三层实践教学模式构建研究

2013-04-11张宇宏刘瑞祥

实验技术与管理 2013年11期

郑举，张宇宏，刘瑞祥

（北京联合大学信息学院，北京 100101）

1 三层实践教学模式

实践教学为大学生在提高综合素质，培养创新精神和职业技能方面提供了最好的平台，从众多高校实践教学方面来看，现有的实验室条件及实践教学内容已经不能满足高等教育今天的需求和明天的发展，所以，研究新型的实践教学模式十分必要，我们提出了三层实践教学构建模式［1］。

1.1 课程型基本模式

按照课程教学大纲提出的实验要求而确定的实验教学内容，这是传统的实践教学方法，即课程型基本模式，这种模式采用理论授课与实验课相结合的方式，让学生通过完成实验内容理解课堂理论知识，大部分为验证性实验。这种模式的特点为注重基本原理的阐述、基本概念的建立、基本能力的培养，在教与学的过程中教师和实验内容起主导地位，学生处于被动地位，教师在规定的时间和地点完成制定好的实验教学课时，模式基本规范化、标准化。对于第一次进入实验室的学生，这是一个必须经历的过程，可以了解实验教学的基本流程、熟悉实验室的环境、掌握实验室器材和设备及工具的使用方法。学生根据实验指导书的内容进行实验操作和调试，完成规定实验内容，这是掌握实验技能必不可少的过程。

1.2 设计型开放模式

以设计为主而进行的开放模式，现在已经逐渐成为实践教学的主流模式，各种高校开放实验室管理系统开始广泛应用。这种模式是在课程型基本模式下进行的，模式的基本特点为时间开放、内容开放、对象开放，强调以学生为主，学生在实践教学内容、实验室设备、实验方法上有自主权［2］。开放包括多方面的实验、实践教学内容，如我学院电子系、通信系的课程设计开放了嵌入式系统实践教学，任课教师给自己所负责的班级确定了不同的设计题目，学生根据自己喜欢的题目来选择，按课程设计教学任务书要求进行用户需求分析、系统设计、功能电路设计，有的采用仿真设计，有的完成实际电路设计。

课程设计涉及了诸多专业相关课程的内容，如模拟电子电路技术、数字逻辑电路设计、微机原理、单片机设计、C语言和操作系统等课程，具备很强的综合性，给学生充分自主的学习时间，特别是留有思考的空间。让学生按需求去预约相应的专业实验室，实验室实施全面开放，这是对学生进行综合能力培养最见成效的教学模式。学生由原来的被动学习变为主动学习。另外，还包括一些其他的设计型开放模式，如综合实践、毕业设计、科技活动、学科及专业竞赛、社会实践等。

1.3 研究型创新模式

学习的更高层次是研究，研究的目的是为了创新。研究型创新模式是提供给基础较好、学习能力更强、有志于研究的学生，这种模式旨在培养学生的科研能力、创新能力和工程实践能力，使学生尽早地参与到科学研究和创新中去，是一个教师完成由“教”向“导”、学生完成由“学”变“研”的过程。

创新从社会学概念是指人们为了发展的需要运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新活动突出的核心是“新”，是对旧有的一切所进行的替代、覆盖。创新是对现有事物的更新和改造，强调推陈出新［3］。对于我校及我院来说，办学宗旨虽然是以培养应用型人才为主要目标，但并不等于忽视对研究型人才的挖掘和培养。学院希望通过研究型创新模式的构建，通过一系列科研创新训练计划来培养高素质的创新型人才。尽管这种模式不是为大多数学生服务，但也要积极发展这种模式，让更多的学生参与研究创新的团队。

2 实践教学模式进程管理

学院IT类15个专业实验室逐步实施包括实践教学内容在内的开放，更多地利用实验室的各种资源，营造一个具有实际意义的开放环境。只有实验室完全开放才能为培养学生创新能力提供机会。

