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基于实验教学示范中心的实验教学创新研究

  2017-08-19   来源:培训学校管理系统 

  通过建筑环境实验教学示范中心的建设,以学生为本、以培养学生能力为焦点,通过改革教学内容、教学方法、采用开放式实验教学、改革考核方法、融合实验教师与理论教师,建立有利于培养学生实践能力和创新意识的实验教学体系。

  在普通高等工科院校教育阶段,实验教学作为本科教学的重要内容、重要方法,对学生知识掌握和科学研究方法、实验技能以及创新精神的培养,都具有重要的地位和作用。为了提高学生的创新、实践能力,需要建立一套科学、客观、完善的实验教学体系。

  河北建筑工程学院是一所以工为主、工理经管结合的、多学科协调发展的省属大学,通过本校建筑环境实验教学示范中心的建设,对实验教学体系进行创新研究,把实验教学纳入本校应用型人才培养的目标中,加强培养综合素质高,应用能力强,具有创新意识、创新能力和实践能力的学生。

  一、实验教学的现状

  实验教学是高等院校本科教学的重要教学科研工作,是知识与能力、理论与实践相结合的教学活动,也是学生全面掌握理知识、锻炼科学思维、培养实践能力、创新能力和科学素质的重要环节。然而当前教学过程中,夸大了理论教学而轻视实验教学,只重视实验结论,轻视科学的思维方法过程。人才培养观念陈旧,实验教学内容更新迟缓,教学方法死板;教学手段落后;实验教学队伍素质不高;教学仪器设备老化;实验室水平低等现象。从而导致实验教学质量差,人才培养的质量难以顺应时代发展对高等教育创新精神和实践能力培养的要求。随着高等学校招生范围增长,实验教学环节薄弱的矛盾越发突出。主要表现在以下几个方面:

  (一)实验教学内容的不足

  在实验内容设置方面,实验课依附于理论课,其基础性实验教学内容占绝大多数,而综合性、设计性和创新型实验非常少。实验安排内容落后,教学内容更新率低,没有实现理论教学与实验教学互相促进、相辅相成。与科研和社会实践脱轨,实验教学内容体现不出各个课程之间的连贯性、系统性、综合性、新颖性。

  (二)实验教学方法的不足

  目前实验课程虽然和课堂教学联系紧密,但是却没有形成独特的授课模式。实验课主要还是以验证型实验为主,给学生拟定实验方案,依据方案内容完成操作。学生的自主式、合作式、研究式学习少,几乎都是被动学习。难以体现以学生为主体的教学模式,学生的实验兴趣缺乏,学生的积极性和主动性调动不起来,不利于培养学生的实践能力和创新思维能力。

  (三)实验师资力量的不足

  实验教师所占比例很少,理论教师在传授专业课同时兼顾实验课程,工作量大。实验员只为实验课程提供准备环节,缺失对专业技能的提升。学校对实验员的技能鉴定和管理培训不足,技术人员职业观念落后、责任意识较差,业务水平不能完全满足教学科研的要求。

  (四)考核方式单一

  考核方式多采取实验教师依据实验报告来评定,这种考核方式较主观,学生的实验能力得不到一个正确的评价,导致一部分学生不重视实验,甚至出现某些学生剽窃他人实验报告的现象。这种传统考核方式的弊端有时会出现没有认真做实验学生的实验成绩高于认真做实验学生的现象,使学生更懒得开展实验。

  二、实验教学示范中心为契机的实验教学的创新策略

  确定以学生为本、以能力培养为主的实验教学理念,不断总结经验、改进方法,培养和提高学生的动手能力和创新能力。建立有利于培养学生实践能力和创新意识的实验教学体系,以实验项目建设为重点,紧紧抓住本科教学质量,突出并强化实验教学在大学生科学精神、基本技能和创新能力培养中的作用,构建特色明显、符合应用型人才培养需要的实验教学体系。

  通过建筑环境实验教学示范中心的建立对实验中心的教学资源进行管理,实验管理制度、仪器设备、人员配制状况等,充分利用网络优势进行统一管理,最大限度地实现实验资源共享,以信息技术手段创新实验教学手段,充分利用专业学科的人才和科研优势,带动和促进实验室建设水平上台阶,实验室实行开放机制。

  (一)改进实验教学内容——基础性实验为基本,加大综合性、设计性和创新型实验

  根据专业培养方案,将实验课程进行模块化归类,进行实验内容的可视化,提前让学生观看基本操作,提供认知度,由易而难、循序渐进。

  基础性实验,包括基础验证性和演示性实验,学生通过基础性实验掌握基本的实验理论和实验要领。

  在保证做好传统实验的基础上,加大综合性、设计性和创新型实验,促进学生知识和实验技能的内化,培养和提高学生的科学实验能力。

  引入、集成新理论、新技术,让学生运用所学知识,结合本门课程的多个知识点,或相关课程的多个知识点,甚至整合多个实验模块,启发学生积极思维、勇于创新。由理论课教师提出实验课题,实验教师指导,学生自行设计实验方案、选择实验设备、完成数据观测和处理;科研教师引导、鼓励学生独立开展科学研究实验,自行查阅相关资料,利用其他成功的典范,或自行设计、创造合适的实验手段,自己完成实验过程和数据处理。提高了实验教学的科学性与灵活性,着力培养学生的创新理念与动手能力。

