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科研能力测试8篇

时间:2023-07-02 08:23:43

科研能力测试

科研能力测试篇1

关键词 大型精密仪器;科研创新能力;毕业设计

中图分类号:G644 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)33-0029-02

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)年》中,我国提出了要“充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用,鼓励高校在知识创新、技术创新、国防科技创新和区域创新中作出贡献”。在高校中,教师无疑是知识、技术创新的主体,但学生的创新意识和创新能力也不容忽视。近年来,各地高校纷纷购入了多种大型精密测试仪器,这不仅提高了学校的整体实力及教师的教学、科研水平,同时也为学生创新能力的培养和提高提供了很好平台。

为了让这些器设备更好地为学生服务,提高仪器设备的利用率,学校开设了与这些仪器设备相关的理论课程和实验课程。但由于大型精密仪器价格较高,仪器原理和操作过程复杂,需要工作人员有较高的理论水平,经过培训后才能上机操作[1]。而本科生由于其自身学识不足及操作能力的差别,没有更多机会深入了解、使用这些仪器,学生的学习缺少主动性和积极性,实验课走马观花,使这些大型的精密仪器在培养和提高学生科研创新能力方面起到的作用微乎其微,造成了资源的浪费。

为了改善目前大型精密仪器教学及使用的实际状况,更好地为提高学生的创新能力服务,实现理论教学和实验教学的和谐统一,经过几年的探索,总结出以下几个方面的经验。

1 提高教师专业素养,改革课堂理论教学方法

培养学生的科研创新能力的前提是掌握扎实的理论基础知识,因此,高素质的专业教师队伍是提高学生创新能力的前提。不同的仪器设备具有不同的特征,代表不同阶段的学科特色,在学生教具中有不同的实践意义。因此,必须设计合理的方案,综合利用多元化仪器设备,让学生不仅掌握教学大纲的基本知识,并接收学科前沿的知识和研究方法。这需要教师根据自身学校的特点和时代特征,灵活选择学习内容和教学侧重点。只有具备熟练的实验操作经验和丰富的项目经验的教师,才能在教授大型精密仪器时有的放矢,指导学生获得正确的分析数据,并对错综复杂的实验数据进行科学、系统的分析处理,从而获得准确可靠的有效信息。

目前知识的更新速度不断加快,新仪器新设备层出不穷,教师的教学内容也要不断更新。结合各种仪器的进展,通过聘请有实际操作大型仪器经验、在各个领域有专长的教授和学者为教师和学生举办学术讲座,将最新的分析仪器、分析方法以及在科研最前沿领域的应用介绍给学生,不断拓宽学生的视野,了解最前沿的科技动向,激发他们的求知欲望。同时与学校的办学方针及学生的培养方向相结合,紧跟时代的需求,贴近就业环境,既解决了实际问题,又能提高学生的学习兴趣。

2 建立立体式实验教学模式,引导学生建立对科研的兴趣

学生创新能力的培养离不开实践教育,离不开实验教学。实验教学的好与坏,直接关系到学生创新能力的高与低,因此,解决好当前大型精密仪器实验教学中存在的问题是提高学生创新能力的关键[2]。

目前,大型精密仪器的实验教学,一般属于验证性实验。实验时学生分大组进行,内容主要是学生观摩实验,实验教师演示仪器的操作过程,介绍仪器操作过程中的注意事项,并对简单样品的结果进行分析。这种实验教学过程学生没有实际操作的机会,走马观花,实验的价值很小。另一方面,大型精密仪器开机成本很高,保证每位学生都操作不现实。

针对实验教学中的这些缺陷,提出打破传统的实验教学体系,建立立体式的实验教学体系,功夫下在平时,让学生在教师的指导下尽早接触科研,在进行科研训练的同时不断深入了解应用这些仪器设备。

对一、二年级专业基础比较薄弱的学生,提出并实施“科研立项”计划。学生根据自己的爱好,跟随专业教师进行初步科研训练,鼓励学生提出实验题目、应用背景、实验内容、所用仪器等;指导教师与学生讨论后,根据其实验过程列出所需使用的仪器设备及次数并监督实验的进展,在实验完成后帮助学生对实验结果进行分析。在这个过程中,很多教师和学生都可以参与其中,使学生了解科研的流程,激发学生的专业认知度,培养学生的兴趣,为理论课程打下良好的基础。

对高年级的学生,在专业知识已经巩固的基础上,通过设立涉及多个专业多个研究方向的开放性、设计性实验,让学生大胆提出实验思路,实验室提供必要的条件和经费支持,学生自己动手进行实验验证。在这个过程中,教师也可以把在科研过程中遇到的一些问题与学生讨论,帮助学生形成自己的想法和科研思维方式,提高学生应用知识的能力,使学生形成自己的兴趣点,为毕业设计环节的进行提供很好的基础。

3 加强毕业设计环节实验支撑,提高学生的科研创新能力

毕业设计阶段是对学生专业知识、技能和创新能力的检验和再提高的时期。经过前期的科研训练,在毕业设计阶段,学生能够独立进行科学研究,是学生科研创新能力集中体现的时期[3]。通过查阅文献资料、设计实验方案、搭建实验台架、进行实验测试、分析实验结果等过程,对学生进行严格的科研训练。学院要尽量多地给学生使用这些大型仪器的机会,并且对一些专业知识基础扎实、动手能力强的学生培训后,独立对大型仪器进行操作。这样在减轻实验教师压力的同时,对学生个人能力的提高也起到很重要的作用。

另外,学生科研创新能力的体现建立在大量的实验工作基础上。现在毕业设计一般安排在第四学年,这时专业课的学习基本结束,学生为考研、找工作等事情困扰,在毕业设计进行过程中容易出现自我管理能力不足,情绪易受影响等问题的困扰。指导教师要注意对学生的管理和督促,跟踪实验进展,经常关心学生,及时解决学生实验过程中的困难,提高学生的科研创新能力。

4 优化大型精密仪器实验教学管理制度,为学生科研创新能力的提高创造良好的环境

目前高校对大型精密仪器的教学和实验存在重理论、轻实践的弊端,实验教学的时间比理论课程的课时要少得多[4]。要提高学生的创新能力,必须尽量多地让学生亲自动手,在实践中总结经验,提出问题,这就需要增加实验教学的课时,加大实验教学的投入。另一方面,由于大型精密仪器的特点以及仪器管理的需求,这些设备通常实行封闭式管理,即除了在规定的时间之外,其他时间允许学生使用仪器进行实验和测试。使得学生更加缺少将某些创新观念进行实践、验证的机会,创新能力的发展自然受到限制。

因此,在提高教学人员教学水平的同时,还要改进教学人员的配备,增加教学人员的数量,增加开机时间,让这些设备尽量多地为学生服务。这样,通过实验培养创新能力的教学模式才能够得到保障,学生的创新能力才能够得到提高。

5 结语

利用大型精密仪器提高学生的科研创新能力不是一蹴而就的,而是循序渐进、耐心引导的过程。这需要学校、教师、学生三者紧密配合才能实现:学校提供良好的大型精密仪器的管理制度和科研环境;教师根据自己的经验,有意识地引导学生,培养学生对科研创新的兴趣,帮助学生形成良好的科研习惯;学生在学习的过程中,利用学校提供的平台不断提升自己,创新能力才能不断提高。

参考文献

[1]陶文宏,王英姿,杨中喜,等.关于大型仪器实验教学的思考:以《现代材料测试方法》实验教学为例[J].中国科教创新导刊,2008(8):182.

[2]梁惠仪,林来兴,张艳玲,等.完善实验教学以培养学生创新能力[J].中国科教创新导刊,2011(23):25-26.

科研能力测试篇2

在分析浙江电力对通信系统的评测需求基础上,探索建立电力通信系统评测体系,明确定位与目标,确定评测范围规划,建立评测实验室建设与运作体系,并从基础环境、评测规范与流程、人才队伍等方面阐述了评测能力建设的相关内容。目的是规范通信设备入网检测工作,提升业务模拟运行分析能力,为电网通信系统的安全稳定运行提供技术保障,同时为通信领域技术研究和应用提供平台,提升浙江电力通信专业的整体技术水平和科研能力。

关键词:

电力通信;系统评测;实验室运作模式;评测能力建设

“十二五”期间,国家电网公司加快建设坚强智能电网和“三集五大”管理体系,深入推进“两个转变”,力求全面实现“一强三优”现代公司战略目标。信息化作为公司实现战略发展目标的重要保障,与公司主营业务的融合度进一步提升,作用日益突出。电力通信系统作为实现智能电网数据获取、保护和控制的基础,其运行工作面临重大机遇与严峻挑战。为加强电力通信系统建设,提升通信系统可靠性,保障智能电网安全、稳定运行,同时积极接应《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出的“建立以企业为主体,产学研结合的技术创新体系”要求,浙江省电力公司拟建立电力通信评测体系,在设立硬件设施完备的通信系统评测与技术研究实验室的基础上,建立全面的通信系统和技术评测规范,先进的通信领域技术科学研究能力体系,以及合理高效的配套运作管理体系。

