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学科专业一体化视角下地方高校实验教学体系改革

2017-09-03唐毅谦

实验室研究与探索 2017年8期
关键词:实验室实验教学实验

施 亚, 唐毅谦, 何 盈

(成都大学 研究生处,成都 610106)

学科专业一体化视角下地方高校实验教学体系改革

施 亚, 唐毅谦, 何 盈

(成都大学 研究生处,成都 610106)

以国家“大众创业、万众创新”战略为引领,分析了地方高校实验教学规划定位不高、师资队伍水平不强、内容陈旧、设备共享机制缺乏、评价制度落后等问题。基于学科专业一体化视角,对欧美高校以及国内先进院校实验教学体系建设经验的广泛研究,提出了加强学科专业一体化建设、设立实验教学创新机制、建立开放式实验教学管理模式等地方高校实验教学体系改革对策,并已取得一定成效。

学科专业一体化; 地方高校; 实验教学体系

0 引 言

2010年,教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中明确提出:“提高高等教育人才培养质量,着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设,支持学生参与科学研究,强化实践教学环节,着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。”2015年,李克强总理在政府工作报告中提出了“推动大众创业、万众创新”的号召。随着我国经济转型升级进入关键期,教育领域综合改革逐渐深入,国家对创新的引导和支持前所未有,从“大众创业、万众创新”战略到“中国制造 2025”,都把创新定位为未来发展的核心驱动要素,创新人才的培养则成了摆在所有高校面前的一项课题。而占全国高校总数90%以上的地方高校,则承担着为国家培养创新型人才的重任。

实验教学作为高等教育中重要的环节,在培养学生实践能力和创新能力方面起着十分重要的作用。地方高校与传统的“985”和“211”学校相比,在资源占有上十分有限,资源的差异性决定了地方高校不能走精英型人才培养发展之路,人才培养目标必须定位于高素质应用型创新性人才的培养,对学生实践创新能力的培养显得至关重要。但是,多数地方高校的传统实验教学体系,只要求学生墨守成规地按照实验要求完成任务,教学过程只关注学生的整体一致性,使学生丧失主动性和创新欲望,难以真正达到实验效果[1]。如何有效解决学校资源有限和应用创新型人才培养之间的矛盾,是众多地方高校面临的共同难题和迫切任务。因此,树立学科专业一体化的建设思路,对传统实验教学体系进行改革,通过科学搭建学科建设与专业建设的协同发展机制,在学科建设过程中,将人才培养方案、课程、教材、专业实验室、师资队伍、教学与研究基地等一系列专业建设要素纳入学科建设规划,并通过政策、制度创新,形成教学与科研有效融合、学科建设支撑专业建设的互动发展机制,将有效解决地方高校实验设备投入不足、实验师资水平不够、大型仪器设备有效利用等问题,更好地满足高素质应用型人才培养的需求。

1 地方高校实验教学体系存在的问题

近年来,特别是国家“双一流”建设工作启动以来,地方高校纷纷寻找发展契机,通过优化学科布局,提升优势特色专业竞争力等措施,力争能在新一轮高水平大学和高水平学科建设中寻求新的学校发展增长点。因此,实验教学质量和水平相应有了较大的提升。但是,距离高素质应用型创新性人才培养的目标还有较大的差距,存在的问题还比较明显。

1.1 实验教学规划定位不高

实验教学体系建设的核心内容是实验教学规划,这项庞杂的系统工程必须与学校办学定位、学科建设紧密联系[2],否则将导致整体布局不合理,学科发展不协调,定位不高。实际上绝大多数地方高校的实验室建设规划都写进了专业建设规划里面,而学科建设规划未曾涉及。这导致实验室建设规划无法充分满足学科建设的布局要求,学科建设与专业建设的脱节,也容易造成实验室建设资源的极大浪费。

1.2 实验师资队伍水平不强

师资队伍是实验教学工作中最灵活多变的因素,也是实验教学工作中最关键的因素[3]。但一些地方高校对实验师资队伍的建设上未给予充分重视,实验教学人员仅属于教辅人员,不管在职称晋升、薪资待遇等方面,均与专任教师有较大差距。这样导致实验人员缺乏工作积极性、责任心,新入职的年轻实验教师由于职业前景不明朗,不安心实验教学岗,稍有机会就要求转到专任教师岗位,造成实验教学队伍整体年龄偏大,实验教学水平整体不高。

