导学生积极参与教师的科研项目、各种学生科技创新竞赛活动以及完成自己感兴趣的创新创作等,近年来中心已经逐渐成为了学生科技创新的孵化器,学生学习效果显著。

3)线上与线下互补,搭建网络化学习平台

为了方便学生课内和课外知识的融合,中心加强以网络学习资源库建设为核心的信息化建设,在整合学院原有实验教学资源的基础上,加大了网络学习资源库的建设,积累了大量智慧类资源和知识类资源,建立了市级虚拟教学实验平台自动化虚拟仿真实验中心,形成了支持全校理工科学生自主学习、协作学习和探究性学习的开放式的学习环境。

四、经费投入规划

十三五期间,中心的实验教学工作是通过对设备与环境、教学内容与手段、实验队伍水平以及实验实践教学管理的持续改进,更好地支撑各专业达成工程教育质量标准。经费投入主要用于设备购置、环境改造以及软环境建设,共计680万元,具体规划如下:

2017年度,计划投入经费185万元

1)中高压电器实验室建设(新增):工频/直流电压试验系统、电流源电容器系统、开关机械参数测试仪系统、可拆真空灭弧室系统、交直流电机故障保护实验系统、大功率交流接触器实验系统设备,共计125万元;

2)机器人技术实验室建设(补充):自平衡小车15台,每台0.8万元;机械臂10台,每台0.6万元;四旋翼飞行器10台,每台0.6万元;六旋翼飞行器10台,每台1.1万元;乐高头脑风暴EV3机器人教育版 (45544核心部件)、乐高头脑风暴EV3机器人教育版 (45560扩展配件)30套,每套0.4万元。合计47万元;

3)环境改造及购置实验仪器耗材:门禁系统、数字万用表、数字电源、、易之力焊台、可调电容器等。共计13万元。

2018年度,计划投入经费190万元

1)虚拟仿真实验平台建设(扩充):C语言基于B/S结构的题库管理和考试系统15万(计划使用5年);电磁场仿真软件、电机专用仿真软件、电力系统仿真软件,合计125万元;环境照明设计、照明电气线路设计仿真软件,20万;共计 160万元;

2)嵌入式系统实验室建设(提升):购买新型单片机系统开发套件30套(计划使用5年),每套0.25万;新型嵌入式系统开发套件30套(计划使用5年),每套0.65万;耗材3万;共计30万。

2019年,计划投入经费145万元

1)智能照明控制实验室建设(补充):LED应用技术实验台6套,每套3万;演艺灯光系统8套,每套1万;ASAP光学设计软件1套,30万。共计56万;

2)光电性能测试实验室建设(补充):LED光电热综合测试系统5套。每套6万;立式分布光度計30套,每套1万;相机调整架30台,每台0.3万。共计69万;

3)封装实训实验室建设(补充):LED贴片焊接成套设备10套,每套1万;各类耗材 10万。共计20万;

 2020年,计划投入经费160万元,

1)智能建筑实验室建设(升级):安防系统3套,每套13万;自动消防及报警系统3套,每套10万;变频恒压供水系统3套,每套11万;后续维护费用8万(计划使用5年)。共计110万;

2)罗克韦尔自动化实验室建设(补充):运动控制实验系统5套,每套6万;上层网络控制单元2套,每套15万。共计60万。