1浙江电力通信评测需求

随着电力系统智能化水平的提升,对通信技术应用的深度与广度不断增加,所应用的专网设备种类也不断增多,但新入网设备通常只有国家工信部颁发的通用型电信设备入网许可证。电力通信与公网通信虽然有相似性,但由于其所承载的电力业务与公网在业务需求、带宽需求、质量标准等方面存在明显不同,因此对新入网设备必须根据实际性能要求进行有针对性的指标测试才能充分保障设备的适应性和稳定性,包括对设备本身的额定参数验证,以及对电力业务的承载能力测试。同时,随着电网安全矛盾的日益突出,通信系统的健壮性显得越发突出和重要。一方面,关系到电网生产安全的重大工作在开展前如果缺乏模拟运行的试验环境,将难以发现设备或网络存在的固有缺陷,增加运行风险;另一方面,对于运行中常出现的典型问题由于条件不足无法模拟进行故障重现,也缺少行之有效的验证手段来排查故障原因。此外,通信领域新技术不断更新迭代,配备完善的研究与应用测试平台也是新技术前瞻性研究和推广的重要基础。因此建立统一的通信系统评测体系和相应的专业测试平台,对保障电网安全稳定运行、提升浙江电力通信专业的整体技术水平和科研能力、促进公司内部的电力通信技术创新具有重要的现实意义。

2浙江电力通信评测体系建设目标

浙江电力通信评测体系定位以通信产业为主要研究领域,以考虑浙江省内特定电力通信网络架构的工程技术应用测试为主要内容,兼顾前沿通信技术研究。评测体系将充分依托省内企业资源及外部社会资源,致力于构建应用评测实践平台、技术研究平台、评测与科研队伍培养平台等多层次平台,全面服务于电力通信网络实际技术应用和前沿通信技术的研究与推广。

3浙江电力通信评测体系建设规划

3.1近期规划

评测体系近期规划拟建立评测实验室,并具备涵盖传输、交换、接入、数据、无线、电源、光纤光缆等通信专网设备及技术的评测能力,以及电网业务模拟测试能力。针对通信专网设备的测试包括设备外观检查、额定参数验证、功能测试、性能测试、安全性测试、可靠性测试、可扩展性和兼容性测试等;针对各类停运、退役、返修设备板卡,则通过检测分析其硬件完整性、性能参数达标等作为二次利用的依据。针对电网业务,建立仿真实验环境并开展业务运行模拟、故障仿真、排查分析等。测试业务涵盖继电保护、调度自动化、调度电话、视频会议、视频监控等。业务测试场景包括技术承载测试,即评估和测试通信技术对电力业务的曾在性能,以及不同厂家设备互联互通测试,不同软件版本设备互联互通测试等。

3.2中远期规划

中远期规划目标是在近期规划建设的基础上,不断提高专业评测和科研水平,并逐步具备通信领域新技术的前瞻性研究能力,开展与计算机科学、互联网技术、数字化技术和应用等领域的交叉学科研究;此外,充分利用已有的测试和实验结果,在分析和总结的基础上,积极承担或参与国家标准、通信行业标准的制定和有关标准指标验证工作;整合建立丰富的信息资源库和完善的计算机检索系统,使实验室具备电力科技查新机构资质,更好地服务于电力行业科技决策、科研立项、项目研究、项目评价、科技奖励、科技咨询等科技活动。从远期来看,评测实验室应以国家实验室认可为目标,关注国家现代化建设和社会发展的重大需求,开展电力通信行业基础研究、新技术研究,对电力通信行业的技术进步做出贡献。

4评测体系建设与运作关键点

(1)全省统一平台的融合实验室体系

在省属实验室基础上,充分利用地市专项资源,整合分布于各地市的测试资源和测试能力建立远程互联实验室,打造省属综合型实验室和地方特色型实验室相结合的融合实验室运作体系,提供一站式测试服务。

(2)高速同步的云端信息化管理方式

采用云端管理方式,通过现代互联网技术建立省级实验室与地市实验室的衔接,对全省测试资源和测试能力进行统一管理调配,资源共享,实现实验管理、仪器设备管理、耗材管理、数据与报告等管理的规范化和信息化。

(3)灵活的模块化、标准化测试系统

设备与业务测试需求不断趋于多样化和复杂化。为承接针对多种测试对象的测试项目,同时也为了达到更好的灵活性和可升级性,将测试系统的通用功能简化为模块化的硬件与软件,形成具备某一测试能力的测试单元。根据测试需求可由测试单元快速组建出测试系统;未来的测试项目升级需求也可由增加相应的测试模块来实现。

(4)快速迭代、同步更新的测试知识体系

通信类产品遵循的技术要求和测试规范版本演进快,测试方法、测试设备也会随之有相应的变化[1],因此需要构建快速迭代、同步更新的通信测试知识体系,紧跟信息通信领域技术发展,同步更新通信设备测试规范、技术标准和测试方法,不断开发和升级测试系统必备的软件程序,同时注重对评测人员新技术与新知识的培育。

(5)自主建设与资源共享相结合的建设模式

信息通信领域技术高度集中且更新快速,实验平台的建设投入成本高昂[2]。通过整合省内现有测试资源进行自主建设外,采取与相关企业单位,如通信设备制造企业联合共建的方式,以设备捐赠、设备租赁的形式充实测试资源库,降低运行成本。

(6)实体建设与虚拟仿真相结合的实验配置

信息通信技术具有技术高度密集、对实践性要求高和更新换代迅速等特点[3],传统的实验设备、系统和仪器的无法完全适应现阶段需要。针对现阶段技术条件不具备或难以完成的实验功能,或高成本、高消耗的实验项目,引入虚拟仿真技术手段,建立通信与信息网络虚拟仿真实验平台,实现软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等。

(7)多方科研合作与交流的开放运行模式

充分利用社会资源,与国内外高等院校、科学研究机构、通信运营商、通信制造企业建立多学科、多领域融合的协作机制,整合优势软硬件资源,开展跨学科、跨领域的协作。

5基于实验室的评测能力建设

5.1基础评测环境建设

实验室为评测活动提供场地及工作平台。浙江电力实验室建设主要包括机房、照明、电源及空调系统等环境的建设。实验室场地由现有空闲机房提供,装修工作主要包括设备机柜、安装走线桥架、综合布线、空调系统、实验室交直流通信电源系统等,同时购置测试台、办公桌椅、打印机及用于重要设备和资料保存的保险柜等配套设施。组建实验室测试网络,并通过系统开发建立信息管理平台,实现实验室基本的网络拓扑管理、实验管理、人员信息管理、设备仪器管理、耗材管理、技术标准库管理,以及实验的数据采集、存储、查找和共享等,并配置相应服务器和PC终端。

5.2标准评测规范及流程建设

根据评测范围,针对评测对象建立分类标准评测规范。由于评测体系的建立目前尚处于起步阶段,涉及评测对象也较多,宜采取分步实施的策略,急用现行,根据浙江电力通信发展需求优先建立重要设备评测规范,并逐步发展完善,形成全面覆盖电力通信设备及业务的标准评测规范库。此外,为控制评测的各个环节,提高测试工作质量,需建立标准化评测流程,支撑评测工作的有序开展(见图1)。

5.3评测人才队伍建设

人员是实验室主体,主导实验活动[4]。评测体系人才队伍的建设应以服务浙江电力通信应用与科研、支撑浙江电力业务运营作为根本出发点和落脚点,根据评测体系持续健康发展的需要建立人才发展与管理机制(见图2)。5.4日常管理体系建设为保证评测实验室规范、安全运作,业务流程正常开展,建立实验室日常使用管理制度,包括《实验室日常使用制度》、《人员岗位管理制度》、《评测设备及仪器仪表管理制度》、《评测环境管理制度》、《评测报告管理制度》等。

6测评体系应用效益与展望

电力通信系统评测体系开创性地将规范的实验测试体系与行业专属需求相结合,首次实现了全面评测电力通信专网设备及业务的体系化能力,为提高电力通信网络的可靠性和稳定性,提升行业内通信设备质量管理水平提供了新思路。随着评测体系在浙江电力的成熟应用,可以进一步开放测试能力,并复制体系建设经验,形成行业内统一、集中、区域化的测评体系,促进全国电力通信的网络安全和技术进步。同时基于评测体系能力测评的基础应用,逐步开展新技术的前瞻性研究、多学科的交叉研究,推动电力行业科研水平和创新能力的全面提高。

7结语

电力通信系统评测体系的建设是一项长期工程,不仅需要注重评测实验室基础环境建设、评测设备、仪器仪表配备等“硬实力”的建立,更需要注重运作模式、流程体系、标准规范、管理制度、人才队伍等“软实力”的建设和完善。目前浙江电力通信系统评测体系建设正处于起步阶段,两类实力的建设需不断地探索和积累经验,在实践中逐步发展、提升和完善。

参考文献

[1]于力.通信类实验室的管理体系特点[J].中国计量,2007,12:38-40.

[2]沈建华.信息通信类独立学院实验中心建设的探索[J].实验室研究与探索,2014,33(11):154-156.

[3]沈建华,李飞,程崇虎,等.通信与信息网络部级虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J].实验室研究与探索,2015,34(1):161-164.

