应 用 型 人 才 培 养 实 践 教 学 体 系 构 建

2018-03-30 09:20
实验室研究与探索 2018年9期
关键词:实验室实训实验教学

李 永

(滨州学院 教务处, 山东 滨州 256603)

0 引 言

近年来,高等教育规模快速发展,质量有了较大的提高,为我国经济、社会快速、健康和可持续发展以及高等教育自身的改革发展做出了巨大贡献。然而,高等教育质量还不能完全适应经济社会发展的需要,学生的实践能力和创新精神亟待加强,人才培养模式、教学内容和方法需要进一步优化[1]。《全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)之第八条提出强化实践育人环节。制定加强高校实践育人工作的办法。结合专业特点和人才培养要求,分类制订实践教学标准。增加实践教学比重,确保各类专业实践教学必要的学分(学时)。配齐配强实验室人员,提升实验教学水平。组织编写一批优秀实验教材。加强实验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设,重点建设一批国家级实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、高职实训基地。加强实践教学管理,提高实验、实习实训、实践和毕业设计(论文)质量[2]。

滨州学院是一所省属全日制综合性普通本科院校,学校“十三五”期间紧紧围绕建设以航空为主要特色的高水平应用型大学的办学定位,以培养应用型高级专门人才为目标,继续坚持人才培养模式创新,突出办学特色,注重学生的实践能力与创新精神培养。近年来,学校为提高应用型人才培养水平和质量,针对实践教学中存在的问题,积极探索构建适合应用型人才培养的实践教学体系并推广实施,大力推动学校“七大应用型专业群”实训中心建设工程,成效显著。学校先后建成一个国家级大学生校外实践教育基地、连续4年获批“国家级大学生创新创业训练计划”实施单位,2个实验中心被评为省级实验教学示范中心,建成两个校级实验教学示范中心。以此为基础,学校进一步整合优化课内实验教学、课外实践教学、实验室等实践育人资源,不断更新实践教学理念,形成了应用型人才培养的三位一体实践教学体系。

1 实践教学现状与存在问题

当前,学校理工科专业按照工程教育专业认证标准和要求,构建全过程、分层次的实践教学体系,构建自主、开放的创新实践平台。针对传统的实践教学模式,学校积极开展创新实践教学平台建设,不断加强专业实验室、虚拟仿真实验室、创业实验室建设,促进实验教学平台共享,开展创新创业实践;对于实践教学内容与方法不够丰富等问题,学校着力推进实验课程教学内容与方法的改革,加强综合性、设计性和开放实验项目的建设,培养学生的创新精神和研究能力;学校以校企合作育人、校企共建专业等模式为抓手,重点加强实习实训基地建设,进一步增加投入建设校内模拟实习基地,密切校企合作巩固现有专业实习基地,利用社会资源新建各类实训基地;加强军政训练、生产劳动和以社会调查、志愿服务、公益活动及勤工俭学为主要内容的大学生社会实践管理,明确实施主体,建立质量标准,真正发挥其在提高学生综合素质中的作用。

2 实践教学体系构建与模式改革

2.1 课内实验教学体系

课内实验教学是高校人才培养工作中的一项重要环节,是训练学生实验技能和科学思维、培养学生实践能力和创新精神的重要教学手段,是提高教学质量的重要保证。传统的课内实验体系为:实验设置形式多数以单门课程为主,缺乏面向学科进行系统规划,不利于培养学生分析问题、解决问题的综合能力[3];实验教学内容往往简单陈旧、方案单一,很少实验项目开设具有拓展性、综合性和创新性[4];实验教学与生产实际结合不够紧密,当学生毕业后步入工作岗位,面对社会实践,适应较慢,缺乏把所学知识应用于社会实践的能力,不能很快为生产实际服务[5]。

