推进创新实验教学发展的策略

三、推进创新实验教学发展的策略

(一)资源集成化

1.整合实验教学优质资源。实验教学优质资源包括设备、场地、实验课程等物力资源,实验教师学生等人力资源和开放运行的时间资源。整合这些资源可以发挥资源优势,提高资源使用效益。首先,建成仪器设备和网络资源公共平台。由公共平台统一建设和管理,打通实验场地和仪器设备资源壁垒,增加虚拟环境和虚拟实验,充分利用虚拟仪器技术,全真模拟仪器设备的各项功能和操作过程,实现实验过程可逆性,提高学生的深度理解能力。

2.促进实验教师融合,优化师资结构。实验教师是实验教学优质资源的核心,肩负着实施实验教学的重要职责,对整个实验教学质量起着决定性作用。在稳定现有队伍的基础上,采用实验教学与理论教学互通、实验教学与科研相结合、专职与兼职并重的师资队伍构建模式,组建有实验教师、理论课教师、科研人员组成的实验教学团队进行第一线的实验教学。实验教学团队成员针对不同专业学生的培养需求,编写修改实验教学讲义,制定相应的实验教学改革方案,推进创新实验课程的开设。以“外引内培”为手段,加大引进和接收实验教师的力度,不断优化实验教师队伍的年龄和知识结构,增进实验教师交流,将不同专业知识充分融合,共享优质资源。

3.建立实验资源在时间、空间、内容“三维”开放机制。搭建学校一年级两级实验教学资源共享平台,加大对实验教学仪器设备、场地、教学课件等物力资源的全方位开放力度。学生可以对实验课中未完成的实验,或者还想重新做的实验,或者根据自身兴趣选择的实验提出申请,通过网上预约实验项目的形式,在预约时间段内自由进出实验室,自主操作仪器设备。实验教学资源共享平台会自动记录实验使用时间和操作情况,视频监控系统帮助实现实验教学全程化管理,从技术上提高安全管理水平。实验教学预约开放,使公共资源得到公正、透明、合理配置,使学生的创新实验得到充分保障。实验教学优质资源整合为学生自主学习、自主实验和创新活动创造条件,使学生在实验室中体会到研究的快乐,在实验过程中体会到创新能力和实践能力的提高。

(二)教研协同化

深化教学科研协同,科研反哺实验教学。教学科研协同有利于激励学生创造性,让学生感受鲜活的研究过程,是实验教学内涵式发展主旋律。学校充分利用科研资源,完善科学研究带动实验教学、实验教学推动科研工作,为培养拔尖创新人才创造更好的环境,让全体学生从中受益。

1.依托强势学科与科研,加强创新实验训练。以高水平的科研促进实验教学内容、手段和方法的改革与更新,及时将最新的科研成果经过凝练、整理、补充进基础性、综合性、创新性实验教学环节中,转化为实验教学内容,开阔学生的视野,让学生更深刻地了解专业知识,激发学生的学习兴趣,从实验中强化吸收所学的知识。在大型创新实验教学中,安排一批高水平的学科带头人以授课或举办讲座、指导科学研究活动等多种方式,直接参与学生的实验教学,使全部学生都有直接受到高水平科研人员指导实验的机会。

2.培养兴趣爱好,全面促进创新实验。将学校科研实验室面向学生开放,进一步支持学生参与科研活动,使创新教育不断线:鼓励各年级学生根据自己的兴趣和爱好早定课题,同时鼓励各学科教师结合自身科研工作,提出一定量的适合本学科的科研题目或者学生根据自己的兴趣、特长与能力提出自选题目,通过双向选择,将一部分学生吸收到教师的实验室或课题组参与科学研究活动,鼓励学生出高水平研究成果,争取获得各级学生创新性实验项目支持;鼓励全体学生早进实验室、早进科研团队进行科研训练,从而培养学生对科研的兴趣,提高科技创新素养。

(三)模式多元化

推行多元化实验教学模式,注重学生个性化培养。个性化教育是现今实验教学改革的主流,根据社会对中学生的要求及学生个性发展的需求,积极推行分层次和开放式的实验教学,满足不同专业、不同学生的个性需求。在分层次实验教学中具体采取基础创新实验—综合性设计实验—创新性实验三种方式。在基础创新实验中,主要采取跨学科专业教师合作组合方式。在一个教学主题内容下进行实验教学整体规划,有效地进行实验内容的穿插,如在实验教学中艺术设计教师与工程工艺教师合作进行,以行业内容为依据,通过教师的密切合作将与该模块专业课程有关联的跨学科内容有机地结合进来。这种新的实验教学方式会加速学生能力培养,提高学生的综合应用能力。在综合性设计实验中,采取多课程一体化教学。将以往分别独立的策划、设计、制作、后期四个阶段的实验课程整合在一个模块中,由多位教师联合教学,实行团队项目化教学,学生分组做项目,提高学生的整体协作实施能力。在创新性实验中,主要采取企业专家和学校教师协作组合。邀请企业高级职称以上的技术人员和高级管理人员参与课程教学,向学生传达企业和市场对技术人员的能力需求,传输实际的工作经验,让学生了解行业特点和社会对自身能力的要求,加强与产业的纽带关系,并将这种关系贯穿于具体课程中。