1.3 实验教学内容创新不够

由于部分地方高校缺乏研究生层次的教育,因此实验教学内容主要围绕本科人才培养内容进行,实验内容的创新性不够,多数是属于验证型实验,表面上看起来内容多样、涵盖面广,实际与教材实验雷同,少有新意,导致学生参与度低,不利于培养学生创新能力。

1.4 实验设备共享机制缺乏

地方高校由于资源占用有限,在实验教学资源硬件建设上面不能比肩重点高校。因此,主要的设备投入是依托于学校的科研项目,以此提升学校的科研实力和水平。在这样的情况下,由于长期以来地方高校存在的教学与科研之间的矛盾,导致实验设备共享机制没有完全建立,科研项目投入的设备尤其是一些大型仪器设备,无法真正用于实验教学中。一方面造成设备闲置、资源有效利用率低;另一方面也使本科生无法通过实验课的学习获得科研能力的提升,影响了创新人才培养的效果。

1.5 实验教学评价制度滞后

建立实验教学质量保障体系是提高实验教学质量、培养高素质创新人才的重要途径,其中包括实验教师职业素养、学校硬件条件等多方面因素。部分地方高校的教学质量保障体系主要以课堂理论教学为中心,并没有制定专门的实验教学评价机制。由于实验课的特殊性和复杂性,一些实验课集中安排在周末或者晚上,时间上学校无法进行有效监控,管理相对松散。部分高校建立了开放实验教学体系,但是对实验内容的要求、实验效果达成的控制等方面并无明确的评价机制,因此,完善的实验教学质量监控是提高实验教学质量不可或缺的重要环节。

2 地方高校实验教学体系改革的对策

2.1 加强学科专业一体化建设

2017年1月,教育部、财政部、发展改革委颁布《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法》,标志着我国高校“双一流”建设正式步入第一轮周期。在各大高校开放竞争的背景下,地方高校难以比肩部属高校,只有把握优势学科建设,错位突破,促进特色发展[4]。通过设立与地方发展相协调的实验室从而合理利用教学资源将成为地方高校差异化发展的重要途径。地方高校必须抓住这一历史机遇,加强顶层设计,将实验教学体系建设纳入至“双一流”建设规划中,以学科为基础,着眼于地方经济发展、产业结构升级急需的学科进行重点专项建设。同时还要全面考虑各个学科之间的相关性,融合交叉学科及新兴学科,设计多维度的实验教学体系。这就要求地方高校既要在硬件层面进行投入,也要在软件层面进行改革。

从硬件层面来讲,“实验室建设是学科发展的物质技术基础,也是学科建设的重要组成部分”[5]。由学校统一规划,全盘梳理各个实验室功能,取消以院系为主体建设实验室的模式,重新整合已有的散点式分布且设施落后的实验室,杜绝科研实验室与教学实验室分离的现象。打通学科建设与专业建设之间的壁垒,从根本上避免实验室各自为营的情况。确保实验室既能满足高校对接区域发展的科研需求,又能服务于本科实验教学,使实验教学体系形成科研与教学相互促进、良性循环。

从软件层面来讲,提升师资队伍水平是关键。自2016年人力资源和社会保障部确定取消高校事业单位编制以来,长期受编制制度制约的高校人事自主权将逐渐落实[6]。地方高校应借此机遇摒弃传统的低效率的人事管理,从以下3方面着手进行以学科发展为基准、与学校战略目标相匹配的中长期人力资源规划。①科学招聘。选用与区域发展急需学科相关的优秀人才,遏制“因人设岗”的不良行为,提升实验室教职人员的整体专业度。②合理用人。现今多数高校均以部门或院系为单位进行年均一次的绩效考核,在“双一流”建设要求高校开放竞争、动态调整的新形势下,高校师资队伍也应开展与学科建设绩效考核挂钩的良性竞争。建立地方高校教师自主管理与外部监管的互动均衡机制[7],从而明确实验教学人员的责任,提高工作积极性。③精细培育。借鉴国外高校教师的持续职业发展(Continuing Professional Development)模式,紧随优势学科发展前沿,不断规划、实践、提升职业素养,培养学科研究和实验教学能力兼备的师资队伍。

