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摘要：本文基于农业建筑环境与能源工程校级实验教学示范中心建设的契机，结合生物质能相关理论课程教学内容和生物质能资源的研究方向，阐述了生物质能方向实验教学平台的建设思想，构建了循序渐进的三层次实验教学平台，获得了初步的建设成效。
关键词：生物质能；实验教学；平台建设；成效
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0269-02
随着社会经济的高速发展，原本单一的实验教学已不能满足市场经济对人才质量的需求。为了打破这一不利局面，近年来，各高校提出了建设实验教学中心的新思想。吉林农业大学农业建筑环境与能源工程实验教学中心于2014年获得批准成为校级实验教学中心，通过该实验教学中心的建设，将实验室进行重组，搭建起不同方向、不同层次的实验教学平台，使有限的人力、物力、财力、技术得以整合，使不同课程、不同学科之间相互渗透，在相互交流中不断提高实验教学水平，激发学生创新思想，高效利用实验教学资源，提高人才培养质量。
一、生物质能方向实验教学平台建设思路
农业建筑环境与能源工程实验教学中心主要依托农业建筑环境与能源工程、新能源科学与工程两个专业，根据专业特点以及学科优势，坚持以服务学生为本，以培养学生能力为核心，突出学科融合，以专业实验课程群的知识体系为主线，搭建不同方向、农业结合的实验教学平台。平台建设应服从农业建筑环境与能源工程实验教学中心的总体建设规划，同时结合专业建设、能力培养、创新创业活动等开展工作，秉承实用性、发展性的原则，既要切合当前实验教学中心的建设现状，又要兼顾今后的发展。
生物质能方向的实验教学平台以能源设备拆装实验室、建筑材料性能测试实验室、建筑材料准备室、生物质热化学实验室、生物质成型燃料实验室、沼气实验室、生物质常规分析实验室为依托，依据实验室原有功能，改变传统、分散的实验室建设形式，整合现有实验资源，建设功能相对完善、空間布局相对集中的不同层次的实验教学平台，具有服务相关或相近专业本科生课程基础实验、综合实验、创新研究实验的功能，实现农业建筑环境与能源工程实验教学中心的示范作用。
二、整合资源，构建三层次实验教学平台
依据生物质能资源当前利用技术的发展方向，结合专业课程建设，在生物质能方向大平台下，构建基础实验、综合实验以及创新研究实验三个不同层次的实验教学平台。三层次实验教学平台之间循序渐进，相互补充。既强调实验内容的基础性，又注重实验内容的前沿性，构成一个科学完整的实验教学系统，力求将学生能力的培养和提高贯穿于整个教学过程中。
1.基础实验教学平台。主要为验证性、基本操作技术训练等基础性实验。教学目标是培养学生掌握规范的基本實验技能和科学的思维方式，完成工程热力学、传热学、流体力学、燃烧学等专业基础课程实验教学内容以及相关检测设备的基本操作。初步掌握物质利用技术的相关实验方法和实验设计思想，强化对理论课程内容的理解。利用现有的设备如：伯努利方程仪、综合传热实验台（对流、辐射传热实验模块）、可拆装传热换热强化装置、万能压力机、红外沼气分析仪、自动量热仪、小型氢燃料电池等完成伯努利方程验证实验、不同条件下的对流换热系数、辐射换热系数测定实验、筒壁传热影响实验、流量定值控制实验、温度定值控制实验、生物质材料力学性能参数测定实验、沼气成分及含量测定实验、燃烧热值测定实验、氢燃料电池产气实验等。
2.综合实验教学平台。主要为综合性实验，涉及多门专业核心课程和专业方向课程的理论知识。实验内容、实验方法比较复杂。教学目标是培养学生综合运用知识的能力和实践技能以及初步的科学思想、研究能力和创新思维。
综合实验教学平台涵盖了与生物质能相关的专业实验室，包含了生物质能热利用技术、沼气技术、压缩成型技术和检测技术4个模块化实验教学内容。生物质热利用技术主要包括燃烧和液化技术。生物质热利用技术实验模块是通过管架式灶台柴草锅炉和自制的液化实验装置，完成不同生物质燃烧或液化的实验过程，初步检测燃烧或液化产物的成分、含量并进行相关的计算。沼气技术实验模块是通过简单自制的沼气发酵装置，对不同生物质原料进行沼气厌氧发酵，并测定其成分及含量，计算产期效率等指标。压缩成型技术实验模块是利用生物质秸秆，按照要求风干、粉碎，通过热压机完成生物质板材的压制，或通过小型及大型颗粒机完成生物质颗粒燃料的加工制造。利用万能压力机检测生物质板材基本参数指标，利用自动量热仪测定颗粒燃料热值范围。检测技术模块是通过我校设备共享平台中的大型仪器设备精确检测实验产物的成分及含量，并进行简单分析。