在分层次实验教学模式的基础上,进一步深化以学生为中心的开放式实验教学模式,推行两种形式:第一种是“必修实验+选修实验”实验模式。保留学科基础实验作为必修实验,增加学科前沿的创新性实验作为选修实验,选修实验主要是面向学有余力的学生,不列入考核内容,从而减轻学生考试压力,激发学生实验热情,拓展学生实验知识和技能。第二种是“基础实验+特色实验”实验模式。基础实验是实验课程体系中的实验。特色实验可以是学生课外科技活动,可以是项目创新实验,也可以是大型仪器设备培训。学生在特色实验中有更大的自由度,可以凭兴趣带着题目找导师,也可以根据导师设立的题目自由选择。特色实验会让学生对学科前沿的科学技术、先进的测试方法非常热爱,能发掘学生的潜质,激发学生的创新思维和能力。

(四)激励一体化

紧密结合学生发展需求,创新实验教学激励机制。有效运用激励机制是提升实验教学内涵式发展质量的基本手段,能不断引导和强化学生学习的积极性和主动性。从学生发展需求为切入点,通过全面评价实验课程成绩和创新学分设置等激励方式,夯实第一课堂,力拓第二课题,帮助学生挖掘自身潜能,努力提高创新能力。在第一课堂,实验教学采用了“过程评定+结果评定”的方式全面评价学生实验课程成绩,过程评价是在实验教学的过程中,对学生实验方案设计、实验操作过程和实验报告等表现进行评价,实验教学资源共享平台能采集平时实验的各项信息,还对每次实验教学都进行全程录像,随机抽样做评议。结果评价是在实验课程学习结束时,通过笔试、实验操作或者实验作品来对整个实验内容进行综合评价。这种考核方式能较全面地反映学生的实验过程与学习结果,促进学生参与实验教学的积极性和创新实验能力。在第二课题,学校将创新实践活动纳入课程体系,建立创新学分认定的标准,在教学计划中规定学生要完成创新学分,超出教学计划规定的学分可以替代课程设计、实习、社会实践等实践环节,对有创新意识并在实践中取得突出成绩的学生给予相应的奖励。在创新实验经费方面,学校要加大投入,对学生获准立项的创新项目可以获得基金资助。优秀学生还被推荐参加各类学科竞赛,比如“新苗计划”“挑战杯”等高水平实验教学活动,学生作品成果可被推荐发表论文、申请专利和著作权。通过对学生成果进行展示的方式搭建学校和企业的桥梁,让学生更好地了解社会,了解国内外的技术发展方向和未来企业对技术人才的能力预期,还为学生提供更多就业机会。

(五)校企联合化

紧密结合社会发展需求,推进学校和企业联合培养。实验教学与企业实践相结合是学生运用所学理论知识认识社会、服务社会、有效提高学生创新实践能力的重要途径。通过校企联合,学校开辟更多实践教学基地,促进学校与企业互补,进一步发挥企业在创新人才培养中的作用。学校充分发挥企业优势,与企业一起制订人才培养方案,配备企业导师队伍,通过采用企业和学校同时配备指导教师的双导师制,共同制订培养目标及建设课程体系和教学内容,优化与企业共同办学的实验课程体系与教学模式,组织相关企业高级职称以上的技术人员和高级管理人员开设企业课程、指导学生的专业实验、实习实训、毕业设计等。

学生根据自己掌握的专业技能,以企业项目为依据提出项目开发和设计的新思路,并选择相应的专业方向和课程来完成,然后到企业实践中去检验。针对学生已完成的实验项目,邀请企业专业人员直接参与作品评价,并与学生进行交流。一方面让企业了解学生和他们的作品,让学生的作品有机会被企业认同;另一方面让实验教学变得更具实效性,最大限度地激发学生的内在推动力,这种实践模式是对实验教学的强化和补充,促进理论知识与企业实践无缝对接,提高学生创新的实践能力。