在开放实践教学进行过程中的管理是一个重要的问题，教育管理者应该采用科学的方法，对所管辖的各级各类教育组织进行预测与规划、组织与指导、监督与协调、激励与控制，使有限的教育资源得到开发和合理配置，以实现提高教育质量、增进办学效益、稳定教学秩序、改善办学条件、促进教育事业发展的目的［4］。

2.1 进程实施条件

实践教学管理过程需要具备一定条件，其实就是学校教学管理的优化意识，是指在学校管理过程中，管理者在组织协调学校管理的各种要素运转时所表现出的一种最佳状态，在动态中能够调整。学校、学院在主观上对改变现状应该达成共识，这是最为重要的条件。另一个就是实践教学模式构建应遵循教育规律，分层次递进进行。前苏联教育家巴班斯基最优化理论中提到“最优的”一词具有特定的内涵，它不等于“理想的”，也不同于“最好的”。“最优的”是指一所学校、一个班级在具体条件制约下所能取得的最大成果，也是指学生和教师在一定场合下所具有的全部可能性。最优化是相对一定条件而言的，在这些条件下是最优的，在另一些条件下未必是最优的。巴班斯基的最优化理论充分体现了辩证法的灵魂——对具体事物进行具体分析，这也是我们实践教学模式进程管理的理论依据［5］。

进程的另一个有利条件是学院已经改变了原有专业实验室隶属专业教研部管理，对实验室资源重新整合，成立工程技术应用中心，即学院的实验中心，实际上也是一种集约化管理方式，特别适合三层实践教学模式的构建。在这种模式下，15个实验室既可以集中，也可以分散，极大地提高了效率，每个实验室承担多重功能，一改过去实验室单一功能的局面，在实践教学方面取得了一定成效。

2.2 进程实施影响因素

（1）执行因素。国家、教育行政机构积极提倡教育改革，出台了许多相关政策，就实践教学提出实施“大学生创新性实验计划”项目，但是，各高校大部分是根据自身状态来制订发展计划、执行自我政策，还没有达到整体改变的局面。

（2）师资因素。需要有真才实学的专业教师，特别需要“双师型”教师，但众多高校这类人才很少，多数情况是有教师资格的无实践经验，有实践经验的不任职学校。从目前看，这个问题短期很难解决。

（3）环境因素。学校、企业、个人没有形成一个有机体，没有达成社会共识。仅仅只局限于学校单方面努力也是不能实施的。

以上几个因素影响了学生参与实验的积极性，也直接导致实践教学效果欠佳。我们应充分认识到，现在的大学毕业生与社会需求并不十分匹配，专业不对口的毕业生不是少数，有关教育改革与创新已提倡多年，不能只流于形式，要深入切实付诸行动。

2.3 进程实施方法

（1）理念更新。学院在理论教学与实践教学中，逐步形成了“宽基础、通专业、精技术、重应用”的人才培养体系。宽基础——学院从学科专业建设入手，通过“平台课程”建设实现专业群课程的集约化，为4个专业的学生搭建复合型的知识体系；通专业——学院力求向学生提供本专业的核心理论；精技术——通过职业生涯全程化，使学生明确技术学习方向；重应用——从课程设计、实践教学专业竞赛等方面以及通过校外人才培养基地实践等方式，加强学生应用能力的培养。

（2）管理队伍。学院领导决定由4个系的主任及学科带头人带队组成4个专业实践教学团队，包括博士青年教师、有丰富实践经验的教师和实验技术人员，为提高实践教学质量、为科研创新及培养高素质创新型人才发挥作用。学院通过建章立制、成果激励措施等，为实践教学项目实施提供制度保障。