综合性实验涵盖的内容较多，需要时间较长，仅有的几学时实验课程学时数无法满足。因此，综合性实验项目被安排在独立的实验课程中进行，如：新能源工程综合实验课程，不与理论课程发生冲突，又能完成综合实验项目。
3.创新研究实验教学平台。创新研究实验教学包括三方面。一是学生根据所学知识结合自己的思想自行设计实验，自主选题，独立设计实验方案；二是参与完成教师相关科研项目，在整体实验研究中，开展探究性小实验研究；三是依托各种相关创新大赛，通过团队协作，开展创新研究。教学目标是培养学生自主学习的意识和能力或在教师的指导下进行科学实验、理论研究等探索。通过创新研究性实验，使学生在较为复杂的实验过程中得到更多的锻炼，培养科研能力和创新意识。
自行设计的实验项目是在现有基础实验和综合实验的基础上，结合自己掌握的理论知识和新思想，进一步深入研究。可单独进行也可进行团队合作。与教师科研项目相关的创新研究实验，主要依据教师科研项目的需求，设立相关岗位，聘用本科生参与完成科研项目。在整个聘用过程中，教师指导学生开展一些探索性的小实验研究。依托各级别的大学生创新大赛，鼓励学生根据自己的兴趣项目进行立项，并给予一定的经费资助，使学生走进实验室开展创新研究。整个实验过程以学生为主，教师为辅。引导学生自己提出问题、分析问题、解决问题，培养其创新思想和能力。 三、生物質能方向实验教学平台建设成效
通过实验教学平台的建设，为实验教学水平的提高和学生创新实验活动的开展提供了良好的条件。目前，农业建筑环境与能源工程实验教学中心为本科生开设的生物质能方向的实验项目数大幅度增加，每学期完成近1600个实验时数，培养学生近100人次。近2年，由本科生申请的多个项目在全国农业建筑环境与能源工程相关专业创新设计竞赛和不同级别的“挑战杯”竞赛、创新创业大赛中获奖。
四、结束语
生物质能方向实验教学平台的构建，为培养素质高、能力强的农业工程类人才提供了优质的实验教学环境，充分调动了学生参与实验研究活动的积极性，提高了专业课程的实验教学质量。通过合理统筹安排实验教学，附属于生物质能方向实验教学平台的实验室和实验设备利用率大幅度提高。学生通过参加各类实验课题、科研项目等极大提高了独立思考、分析、解决问题和创新研究的能力，增强了学生就业的社会竞争力。总而言之，实验教学平台的建设对学生的创新意识和能力培养发挥着重要作用。
参考文献：
[1]梁建光，鲍丽杰，李维卫.高校转型过程中实验教学中心的建设[J].实验室研究与探索，2013，32（6）：305-307.
[2]李有志，冯家勋，张永成，梁锦添，王邕，何勇强，樊宪伟.新形势下实验教学平台和基地的建设与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（8）：103-106.
[3]孙智杰，李勤，邓玉林，刘芳，曹群.加强实验教学示范中心建設为创新人才培养搭建平台[J].实验技术与管理，2014，31（3）：128-131.
Platform Construction of Engineering Experiment Teaching Demonstration Center in Local Agricultural College
—An Example on Direction of Biomass Energy
LI Song，CHEN Li-mei，WANG Qi，DONG Liang-jie，LIU Chun-hui，LI Jin-sheng
（College of Engineering and Technology Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin130118，China）
Abstract：Based on construction of Agricultural architectural environment and Energy Engineering experimental teaching demonstration center，combined biomass related theory teaching content and biomass resources in the direction of the research. The platform construction thought of experimental teaching for biomass energy was described，three levels experimental teaching platform was constructed and preliminary effects were obtained.
