首页 -> 2007年第4期
世纪之交的实验室建设与实验教学改革
作者:佚名
式要求的PowerPoint文档报告;第二学期要提交两份科技论文和一份PowerPoint文档报告,并以召开学术研讨会的形式,选出一些学生交流的实验报告。学生交流的实验报告,在物理实验教学网站上予以发布,以达到由点到面、资源共享、取长补短、共同提高的目的。
化学实验中心建立“一体化、多层次”的教学模式,拓展了系统学习与探究学习紧密结合的实验教学模式。在课堂上系统学习与探究式学习相结合;单元实验与综合实验相结合;教师指导学生实验与教师引导,以学生为主体独立活动相结合;同时在课外积极开展课堂学习与大学生科技创新活动的紧密结合。教师开放自己的科研实验室,将这些学生引入自己的科研活动,使学生较早地接受科学研究气氛的熏陶。
电子与电工学实验中心,引入虚拟现实实验技术,开发建立了基于校园网的开放式电子信息系统仿真实验教学平台,为学生营造了一种交互式的学习环境。借助这个平台,学生可以更快更好地掌握相关课程的基本实验技能,在自主实验设计和实施中养成学习兴趣和动手能力。
许多学校还在实践基础上归纳出有利于创新素质培养的实验教学模式,以科研实践拓展理论学习、通过实践能力的提高促进理论学习。如北京师范大学物理实验教学中心彭芳麟教授应用MATLAB软件,在理论力学等课程中开展理论分析与数值计算的实验教学改革,解决实际问题,提高学生解决问题的能力。
复旦大学提倡教师根据实验内容和学生的具体情况,采用合理、灵活的教学方法:教师精讲,学生多练;多做综合性实验,多做开放式实验;在实验教学中广泛引入现代化教学技术,提高了教学效率。复旦大学物理实验中心近年来开创了“实验园地”、“自学实验”、“开放实验”等一系列能开拓学生思维、激励学生创新的特色实验项目。“实验园地”是一个不计学时、没有学分的学习场所,低年级学生可以凭学生证自由出入,进行自己喜爱的实验活动。园地中的仪器大多是报废留用的,物理实验中心提出“拆坏无过、修好有功、创新有奖”的方针,鼓励学生放开手脚,大胆设想,积极创新。多年来已有不少学生因修好万用电表、示波器等立功,因自制望远镜、红外感应灯等而受奖。“开放实验”摆脱了常规的“预习一操作一报告”传统模式,要求学生从查阅文献资料、提出设计思想开始,自己装配调试仪器、反复实验研究,直至最后写出学术论文。在“开放实验”中,学生还可以得到实验室的钥匙,实验室对他们彻底开放。学生在实验中兴趣盎然,智慧的火花进发,创新的硕果累累,他们有的改进了实验装置,使精度大为提高;有的设计研制了新的实验仪器,获发明成果奖。通过这类实验而设计改进的实验仪器有9台,其中8台已投入生产。这些实验激发了学生的创新思维,鼓励了他们的创新精神,提高了他们的创新能力。
大连理工大学改革实验教学模式,实行开放式管理,由学生自主选题、设计方案和实验,甚至材料选择也都自己完成,这些“大实验”相当于一个“小科研”。实验的过程激发了学生自觉自主学习与实践的兴趣,培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。大连理工大学组织了3次调查问卷,统计结果表明:95%的学生对实验室环境满意,对项目中心设备的满意率达94%,认为实验项目设置合理的达91%。学生的基础知识掌握比较扎实,外语和计算机应用能力较强,思想素质和职业道德素质好,适应岗位工作能力和开拓创新能力较强,具有良好的敬业精神和团结合作精神。
第五,编写、出版了高水平的实验教材。
高水平的实验教材对保证高质量的实验教学起着重要的、不可替代的作用。学校及各实验中心均高度重视实验教材建设工作,实施世行项目以来,按照实验教学体系和教学内容改革的要求,各实验中心的基础实验课程均采用或编写了新版教材,对规范本科实验教学、保障人才培养规格,发挥了重要的作用。
第六,创新了实验课考核方法。
从实验课程自身特点出发,改革了以笔试为主的单一考核方法,项目学校对实验的考核中比试的比重均有所下降。新的考核方法,注重考核实验课上学生的创新性、独立性、科学态度、协作精神、独立查阅有关文献资料和网上查询获得信息、学习知识的能力,考核学生实验过程的严密性、实验结果的可靠性、论文或实验报告的科学性和完整性等,综合地评价学生的实验操作水平和实验工作能力,采用通过报告、答辩、论文等多种形式评定学生成绩。
3.实践创新能力培养
实验条件的改革,学校教学实验中心的建立,加强了学生自己设计实验的能力和综合运用知识的能力,同时还为学生课内外科技创新活动提供了良好的实验平台。
哈尔滨工业大学自2000年至今,已有3600多人次本科生参加到818项科技创新活动中。其中《磁偏转式烹饪油烟净化装置》获得法国巴黎尤里卡万国发明博览会最高奖,《电吸引电离纯水再生离子交换树脂装置》获香港国际科技发明博览会金奖。在数学建模竞赛、电子设计竞赛、挑战杯等国际或全国大学生竞赛上获国际竞赛一、二等奖19项,国家竞赛一、二等奖65项。在全国建筑类设计竞赛中获奖36项,2004年参加全国大学生首届机械创新设计大赛,获奖4项。该校鼓励学生将设计成果凝练提升,近三年来学生公开发表论文180余篇。
二、质量效益
1.教育教学观念进一步更新
在项目实施前,对创新人才培养与实践教育的联系认识不足。一是师生对实践教育重视不够,存在着“重理论、轻实践,重课堂、轻课外”的倾向,一些教师常将指导实验与实习看成是课堂教学之外的“辅助性工作”;二是实践教育资源不足,教学实验设备陈旧,无法根据课程内容发展开设前沿性和高水平的实验;三是从事实践教育的师资力量薄弱;四是对实践教育与创新人才培养之间的关系缺乏系统研究。
项目实施后,基础实验教学条件得到极大改善,实验教学队伍得到稳定,广大实验教师愿意投入精力进行创新人才培养研究与实践,以更新教育思想为先导,全面推进素质教育。以实施多元化人才培养模式为载体,因材施教,注重学生个性发展;以创新人才培养工程的实施为重点,努力培养学生的创新意识、实践能力和创业精神;以完善本科培养计划为主线,优化课程体系,更新教学内容,改革教学方法和手段;以师资队伍建设和条件建设为保障,建立健全既有灵活机制,又有质量保证的教育教学管理体系。
科技创新实践是创新人才培养的有效途径。项目学校不断地在实践中探索,把科技创新实践活动作为教学工作的一个重要组成部分,形成了“课堂教学、实验教学、设计训练、科技创新活动一体化”的教学组织形式和“课内、课外相结合,理论教学、实验教学相结合,显课程、潜课程相结合”的大教育模式。
2.教学研究不断深入
2000年8月开始,中国教育部以世行贷款“高等教育发展”项目资金支持了266项理工科教育教学改革项