“十三五”期间学校继续加强课内实验教学体系建设,不断深化实验教学模式改革,积极探索实验教学手段与方法创新,提出“实验平台+实验模块”的实验教学体系构建理念,即:一个实验室作为一个相对独立的实验教学“平台”,将课内实验教学内容灵活划分成若干个可独立开设的实验“模块”,以满足不同专业、不同层次学生在不同阶段的学习需要。模块设置坚持系统化设计原则,既包含基本实验技能与方法,同时又突出综合实验技能与方法,既包含单个实验模块分步实施,同时又加强多模块的有机重组,从简单到复杂按梯度分层递进编排,加强对学生的系统掌握和发展能力培养[6]。最终构建一个可以开设不同实验模块内容的实验“平台”,各实验“平台”之间既相对独立又协同发展的“平台+模块”课内实验教学体系。

信息工程学院下设计算机与通信实验教学中心,主要面向计算机科学与技术、通信工程、物联网、计算机网络技术、软件技术以及学校其他相关理工科类专业开设计算机实验教学课程。实验中心建有计算机公共基础实验教学、计算机硬件实验教学、计算机软件实验教学、计算机网络实验教学4个实验平台,其中计算机公共基础实验教学平台主要面向全校专业开设计算机公共课程实验模块;计算机硬件实验教学平台主要面向计算机科学与技术、通信工程、物联网专业开设计算机组成原理、微机原理与接口技术、编译原理、单片机原理、嵌入式操作系统等课程的实验模块;计算机软件实验教学平台主要面向计算机科学与技术专业、软件技术专业开设程序设计基础、数据结构、数据库、操作系统、软件工程、软件测试、实用软件开发方法、Web开发系列实验课程等课程的实验模块;计算机网络实验教学平台主要面向计算机网络技术专业开设计算机网络、网络操作系统、网络规划与设计、计算机网络安全、综合布线工程等课程的实验模块。

课内实验教学内容划分为3个层次[7],第1层次为基础实验,包括演示性、验证性实验。该层次实验主要以培养学生的基本实验技能为目的,按照实验教材(或实验指导书) 的相关实验要求,在实验教师的示范和指导下,操作验证课堂所学的基础理论知识,以实现学生对所学基本理论、基本知识的深入理解,一般是作为课内实验教学[8];第2层次为综合实验,包括综合性实验,该层实验开设以学生已经具备一定的基础知识和基本技能为前提,面向学生开展较为综合的实验训练,也称之为复合型实验。该实验涉及一门课程或者多门课程的多个知识点,可以在课内实验中进行,也可独立设置实验课程[9];第3层次为设计性实验。以培养学生系统分析与设计能力为目标,综合运用多种教学或独立于各种教学而开展的一种探索性实验,可以是实验方案的设计,也可以是系统的分析与设计,主要以学生独立完成从查阅资料、拟定方法和步骤( 或系统的分析与设计)、选择仪器设备( 或自行设计、制作) 并实际操作运行为主,由学生独立完成实验的全过程,一般是独立设课,比如某些课程的课程设计,由教师公布一系列选题,由学生自由选题后进行实验[10]。

计算机网络实验课程作为独立开设实验课程,课程实验教学内容按照3个层次划分原则分为:第1层次,计算机网络实验基础模块,主要包括认识网络、局域网组建、交换机基本配置、路由器基本配置实验等基础层次实验内容;第2层次,计算机网络综合实验模块,主要包括交换机VLAN综合配置实验、静态/动态路由协议综合配置实验、交换机与路由器综合配置等综合性实验内容;第3层次,计算机网络设计性实验模块,主要包括校园网规划与设计、网络服务综合设计与配置、网络运行管理与维护等设计性实验内容。不同层次、不同内容的实验项目设计以满足不同专业、不同层次学生在不同阶段的学习需要。在课内实验开设过程中逐步减少课内实验课中验证性、演示性实验项目的比例,不断提高实验课程中综合性、设计性实验项目的开设比例。加强实验教学与实际生产过程一线技术、流程的对接,不断提高实验项目来源于实际生产过程一线的比例[11]。

