国家级实验教学示范中心年度报告 （2016）

学校名称

西南交通大学

中心名称

材料科学与工程国家级实验教学示范中心

中心主任

朱旻昊

联系电话

028-87600723

Email

zhuminhao@swjtu.cn

一、学校政策与措施（学校相关政策与措施，包括制定的新政策、采取的新措施、投入的专项经费等）

本年度学校顺应世界经济深刻调整、新一轮科技革命风起云涌、高等教育革故鼎新的历史潮流，秉持“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念，全面深化改革，推进依法治校，深入推进“双一流”建设，积极拥抱“双创”和“互联网+”，主动对接“一带一路”、长江经济带、成渝经济区等国家战略和区域发展战略，进一步落实了学校“关于进一步加强本科教学工作提高教学质量的若干意见”等一系列政策和措施，规定了所有教授必须参加本科教学，尤其鼓励理论课教师参与到实验和实践教学，并专门开展了实验教学检查及实验教学质量效果评价督查等工作，这一系列政策和措施的深入贯彻落实，进一步推动了示范中心教学工作的顺利开展以及教学资源的进一步优化。

在中央高校修购计划中，大幅度提高了对本科创新性实验教学的投入，并把国家实验教学示范中心作为重点支持项目进行建设。2016年度，本示范中心共计获得约1000万的建设经费。

二、中心建设与发展（包括实验教学改革与创新、实验队伍培养与建设、资源信息化建设及共享，特别是创新性实验项目建设情况；）

1、实验教学改革与创新

以“夯实基础、激发兴趣、增强素质、掌握技能以及培养国际化视野和探索创新能力为核心”的实验教学理念为出发点，以现有实验教学模式体系为基础，以实践创新能力培养为目标，完善材料类人才实践创新能力培养模式框架设计，确定不同层次能力模块的培养目标、内容体系和培养手段，完成多层次能力培养模块实验教学体系和教材建设；探索创意教学、本硕博组团培养和产学研结合的实践教学新路子，从而深化教学科研融合的多层次材料类人才实践创新能力培养新模式。

1.1 构建大型综合实验

以激发学生的兴趣为前提，适应学生多元化培养的需要，建立贯通整个本科学习阶段的实验培养模式，从演示实验、预备实验、基础型实验、综合设计型实验到个性化实验项目、科研项目实验内容贯通，以及从基本能力、综合能力到工程实践和科研能力的能力贯通培养模式。

提高探索创新型和工程实践型等大型综合实验比例，以材料科学前沿研究课题和国家经济发展需求为指南，依托广大教师所承担的纵向科研项目和横向工程应用课题，从内容、研究方法和手段上设计大型综合实验，探索本硕博共同参与大型实验的培养指导机制， 旨在引领学生全面接触材料学科的前沿研究课题、 实际工程项目和生产实践活动，增强学生解决实际工程问题和科研创新能力。

1.2 创新教学方法和手段

探索创意教学新模式，打破枯燥的课堂教学手段。创意教学是索以学生自主学习和探索为主的全新教学方法，区别于传统教师为主导灌输型的课堂教学方法，鼓励学生主动参与，在现场实景或模拟的现场实景解决真实应用问题。

贯彻本硕博组团熔融的多层次材料学科人才实践创新能力培养模式，组成包括本科生、硕博士研究生为团队的项目组，实行以实际课题和工程项目为目标、围绕实验项目的导师负责制，实施师徒式手把手的传帮带模式，结合现场实景教学和指导，推动本硕博不同层次学生的团队合作，培养学生协作学习、发现和解决问题能力。

探索以“学生为本”的先进教学手段，利用现代化技术成果，建立虚拟实验平台；利用网络技术建立实验管理平台和学生自主学习平台；采用多媒体技术、电子教案、实验教学视频等现代化手段提高实验教学质量和教学效率，激发学生的学习兴趣。

建设完善融合理论和实验学习为一体的学生学习中心，学生在学习中心可以及时获取材料理论课学习和实验课学习的相关资料，通过学习中心提供的大量资源和常用设备仪器进行自主学习。同时方便了学生与教师的交流。

