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“双一流”建设下理工科专业本科生实验教学探索

2021-08-31史文豹庞冬冬李传明

科技视界 2021年22期
关键词:双一流一流实验室

史文豹 庞冬冬 李传明

(安徽理工大学能源与安全学院,安徽 淮南232001)

实验教学是高校教学过程中重要的组成部分,也是对基础教学和专业教学的补充完善,即能提高学生对专业知识的进一步了解和掌握,又能提高学生的实际动手能力。在响应“双一流建设”的背景下,积极提高实验教学质量,改进实验教学方法,积极培养学生创新实践能力,让大学生在本科阶段就能够形成完整的创新思维、解决问题相结合的自主创新能力,是实现“双一流”建设的重要目标[1]。以理工科专业为例,依托学校创新创业培养计划,从实验教学方法、实验教学过程管控、实验教学成绩评价等方面进行改进,努力培养和提高采矿本科生“双创”能力[2]。

1 “双一流”建设背景

从2015年10月开始,全国范围内高校开始了世界一流大学和世界一流学科建设的征程。去年教育部办公厅发布《关于公布2020年度国家级和省级一流本科专业建设点名单的通知》,安徽理工大学13个专业入选国家级一流本科专业建设点,6个专业入选省级一流本科专业建设点,入选专业多本我校传统的理工科专业,可见针对大学生理工科专业的教学创新已经刻不容缓。

2 理工科生实验教学存在问题

2.1 学校实验室人才稀缺

长期以来,实验教师、实验室技术人员被认为是教学辅助人员,在高校教师梯队组合中往往不受重视,进而造成实验室配备人员极度缺乏。同时,实验人员公共事务杂乱而繁重,实验教学薪酬与专业课教师存在差距,严重影响实验室人员工作积极性;学校所配备的实验教师队伍结构不科学,严重缺乏高学历、高职称的专业实验教师,其次,大部分实验教师的年龄两极化严重,骨干教师不在实验室的一线,严重地限制了实验教学成果,制约了实验教学水平的提高,导致本科生在实验中的创新培养落后。

2.2 实验设备陈旧

许多实验仪器都是很多年前的设备,是现在淘汰的实验仪器,这就导致实验室实验的情况和现场具体情况不符合,仪器的更新跟不上时代的发展,实验缺乏与实际的现场情况相对比,这也就大大限制了学生的创新思维,这也就导致实验室的实验逐渐趋于理论化和简单化。除此之外,由于操作困难,需要专门的技术人员进行教学,使得大型仪器设备使用率过低,这就导致实验室的最大效益无法发挥,造成实验室资源的极大浪费。

2.3 实验教学方式过于单一

首先,教学内容陈旧,实验教学多以综合性和验证性实验为主,没有实现多学科交叉实验,就不利于培养学生独立思维和解决问题的能力培养,限制了学生的发散性和创新性思维,就目前高校实验教学课程多数由学校统一安排管理,学生在教师的指导下统一时间、统一教学内容进行实验教学。其次,教学方式枯燥死板,通常由教师准备好实验材料、用具和仪器,而学生只需按照实验报告完成实验步骤,这就导致学生缺乏对实验全面深刻的认识,没有与具体情况具体分析,如果在不同的环境下实验的变化和实验的内容是否会发生改变,不会模拟现场的环境,将所学的东西运用到具体问题,这也是教学方式有待提高,不能将学生的思维限制在实验室这个小房间里。

2.4 学生实验成绩评判标准太过单一

大部分的高校对学生成绩的评判都忽视了学生在实验过程中规范操作、思考和积极创新的重要性,这也就使得学生只会按部就班地完成实验任务,没有思考,没有创新,只会按照教师所讲的东西复制下来,并且以实验报告的书写论成绩好坏已经成为常态,这种实验实验成绩的评判扼杀了学生的创新性能力同时也背离了实验教学的初衷,要的不是只会写字漂亮的学生,而是要培养学生的创新性思维的能力,从多方面去评判学生的成绩是现如今高校在本科生实验教学的打分的一种趋势。

3 实验教学改革探索

3.1 实验课程内容与大纲

根据基础课程和专业课程所需实验内容,系统设计相互交叉、相互递进的实验内容,将各门相关实验课程进行串联整合形成一个整体,不再使传统式的各门实验课程相互独立存在,同时尝试设计一些跟课程教学内容密切相关的现场问题,促使学生可以在完成试验任务的同时培养学生的思考能力,让学生在实验中体会专业思维方式和解决问题的方式方法。对于完成质量好的学生,可以以答辩的形式让其在课堂上汇报实验结果,形成课堂讨论,在讨论中提高实践能力。

依托高校的大学生创新创业计划项目,动态设计专业实验教学大纲和教学内容,在很大程度上确保学生得到较为充分的基本技能和创新创业能力训练,同时也积极引导学生在查阅相关文献的基础上自主选择实验方向,设计实验方案并独立完成实验,形成相关成果,以增强学生的创新实践能力。最终形成“双一流”建设背景下,多阶段多教师带学生、过程管控与评价、学生反馈和理论与实验相结合起来的一种教与学的实验模式。

3.2 实验教学方式

依据动态实验教学内容与大纲,坚持体现学生为主体地位和教师的主导作用,积极调整和规划实验教学过程,激发学生的主动性和积极性,努力通过动态实验教学方式实现对学生创新创造能力的培养。具体的教学办法有以下3点:

(1)在进行教学之时,首先挑选出一部分动手实践能力强、理论基础扎实的学生进行重点培养,当这一部分学生有一定的实验基础和能力的时候,为这一部分学生分配组员,以教师带动组长,组长带动组员实施“树状法”教学,同时也是以理论带动实践,实验带动思维的教学方法,而教师在适当的时候引导学生的方向,在关键的时候帮助学生,这样往往可以起到很好的效果,这种方法可以最大效益的培养学生的创新性思维。

(2)鼓励学生积极培养自己的动手能力,最大限度地开放实验室给学生使用,尤其是一些操作简单的中小型设备,这些设备可以进行不同的实验任务,完成不同的实验教学,结合学生形成趣味课堂,组与组之间的谈论是可以引起思维上的碰撞,扩张学生自己的思维方式。

(3)为不同的小组下达具体的实验任务,选择几个有兴趣或者试验能力强的小组参加大学生创新性实验比赛,进行一些简单的创新项目研究,扩展学生思维,在实验教学同时,可以达到培养学生勤于思考,主动探索,求异创新能力的目的。

3.3 实验课程成绩评议

在实验课程考核环节设计上,要把学生对实验理论的掌握程度和学生的实验操作能力及实验设计能力结合到一起,采用多元化的考试方式对实验过程、实验成果、实验完成度、实验过程反馈等进行综合实验考评考核,建立科学、合理、有效、可操作性强的多种形式的考试方法,全方位地考察学生的“双创”能力。

4 结论

通过创新性的制定动态的实验教学内容与大纲,实验时间可以由实验教师根据学生具体情况自行安排,实验内容由学生与实验教师、专业课教师共同协商制定,实现了对学生实验项目的量身定制,同时根据各实验教学项目的不同特点,开放式的调整教学的评价机制,实现对学生实验过程控制与考察,积极提升学生对实验教学的认知和兴趣,从而最大程度地实现对学生动手、创新等能力的培养。

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