科研能力测试篇3

关键词:航空宇航;测试技术;教学改革;研究生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)11-0001-04

测试技术课是工程类专业的主干专业基础课,对于学生的动手实践和试验探索能力培养具有非常重要的意义。该课程是一门综合性和实践性很强的课程,在教学过程中必须有效兼顾知识传授的广度和深度、试验探索的理论与实践两对矛盾[1]。通常在本科和研究生层次上都会开设相应的课程。

创新能力培养已成为研究生教育改革的基本问题,应将其贯穿于包括课程教学在内的研究生培养的各个环节[2]。研究生创新能力的培养不仅影响高等学校知识创新的水平, 也关系国家未来的整体创新能力[3]。近年来,随着航空宇航事业的迅猛发展和公众对航空宇航的认知提升,研究生学历已经成为从事航空宇航技术工作的基本条件,越来越多的学生跨专业进入航空宇航类专业的研究生行列。培养具有创新能力的航空宇航专业研究生对于提升我国航空宇航领域的技术实力和国际竞争力具有非常重要的意义。鉴于测试技术本身具有很强的实践性,因此有必要探索能激发研究生积极思维和主动参与、具有航空宇航特色的测试技术课程教学模式,使测试技术课程教学成为培养研究生创新和实践能力的重要环节。

关于本科阶段测试技术课的教学改革和实践,国内诸多学者进行了卓有成效的探索。针对机械工程与自动化及相关专业“测试技术”精品课程建设的需要,刘进志等从教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。王丰在“机械工程测试技术”课程体系优化、优质资源开发、教学技术改进、实验内容建设、工程素养和创新能力培养等方面进行了一系列改革与实践[4]。以培养学生综合应用能力为目标,李孟源等提出了强化测试技术实践教学的新思路,并在河南科技大学的教学过程中进行了实践[5]。贺德全对通信、电子信息、测控工程专业测试技术课“现代测试技术及应用”的教学改革进行了有益的探索,提出了课程改革的新思路[6]。王鹏等对应用电子技术、信息工程、测控技术与仪器等专业的测试技术课“自动测试系统”课程建设进行了探索,在教学队伍、教学内容、教学方法与教学手段、教材建设、教学管理和实践教学等方面开展了教学改革实践[7]。

不同于本科测试技术课程,研究生测试技术课更强调以创新和实践能力培养为核心的知识体系广度和试验探索实践。课程教学应充分借鉴国外顶尖高校的先进经验,强化前沿性、研讨性和实践性等教学环节,激发学生主动参与和积极思维的创新意识,为学生创新实践能力的培养提供充足的教学空间[8]。然而遗憾的是,如何对研究生测试技术课进行改革以适应创新实践能力的培养需求在国内还是空白,更遑论航空宇航这样具有鲜明专业特色的研究生测试技术课程的教学改革。

有鉴于此,本文以北京理工大学 “航空宇航测试与试验技术”课程为样本对航空宇航类专业研究生测试技术课程的教学改革进行了探索。在分析该课程的培养需求和教学目标基础上,本文提出了课程教学改革思路和详细的教学环节设置,总结了依托课程网站、科研课题和实验室设备进行课程教学改革的经验和实践效果,以期对国内高校航空宇航类专业及类似专业的研究生测试技术课教学改革有所启发。

一、培养需求分析

“航空宇航测试与试验技术”是北京理工大学宇航学院为航空宇航科学与技术专业开设的一门主干技术基础课,是学术型硕士研究生、全日制硕士专业学位研究生以及本科起点博士的专业必修课。课程课内计划学时为54学时,考核方式为平时考核与期末考试相结合的方式。其中,平时考核占70%,期末考试占30%。在测试技术、航天技术概论等课程学习的基础上,本课程旨在构建合理的课程知识体系,着力培养研究生在航空宇航领域的创新和实践能力,为培养肩负航空航天事业发展重任、理论与工程并重的高层次研究人才奠定必要的基础。

表1给出了近3年来课程的选课情况。需要说明的是:除表中明确列出的四个方向外,学术硕士生和本科起点博士生的研究方向还包括航空宇航制造及其自动化和振动与噪声控制两个方向,专业硕士生的研究方向还包括发射理论与技术、材料与结构力学和空气动力学三个方向。因人数较少,为简化需求分析,表中将这些方向统一归入其他项。从表1可以看出,本课程的选课研究生逐年阶梯式上升,课程的重要性和效果得到了研究生的广泛认可;选课研究生涵盖了北京理工大学航空宇航科学与技术专业的主要研究方向和三个不同层次的研究生。因此课程内容需要精心设计,以满足不同方向和不同层次研究生的学习需求。

与其他类型专业不同,航空宇航科学与技术是针对工程应用背景设置的专业。各研究方向的基础知识和应用领域涵盖很大的技术范畴,跨越机械、电子和信息等多个不同的领域,相应的测试需求也存在很大的差异。表2给出了主要研究方向的专业背景和测试需求。事实上,就本科层次而言,机械、电子信息、测控与仪器等不同专业类型的测试技术课程教学的侧重点和教学内容也存在很大的差别。本课程的教学目标需要充分考虑相关方向研究生在专业基础、应用背景和测试需求等方面的差异。

表2 主要研究方向专业背景及测试需求

鉴于航空宇航科学与技术专业具有专业涉及面宽、创新性强和测试需求明确等特点,本课程的教学目标定位在:(1)深化有关测试的基础知识和理论,介绍相关研究方向测试技术发展前沿,兼顾深度与广度、经典与现代两对矛盾,构建合理的课程知识体系,激发研究生的主动参与热情;(2)以测试系统设计和调试为手段,强化以知识应用为特征的实践能力培养;(3)以文献阅读和

探索研究为手段,通过体会和体验方式培养创新能力。

二、教学改革思路与措施

根据以上教学目标,本课程在北京理工大学精品课程建设项目的支持下,对“航空宇航测试与试验技术”课程的教学进行了改革,期望通过优化课程教学过程,适当压缩理论教学课堂授课内容,借助科研和实验室优势强化前沿性、研讨性和实践性教学环节,提升课程教学效果。

本课程的教学主要由理论教学、专题讨论、测试系统设计和自选试验四个环节组成。

根据教学计划,理论教学应着力于深化测试与试验的基础知识和理论以及介绍本专业测试的工程需求,主要包括测试基础理论及其应用和航空航天试验技术两个部分。具体内容为测试基础理论、数据采集与虚拟仪器技术、测试系统设计及评估、航空航天试验概述、航天测控系统、空间环境试验技术、飞行试验技术。其中,前三者主要着眼于深化测试与试验的基础知识和理论,后四者主要是帮助研究生了解其所在研究方向的测试需求。理论教学在实施过程中主要存在两个方面的问题。一方面,选修本课程的研究生的基础有较大的差异。在选修本课程的研究生中,部分是本校本专业的本科毕业生,选修过类似课程,对专业应用背景和测试需求已有一定的了解,但也有相当部分的研究生是跨专业的,对测试基础知识和理论了解较少,对专业应用背景和测试需求了解不多。另一方面,理论教学学时有限和不同方向的研究生兴趣差异也是需要考虑的问题。基于以上考虑,理论教学采用课堂讲授和课后自学相结合的方式进行。对理论性较强的、各研究方向有共同兴趣的内容采用课堂讲授;对其他内容,依托精品课程项目支持建设的课程网站开展教学,以自学为主,通过网上测验和答疑等方式帮助研究生检验和巩固学习效果。

专题讨论是兼具研讨性和前沿性特点的综合性重点教学环节,对构建研究生课程知识体系广度、提高创新意识以及体会创新过程具有重要的作用。根据研究生人数的不同,本环节占本课程的教学总学时的1/3―1/2。专题讨论要求研究生结合专业方向、课题组科研项目、参研课题或者个人感兴趣领域的测试需求进行调研,以近5年内发表的重要文献为主,完成专题报告,并在课堂上进行时长为20分钟的讲述以及现场质询。现场质询时,先由其他研究生根据自己的理解提出问题,教师补充提问和做最后的评价总结。原则上,专题报告必须有与测试相关的思考和分析,并应提交最终的电子文档。教师根据研究生的报告以及现场回答情况给出相应的评定成绩。研究生在他人报告的现场质询环节所提出的问题的质量将作为其成绩评定的重要组成部分。为便于研究生完成选题、搜集材料以及准备专题报告,教师会在课堂上结合自身的科研积累进行相应的专题报告,并给出选题方向和专题范例供研究生参考。

测试系统设计是针对实践能力培养的教学环节,目的在于强化测试系统设计能力,是在本科课程基础上对研究生知识应用能力的进一步深化。该环节分为两个阶段。一是教师在课堂上对若干个典型设计范例由浅入深地讲解,采用互动教学方式加深研究生对设计难点的理解。课堂教学时共选用3个设计范例。其中,第1个范例较简单,教师通过仔细讲解使研究生对设计流程有所了解;后面进行更接近工程实际的两个范例教学时,教师先给出设计题目,研究生若干人为一组讨论后推荐1人作为代表在黑板上写出设计结果,教师在课堂上组织学生对各组的设计结果进行充分讨论后给出参考答案和总结,以突出设计难点和其解决思路。二是在上述基础上,研究生自主选择设计题目,教师通过对研究生提交的设计作业存在的典型问题进行点评,有针对性地纠正存在的共性问题。

不同于本科测试技术课程的实验环节,自选试验环节属于研究性的试验项目,是兼具前沿性和实践性特点的综合性环节,也是研究生体验创新的重要途径。整个试验过程,研究生自主选题,自由组合,自行组织管理。试验没有确定的答案和结果,要求研究生若干人(一般4―6人)1组围绕课题组科研项目、参研课题、实验室特定设备和自己感兴趣的主题开展试验。自选试验中发现问题、分析问题和解决问题的过程即是研究生体验创新的过程。根据需要,学校可以适当资助研究生自行购置试验器材,搭建测试系统开展试验。教师通过选题讨论、疑难解答和报告评定等方式管理和控制试验进程和教学质量。

各教学环节与教学目标的关联如图1所示。由图1可以看出,改革后各教学环节更有利于强调知识广度和现代前沿的课程知识体系构建,并且设置的测试系统设计、专题讨论和自选试验三个环节大幅增加了前沿性、研讨性和实践性教学内容,有效加强了研究生创新能力和实践能力的培养,形成了鲜明的航空宇航教学特色。这具体体现在以下几个方面。

(1)通用与特色有机结合的教学内容、基础与前沿并重的教学思路是构建课程知识体系的保障。一方面,本课程的教学内容在强调通用测试技术的基础上更注重航空宇航特色,大多与专业应用背景有关,能够有效激发研究生的专业学习兴趣,并为研究生从事相关试验工作奠定基础。另一方面,理论教学安排注重夯实研究生的理论基础,专题讨论可使研究生了解先进测试技术的发展情况及其在航天领域的应用前景。