建设开放式、共享式的教学实验平台，核心是培养学生的自主学习能力，材料实验中心的每个材料实验项目的软硬件资源，对全校和社会开放，不仅作到了时间上开放，而且在教学内容上也开放，使教学内容在时间和空间上得到延伸，学生能够充分利用这个实验平台的资源，自主地学习和掌握实验教学内容。

1.3 实验教材和课件建设

实验教学始终保持现代材料科技发展需求相适应，教学与科研紧密结合，将科研成果、教学改革成果及时转化为实验教学资源，在不断增设实验项目过程中，充实和更新实验教学内容，特别是增设与国家高速客运专线建设、能源材料、生物医学材料、高性能材料、材料表面工程技术、结构服役安全评价等国家重大交通需求相关的实验项目和内容，完成相关实验项目的实验教材建设；采用多种先进表达形式完善课件建设，包括采用数字化仿真技术、多媒体技术、电子教案、实验教学视频、网上虚拟实验等现代化手段制作课件，以提高实验教学质量和教学效率。

1.4 校企共建创新模式

鉴于大学毕业生的就业的主要渠道是企业，大多数情况是企业难于接受大量学生正在进入企业生产线开展实践活动， 因此， 探索校企共建生产实践型基地具有重要的意义。

具体措施如下：

（１）利用部分国家资金引导企业投入，推动校企合作生产实践基地；

（２）推动企业高端人才进入学校共同指导学生的实践学习活动， 建立学校/企业双导师制度；

（３）与企业签订联合培养合作协议，一方面企业导师到学校共同指导学生，另一方面学生也进入企业真实生产环节践行工程实践活动，提高学生的从事实际工程项目的能力。

2、实验队伍培养与建设

实验教学队伍不仅肩负着实验教学、实验室安全管理、设备管理与维护等方面的重任，而且在提高实验教学质量、培养高层次应用型人才等方面的作用是必不可少的。因此，建设一支素质优良，结构合理的实验队伍是材料实验中心建设的首要任务。在实验教学师资队伍的建立中，以高标准建设教师队伍，积极鼓励学术水平较高、教学经验丰富、具有团队精神的教师参与实验教学、实验课程改革和实验室建设。不仅要求团队负责人具有教授职称、丰富教学科研经验，而且要求团队成员学历、职称和年龄结构合理，具有新观念新、高素质高和强的实验教学能力。实验教学团队通过经常性开展实验教学研讨、观摩、经验交流，探讨实验教学中的问题和不足，共享教学资源。同时，通过课程教授、客座教授与专职实验队伍相结合的建制，使实验中心的师资和水平得到强有力的提高；在制度上推进非专职实验系列教师参与实验室教学实验任务。

在现有基础上加强实验教师队伍建设和人才培养，具体措施如下：

（1）实验教学中心对实验队伍培养方式采用能力培养为主，学历培养为辅。鼓励有相关行业半年以上经验的优秀人才加入到实验教师队伍中来；

（2）加强新教师岗前培训和青年教师规范化培训，引导青年教师在职攻读博士学位，出国深造，加强与先进企业合作，探索教师到企业实训的培养模式；

（3）鼓励教师参加各种形式的学习和交流，其内容包括实验教学中心建设、实验教学新课程体系建设、数字网络显微互动培训、安全培训等，以开阔教师的视野，升华教学理念，提高教学水平；

（4）实验教学中心将在注重教师业务素质培养的同时，注重教师的思想素质和职业道德培养，把教书育人和师德建设作为教师培养的重要内容；

（5）逐步建立教师与技术人员培训制度，定期对实验教学任务、实施过程、教学难点、教学方法、手段、技术改革等方面进行培训，使每一个参加实验教学的人员都能熟悉实验教学全过程和具体要求，保证了实验教学的顺利进行；