2.2 设立实验教学创新机制

纵观国内外高校实验教学体系,其创新机制主要集中于形式创新和内容创新。

从形式创新的角度来看,国外高校实验教学不局限于以班级为单位开展实验教学,学生可自由组建团队申请实验课题入驻实验室,并在指导教师的帮助下完成实验课题。英美等国高校实验课程实施形式有利于学生自主创新,教师在实验课程中只讲解基本理论和实验开展背景,学生需要对实验相关内容进行大量调研和学习,实验具体操作程序和结果处理均由学生分组协调完成,最终进行成果汇报。学生个人实验课程成绩不仅根据实验结果进行判定,还会根据学生的表达能力、自主学习能力、团队协作能力等一系列要素进行综合评分。相较于国内高校实验课程普遍由教师讲授、学生模仿的“依葫芦画瓢”教学形式,英美高校实验教学培养了学生独立解决问题、全面了解学科知识的能力。

从内容创新的角度来看,我国高校实验教学内容多停留在基础验证实验阶段,部分涉及综合设计实验阶段。已有研究表明,哈佛大学等世界一流大学实验教学内容设置中创新性实验设置比重高达80%。我国自2006年开展“国家大学生创新性实验计划”以来,入选计划的120所高校通过不断的探索正在努力增加创新性实验内容,但以清华大学为代表的高校仍只能达到 30%左右的创新性实验比重[8]。国外一流大学创新性实验教学能够发展得如此成熟,与欧美高校学科发展路径源于产学研结合的模式息息相关,每门学科均由实践中的具体问题不断研究形成,高校充分利用学科研究成果同时进行实验教学和实际应用,促进实验教学与学科前沿保持同步,而国内高校学科与专业建设长久以来的脱节现象致使实验教学只能被动地停留在基础阶段。

为深化实验教学改革,我国高校必须探索多元化的实验教学模式,以产业创新作为实验教学内容载体,推进产学研相结合[9]。以英国伯明翰大学实验教学体系为例,该校“协同教学实验中心”(Collaborative Teaching Laboratory)旨在摒弃“传统台面式实验室”(Classical Bench Laboratory),对“STEM”(科学、技术、工程、数学)等与国家实力发展相关的学科进行重点投入,建立大量多功能实验室,运用现代化、高科技IT技术(特别是虚拟科技)增强实验室体验效果和实验基础设施可持续性,以满足专业实验演示、交叉学科教学、研究团队实验课题等需求,不断邀请行业标杆寻求校企合作研发机会。甚至专门设立“探索实验室”(Discovery Lab)吸引中小学生参与基础趣味性实验课程,从小培养学生的实验探索精神。该协同教学实验中心自2016年9月正式投入使用以来,已与社会各界建立了广泛的合作关系,“STEM”毕业生将在行业中具备多学科职业素养和专业实验技能,为伯明翰大学保住世界一流大学地位再增砝码[10]。

在我国“大众创业,万众创新”的战略引领下,各地区创新项目、创新企业突起,高校也应把握这一契机对接区域项目,调动优势学科资源,产学研相结合,以创新实践指导实验教学。以四川省为例,2016年成都市已分别与西南交通大学、电子科技大学、四川大学、西南财经大学、四川农业大学5所在蓉高校,以及中科院成都分院签署战略合作协议,开启了推动世界一流大学、世界一流科研机构、世界一流企业的“三个一流”建设,大力发展轨道交通、电子信息、农业等与国计民生相关的重点学科。这对四川省地方高校而言,则是机遇与挑战并存。地方高校既可借鉴“三个一流”建设中关于实验教学的先进措施,同时也要面临优势资源缺失、寻求错位发展的困境。目前,以西华大学为代表的地方高校已与中国重汽集团、四川高福记食品有限公司等多家企业建立了联合实验室,而更多的地方高校还必须自主探索以创新实践指导实验教学的道路。

2.3 建立开放式实验教学管理模式

“开放式”实验教学最早由美国学者于20世纪70年代提出,其“开放”的程度囊括了与实验教学相关的时间、空间、内容、管理、评价等所有因素[11]。我国黄嘉豫教授早在1979年倡议高校开展开放式实验教学,中山大学、西安电子科技大学等高校已进行了一系列探索,但国内高校开放式实验教学的整体水平仍旧处于初级阶段[10]。我国高校要与已卓有成效的欧美高校开放式实验教学体系比肩,就必须借鉴其先进的管理模式。