(2)高度参与互动的教学模式是创新能力培养的前提。创新意识是创新能力的基础,独特的互动教学模式有效激发了研究生的主动参与和积极思维的创新意识。本课程超过1/3的学时是围绕专题讨论展开的,课程要求研究生必须主动参与讨论,同时,教师要将提问情况作为考评标准之一。此外,试验环节也要求研究生相互协作,共同完成预定的试验项目。

(3)理论与应用紧密结合的教学方式是实践能力培养的基础。测试技术课程是一门以知识应用为导向的实践型课程。本课程设置的专题讨论、测试系统设计以及自选试验三个环节占整个课程学时的2/3以上,为研究生应用测试理论和基础知识的学习提供了充分发挥想象力和创造力的展示平台。

三、教学改革的成效

改革后的课程学时分配及考核情况如表3所示。借助于图2所示的具有良好互动性的课程网站,课程的理论教学学时被压缩到10学时。除了《测试基础理论》、《测试系统设计与评估》以及《航空航天试验概述》三章在课堂上讲授以外,其余的理论教学内容均被安排为自学。这种安排方式充分保证了其他三个教学环节(特别是专题讨论环节)的学时,为优化课程教学奠定了基础。

表4给出了近三年专题讨论选题的统计分析结果。需要说明的是:表中的“结合研究方向”是指研究生所选的题目能够结合本学科各研究方向的应用需求。“结合前沿”是指研究生所选的题目能够结合测试技术的发展前沿。“结合科研”是指研究生选题为所在课题组此前开展的科研工作。研究生可通过查阅前人公开发表的论文和已毕业研究生的学位论文了解,也可通过与导师或者高年级研究生的交流理解项目深层次的技术问题。“结合课题”是指研究生所选题目与该研究生作为主要参与人参加的研究课题有关。由表中数据可以看出:绝大多数专题都能够结合研究方向,有助于研究生对专业前沿和工程需求的理解与把握。这主要得益于专题准备阶段指导教师对选题的严格把关和有意引导研究生尽量选择与研究方向相关的题目。专题中也有相当比例的题目结合科研或者课题。尤其是结合课题的专题,由于研究生亲自参与了课题,有深刻的实际体验,报告效果极佳,也易于激发课堂讨论。需要说明的是:结合课题的选题数量基本保持不变,这主要是后续选课的飞行器总体设计和航天器系统与自主技术方向研究生相对接触试验性质科研项目较少以及部分研究生课题暂时没有确定的缘故。

表5给出了2014年度自选试验分析结果。由统计结果可以看出:绝大多数试验选题都是结合科研、课题和实验室设备进行的,并且有相当部分试验使用了专业实验室的重大实验设备。自选试验的调试过程对研究生发现、分析和解决问题的能力提出了挑战。通过参与自选试验,研究生了解了先进设备的用途和前沿课题的试验需求。由于所参与的课题是前沿的,部分试验获得的结果本身就具有创新性。这表明,通过依托专业实验室的科研仪器设备,自选试验取得了良好的教学效果。

依托互动良好的课程网站、反映学科前沿的科研课题以及强大的实验室科研设备,“航空宇航测试与试验技术”课程教学改革压缩了理论教学的学时,并通过专题讨论、测试系统设计和自选试验等三个教学环节,为研究生构建了合理的课程知识体系,加强了研究生创新能力和实践能力的培养力度,取得了良好的教学效果。本课程的教学改革探索开辟了新的航空宇航类专业研究生测试技术课教学模式,也可为类似专业教学改革探索提供有益的借鉴和参考。

参考文献:

[1]刘进志,马怀祥,智小慧.“测试技术”精品课程建设研究 与实践[J].中国电力教育,2012,(32).

[2]李孝红,崔文国,翁杰等.工科研究生创新能力培养现状 与改革[J].西南交通大学学报:社会科学版,2010,(4).

[3]陈花玲,仇国芳,王俐等.改革研究生课程体系 培养研 究生创新能力[J].学位与研究生教育,2005,(6).

[4]王丰.“机械工程测试技术”精品课程建设与实践[J]. 河北理工大学学报:社会科学版,2010,(5).

[5]李孟源,尚振东,郭爱芳等.强化测试技术实践教学,培 养学生综合应用能力[J].中国现代教育装备,2007,(11).

[6]贺德全.现代测试技术及应用课程教学改革探索[J].高 等教育研究,2011,(3).

科研能力测试篇4

关键词:测试技术;课程体系;卓越工程师

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0109-02

一、引言

2010年教育部实施的“卓越工程师教育培养计划”突出了工科人才的工程实践能力与创新能力的培养。武汉理工大学机械工程及自动化专业所在学科是部级重点学科,也是首批参与教育部卓越工程师教育培养计划的专业之一,在人才培养方面具有较强的特色与优势。

“测试技术”课程是机自专业必修的一门专业基础课,课程涉及众多知识点,课程内容较抽象、理论知识繁多、实践环节要求高。武汉理工大学是较早开设测试技术的院校之一,也是“全国高等学校测试技术研究会”的理事单位,经过多年的发展已经建成了完整的教学、实践环节的教学体系。然而,随着电子、传感、新材料、新工艺等领域的发展,测试技术也有了很大的发展,内容越来越丰富,加上“卓越工程师教育培养计划”对培养人才的特殊要求,现有课程体系越来越不能适应现实的需求,不利于对学生工程实践能力、创新能力和团队合作精神等综合素质培养的需要。为了更好地反应科学技术的发展,适应卓越工程师人才培养需要,培养高素质创新型人才,进行课程内容体系创新与改革已势在必行。

因此,针对本校机自专业的行业背景以及测试技术课程本身特点,以卓越工程师培养计划为契机,研究测试技术课程创新与改革研究及实践,提高课程的课堂教学质量,为推进卓越工程师培养提供可借鉴的方案。

二、测试技术课程定位

测试技术是机自专业的一门主干专业基础课,是综合应用相关课程知识和内容,解决科研、生产、国防建设所面临的工程测试问题的课程。本课程包括理论教学、实践教学两个环节。

理论教学方面,主要内容包括:(1)信号基础知识:信号的分类和描述、周期信号和非周期信号的频谱;(2)测试系统的基本特性:动静态特性、系统实现动态测试不失真的条件、一阶系统和二阶系统的频率响应特性;(3)常用传感器:电阻、电感、磁电、压电传感器及新型传感器的原理及应用;(4)信号变换和调理:电桥电路、调制与解调、滤波器等;(5)记录及显示仪器:光线示波器、笔式记录仪、磁记录仪、数字式记录仪;(6)信号分析与处理:采样混叠和采样定理、截断泄露和窗函数、相关分析及其应用、功率谱分析及其应用;(7)机械振动测试等;(8)测试技术的其他工程应用。

实践教学方面,1980年学校就在国内较早地建立了测试技术实验室,80年代初购置了国产最先进的激振器、各种振动测试仪、各种信号记录仪等仪器设备。1984年购置了一套当时国际最先进的B&K振动测试仪器,并用于本科教学。基础实验在相应授课内容完成后进行,由7个实验,即典型信号分析、测力仪制作与标定、金属箔式应变片构成电桥电路特性比较、调幅与相敏检波解调、机械振动测试、相关分析和记录仪动态特性测定组成。

卓越工程师培养采用的模式为“3+1”模式,即在学校完成累计3年时间的学习任务,在企业完成累计1年时间的学习和实践任务。现有课程体系越来越不能适应现实的需求,不利于对学生工程实践能力、创新能力和团队合作精神等综合素质培养的需要。而卓越班毕业的学生一般分为两种:一种是去企业就业,另外一种在国内外高校继续深造硕士或者博士学位。为了适合学生这种学习和后续模式,测试技术课程的部分内容学习可以从企业和科研试验中完成。

三、课程体系的改革

以卓越人才教育培养及其后续发展为目标,改进“测试技术”课程体系,建立教学与科研、教学与行业实践、教学与国际化紧密结合的“测试技术”课程体系。

(一)建立教学与科研紧密结合的“测试技术”课程体系

人才培养与科研密切联系,坚持以教学带科研、以科研促教学,使教学和科研实现良性互动、协调发展,促进教学水平的提高,让学生在科研实例中理解深奥的理论知识,也为学生以后继续深造奠定良好的基础。目前,本专业科研项目与测试技术这门课结合紧密的科研项目主要分三大方向。

1.振动、噪声检测与控制方向。武汉理工大学机电学院多名教师从事振动、噪声检测与控制方向研究,主持多项国家、省市及企业项目,研究对象设计船舶、汽车及重要机械装备等,涉及到传感、检测、信号处理、控制等多种专业知识。主要设备包括:DSPACE1103实时仿真系统,B&K振动噪声测试系统,LMS振动测试系统,JZK-50模态激振系统,AVANT噪声振动测试系统等。主要实验装置平台包括:磁悬浮主动隔振试验台,气磁混合主被动隔振试验台,旋转机械振动试验台等。学生可以通过这些设备和实验平台对测试技术课程内容中的传感器、信号采集系统及其调理电路、测试系统特性、信号分类及其基本特征都有深刻的理解,为知识的掌握和应用提供良好的基础。