2.2 课外实践教学体系

课外实践体系作为课内实验体系的扩展与补充,在应用型人才培养过程中发挥着重要作用,尤其是对于高校理工科类大学生的实践能力与创新精神培养具有不可替代的作用,在解决大学生毕业后与就业岗位能力需求对接发挥着不可替代的作用。因此,课外实践体系的构建更应侧重于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,更应侧重与社会实际生产过程一线岗位技能的结合,更应侧重与社会岗位需求能力的对接,使得课外实践体系真正成为培养应用型人才的强有力支撑。

在课内实验教学过程中,实验教学模式是一种单项交往模式,即由教师讲,学生听并按照教师事先的安排做,依托这种模式对知识的传授不利于激发学生的兴趣,不利于开拓学生的创新思维与创新意识,不利于学生实践能力的提高,学生做了许多实验,但部分学生离开实验指导书难以独立完成实验[12]。与之相反,在课外实践体系中,实验室开放实验、各类实习、实训项目大多是由指导老师确定方向,由学生自行设计实验方案及方法、步骤,老师审查通过后由学生完成; 或者是由学生自己设计实验题目,老师审查通过后再由学生设计实验方案。课外实践体系是对传统课内实验体系的一次改革,使得高校的实践教学体系从课堂内转到了课堂外,实践教学不再局限于集中教学的课堂之上,而且应该是多层次多模式的。通过实验室开放、各类实习实训等环节,让学生自己设计、教师辅助完成实验,以此提高学生的创新意识和观察、分析、综合判断的能力[13-14]。

我校课外实践体系内容构建主要依托学校实验室开放和人才培养方案中各类实践环节。其中实验室开放环节作为学生课内实验教学内容的纵深拓展,培养学生实践动手能力机动灵活,其定义的主要开放类型包括学生参与教师科研课题型、学生自拟预约实验型、学生毕业论文(设计)型、学生参与各类学科竞赛型、大学生各类创新创业训练计划项目以及SRTP项目等各种形式,我校每年度列支专项经费用于组织实验室开放项目的申报、评审、立项、实施过程监控、项目结项等工作,做到每一项开放实验项目有时间、有地点、有专门指导教师、有过程监控和质量保障,确保实验室开放工作落到实处。

2.3 加强实验室建设

高校实验室是隶属于学校或依托学校管理,从事实验教学或科学研究、生产试验、技术开发的教学或科研实体。① 保证完成实验教学任务;② 根据需要和可能,积极开展科学、生产试验和技术开发工作,为经济建设与社会发展服务。学校经过“十二五”期间的建设与发展,截至目前学校共建有23个实验中心,其中有15个理工科实验中心,8个文科、艺术类实验中心。包括2个省级实验教学示范中心,2个校级实验教学示范中心,6个航空类实验教学中心。根据我校建设以航空为主要特色的高水平应用型大学办学定位和“十三五”期间7大专业群建设总体规划,按照“功能分区,整合发展,公实一体,相对集中,科学合理”的实验室建设总原则,结合学科、专业群特点,进行实验室建设体系化设计,整个实验室建设体系架构设计围绕基础实验室、专业基础实验室、专业实验室、实训室、三创中心等类型开展,不同类型实验室之间协同发挥作用,突出各类型实验室建设的关联性、生产性以及与实际生产过程的对接。通过实验室建设体系化设计,围绕体系搞实验室建设,改造现有、新建空白、全面发展,为学校实验教学、科学研究、生产试验、技术开发等工作提供强有力支撑。

仪器设备配备工作是实验室建设体系的重要组成部分,根据学校学科建设以及7大专业群建设总体规划做好“十三五”期间仪器设备购置工作的科学论证,教学科研仪器设备论证工作坚持突出航空专业特色兼顾长线专业建设,坚持以教学为主兼顾科研,坚持仪器设备购置先进性,坚持与企业对接等主要原则,在充分论证的基础上按照“先急后缓,分步实施”统筹考虑仪器设备配备工作[15-16]。

