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深化实验教学改革,提升人才培养质量

2014-04-08胡钧铭

实验科学与技术 2014年4期
关键词:实验室创新能力实验教学

胡钧铭,李 磊

(西华大学 交通与汽车学院,成都 610039)

深化实验教学改革,提升人才培养质量

胡钧铭,李 磊

(西华大学 交通与汽车学院,成都 610039)

分析了创新能力的基本特征和实验教学在大学生创新能力培养过程中的重要作用,指出了传统实验教学体系在创新人才培养中的不足。提出更新实验教学理念,完善实验教学体系,革新实验教学内容,创新教学方式,探索教学管理新模式,改进实验教学评价体系,从而改革实验教学,以实现创新型人才培养,提升人才培养质量。

实验教学;教学改革;创新人才;人才培养

实验教育教学是高等学校人才培养体系的有机组成部分,不仅能有效提高学生的积极性与主动性,弥补理论教学环节中存在的不足,而且是培养学生实践动手能力以及创新意识、创新思维和创新能力的重要途径之一[1-3]。

随着本科教学改革与质量工程的深入实施以及国家对中西部地区高校教育经费投入的逐步加大,地方高校的实验教学仪器设备等基础条件得到极大改善,实验教学水平也显著提升。尤其是一批国家级实验教学示范中心发挥的示范和带动效应,极大地促进和提升了地方高校实验教学改革的质量[4-6]。

进一步厘清实验教育教学的意义,梳理实验教学内容,探索实验教学规律,推进实验教学和人才培养的机制与体系创新,形成有利于创新性人才成长的培养体系,满足经济社会发展对人才的需求,仍然是高等学校实验教育教学改革的迫切任务。

1 实验教学改革的必要性

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》明确提出提高自主创新能力、建设创新型国家。今后一段时期内,在“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的指导方针下,我国科技工作仍以提高自主创新能力为核心,以促进科技与经济社会发展紧密结合为重点。提高自主创新能力已摆在全部科技工作的突出位置,而提高自主创新能力的关键在于人才。

高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。在创新型人才培养,促进经济社会转型发展方面起着基础性和先导性的作用。全面提高高等教育质量,努力培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才是加快转变经济社会发展方式,建设创新型国家的必然要求,也是时代赋予高等院校人才培养的重大命题。

创新是民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。创新具有继承性、求异性、超前性、灵活性、风险性和实践性,其不仅表现在现实事物当前状况的更新与改变,更体现在创造新事物替代旧事物。创新的本质是突破,目的在于发展[7]。

创新能力的造就实质上是对发现问题解决问题能力的培养。创新能力的高低取决于基础技能与知识的掌握程度以及创造性思维能力的高低。创新的前提是继承,离不开广博扎实的基础知识。知识是创新的必要条件,创新除了具备知识和技能的储备外,更需要掌握创新思维方式[8]。

创新思维方式主要来自后天对思维品质的训练。创造性思维活动不单有逻辑思维、智力因素的作用,而且还有非逻辑思维(例如直觉、想象、灵感等)、发散思维与非智力因素的协同、补充与融合[9]。爱因斯坦就曾认为想象力比知识重要,是推动进步的源泉。

高等院校实验教学不仅能有效训练学生对现象的观察能力,而且能训练学生通过对观察结果的总结,进而找出事物之间的联系规律并使之上升到理论解释的能力。这些观察、发现问题的能力,对信息的收集、整理、分析、加工、归纳和推导能力以及联想、想象、顿悟等非理性因素都是创造性思维的重要组成部分。在观察—总结—再观察—再总结的循环往复中,认识不断螺旋上升,同时创新精神和创新能力在每一个阶段必然会不断提升[10]。

当前,虽然地方高校实验教学硬件水平不断得到提升,但高校的实验教育教学在着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力方面仍不容乐观,突出表现在以下5个方面。

1.1 实验教育教学观念落后

忽视实验教育教学对人才培养所起的作用,视实验教学为理论教学的辅助手段,部分领导甚至抱有“没有实验教学,学生照样毕业”的陈旧观念。这种重理论轻实践的理念使实验教育教学未能纳入整个学科建设的高度统筹规划,始终处于高校教育教学工作的附属地位。

