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探究型实验教学探索与实践

2019-03-18吴琼王文欢刘海龙任洪波

教育教学论坛 2019年9期
关键词:应用型人才多元化实验教学

吴琼 王文欢 刘海龙 任洪波

摘要:实验教学是培养应用型本科人才的重要途径之一。传统验证型、低水平重复性实验模式已不能满足创新性、应用型人才的培养要求。文章提出了构建“多元化探究型实验教学”模式的必要性和重要意义,并就其实现路径提出了几点意见和构想。

关键词:实验教学;应用型人才;多元化;探究型

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)09-0139-02

为了培养适应社会需求、技术实践能力较强的应用型人才,应用型本科新型教育模式应运而生。应用型本科重在“应用”二字,是一種新的本科教育模式的探索,以培养学生实践应用能力为主线,因此其核心环节为实践教学,而实验教学则是其最重要的形式之一。本科实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,也是提高学生就业竞争力的重要途径。然而,目前许多高校重理论轻实验的现象普遍存在,实验教学无论从师资配备还是经费倾向等方面都相对薄弱。近年来,为强化应用型人才的培养,国内外高教界越来越意识到实验教学改革的重要性,并不断地实践和探索。

随着实验教学改革的不断深入,我院传统验证型、低水平重复性实验模式已越来越不能满足创新性、应用型人才的培养要求。因此,为培养学生的创新实践精神,兼具综合性和设计性的探究型实验应得到大力倡导和开展[1]。探究型实验注重从学生已有经验出发,通过合作学习,培养学生探究未知世界的积极态度。其目的在于增强实验教学中的自主性、研究性和探索性,把学生置身于动态的、开放的、生动的实验教学环境中,通过自主探究,了解现象、掌握规律、参与并体验知识的获得过程,从而培养学生为解决某个问题所进行的信息收集、信息处理、信息活用和信息交流的能力,最终实现学生综合素质的提升和创新人才培养的目标。

“多元化探究型实验教学”模式以培养学生的实践能力和创新精神为核心,充分调动学生的学习积极性,帮助学生全面培养主动参与、乐于研究、勤于思考以及信息收集和处理的能力。同时,通过探索并实践新的实验教学模式,不断深化实验教学体系,从而最终推动我院实验教学的改革和教学质量的提高。

一、开发高质量实验项目

目前本科实验项目大都为基础验证型实验,如流体力学实验中的伯努利能量方程实验、沿程阻力实验和局部阻力实验等,实验原理相对简单,操作步骤相对容易,只满足于最基本知识点的掌握和验证,仅适合部分基础较差、动手能力较弱的同学。而对于动手能力较强、求知欲较高的同学则存在很大局限性,严重抑制他们探索科学知识的热情、积极性和主动性。因此,实验项目的设置应遵循因材施教的原则,针对不同基础和兴趣的学生,开设难度等级不同的课程,多多益善。

针对上述问题,除已有基础性实验,有必要开发几套结合学科发展和实践应用、且具备较强综合性和应用性的高质量实验项目,使学生了解并掌握相关学科的最新研究动态和前沿课题,同时培养学生对相关学科的研究兴趣,挖掘其研究潜力。通过开设形式多样,内容丰富的设计型、综合型和创新型实验,不仅充实了理论教学和实验教学的内容,还能使本科生在起步阶段就能接触和使用世界上较先进的仪器设备,了解最先进的技术,对培养学生的实践和创新能力有极大的促进作用,从而全面提升本科教学水平。

二、增设创新实验室

自国务院总理李克强在夏季达沃斯论坛上发出“大众创业、万众创新”的号召,创新能力培养的重要性被提升到前所未有的高度。大学阶段是培养创新型人才的关键时期,而大学生创新能力的培养也是现阶段我国高等教育面临的最为重要和迫切的任务之一。在此背景下,有必要在本科实验环节中专门设立创新实验室[2],并努力打造成为培养创新型和应用型人才的孵化平台。