2.光纤光栅传感技术在机械系统中的应用。光纤布喇格光栅传感器是对布喇格反射波长进行编码,当光栅周围的待测物理量如温度、应变等发生变化时,将导致光栅周期或纤芯折射率的变化,从而产生光栅布喇格信号的波长位移,通过监测布喇格波长位移变化情况,即可获得待测物理量的变化情况。光纤光栅传感器具有尺寸小、质量轻、一纤多点,动态多场、抗电磁干扰等特点。通过不同的封装可以检测温度、应力/应变、压力、流量、位移等不同的物理量。2008年武汉理工大学获建的光纤传感技术国家工程实验室,研究开发光纤传感新理论和关键技术,致力于建立基于光纤传感技术的我国大型工程与重大装备安全监测系统的技术体系和新产业,是目前国内光纤传感技术领域规模最大的研发基地和人才培养基地。国家工程实验室和机电学院取得了众多相关的研究成果,包括:各种光纤光栅传感器的制备,光纤光栅传感器的解调仪器与系统,光纤光栅传感检测系统等。这些研究成果既可作为理论教学又可以做成相关实验设备开展实验,有助于学生对测试系统课程内容中新型传感器的检测原理、封装及采集系统有了深刻理解,对本课程知识的掌握和综合科研能力的提升有很好的帮助。

3.回转窑动态检测和调窑技术。武汉理工大学从1987年开始对此难题攻关,国家建材局在我校建立了建材行业回转窑检测技术中心。在国家建材工业局多项科研项目和基金项目的重点支持下,研究出对回转窑设备进行动态检测和调整的技术,填补了国内回转窑动态测量技术方面的空白,并在2002年获得了国家技术发明二等奖等一系列的科研奖励成果,并将科研成果相继转化为课程的教学和实验内容,并自主开发实验项目及实验设备,有助于学生对测试系统课程内容中测量原理与方法的理解和掌握,有效的培养和提高了学生工程意识。结合课程试验教学特点,开发以“水泥回转窑动态检测和调整”成果为基础的水泥回转窑动态检测和调整实验台。在此基础,以科研项目为内容,指导学生积极参与各种创新大赛已经成为课程组老师和学生教学互动的方式之一。极大地调动了学生主动学习的热情,提高知识综合运用能力的同时,也提高学生协同合作的素质。

(二)创建行业特色的“测试技术”课程体系

本课程建设依托机械工程一级学科、机械制造及其自动化部级重点学科,围绕建材、汽车和交通三大行业,这三大行业是我们国民经济发展的支柱性、先导性、基础性行业,从理论教学内容的组织到实验教学的各层次、实验项目的开设,始终贯穿上述三大行业的具体工程测试实例。课程组教师承担的项目中已经有一批科研成果相继转化为测试技术课程的教学内容中。将国家自然基金、863项目、省科技攻关计划项目研究内容等引入课堂,包括汽车减振降噪测试平台、机车双质量飞轮测试平台、船舶浮筏减振降噪系统、船用螺旋桨拖曳水池测试系统、水泥回转窑动态检测和调整凝炼为综合实验项目,让学生结合行业背景落实测试技这门课的实用方向,也为学生以后工作应用奠定良好的基础。

(三)开拓国际化的“测试技术”课程体系

目前武汉理工大学机电工程学院与法国卡桑工业大学、英国斯旺西大学、悉尼科技大学等建立了学术交流和科技合作关系。尤其以机电工程学院为依托,武汉理工大学与英国伯明翰大学建立智能装备联合实验室,聘请英国皇家工程院院士Duc Truong Pham作为实验室主任,极大地提高了本学科在国际的影响力,学院每学期课程中可以安排增加外国教授的讲座内容,介绍当前国内外测试技术的发展和应用状况,开拓学生的视野,同时也为学生未来的出国深造提供机会。同时本院教师在授课过程中可以借鉴国外“测试技术”课程教学先进的方法和手段,结合本专业实际,优化配置并构建稳固的教学团队,促进师资水平和教学水平的提高。

四、总结

结合本专业的科研与行业背景以及测试技术课程本身特点,以卓越工程师培养计划为契机,研究测试技术课程体系改革思路,从教学与科研方向紧密结合、教学与行业紧密结合、教学开拓国际化等三个方面进行改革,改善课程的教学效果,提高学生工程实践能力,开拓学生的视野,满足卓越人才培养的客观要求。

参考文献:

科研能力测试篇5

论文关键词:测试技术,教学研究,实验,实践能力,创新能力

长期以来,机械测试技术课程实验教学存在以下问题:综合性实验项目少,设计性更无从谈起;实验内容不够丰富;实验指导方法缺乏新意,被动式指导,缺乏理论联系实际的指导;科研项目与实验教学融入不够;实验内容缺乏活力,学生学习缺乏热情。

为了解决实验教学中存在的问题,多年来对实验课进行教学改革,通过强化实验教学,更好地培养学生工程实践能力和创新能力,以适应市场对人才的要求。

1 科研项目融入到实验教学中

充分发挥20多年来从事测试技术科研工作的优势,将科研成果转化为实验教学资源,提升教学质量。信号分析处理是难点,不太容易掌握,更无法应用。为此,在采用将科研项目融入到实验中的方法,取得好的效果。例如连铸结晶器振动台振动曲线测量与分析科研项目、轧钢机、减速机、风力发电机等工业现场大型关键设备的振动测试,科研项目积累了丰富的现场实测信号和资料,以及使用过的传感器、测试装置、软件,把这些内容融入实验教学中。选择一部分现场实测工程信号,放在工程信号分析实验项目中,学生面对真实的现场工程信号和资料,用信号分析方法提取信号时域频域特征,目的意义清晰明确,理论联系实际,开阔学生的视野,提高工程实践和创新能力。实验分析中需要运用信号分析傅里叶变换等基本原理,可以先在实验台上丰富的时域频域分析软件中学习,再去解决实际工程问题。这样做的优点是学生带着解决实际问题去做实验,突出工程性和综合性特点。

振动台振动曲线测量实验项目,为设计性实验,同时具有综合性特点。提供条件:振动台、差动式电感位移传感器及调理器、压电式加速度传感器及调理器、电涡流传感器及调理器、速度传感器、数据采集器、信号采集分析软件、计算机等。振动台振动方向为垂直,振动幅度、频率可调,模拟实际结晶器振动台的振动,实验设备全部是科研工作的积累。学生通过以上设备,搭建振动台振动曲线测量系统,记录不同振动幅值和频率下曲线,在时域频域方面分析振动台特性;并且采用不同类型传感器测量振动台的振动,比较振动曲线测量结果差异。该项实验在培养学生创新能力和实践能力方面发挥较大作用。

20多年科研工作积累,丰富了实验教学内容,为实验教学增添了活力。为加强工程实践能力的培养,近距离接触现场实际,将历年来科研工作中使用的多种传感器(如:压力传感器、扭矩传感器、振动传感器等)、测试装置实物、产品性能资料、项目结题报告等陈列在展台中,实验教学中辅以讲解,引导学生认识学习。并根据现代测试技术的发展,结合实际需要,不断在修改、补充和完善实验内容。

2 强化综合性和创新性实验教学

根据实验室条件精选实验项目,所选实验项目内容涵盖该课程的主要知识点。红色文化论文调整实验项目,将所有实验改造成综合性、创新性、设计性实验项目,开阔学生的思路,提高学生的实践能力和创新能力。

经过20多年的教学实践和实验室建设,精选6个必做实验项目,分别是:现场实测信号时域频域分析、力参数测试、电涡流传感器位移测量、动态应变测试与分析、机械振动测试分析、轴心轨迹测试分析。实验内容涵盖信号分析、测试系统特性、传感器原理、机械参数测试等方面内容,每一项实验突出工程实践能力的培养,使学生得到系统和全面的训练。以科研项目为导向,每个实验项目进行一个或几个非电量参数的测试,实验指导书中提出拟解决的实际测试问题,通过给定的设备及条件来完成任务。结合现场实际布置思考题,要求按科技总结报告形式撰写实验报告。实验中学生带着问题思考、讨论、动手实验,并按科技报告撰写测试目的意义、测试内容、方法、步骤、结果分析等,使学生得到综合性训练,培养了工程实践能力和创新能力。为拓展学生的视野,还开设了转速测量、温度测量、噪声测试、冲击测试等选做实验。

设立了一个学分的开放性实验,学生预约登记,选做基于虚拟仪器的转速、液位、温度等实验,从系统组建、到软件编制都要求学生自己完成,提高学生设计测试系统的能力。在实验教学环节中,根据该校的教学特色,组织课程组教师,在学校申报与测试技术相关的科研训练课题,供学生选做。组织学生参加企业课题,在教师的指导下,在课题中承担相应的任务。

通过实践性训练,学生既掌握必要的工程测试理论,又掌握一定的实验技能,增强了学生的动手能力。实践性训练课已逐步成为学生理解、消化、吸收、升华、转化《机械测试技术》理论基础不可缺少的步骤。

3 主动及时指导,引导学生积极思考问题

实验指导中教师不仅答疑解惑,更重要是启发学生思考。在指导中用联系的观点将相关知识有机联系起来,将书本知识与工业现场实际联系起来。从而使知识构成网状结构,达到融会贯通效果。其次,延伸实验教学,紧密结合生产实际,不仅巩固课堂所学内容,而且架起实验教学与生产实际的桥梁。

在实验中指导老师主动多了解各组实验情况,发现实验中出现的具有共性问题,及时为全体学生点拨相关知识。如悬臂梁振动测试实验中,安装在工字钢上的悬臂梁因没有与实验台固定,在冲击悬臂梁自由端时悬臂梁响应输出波形中叠加了工字钢晃动信号,即频率较高的衰减振动信号被频率较低的信号调幅,绝大多数学生没有在意甚至看不出来,及时引导学生观察、思考,分析频谱图包涵信息非常必要。提示学生将悬臂梁装置放在桌子中间、边沿和地面不同位置,分别测量冲击波形,结合频谱分析软件,解释原因。

实验指导需要创新改革,从被动转变为主动指导,用联系和系统的方法发现问题,及时引导学生思考学习。实验应该与实际生产实践相结合。

4 结语

机械测试技术课程实验教学中综合性、设计性,教学改革实践促进教学质量提高,科研项目融入到实验中,为教学增添了活力。实验过程中主动及时指导,引导学生积极思考问题,有利于学生全面系统地掌握知识,有助于建立与实际生产的联系。实验教学中充分体现以学生为本、教师为魂的教学理念,培养具有工程实践能力和创新能力的人才。

参考文献

[1] 曾娣平.机械工程测试技术课程教学改革探讨[J].当代教育理论与实践,2015,7(7):59-61.