  (二)改革教学方法

  1.采用开放式实验教学

  传统观实验室都是对学生相对封闭,造成课堂实验教学中,实验固定化。

  开放式实验教学,突出开放和创新,把多个知识原型高度融合于应用领域,使学生能够从不同角度、不同侧面寻求解决问题的方案。开放性实验教学把学生推到实验的主体位置。

  实验室的全面开放,使学生可以完成实验项目的预习,在开放实验教学中,学生的思考空间广阔,思维活动自由度较大,思维活动易于展开,在思考中提出问题、解决问题。同时提供给学生一些基本的实验研究方法,让他们自己去图书馆或者上网查找相关资料,弄清实验原理,选择合适的实验器材及方法。

  通过建立以学生为中心的开放式实验教学模式,以学生为本,让实验室大门向那些擅长思考、勤于动手、对科研感兴趣的学生开放。学生由课堂实验教学中的被动接受者,转变为开放式实验教学中的主动探究者。形成自主式、合作式、研究式为主的学习模式,培养其实践动手能力与创新精神,教学环节中学生学习的主体地位得以体现。

  2.建立信息化的实验教学

  通过建筑环境实验教学示范中心的建立,推进实验教学手段的现代化建设。一方面,在实验教学中充分地利用好投影、录像、多媒体技术、投影技术等各种信息技术教学手段,制作多媒体课件,模拟实验系统与实物系统相结合的教学方式,使抽象的概念具体化,枯燥的知识趣味化,优化教学环境,使学生能充分理解实验原理,拓宽教师教和学生学的思路,提高教学效果,并实时补充相关学科更新发展的新信息等,增强学生的信息量。

  提供网络实验教学资源,包括讲义、参考书目、多媒体课件等,实现远程、网络化辅助教学资源。提供远程实验教学管理和指导功能。远程教室和交流系统用于不同学校或单位的教师和学生交流。

  另外,将仿真技术、网络技术等先进的实验教学手段引入实验教学,不断完善和优化现有的网络在线答疑、教学论坛、网络课件等功能,通过网上教学平台,学生可以提前知道实验课程的大纲和具体要求,提前预习,并可以与其他学生和教师对课程的难点进行讨论。

  3.鼓励学生参与科研、科技创新实验项目

  实验室成员、理论教师、科研教师以及学科之间进行学术交流,通过建筑环境实验教学示范中心的建立,使教师、员工在尊重个性和自由创造基础上的合作,创造一个学术思想活跃、群智迸发的学术群体。坚持教学科研相长,以学生为本,创新培养为主线,让学生、教师和科研人员成为实验室真正主人。

  将科研教师的科研成果带入实验教学中,注重基础性与应用性并重,坚持实验教学、理论教学、科研相结合,学生可以按照自身的兴趣和爱好,依据自己的学习需要、学习进度和计划,安排自己的科技课外活动,进行课外研究性实验,也可参加学科竞赛、创新型实验等活动。教师还指导学生进行科研研究,学生自主向学校申请一些创新科研项目,或者辅助教师完成科研,逐渐与专业接轨,拓宽知识视野,提高科学素养。

  (三)改革实验教学考核办法

  以往实验教学考核办法主要参考课堂表现、实验报告,考核方式单一,不能客观评价学生的动手能力和创新意识,可增加以下两个环节进行考核:

  1.增加操作技能考试

  以实验基本操作技能为主,将实验记录、实验结果的处理、分析问题和解决问题的能力作为评分标准之一。

  2.增加创新能力的考核

  鼓励学生通过多种方法参与学术研究与技术开发,培养学生的自主创新、实验能力。

  通过改革实验教学考核方法提高学生的创新意识、实验思维能力、科学实验能力等综合能力。

  (四)实验教学队伍、理论教学队伍及科研教学队伍之间的相互融合

  通过建筑环境实验教学示范中心的建设,在巩固原实验岗位人员的基础上,促进理论课教师、实验课教师与科研教师的融通,建立理论教师、科学研究系列人员参与机制,鼓励理论教师、科研教师进入实验室,教授、研究员以创新实验项目等形式参与实验教学;全面提高实验教学队伍的理论和实践的知识体系,形成结构合理、思想素质高、业务能力强的实验教学队伍,同时也为教学中心的可持续发展奠定坚实的基础。

  三、结语

  结合实验教学示范中心的建设,对应用型人才培养模式下的实验教学体系进行研究,从实验教学内容、实验教学方法等入手,以实践动手能力及创新能力培养为目标,创新实验教学,提高人才培养质量。

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