专设创新型实验,可有效克服传统教学中的弊端,为学生提供自主发展和实践锻炼的空间和平台。创新实验题目的设置可灵活选择,针对人才培养的多样化目标,经常更新换代。实验主题的设置可从以下几方面考虑:(1)学生在学习和研究过程中,独立思考、自主性探究课题;(2)教师科研过程中凝练出来的关键科学问题;(3)面向实际工业生产和生活中存在的技术需求。具体实施过程中,可设立专门的创新型实验中心,由指定的专门教师对创新实验室进行管理,全天候向学生开放。此外,在创新实验中班级的概念应当逐步被淡化。根据课题的复杂性和实际需要,研究团队可由不同年级、不同院系协作完成。

三、建设校企联合实验室

应用型本科人才的培养要求我们要更注重培养学生的应用能力和实践能力,高校实验室则是培养学生动手能力和实践能力的主要基地。高校培养优秀人才的最终目标是向企业输送,让他们在各自岗位上能够发光发热。反之,对于企业来讲,实验室是企业研发新产品和技术创新的不可或缺的主要场所,是提高企业创新能力和核心竞争力的重要组成部分。因此,企业需要大量应用型、技能型专业人才的同时,也需要建设高水平的实验室。综上,高校积极与企业合作是培养应用型人才的一个捷径,应在有条件的情况下建立校企联合实验室[3],以期推动本科实验教学水平的同时,创造校企双赢。

校企联合试验室的建设是促进应用型人才培养的一条有效途径,有助于我国高校深化教育改革,并大幅度提高教学质量。对于高校来说,校企联合实验室可使得学生的实践能力能得到更好的培养,利于学生把课堂上学的理论知识转化为实际动手能力。同时,校企联合实验室也是连接高校与社会、企业的纽带,是应用型大学服务行业与地方经济的前沿窗口。对于企业来说,通过建立校企联合实验室,企业可以把生产实践中遇到的实际问题直接拿到校企联合实验室,与大学师生一起联合攻关,产学融合。因此,校企联合实验室是大学开展应用性研究的重要平台,在这里产学研三方可以针对企业实际问题开展联合研究,优势互补、各施所长。

四、创新性实验教学手段

除以上硬件条件,创新性实验教学模式的探索也应该体现在具体的教学手段上。传统的演示教学模式,教师对实验过程的讲解过于详细,教学方法缺乏灵活性,从而抑制了学生主动思考和敢于创新的能力。应当本着“教师为主导,学生为主体”的原则,教师无需进行详细的讲解,从问题出发,提出问题,然后让学生通过自学、实际操作和结果分析对问题进行求

解[4]。这样不仅激发了学生的学习兴趣,也培养了他们自己分析和解决问题的能力。

另一方面,目前实验课程普遍不受重视的原因之一是在课程体系上,部分院校的实验教学仍然从属于理论教学[5],不独立设课时,严重制约了实验室的建设和发展,也导致学生对实验课程积极性不高,“重理论而轻实验”。因此,为培养高水平应用型人才,实验课程应当从理论教学中分离出来,独立设课,学分可设为1—2个学分。通过独立设课,可对学生实验成绩进行考核和评定,从而大大提高学生对实验课程的重视,提高实验教学质量。

五、结语

为培养实践能力较强的应用型本科人才,实验教学是不可或缺的一项重要环节。然而,目前实验教学课程设置单一,严重制约了学生的创新能力和探究能力的培养。随着高等教育改革的不断深入,以及高水平应用型人才培养的迫切需求,应当从以下几方面探究实验教学的改革:开发高质量的实验项目,增设创新性实验室,有条件的情况下建立校企联合实验室。同时,除以上硬件条件,实验教学模式也需要不断地进行改革和探索,以适应应用型本科人才的培养目标。

参考文献:

[1]王颖,曾霞,范芳,周天.“综合型—设计型—研究型”实验教学模式的探索[J].实验科学与技术,2012,10(6):44-46.

[2]戎瑞,吴正人,张磊,董帅.“流体力学及泵与风机”创新性实验研究[J].实验室科学,2017,20(1):10-12.

[3]魏小锐,李阳苹,赵维佺,陈杨杨.面向应用型人才培养的校企联合实验室建设与实践[J].实验室研究与探索,2015,34(2):231-234.

[4]孔祥强,李瑛,杨前明.“教、学、做”一体化模式在课程实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2012,29(1):26-29.

[5]梁延鹏,曾鸿鹄,李艳红.基于实践能力培养的流体力学实验教学改革[J].当代教育理论与实践,2012,4(11):155-157.

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