[2] 康灿,杨敏官.测试技术课程改革与卓越工程师能力培养[J].中国现代教育装备,2012(1):47-49.

科研能力测试篇6

关键词:光应力;透射;反射;低成本;本科教学实验装置

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)16-0248-02

在当前的大学教学中,有部分教师认为实验附属于理论课,不重视其应有的地位,把实验课视为一门副课,“机械模仿”现象比较普遍,采用完成任务式的教学方法,没有体会到实验课是能力发展的一个重要方面。

力学实验是基础力学类课程的重要组成部分,其工程应用性较强。东南大学在强化基本型实验的基础上,将自主研究学习型实验作为培养学生独立工作能力的途径,把研究能力和创新精神的培养融合在各个实验环节中,学生普遍反映收获很大。光应力是一种被各种领域广泛使用的技术,用于测量试件表面的应变,以便确定静、动态测试中零件或结构上的应力。调查表明,由于传统光弹仪操作复杂,视场小,对模型要求也比较高,并且价格昂贵,所以不可能让每个学生都去操作。多年来,各校都是以演示实验为主,即以教师操作,学生看为主,或少部分学生做,大部分学生看,这将导致学生在实验过程中,完全依赖老师布置好的步骤进行操作,不动脑筋、理论和实际脱节,实验操作技能差、独立性差,遇到问题则一筹莫展等情况,很难调动学生的实验兴趣及思考问题的积极性,达不到培养学生实验能力的目的。因此,如何改进装置使其符合低成本的同时又能满足实验精度要求,成为我们研究的重点。

创新型光应力测试实验装置,以透射光弹实验为基础,吸取传统光弹仪的核心概念,着眼于本科教学验证性实验和演示性实验以及在此基础上的学生自主改进研究的可行性和可操作性,去除传统光弹仪用于达到本科教学实验中并不需要的过高的精密性要求而所做的复杂结构,由于其成本低、直观、操作简单,同时在此装置的基础上学生可自主设计制作实验模型或结构,并通过光应力测试实验,立即识别出临界区域、明显的应力超强和应力不足的区域、峰值应力及环绕在孔、槽口、内圆角周围的应力集中情况。极大地激发了学生的自主创新能力,符合本科教学实验装置的要求。

一、光应力测试实验装置的创新

传统光弹仪不仅仪器庞大占地面积大、价格昂贵、携带不便,而且必须在暗房中进行试验,因此极大地制约了教学实验在开展,通常是小班化演示实验为主。由于精密光学元件的特性,通常不可能让每个学生都自主去操作,导致学生兴趣不浓厚,看完以后很快就忘了,更缺少了让学生思考这一环节。

1.直观光弹试样。我们发明了直观光弹试样,已获实用新型专利授权,这样可在电子试验机上和明亮的教室开展光应力教学实验。此项发明,主要技术特点是在常规透射试样表面涂覆偏振膜技术和涂覆反射膜技术,弹性体与光弹材料合为一体,适合开展规定项目的演示实验和基本型实验。

2.低成本光应力实验。低成本光应力实验装置由加载单元、测力单元、LED光源、CCD数字摄像机和试样组成。为体现廉价和普及的原则,加载单元采用了蜗杆直接加载方式,测力单元采用低成本的电子秤改装组成。LED光源加偏振镜(选用摄影器材商用品)提供单色或白色偏振光,CCD数字摄像机加偏振镜可记录样品的图像。教学试样主要采用消除应力PC板,可实现1至2人一组。由于PC板加工方便,可由学生自主设计试样。该装置适用于透射式光应力实验和反射式光应力实验。可开展DIY光测实验和SRTP等教学实验。

通过上述技术创新,我校不仅可开设常规光应力演示性实验,还可在电子材料试验机上及明亮教室里开设静载条件下的透射式及反射式光应力测试实验和动载下的光应力测试实验。由于学生们有自主设计实验的热情,故此项教学实践取得了很好的教学效果。

二、教学实验和研究性实验

我校开设了应力集中光应力实验,直梁三点或四点弯曲实验,动载(循环载荷)条件下的光弹教学实验等。学生在透射式光应力装置上完成了直梁损伤与应力状态实验,缺口试验拉伸条件下的光测实验。学生在反射式光应力装置上完成了各类模型的实验研究,其中SRTP两项,毕业设计一项。我们利用上述自制设备,连续四届开设了研究性实验教学活动,学生在这项教学活动中不仅仅学习了研究方法,还要求学习学术交流的方法,要求学生按正式出版科技论文格式要求撰写研究报告。实践证明这有利于培养学生数据处理和分析能力,同时能培养学生撰写科技论文的能力及科学表达能力。学生已完成的研究性实验有:光弹效应教学演示试样的制作方法,匀质光弹四点弯曲试样的等差线检测的实验研究,匀质光弹三点弯曲试样的等差线检测的实验研究,匀质光弹悬臂梁试样的等差线检测的实验研究,含损伤光弹四点弯曲试样的等差线检测的实验研究,含损伤光弹三点弯曲试样的等差线检测的实验研究,含损伤光弹悬臂梁试样的等差线检测的实验研究,补强光弹四点弯曲试样的等差线检测的实验研究,补强光弹三点弯曲试样的等差线检测的实验研究,补强光弹悬臂梁试样的等差线检测的实验研究,应力集中现象的光弹实验研究,预应力光弹实验研究等。

自制光应力测试实验装置用于本科教学实验,保留其核心部分,去繁就简,利用有限的低成本资源,制作出了能够完成材料力学等基本实验内容并且简单明了的小型光弹实验装置,同时这种装置由于其简明、直观、易懂、易操作的特点,不仅可以克服传统光弹仪带给学生的压迫感和畏惧心理,还能激发学生的新奇感,引发学生一探究竟的兴趣。更重要的是,由于其成本低廉、制作方便,学校可以做到让所有的学生人手一台,自主研究。通过研究性实验的教学实践,学生学会了实验方案的设计、试样的加工、相关标准的应用、实验数据的处理与表达,激发了学生学习的积极性、主动性和创造性,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养了学生观察、动手和动脑的技能,学习了撰写科技论文。

研究性实验教学是实验教学改革和创新的一种举措,体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。

参考文献:

[1]黄跃平,胥明,韩晓林.工程力学实验指导书[M].南京:东南大学出版社,2009.

[2]天津大学材料力学教研室光弹组.光弹性原理及测试技术[M].北京:科学出版社,1980.

[3][英]柯斯克(A.Kuske),[英]罗伯逊(G.Robertson).光弹性应力分析[M].王燮山,黄杰藩,金炎,黄永权,译.上海科学技术出版社,1979.

科研能力测试篇7

    [关键词]科学教育;科学探究能力;纸笔测验;动手的探究任务

    培养学生的科学探究能力是学校科学教育的重要目标。如何评价学生的科学探究能力的发展状况已引起研究者的广泛关注。目前,国外研究者对科学探究能力的认识不同,采用的评价方法也不同,笔者就国外研究者对科学探究能力的不同认识及采用的评价方法作一概述。

    一、什么是科学探究能力

    目前,国外研究者对科学探究能力的认识主要有以下两种观点。

    (一)科学探究能力是过程技能的集合

    这种观点将科学探究过程分解为一系列独立的成分,如观察、测量、分类、推理等,相应的也将科学探究能力分解为一些独立的技能,如观察技能、测量技能、分类技能、推理技能等,这些技能就叫过程技能(process skill),科学探究能力是一系列过程技能的集合[1]。研究者认为,这些要素能力或过程技能可以被测量出来,通过训练学生的这些要素能力,学生的科学探究能力可以得到发展。学科教学领域的研究者多持这种观点。

    后来的研究又进一步将过程技能分为两类:基本过程技能和综合过程技能,综合过程技能能被认为是对基本过程技能的综合运用。美国科学促进会推出的SAPA(Science一A Process Approach)课程列出13项科学过程技能,这13项技能又分成两大类:基本科学过程技能,包括观察、分类、应用时空关系、传达、应用数字、测量、推理、预测等技能;综合科学过程技能,包括下操作性定义、控制变量、形成假设、实验、解释资料等。

    我国实施新课程改革后,科学教育已改变过去重知识传授、轻能力培养的局面,这些科学过程技能已全面渗透到中小学的科学教材中。如,教科版的小学《科学》教材中,三、四年级注重培养学生的观察、测量、比较、交流、绘制图表、记录等基本技能,五年级注重对学生实验设计、控制变量等综合技能的培养。

    (二)科学探究能力是一种科学思维和科学推理能力

    这种观点认为,科学探究的本质是科学思维和科学推理,科学探究能力是一种科学思维和科学推理能力。这是一种心理学的研究视角。这类研究主要是在双重搜索模型的框架内进行的,此模型将探究过程划分为三个阶段:假设空间的搜索、实验空间的搜索和证据评价。对科学探究能力的研究主要集中在探究过程的后两个阶段[2],因此又有两种观点。

    一是强调个体的实验设计能力,认为科学探究能力反映在实验设计水平中。受皮亚杰的影响,研究者将被试能否使用控制变量策略,即CVS(control variable strategy)策略,作为科学探究能力的一个重要特征。在科学实验中,为探索某个变量或某些变量对因变量的影响,实验者要使其他变量固定不变,以避免这些变量的干扰,这就是变量控制策略,即在多变量设计中,要比较的两个处理中只有一个变量在不同水平上发生变化,其他变量都保持不变。