1.2 实验教学体系不完善、教学内容陈旧

实验教学体系普遍缺乏顶层设计,未能构建对学生技能和创新能力培养的系统思路,没有形成或设计出以能力和创新精神培养为导向的实验教学体系[11]。

实验教学内容多集中于对一些原理和现象的演示或者验证,以加深学生对理论知识的认知和理解。设计性与综合性实验的缺乏使学生得不到动手能力和创新能力的训练[12]。

1.3 实验教育教学方法单板陈旧

实验教学以教师讲解实验目的和原理,示范仪器设备的操作要领,学生则按照实验指导书上的实验步骤和老师的示范按部就班地去完成实验。这种“填鸭式、齐步走”的教学模式使学生处于被动,在实验项目选择、实验步骤的制定以及实验仪器设备组织上缺乏主动性和自主性。

1.4 实验成绩评价体系单一

实验成绩的评定主要由平时成绩和实验报告构成。平时成绩主要依靠学生签到的方式进行考核,实验报告成绩则主要根据学生实验报告进行评分。这种评价方式势必造成部分学生不重视平时实验操作,甚至出现上课缺勤以及靠他人顶替签到和抄袭实验报告却得到好成绩的现象[13]。

1.5 实验管理体制落后

实验室管理体制与机制不适应高校教育教学的需要,集中表现在“对物”和“对人”两个方面。

对物,实验室建设缺乏系统规划和科学论证。这种“低水平、重复性”实验室建设突出表现在:设备采购往往缺乏论证,通常采用相关人员商量决定或出于人才引进配套或某项科研项目需要。这种前瞻性和综合性考虑的缺失往往造成设备因配套不足、科研项目结题或者维护成本过高使用效率低下甚至出现资源闲置的现象;采购中盲目追求高、精、尖设备,甚至有“突击花钱”的倾向。

对人,实验教职人员被看成教学“辅助”人员,没有被视为师资队伍的主流;由于缺乏给予实验技术人员合理的定位和良好的发展政策,引进优秀人才和留住优秀人才都很难。

2 实验教育教学改革的思路

作为人才培养的重要环节,实验教学不仅是理论教学的重要补充,而且对学生的实践操作能力、分析与解决实际问题的能力、科学思维方法以及严谨工作作风的养成等都起着重要的作用。实验教育教学的改革是创新人才培养的必由之路。

2.1 更新实验教育教学理念

教育思想和理念是引导教育教学变革的先导,实验教育教学的改革必须彻底摒弃传统重视知识传授轻视实践教育的教育教学观念;抛弃理论教学与实验教学的主从关系认识,将课堂讲授与实验教学视为两个相互独立、相互依存、相互促进与相互发展的教学环节。

教育主管部门和领导不仅应看到理论教学的系统性和深刻性,实验教学的直观性和实践性,更应认识到实验教学中所蕴含的综合性和创新性的人才培养价值。只有让学生在科学的研究和教育中去体验科学的生活,理解这些知识成果所使用的方法、大脑的运作和逻辑的机制,学习科学的思维,获取科学的心智习惯,才能用科学的方式真正从容地面对和应付一个复杂多变和难以预测的现实世界的挑战[14]。

2.2 完善实验教学体系,革新教学内容,创新教学方式

实验教育教学应纳入人才培养体系进行通盘考虑和顶层设计。围绕人才培养目标,依据实验教学自身的规律,借鉴以往教学经验,优化课程设置,系统科学的构建各专业人才实验教育教学体系。

实验教学内容是人才培养的重要载体和途径。为了更好地培养学生的创新意识与能力,在实验内容的设计上,应依据不同阶段、不同培养目标设置实验教学内容,将实验教学内容按基础型实验、综合设计型实验和创新研究型实验三个层次对实验项目进行优化与组合。

教学方式是实现教学目的完成教学任务的方法与手段。探索新型教学方式,就是要从根本上激发学生学习动机,调动学生的学习积极性。通过创新教学方式。例如,在教学中引入竞赛等,变单板的“填鸭式”教学过程为“学生为主体,教师为主导”的开放式教学模式,重视学生的自主独立,强调学生积极主动的发现和探索。

同时对不同类型实验应区别对待,改单一实验为分层实验的模式,基础型实验采取“跟着走”,让学生掌握做实验的基本方法;综合型实验“引导走”,以培养学生主观能动性和独立操作的能力;创新型实验“自主走”,培养学生综合运用知识进行研究型实验。