3 完善保障措施

3.1 领导重视

我校实践教学体系建设工作由学校分管教学副校长指导,教务处组织,各相关二级学院负责实施,形成由学校领导、职能部门、相关二级学院组成实践教学体系建设工作小组,确保实践教学体系建设扎实有效推进。建立完善的工作反馈机制,主要包括成立学校、二级学院两级实践教学工作督导组,督导组成员深入教学一线进行听课、评课,同时学校建立教学信息员队伍,实现实践教学开展情况全面覆盖;开展学生评教、同行评教、领导听课制度活动,把握学生学习状况,对实践教学环节出现的问题及时进行调整和解决;制定实践教学工作考核标准,对实践教学开展过程和结果进行全程质量监控与管理,确保实践教学质量;注重实践教学过程规范化管理,建立实践教学质量监控制度,对实践教学各环节建立切实可行的措施和评估指标。

3.2 完善规章制度

根据学校人才培养目标,进一步制定、修订和完善实践教学规章制度,加强检查和监督措施制定与落实。学校从课内实验教学、课外实践教学(包括各类实习实训、创新创业、学科竞赛)、实验室工作(包括实验室建设、实验室开放)等方面建立完善的规章制度体系,并加以严格执行,使实践教学体系管理更加科学、合理、规范、高效,确保实践教学质量不断提高。

3.3 加强队伍建设

多年来,学校重视加强实践教学队伍建设,教务处作为学校实践教学的管理部门,下设实验室管理科与实践教学科负责组织实施,其中实验室管理科主要负责课内实验教学体系以及实验室体系建设,实践教学科主要负责课外实践教学体系建设。各二级学院有分管实践教学工作的副院长,实验中心主任,实验技术管理队伍,实验教师队伍负责实践教学的落实工作。针对实验教学队伍的职称、学历、年龄结构不理想的状况,学校一方面积极引进高层次人才充实实验队伍,另一方面鼓励和支持实验技术人员到企事业单位挂职锻炼、培训和深造;不断优化实验队伍结构,提高实验人员的业务素质,为培养和提高学生的综合实践能力和创新能力打下坚实的基础。

3.4 加大经费投入

为保障实践教学体系顺利实施,学校每年设置专项经费预算用于支持实践教学工作,主要包括实验教学经费、实验室建设经费、实验室开放经费、学科竞赛经费、国家级大学生创新创业计划项目经费、SRTP经费、各类实习实训经费等各种专项经费。

4 实施成效

近几年来,在“实验平台+实验模块”的实验教学体系理念指引下,学校先后建成2个省级实验教学示范中心,1个民用航空行业认证实训中心,2个校级实验教学示范中心。2016年,学校飞行专业群、化工专业群成功获批山东省高水平应用型大学重点建设专业群,计算机专业群获批山东省高水平应用型大学重点建设培育专业群,大力提升了学校实验室整体建设水平与实验教学质量。

近年来,我校实验室每年完成开放实验项目1 500余项,开放实验80余万人时,多种形式实验室开放有效提升了我校学生的实践动手能力,培育出了大量“国家级大学生创新创业计划”项目和学科竞赛参赛获奖作品。各类实习、实训、专业实践和综合实践三大实践育人平台,有利于学生职业素养和素质拓展。课外实践体系的构建及推广实施,大力提升了我校实践育人水平,取得了较好成绩,近3年我校获批“国家级大学生创新创业计划”项目209项,学生参加全国、全省各类学科竞赛,共获国家级特等奖11项,国家级奖项1 200余项,省级奖项1 100余项。

5 结 语

近年来,学校始终坚持以应用型人才培养为目标,针对传统的实践教学模式,积极开展创新实践教学平台建设,着力推进实验课程教学内容与方法的改革,加强综合性、设计性和开放实验项目的建设,以校企合作育人、校企共建专业等模式为抓手,重点加强实习实训基地建设。经过积极探索与不断实践,形成了包括课内实验教学体系、课外实践教学体系和实验室建设体系三位一体的实践教学体系,经学校推广实施,成效显著,为应用型本科高校开展实践教学工作提供了有益借鉴。

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