（6）实验中心将设立教授岗和技术工人岗，建立结构合理、梯度合理、有层次的高效高质量的实验室队伍；

（7）充分结合学校的岗位聘任制度、人才引进政策，聘用和引进高水平，能力强的人才，充实提高实验教学队伍，促进实验教学中心工作的可持续性发展。

（8）加强对外交流与合作，有计划选派实验技术人员到国内知名院校交流与进修或参加各种研讨会，吸取先进的实验室管理经验，并结合本校实际情况，取长补短，化为己有。 对负责大型贵重仪器的实验人员， 可外聘本领域的专家学者开设相关专题讲座，加强实验师资队伍的内涵建设，不断提高学术水平和实验教学技能。

（9）实施“实践教学名师”遴选制度。 选拔实践教学理念先进，在实践教学和实验室建设中业绩显著，实验教学质量高的教师成为实验教学名师。在全校范围内形成重视实践教学，努力提高实践教学质量和人才培养质量的良好氛围；

（10） 学校预算中增设实验室队伍建设专项基金， 确保实验室队伍建设目标的实现。

本年度，共计三位实验室系列教师完成了博士学位的答辩；此外，还有一位实验室系列老师获得西南交通大学“闪亮之星”荣誉称号（全校共2名）。

3、资源信息化建设及共享

在现有实验室条件下，基于网络环境下构建实验室信息平台，包括专用网站、精品课程网站、多媒体课件、工具软件、网上虚拟实验等手段，研制开发智能型远程材料科学与工程实验教学预习、虚拟实验软件和实验报告自动批改系统等，确保实验中心对学生实验教学进行质量评价，对教师实行教学督导，开展讲课竞赛，举行业务培训，不断提高实验教学水平。同时，对实验教学设备和实验室安全加强管理，确保完好。

针对每个实验项目的课程特点制作网络预习模块、网上讨论模块、实验原理与操作PPT、实验指导视频影像等，做到实验前有预习、实验操作有指导、实验步骤有演示、实验过程和结果有监管、实验成果有讨论，多手段强化实验教学效果。

利用现代信息技术，实现实验教学的网络化、实验室管理的信息化和智能化。安装指纹识别注册系统，学生通过指纹进入实验室，指纹识别注册系统自动进行学生实验信息（到达离开实验室的日期和时间、所用的设备台号等）的管理。配备视频管理与监视系统， 这些系统在实验室开放时间作为教学管理系统， 在夜间监视实验室作为安全系统。利用网络与数字信息，突出学院特色，建设特色鲜明且不同类别的虚拟实验教学课程，争取在未来的实验教学虚拟资源中占有一席之地。

4、创新性实验项目建设

中心全年共计开设51门次实验课程，实验项目258个，参加学生共计12827人，其中综合设计型实验占比为61%。在创新性实验项目建设方面，中心鼓励全院所有老师参与到面向全校所有年级所有专业开放的创新性实验项目建设中来，共计指导国家级大学生科研训练项目计划共计10项，省级大学生科研训练项目计划共计12项，校级大学生科研训练项目计划共计32项，个性化实验项目60项，工程实践项目28项。在创新性实验方面，共计新开设“荧光光度法测定多维葡萄糖中维生素B2的含量”“ECG前置滤波电路的设计”等实验共计13项。

5、中心硬件平台建设

全年完成了材料实验教学示范中心设备购置项目424.69万元、材料加工平台实验设备购置434.5万元、材料测试平台升级改造实验设备购置132.93万元共计近1000万设备的购置，进一步完善中心的硬件平台建设。