(1) 提高实验设备开放共享能力。对于一般的实验设备而言,国外高校开放式实验室设备一经采购,必须立即向全校公布设备的各项指标和运行情况,并对设备使用率进行定期统计,以便于向全校师生开放使用。英国部分高校学生可通过校园APP进行实验室预约,以确保实验室使用实现效率最大化。美国华盛顿大学生命科学学院实验室可通过网络实现设备异地使用。对于大型精密仪器而言,大型仪器设备共享平台作为高校科研和学科建设的重要组成部分,我国地方高校由于各项资源紧缺的制约,已开始多方位寻求设备共享机会,如我校已建立完善的大型精密仪器校内外共享制度,以挖掘校内外资源,践行高校的社会服务职能。然而,我国高校在大型仪器设备共享平台信息化建设方面还有待进步。美国高校大型仪器共享平台建设均有信息化系统进行管理,以扩大学科覆盖面为标准,力求扩大平台服务广度,专门开设系统使用培训以确保师生能够安全使用。此外,共享平台专业管理人员会不定期研讨大型仪器的使用授权、委托测样等具体解决方案[12]。

(2) 建立多维度的开放式实验教学评价机制。评价的目的不仅是评估,更要推动实验教学整体水平的上升和改革。为提高实验教学水平,促进实验教学改革,提高人才培养质量,必须向参与实验教学的主客体均开放评价权限,同时结合地方人才的需求、学校的人才培养目标、学校的实际情况等多方面因素进行评价。以评价机制作为实验教学体系建设的终端,监控实验教学体系的整体运行,最终达到打通学科与专业建设通路、提升地方高校实验教学水平的目的。

3 结 语

我校作为一所在改革发展中不断创新的地方高校,提出了构建学科交叉、校城互动、产学研一体的“三维融合”发展模式和机制[13]。全面整合学科与专业建设,对实验教学体系进行创新改革,5年来,利用中央财政专项资金、省市地方专项经费和学校投入实验室建设经费1.16亿元,搭建高水平教学实验平台和科研创新平台,整合教学资源,使小班化教学、实验室资源共享充分落实。新增“实验室开放管理办法”、“实验教学示范中心建设与管理办法”等文件制度40余项。现已建成省级实验教学示范中心4个,省级虚拟仿真实验教学中心1个,4个市级重点教学实验室,3个校级公共实验教学中心。学校全面实施实验室开放共享,目前共面向全校师生开放实验室41个,校企合作开放实验项目51个。实验室开放人次达8.6万人次,较改革前增加30%,使用生时数达22.8万生时,较改革前增加54%。学生实践创新激情高涨,2012年以来,学生获得省级及以上创新创业训练计划项目立项150项(其中,国家级79项)。学生发表论文及专利1 120余项;学生获科创竞赛奖励2 559项(其中,国家级奖励879项),每年平均有6 500人次的学生参与各类比赛,占全校总人数的36.8%,获奖数持续增长,学生覆盖面大幅增加。

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The Exploration of Experimental Teaching System Reform under the Perspective of Discipline and Specialty Integration in Local Colleges and Universities

SHI Ya, TANG Yiqian, HE Ying

(Postgraduate Department, Chengdu University, Chengdu 610106, China)

As the important decisions of the world first-class university and the first-class discipline development made by the party central committee and state council, problems of experimental teaching system in local colleges and universities were systematically summarized with national strategy of “twin engines-popular entrepreneurship and innovation”, such as the low level of experiment teaching planning, teaching qualification, equipment sharing mechanism and evaluation system. According to the extensive research of the development of experimental teaching system in European and American universities and domestic advanced universities, strategic exploration of experimental teaching system reform has made achievement, such as promoting discipline and specialty integration, setting up innovation mechanism and open-ended laboratories.

discipline and specialty integration; local colleges and universities; experimental teaching system

2017-02-18

四川省社会科学研究“十三五”规划2016年度重点课题(SC16A001)

施 亚(1979-),女,四川泸州人,硕士,助理研究员,学科建设办公室副主任,研究方向:高等教育管理。

E-mail:shiya@cdu.edu.cn

唐毅谦(1964-),男,辽宁北镇人,博士,教授,副校长,研究方向:高等教育管理。E-mail:tangyiqian@cdu.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2017)08-0203-04

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