Key words：biomass energy；experimental teaching；platform construction；effect
关键词：生物质能；实验教学；平台建设；成效
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0269-02
随着社会经济的高速发展，原本单一的实验教学已不能满足市场经济对人才质量的需求。为了打破这一不利局面，近年来，各高校提出了建设实验教学中心的新思想。吉林农业大学农业建筑环境与能源工程实验教学中心于2014年获得批准成为校级实验教学中心，通过该实验教学中心的建设，将实验室进行重组，搭建起不同方向、不同层次的实验教学平台，使有限的人力、物力、财力、技术得以整合，使不同课程、不同学科之间相互渗透，在相互交流中不断提高实验教学水平，激发学生创新思想，高效利用实验教学资源，提高人才培养质量。
一、生物质能方向实验教学平台建设思路
农业建筑环境与能源工程实验教学中心主要依托农业建筑环境与能源工程、新能源科学与工程两个专业，根据专业特点以及学科优势，坚持以服务学生为本，以培养学生能力为核心，突出学科融合，以专业实验课程群的知识体系为主线，搭建不同方向、农业结合的实验教学平台。平台建设应服从农业建筑环境与能源工程实验教学中心的总体建设规划，同时结合专业建设、能力培养、创新创业活动等开展工作，秉承实用性、发展性的原则，既要切合当前实验教学中心的建设现状，又要兼顾今后的发展。
生物质能方向的实验教学平台以能源设备拆装实验室、建筑材料性能测试实验室、建筑材料准备室、生物质热化学实验室、生物质成型燃料实验室、沼气实验室、生物质常规分析实验室为依托，依据实验室原有功能，改变传统、分散的实验室建设形式，整合现有实验资源，建设功能相对完善、空間布局相对集中的不同层次的实验教学平台，具有服务相关或相近专业本科生课程基础实验、综合实验、创新研究实验的功能，实现农业建筑环境与能源工程实验教学中心的示范作用。
二、整合资源，构建三层次实验教学平台
依据生物质能资源当前利用技术的发展方向，结合专业课程建设，在生物质能方向大平台下，构建基础实验、综合实验以及创新研究实验三个不同层次的实验教学平台。三层次实验教学平台之间循序渐进，相互补充。既强调实验内容的基础性，又注重实验内容的前沿性，构成一个科学完整的实验教学系统，力求将学生能力的培养和提高贯穿于整个教学过程中。
1.基础实验教学平台。主要为验证性、基本操作技术训练等基础性实验。教学目标是培养学生掌握规范的基本實验技能和科学的思维方式，完成工程热力学、传热学、流体力学、燃烧学等专业基础课程实验教学内容以及相关检测设备的基本操作。初步掌握物质利用技术的相关实验方法和实验设计思想，强化对理论课程内容的理解。利用现有的设备如：伯努利方程仪、综合传热实验台（对流、辐射传热实验模块）、可拆装传热换热强化装置、万能压力机、红外沼气分析仪、自动量热仪、小型氢燃料电池等完成伯努利方程验证实验、不同条件下的对流换热系数、辐射换热系数测定实验、筒壁传热影响实验、流量定值控制实验、温度定值控制实验、生物质材料力学性能参数测定实验、沼气成分及含量测定实验、燃烧热值测定实验、氢燃料电池产气实验等。
2.综合实验教学平台。主要为综合性实验，涉及多门专业核心课程和专业方向课程的理论知识。实验内容、实验方法比较复杂。教学目标是培养学生综合运用知识的能力和实践技能以及初步的科学思想、研究能力和创新思维。
综合实验教学平台涵盖了与生物质能相关的专业实验室，包含了生物质能热利用技术、沼气技术、压缩成型技术和检测技术4个模块化实验教学内容。生物质热利用技术主要包括燃烧和液化技术。生物质热利用技术实验模块是通过管架式灶台柴草锅炉和自制的液化实验装置，完成不同生物质燃烧或液化的实验过程，初步检测燃烧或液化产物的成分、含量并进行相关的计算。沼气技术实验模块是通过简单自制的沼气发酵装置，对不同生物质原料进行沼气厌氧发酵，并测定其成分及含量，计算产期效率等指标。压缩成型技术实验模块是利用生物质秸秆，按照要求风干、粉碎，通过热压机完成生物质板材的压制，或通过小型及大型颗粒机完成生物质颗粒燃料的加工制造。利用万能压力机检测生物质板材基本参数指标，利用自动量热仪测定颗粒燃料热值范围。检测技术模块是通过我校设备共享平台中的大型仪器设备精确检测实验产物的成分及含量，并进行简单分析。
综合性实验涵盖的内容较多，需要时间较长，仅有的几学时实验课程学时数无法满足。因此，综合性实验项目被安排在独立的实验课程中进行，如：新能源工程综合实验课程，不与理论课程发生冲突，又能完成综合实验项目。