6、实验室安全建设

•    全年进行大规模安全培训共计4场，参与学生437人；

•    全院本科生及研究生中开展实验室安全教育的主题班会；

•    定期实验室安全检查，每月上报实验室安全自查报告；

•    新建两个危化品库房，完善危化品的购买、储存、申领、使用上报等制度。

三、示范与辐射（包括国内外交流与合作、对外师资培训等）

1、2016年7月参加1次四川省科技创新科技奖励大会暨系统推进全面创新改革试验工作会议；

2、2016年7月在西宁参加第十五届全国金相与显微分析学术年会；

3、2016年7月派出2人在银川参加高等学校材料学科国家级实验教学示范中心学科组会议暨虚拟仿真实验教学研讨会；

4、2016年7月参加国家级实验教学示范中心双创培训1次，并颁发有证书；

5、参加教师发展中心的岗位培训2次；

6、2016年9月，派出2名老师在贵州参加第六届全国大学生金相技能大赛竞赛委员会第一次全体会议；

7、2016年10月派出1名老师在北京帕纳科第十四届用户X射线分析仪器技术交流会；

8、2016年11月，中心组织了材料学院从事生医、成型、高分子、金材实验教学科研工作的老师和学生参加了“高校实践教学改革与人才培养模式创新系列活动暨第48届全国高教仪器设备展示会”，参与了“高校实验室安全管理论坛”、“ 虚拟仿真实验教学示范中心建设经验交流会”、“‘万人计划’教学名师大讲堂”、“ 创新创业及大学生能力展示专场活动”、等系列活动；

9、负责编写了“数字化金相显微互动实验教学群”本科实验教学典型案例，进入教育部高等学校实验教学指导委员会征集具有显著的实验教学效果和显明的特色的实验教学案例，形成《高校本科实验教学典型案例》汇编；

10、全年主办4个院级实验实践科创类赛事，参加了5个全国性大学生专业大赛；

11、2016年中心共计接待了十几所兄弟高校的参观来访。

四、成果与效果（推动学校实验室建设和实验教学改革、加强学生能力培养、提高高等教育质量所产生的成果和效果）

（一）教改项目：

  本年度示范中心共申请建设12项校级教改，承担2项省级建设

（二）教改论文：

1.    陈 松，朱德贵，楚龙晟.材料科学与工程专业学生实践教学质量改善途径探讨，中国现代教育装备，第243期，2016年6月，60-63

2.    常向荣， Sandwich教学法在高等生物医学工程中的应用，教改论文，已接收

3.    医疗仪器与人类健康通识教育探索与实践，川渝通识教育，2016.11  189-192。

4.    生物医学工程系统化实验教学探索与实践 实验室科学与实践，2016（5），

5.    易锦，核心正刊《教育》发表教学论文一篇，

6.    尹冬弟，权高峰，“基于项目学习的课程设计改革及教学效果评估”，西南交大学报增刊，2016。

（三）教学成果：

1.      研讨课的内容涉及与氛围营造的研究与实践，以《高分子与现代生活》课程为例，王勇；教学模式与教学方法改革类；

2.      生医专业创新型人才培养模式的架构与实践，卢晓英，人才培养模式改革类；

3.      材料成型及控制工程国际工程教育认证专业建设，陈辉，实践创新与综合类；

4.      应用创新型材料类人才培养的实践教学体系的构建与实践，卢晓英，实践创新与综合类。

（四）实验指导书：

编写《焊接方法与设备综合实验》、《焊接性及焊接冶金综合实验》、《焊接基础实验I》、《材料热处理实验》、《工程材料学实验》、《工程材料实验》、《金属材料力学性能实验》、《材料物理性能实验》、《生物医学电子与传感技术实验》、《信号与系统实验》等指导书共计12本。

（五）实验竞赛：

1.    第四届“蔡司.金相学会杯”高校大学生金相大赛，获一等奖1名，二等奖1名，三等奖2名，王良辉获优秀指导教师称号；

2.    第二届“标乐·金相学会杯”全国高校大学生材料综合技能大赛中获得三等奖1名；

3. 第五届“徕卡杯”全国大学生金相技能大赛获得二等奖2名，优胜奖2名；

王良辉获优秀指导教师称号；

4. “法尔胜杯”中国大学生材料热处理创新创业大赛总决赛中获得二等奖5名；

5.首届失效分析大奖赛，获一等奖1名，二等奖1名，王良辉获优秀指导教师称号；

6. 关于“材料显微结构的制样、表征技术虚实结合的实验教学建设”获得2016年度高等学校虚拟仿真实验教学资源建设成果三等奖。