2.3 改进实验教学评价新体系

实验教学评价体系是实验教学质量的评价和监控机制。目前的评价体系中,学生的实验成绩是依据学生的实验报告及平时实验的印象分评定的,未能科学正确地评价学生的各项能力和实际情况。

实验成绩除由实验报告成绩和平时成绩组成外,可以在实验中增加采用笔试、口试和实际操作水平相结合的方法综合评定。既能调动学生参与实验的积极性,又能开发其创造性思维潜能[15]。

实验教学评价体系的改进和完善,切忌千篇一律的评价指标体系。基础型实验重在学生对知识的掌握和仪器设备的操作熟练程度;综合设计型实验重在实验各环节的规范性、逻辑性和完整性;创新型实验则注重学生实验方案的构思、实验仪器的选择、实验结果的处理和结论。因而针对不同实验类型,实验成绩的评定应灵活构建评价指标体系。

2.4 探索实验教育教学建设与管理新模式

高校实验室是人才培养的重要保障、科学研究的重要基地和对外服务的窗口,实验教育教学管理是衡量高校实验教育教学的重要借镜。有序合理的管理模式是推动高校实验教育教学良性发展的保障。因此,高校实验室建设不仅要合理规划、科学布局,还要有一流的管理水平。探索适合各高校自身定位的实验教育教学建设与管理模式,以更好地承担教学、科研、社会服务任务。

仪器设备是开展实验教育教学的物质载体,在强化硬件建设上,首先应充实和保障一线实验教学仪器设备的建设;其次,按照实验室的发展方向,发挥自身学科特色,统筹规划、循序渐进的推进高端科研仪器设备建设,切忌盲目攀比,努力争取承担重大科研项目和教学任务,提高科研能力和教学水平;同时,建立实验设备的动态维护经费保障机制和设备运行和使用率的监管机制,充分发挥仪器设备的作用,避免资源的闲置与浪费。

实验教学师资队伍是实验教学和科研创新的生力军,建设一支结构合理、素质优良的实验队伍是实验教学、科研发展的根本保证。因此,必须不断推进实验室人才队伍建设:(1)鼓励现有实验工作人员进修和深造,以参加技能培训、学术交流等形式,学习先进的实验技术方法和管理经验;(2)定期或不定期开展校内或校外实验教学方法研讨以及实验课观摩教学活动,探索实验室管理和教学方法;(3)鼓励、支持和引导理论教师或科研人员到实验室工作,担当实验教学和管理工作。

探索实验室“开放型”管理模式。实验室对外开放不仅能提高实验室仪器设备的使用率,还能充分发挥实验室的专业技术优势,扩大实验室的效益。通过寻求多方面支持与合作,参与或承担更多课题项目,积极为经济社会发展服务。不仅能有效促进学术科研交流和扩大实验室的影响力,显著提升科研人员以及学生参与实验工作的积极性,还能完善实验室管理规章制度,促进管理规范科学。

整合实验室资源,构建实验室教学与管理的信息化平台。通过建立网站,介绍实验室概况、大型仪器设备、实验室管理规章制度、实验师资队伍、实验教学资源、实验交流等信息,实现教学资源和科研资源共享,搭建学生自主学习平台。

3 结束语

“十年树木,百年树人”,教育教学的人才效应并不能立竿见影。教育是一项长期性的工程,因此,更新实验教育教学观念,创新实验教学培养体制和管理体制,改革实验教学质量评价制度,革新教学内容、方法与手段,提高学生的综合素质,特别是学生创新意识和能力的培养,任重而道远,需要我们不懈的探索和努力。

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Strengthening Experimental Teaching Reform, Improving Talents Cultivation Quality

HU Junming, LI Lei

(School of Transportation and Automotive Engineering, Xihua University, Chengdu 610039, China)

The main characters of innovative ability and the role played by the experimental teaching in the process of training the creative ability of college students are analyzed. After that, the defects of traditional experimental teaching are figured out. In order to improve comprehensive quality and innovative ability of the students, the reform is proposed, in which the ideas on experimental teaching are renovated, the teaching program is improved, the teaching materials are updated, the teaching methods are ameliorated, the teaching management new modals are explored and the teaching evaluation hierarchy is refined.

experimental teaching; teaching reform; innovative talents; talents cultivation

2013-08-29

胡钧铭(1987- ),男,硕士,助理实验师,研究方向:汽车可靠性与车辆动力学。

G642.423;G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.056

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