3.创新研究实验教学平台。创新研究实验教学包括三方面。一是学生根据所学知识结合自己的思想自行设计实验，自主选题，独立设计实验方案；二是参与完成教师相关科研项目，在整体实验研究中，开展探究性小实验研究；三是依托各种相关创新大赛，通过团队协作，开展创新研究。教学目标是培养学生自主学习的意识和能力或在教师的指导下进行科学实验、理论研究等探索。通过创新研究性实验，使学生在较为复杂的实验过程中得到更多的锻炼，培养科研能力和创新意识。
自行设计的实验项目是在现有基础实验和综合实验的基础上，结合自己掌握的理论知识和新思想，进一步深入研究。可单独进行也可进行团队合作。与教师科研项目相关的创新研究实验，主要依据教师科研项目的需求，设立相关岗位，聘用本科生参与完成科研项目。在整个聘用过程中，教师指导学生开展一些探索性的小实验研究。依托各级别的大学生创新大赛，鼓励学生根据自己的兴趣项目进行立项，并给予一定的经费资助，使学生走进实验室开展创新研究。整个实验过程以学生为主，教师为辅。引导学生自己提出问题、分析问题、解决问题，培养其创新思想和能力。 三、生物質能方向实验教学平台建设成效
通过实验教学平台的建设，为实验教学水平的提高和学生创新实验活动的开展提供了良好的条件。目前，农业建筑环境与能源工程实验教学中心为本科生开设的生物质能方向的实验项目数大幅度增加，每学期完成近1600个实验时数，培养学生近100人次。近2年，由本科生申请的多个项目在全国农业建筑环境与能源工程相关专业创新设计竞赛和不同级别的“挑战杯”竞赛、创新创业大赛中获奖。
四、结束语
生物质能方向实验教学平台的构建，为培养素质高、能力强的农业工程类人才提供了优质的实验教学环境，充分调动了学生参与实验研究活动的积极性，提高了专业课程的实验教学质量。通过合理统筹安排实验教学，附属于生物质能方向实验教学平台的实验室和实验设备利用率大幅度提高。学生通过参加各类实验课题、科研项目等极大提高了独立思考、分析、解决问题和创新研究的能力，增强了学生就业的社会竞争力。总而言之，实验教学平台的建设对学生的创新意识和能力培养发挥着重要作用。
参考文献：
[1]梁建光，鲍丽杰，李维卫.高校转型过程中实验教学中心的建设[J].实验室研究与探索，2013，32（6）：305-307.
[2]李有志，冯家勋，张永成，梁锦添，王邕，何勇强，樊宪伟.新形势下实验教学平台和基地的建设与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（8）：103-106.
[3]孙智杰，李勤，邓玉林，刘芳，曹群.加强实验教学示范中心建設为创新人才培养搭建平台[J].实验技术与管理，2014，31（3）：128-131.
Platform Construction of Engineering Experiment Teaching Demonstration Center in Local Agricultural College
—An Example on Direction of Biomass Energy
LI Song，CHEN Li-mei，WANG Qi，DONG Liang-jie，LIU Chun-hui，LI Jin-sheng
（College of Engineering and Technology Jilin Agricultural University，Changchun，Jilin130118，China）
Abstract：Based on construction of Agricultural architectural environment and Energy Engineering experimental teaching demonstration center，combined biomass related theory teaching content and biomass resources in the direction of the research. The platform construction thought of experimental teaching for biomass energy was described，three levels experimental teaching platform was constructed and preliminary effects were obtained.
Key words：biomass energy；experimental teaching；platform construction；effect