    二是认为证据评价的能力是科学探究能力的核心。给被试提供一些现成的证据让其完成推论任务,通过考察被试推论时使用的策略和推论结果的正确性来评价其科学探究能力。被试需要根据实验中得到的证据,推论某变量是或不是某结果的原因。因此推论的类型主要有:(1)包含性的推论(原因推论);(2)排除性的推论(非原因推论);(3)不确定性推论。要使以上推论结果正确、有效,就需要相应的证据评价的策略。在纯粹的证据评价能力研究中往往不需要被试去操作实验,研究者直接给被试提供一些证据,被试对研究者提供的这些证据作出评价。

    二、如何评价科学探究能力

    研究者对科学探究能力内涵的认识不同,采用的评价方法也不同。将科学探究能力看作是一系列的过程技能的研究者,多采用纸笔测验的方式进行评价;而将科学探究能力看作是一种科学思维和科学推理能力的研究者,多采用动手的任务,在学生动手完成探究任务的过程中,通过观察和事后访谈来评价。

    (一)利用过程技能纸笔测验评价学生的科学探究能力

    过程技能纸笔测验主要是针对科学探究的过程技能设计的,这类测验往往用一道题评价一种探究技能。这类测验在内容方面主要测量SAPA列出的13项科学过程技能。有代表性的纸笔测验有Smith(1986,1994)的科学过程测验,Dillashaw和Okey(1980)编制的《综合过程技能测验(TIPS)》[3]。这些测验具体又分为两类:一类同时包括基本过程技能与综合过程技能,如,Smith的测验测量了13项过程技能[4];一类只强调基本或综合过程技能,如Dillashaw和Okey的测验只测量了5项综合技能:识别变量、操作性定义、识别要检验的假设、实验设计、作图解释数据等。

    过程技能纸笔测验具有以下特点。

    1.早期的纸笔测验主要针对具体课程设计,如Walbesser于1965年开发的科学过程问卷是针对SAPA课程设计的。这类工具大约出现在20世纪60-70年代。这类测验无法迁移到其他课程,因此, 20世纪70年代后,一些研究者开发了一些与具体课程无关的通用测量工具。

    2.测验多适合团体施测,为降低阅读能力对过程技能表现的干扰,题目多以图形或表格为主、文字说明为辅,作答则采用选择题的形式。

    3.测验的适用对象以小学阶段至中学阶段的学生最为普遍。纸笔测验成本低,易于操作,用时较短,可以大样本测试,20世纪80年代已成为相当成熟的工具,此后很少有研究者再开发类似的工具,转而直接使用这类测验。

    (二)利用动手的探究任务评价学生的科学探究

    能力随着研究的深入,研究者更关注整合的探究能力,研究多采用动手的探究任务,通过口语报告、访谈、查阅学生的实验记录卡[5]等方式获得被试的探究过程资料,从而深入探讨学生在真实情境中发生的复杂的探究行为,以对其科学探究能力作出评价,以下是这类评价中常用的探究任务和观测指标。

    1.探究任务

    (1)根据探究过程中被试的自主性及任务的完整性,可将探究任务分为自我指导的探究任务和部分探究任务。自我指导的探究任务是让学生完成一个完整的实验探究任务,自己设计实验、运行实验、获得证据,然后对实验中获得的证据作出评价;部分探究任务多是针对探究活动的某个环节设计的,被试无须参与探究的全过程,如,给被试一些现成的证据,要求被试作出评价。由于部分探究任务是针对探究活动不同环节设计的,探讨不同环节所需要的能力,尽管这种分离的研究有很多优势,如可以使研究得到严格控制,但要全面系统地理解科学探究的能力,研究完整的探究过程是必须的。近期的研究开始采用自我指导的实验,即在一个完整的探究过程中研究学生的实验设计能力、证据评价能力。这种任务的好处是:第一,它更真实,与实验室及日常情境中真正的科学活动具有更多的相同特征;第二,它虽然也会产生对探究成分的孤立的理解,但最起码学生可以知道这些成分是怎样整合的,知道多数科学探究包括提出假设、设计实验、验证假设、证据评价等环节;第三,这类研究既包括策略的改变也包括知识的发展,这两个成分是相互影响的,精细的策略有利于知识的获得,正确的知识有利于策略的选择。

    (2)根据任务的真实性,可将探究任务分为动手操作的任务和计算机模拟的探究任务。动手操作的任务如Schauble的研究中用的“运河任务”[6]。近年来研究者开发了一些计算机模拟实验以代替动手的操作实验,模拟程序可以实时记录探究过程,对被试的每一步操作进行全程记录,包括对自变量的操纵、每一步操作的时间、实验结果等。这使得对探究过程的研究更加便捷和精确。

    (3)根据任务的内容,又可将探究任务分为单摆任务、弹簧任务、斜坡任务、浮力任务、天平任务等,这些都是科学探究研究中最常使用的经典任务。这类任务是真实的科学任务,但多数不需要很多背景知识,安全,容易实施,并可快速完成。

    另外,根据变量的数目,可将探究任务分为简单任务或复杂任务;根据探究任务的性质,可将探究任务分为科学领域任务和贫乏任务,等等。

    2.衡量科学探究能力的指标

    针对科学探究的不同阶段,研究者采用不同的指标来衡量学生的科学探究能力。在提出假设阶段,研究者主要考察:被试已有的信念,以及探究结束后,面对新证据其已有信念是否改变;提出假设的数量(即假设空间的搜索是否完备);假设的合理性等。在实验设计阶段,主要考察被试实验空间搜索的数量,实验设计的策略等,如Schauble的研究中运用“运河任务”,通过变化船的特征、水的深浅等变量可以产生24个变量水平的组合,也就是实验空间的数量为24,以此考察被试实验空间搜索的百分比[7]。假设空间搜索的数量和实验空间搜索的数量等指标往往用于多变量的任务,在这样的任务中,假设空间的数量和实验空间的数量要大于被试能意识到的组合数。在证据评价阶段,研究者主要关注正确推论的数量以及推论的策略。这类测验常常结合访谈和观察,比较费时、费力,成本较高,所以不适合团体施测,但这类测验能够更深入、更精细地考察被试的探究过程。

    三、启示

科研能力测试篇8

计量认证与高校人才培养、科学研究、社会服务三大功能密切相关,是高校面向社会出具检测数据的必备条件。国家计量认证高校评审组设在教育部科技发展中心,负责面向教育部直属高校开展实验室的资质认定(计量认证)的评审和监督、开展能力验证与比对、实验室管理培训、评审队伍建设、JY/T仪器方法通则标准的编写修订等事项。目前高校有68家实验室通过了资质认定。

曾艳,教育部科技发展中心网络信息处副处长,国家计量认证高校评审组组长。

走过30年的发展历程,高校分析测试中心在不断提高自身水平的同时,面临着新的机遇与挑战。新的历史时期,高校分析测试中心如何通过加强自身建设与规范化服务,为学校教学、科研与社会经济发展提供更加强有力的支撑与服务?在北京大学医药卫生分析中心成立30周年之际,记者采访了多年从事高校实验室资质认定工作的教育部科技发展中心国家计量认证高校评审组组长曾艳女士。

计量认证与检验检测市场准入

20世纪80年代,伴随着市场经济发展,我国出现了产品质量监督检验机构以及对这些机构进行考核的计量认证制度。计量认证,是指国家认监委和地方质检部门依据有关法律、行政法规的规定,对为社会提供公证数据的产品质量检验机构的计量检定、测试设备的工作性能、工作环境、人员操作技能和保证量值统一、准确的措施及检测数据公正可靠的质量体系能力进行的考核。在中华人民共和国境内,从事向社会出具具有证明作用的数据和结果的实验室应当通过计量认证。

1991年,国家教委和国家技术监督局联合发文,成立高校分析测试中心等开放实验室计量认证评审组。文件规定,国务院有关部委包括局、总公司所属重点高校综合性开放检测实验室,对外出具公证数据,需通过计量认证取得合格证书。1992年,原国家教委颁布了“高等学校实验室工作规程”,规定部委所属院校的开放实验室,由国家教委与国家技术监督局组织进行计量认证;地方院校实验室,由各地政府高校主管部门与计量行政部门负责计量认证。

分析测试中心发展与计量认证

20世纪80年代,随着我国第一个世行贷款项目―“大学发展项目”的实施,北京大学、清华大学等28所全国重点高校受益,合计购置了价值1亿美元的先进仪器设备,相关大学成立了分析测试中心,对这些“宝贝”实现专管共享,成为当时大学里最先进、最精密的大型仪器实验平台。

进入90年代,伴随着“211”“985”工程的实施,国家、部委重点实验室的建设力度加大,人、财、物向重点实验室汇集,公共测试平台的发展相形见绌。曾经风光无限的分析测试中心由于运行费严重不足,仪器逐步进入老化期,后续投入不足,陷入了发展的窘境,少数学校将校级中心变为学院、系属中心,个别学校甚至将其解散。分析测试中心进入了艰难的分化期。

大量仪器设备分散在学科重点实验室,带来的直接后果是:仪器设备闲置率高,维护不到位。突击花钱造成了盲目采购,甚至发生课题结题时,仪器设备尚未开箱的情况。如何让科研经费发挥作用,提高大型仪器的利用率,避免重复购置浪费,成为社会各界关心的话题。国家和地方政府纷纷采取行动,建立大型仪器共享平台,并出台各种办法,鼓励科研院所大专院校向社会开放大型仪器。部级平台如科技部国家大型科学仪器中心平台、教育部高等学校仪器设备和优质资源共享系统,地方级平台如首都科技基础条件平台等就是这个时期的代表。