（3）资金投入。北京市和学校近10年来累计为学院实践教学及科研投入数千万元资金，对实践教学的实施起到了关键的作用，今后还应加大对研究型创新模式的资金投入与管理。

（4）平台建设。学院积极创造机会，筹备建设创新人才孵化基地。已经实施实验室、研究室开放制度，建立综合的开放实践教学的信息网络平台和课程资源共享。目前在电子、通信、计算机工程、软件工程4个系约有10门以上课程实施实践教学开放。2009年建立1个国家级服务外包人才培养模式创新实验区、1个北京市服务外包人才培养模式创新试验区，几年来还建立了3G移动开发实验室，2010年获北京市信息服务工程重点实验室。这些平台无疑为广大的师生提供了最好的实践机会。今后还需要更多这类平台，逐步实施全体学生参加实践教学开放项目，确保每学期有70%的学生参与科研活动及学科竞赛，确保每学期有5%的学生参与教师科研项目，组织实施各级“科研创新训练计划”。

（5）校企联合。学院与多家企业合作，共同开发实践教学项目，采用“走出去，请进来”方式，力争教学内容与社会需求同步，建设了2个校外人才培养基地及长效、可持续的学生校外培养体制。2012年我校参加中国（北京）国际服务贸易交易会，以京交会为平台，有20多个地区政府和知名企事业单位与我校对接洽谈合作项目，总签约额达到2450万元。

（6）学术交流。学校、学院邀请全国教学名师、知名学者、科学院院士、航天科学家、军事科学家、多国外籍大学教授举办学术讲座，让师生感知他们的学术成果和深入研究的境界，拓宽师生认识现代科技的视野。

（7）借鉴学习。积极学习发达国家实践教学经验，借鉴适合的管理方法［6］。通过查阅相关资料，对比实践教学进程的某些方面，我们看到明显的不足。例如德国某工科大学学生的实践学习时间很长，基本分3个阶段：第一阶段在入学前，为认知实习，去与报考专业相关企业的第一线进行为期8至11周的实习；第二阶段在入学后，为专业实习，全面了解生产过程的专业知识，每学期实习占总课时的1／3；第三阶段为毕业实习，题目来自企业研究所的实际课题，学生参与解决生产中的实际问题后才可参加毕业答辩［7］。美国的很多大学要求本科生必须参加教师的科研项目，也有很多企业欢迎学生参加实习，并提供专项奖学金或按时计酬，4年累计实践学时占全部课时的1／3。邻国日本的大学用于实践教学的资金充盈，设备先进，许多大学及研究所的高端实验设备、仪器对全国所有对应专业的大学生预约开放。以上这些都是我国高校目前所不具备的［8］。

（8）学科竞赛。学院积极组织优秀学生团队参加市级、国家级学科竞赛，今后还要创造条件参加国际学科竞赛，确定以提高学生实践能力、创新能力为参赛主要目的［9］。去年学院电子工程系与管理学院联合组队参加2012年“长沙经开杯”全国大学生电子“三创”商务大赛并获特等奖。大赛首次通过电视大赛的形式来表现，给学生由“创意”向“创业”转变提供平台。学院计算机工程系去年参加第六届全国信息技术应用水平大赛，获得了大赛个人赛“Flash动画设计”项目一等奖。十几年来，学院参加历届全国、北京市大学生电子设计大赛，每届均有多名学生获得不同等级奖项，去年电子工程系2名学生以完美的100分获得2012年北京市大学生电子设计竞赛本科组一等奖第一名的佳绩。我校成功连续3年承办北京市、华北地区、港、澳、台计算机程序应用大赛，我院学生也是主要参与者。这些学科竞赛活动为学生实践能力、设计能力、创新意识培养提供了最好的机会。

2.4 三层模式相互关系

课程型基本模式、设计型开放模式、研究型创新模式的构建从横向是依赖并存关系，纵向是依次递进关系。在今天的实践教学中更需要多元化，突出特色与创新［9］，给每一位学生一个适合自己的空间，他们可以自由选择喜欢的模式。开放、创新的实践教学就是引导学生作为主角，鼓励他们在开放环境中自主学习，快乐学习，相互学习。

基础模式是强调基本功训练及动手能力的培养，设计模式是开发智能及综合能力的提升，创新模式是遵循科学发展规律做别人没有做过的事。我们应该保证课程型基本模式，推广设计型开放模式，提升研究型创新模式。在三层实践教学模式构建中建立完善的多元化实践教学系统［10］。