随着“资源共享、专管共用、提高仪器使用效率”这一公共平台理念普遍被教育界、科学界接受,分析测试公共服务平台建设再次得到各学校的重视,一些学校建设了分析测试公共服务二级平台。大力发展以分析测试中心为代表的基础服务平台和以专业测试服务为代表的院级测试服务平台,较好地满足了基础测试和专业测试的公共需求。打个比方,公共测试平台如同公交车,买不起私家车的可以方便搭乘,甚至还可以享受基金补贴,大大方便了师生,提高了仪器设备的利用率。

多年来,分析测试中心立足服务学校的教学科研,凭借专业的测试服务赢得了口碑和发展空间。据2013年数据统计,浙江大学、北京大学、厦门大学、苏州大学测试中心的校内测试样品超过10万件/年,北京大学、厦门大学、中国科学技术大学年服务机时均在5万至10万小时之间。

在满足校内公共测试需求的同时,部分高校分析测试中心对社会开放,通过了计量认证评审,取得了对外提供检验检测服务的资质。目前高校评审组管理的资质认定获证实验室共68家,33家是高校分析测试中心,提供综合性的理化分析测试服务;35家是与行业密切相关的专业型实验室,提供汽车、建筑、珠宝、海洋、环保、食品、地质、纺织、软件等专业检测服务。2013年,大连理工大学振动与强度测试中心出具CMA报告7 800份,总收入超过4 000万元。东南大学、北京师范大学、浙江大学、上海交通大学、苏州大学分析测试中心的对外服务总收入均超过200万元。

高校分析测试中心在校内外的服务得到了广大师生和社会客户的肯定,大力发展公共基础条件平台已成为各界的共识,以分析测试中心为代表的高校分析测试公共服务平台又迎来了发展的黄金期。

高校分析测试中心的三大服务

中国大学三大使命是人才培养、科学研究和社会服务。分析测试中心也应该围绕着三大使命开展服务,更应该正确认识社会服务与人才培养、科学研究的关系。三者之间的关系如果协调好,是互不矛盾,相辅相成的。

1.服务人才培养

仪器分析实验操作是理工类院校学生从事科研的必修课。过硬的实验技能、良好的实验习惯将使其终生受益。高校分析测试中心仪器种类齐全,有专业的实验技术人员,很多学校的分析测试中心开设了几门甚至十几门实验课,并且通过讲座、上机培训等方式,培养可以独立操作大型仪器的学生。2013年,四川大学分析测试中心承担了6门本科生课程,14门研究生课程,开展大型仪器设备讲座15场,参加学生达1 100人次。北京大学分析测试中心培训可独立操作大型仪器的学生746名,开展大型仪器设备讲座35场,参加学生900人次。值得一提的是,中山大学分析测试中心2012年开始招收“大型仪器测试与维护”工程硕士,培养具备运用大型现代分析仪器的实验技能、先进技术方法和现代技术手段的创新型人才。2014年6月,该专业的首届10名学生顺利毕业,除了学校任职或继续学习,均在专业对口单位找到了满意的工作。

2.服务科学研究

和院系相比,分析测试中心的仪器设备不一定是最好的,但是实验人员的专业程度和服务意识却相对较高。在江南大学,虽然高效液相色谱仪在各院系十分普遍,且仪器性能大多比测试中心先进,但由于测试中心在色谱方法的开发和仪器使用技术等方面有着二十多年的经验,因而师生仍然愿意送样到分析测试中心检测,他们把测试平台液相色谱实验室当成分析过程中疑难杂症的解决场所,学生碰到问题总爱跑到中心寻求帮助。

科学研究的基础数据来自于实验,实验数据的准确性关系到科研成果的真实性。由于有质量体系的保障,分析测试中心的实验数据的可信度大大提升。计量认证管理体系通过对人员、设备、样品、环境、过程的控制,最终确保实验数据的准确性和可追溯性。一些学校领导已经充分认识到质量控制对于科学研究的重要性。以中山大学测试中心为例,该中心受学校委托开展了校内实验人员和仪器比对活动,使各实验室及时了解设备的状态、实验人员的操作水平,对不符合项进行及时纠正,排除影响实验结果的各种不利影响,保证了实验室数据的准确性,受到了全校师生的欢迎。

3.服务社会需求

实验室资质认定是一个检测市场准入制度,有了资质,意味着高校拿到了检验检测市场的通行证,可以在不同行业、不同地区的分析测试领域大显身手。

中国科学技术大学科学实验中心利用傅立叶变换红外光谱的显微红外技术,开展了微量物证的红外光谱比对的测试服务,协助安徽省内外各地公安局、交警大队和司法鉴定中心开展交通肇事案件、刑事案件和民事案件的责任确认工作。每年的测试案件约为100例。

江苏扬农化工有限公司在进行杀虫剂吡虫啉新工艺研发时遇到了一个令人头痛的副反应,伴生的副产物难以除去,影响了成品质量,对于产品出口造成了重大影响。扬州大学分析测试中心利用LC/MS,HRMS和NMR等仪器对反应混合物进行了分离和结构鉴定,在不到一个月的时间内确定了杂质结构和副反应类型,及时优化了工艺方案。目前,扬农正在将该工艺进行产业化,预计投产后可以实现年产值约5亿元。

高校实验室正在越来越多地参与国家大型工程项目。北京交通大学土木工程检测实验室承担了北京地铁的振动影响测试分析;清华大学环境质量检测中心对国家文物局石质文物保护一号工程、大足石刻千手观音抢救性维护工程提供环境监测服务;中国石油大学分析测试中心承担了国家石油运输管线防腐测试工作等;中南大学分析测试中心承担了铁道部“高速铁路大风环境对动车组运行影响研究”“动车组原型车碰撞性能研究”等任务。高校分析测试中心为国家重大项目提供了分析测试、方案研发、标准制定等服务。根据2013年统计数据,参加统计的58家资质认定获证实验室中,有16家实验室参与了国家标准的制定,占比28%。

对于高校分析测试中心来说,应该做到教学、科研、社会服务三位一体,相互促进。社会服务使科学研究和人才培养成了有源之水,为科学研究提供了成果转化和产业化的通道,为学生培养提供了良好的实践基础。社会服务要在国家的法律体系内,受到社会和市场的监督,这将有利于培养学生的责任感,促进科研人员对社会关切的回应。只要处理好校内服务和社会服务的关系,社会服务不但不会削弱高校分析测试中心的地位,更会提高高校在社会和国民心目中的地位。

高校分析测试中心发展迎来新机遇

近几年,国家先后出台多个文件,大力发展检验检测认证事业。2011年,国务院办公厅《关于加快发展高新技术服务业的指导意见》,将检验检测认证列入八个高技术服务业之一。2014年,国务院办公厅转发中编办、质检总局《关于整合检验检测认证机构的实施意见》,将通过整合机构,促使检验检测服务业做大做强,提高核心竞争力,激发市场活力。同年,质检总局、法制办、中编办下发《关于开展检验检测认证机构有关政策法规清理工作的通知》,启动相关政策法规的立、改、废,并即将修订《检验检测机构资质认定管理办法》,制定《实验室管理条例》,使得检验检测机构更加规范地在法律框架内开展检测活动。2014年,国家统计局将检验检测服务业列入国民经济统计序列,检验检测服务业成为国民经济重要组成部分。这一系列改革措施必将对检验检测认证服务业的发展产生实质和深远的影响。

高校若想在检验检测服务业改革和洗牌的时期赢得先机,首先要客观看待自身的特点,避免盲目自大。多年来,高校一直以设备先进,人员素质高著称,但经过我国检验检测市场的开放与竞争,这个局面在逐渐改变。论硬件,一些地方测试中心或者国家质检中心的设备已经赶超高校。论人员,社会检测机构操作人员均是经过系统培训取得了专业检测上岗资质,往往专一做某几个产品或参数,在操作的熟练度和规范性上胜于高校。论研发,一些大型跨国检测机构的研发力量和对市场敏锐的洞察使其占尽先机。论管理,第三方检测机构多年参与市场竞争,对质量的重视程度和管理水平远远高于高校。

那么高校是不是就要逐渐被市场所淘汰呢?曾艳处长认为,和社会检测机构相比,高校具有一些不可替代的天然优势。首先,高校不会纯粹为市场利益驱动,在检验检测公正性和客观性方面更值得信赖。其次,高校具有学科支撑优势,高校学科门类齐全,有强大的基础学科群,学科交叉优势明显,高校分析测试中心不仅仅能提供检验检测服务,而且能够提供理论研究、方法研究、产品研发与改造等上下游服务。

在当前国家大力发展检验检测行业的大趋势下,高校应该抓住机遇,发挥优势,趁势而上。曾艳处长认为,高校分析测试中心可以在以下方面有所作为:(1)以分析测试中心为龙头,建立高校科研数据质量保障体系,为科研提供可信的数据支撑。(2)整合校内检测资源,建立校级(或校院两级)综合检测服务平台,为交叉学科发展、经济建设提供综合的分析测试技术支撑。(3)成立全国性或区域性的高校分析测试技术联盟,促进仪器分析同行的交流协作,建立处理疑难、突发事件的快速响应联动机制,提高高校协同解决国计民生重大、疑难问题的技术能力。(4)发挥高校的师资优势,为检验检测认证行业的快速发展提供师资、教材、培训方面的支持,甚至可以尝试合作设立检验检测认证专业的学位课程等。(5)充分发挥高校分析测试中心研究会的作用,积极促进全国的高校分析测试中心在学术研究、质量管理、平台建设、技术创新等方面的交流与合作。

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