搭建实验实践一体化平台深化实验实践教学改革

2013-08-15梁宏

实验技术与管理 2013年5期

梁宏

（哈尔滨工业大学实验室管理与教学条件保障处，黑龙江哈尔滨 150001）

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）强调要提高学生的学习能力、实践能力和创新能力［1］。高等学校的实验、实践教学对于激发学生的创新意识、拓展学生的创新思维、增长学生的实践技能、涵养学生的创新品格方面的作用，是其他任何教学形式都不能替代的。党的十八大指出，努力办好人民满意的教育，全面实施素质教育，要着力提高教育质量，培养学生创新精神［2］。高等学校的实践教学体系从属于高等学校人才培养的总目标，与课堂教学体系并存，并与之有机结合、密切相关。实验教学管理和实验室建设是不可分割的，实验室建设应该贴近本科课堂教学、实验实践教学及项目学习的实际需求，保证实验、实践教学体系科学、合理、优化运作。

哈尔滨工业大学在加快创建世界一流大学的进程中，突出“规范严格，功夫到家”的教学传统和工程实践能力强的人才培养特色，始终把创新精神与实践能力的培养贯穿于整个教学过程。借助教育部实施的“高等学校教学质量与教学改革工程”，强化本科实验教学改革，以人才培养为主线，多措并举，百花齐放，实现了本科实验教学的跨越式发展。从办学理念、课程体系、师资队伍、教学环境、延伸效应等多维度为学生创造和搭建了有利于创新意识和实践能力培养的实验教学平台体系，包括基础实验教学平台、专业实验教学平台、项目学习创新平台、仪器设备共享平台、环境技术安全平台、实验队伍建设平台和教学条件保障平台，全方位为学生成才服务［3－5］。

1 继承传统，凝练特色，建立以学生为本，知识、能力、素质协调发展的实验教学理念

哈尔滨工业大学从学校诞生时起就一直是一所以工科为主的学校。这种工科大学的背景以及所经历的“苏式办学”、“日式办学”等特殊的历史阶段，使其在办学理念和办学传统方面形成了自己的鲜明的特色。在教学上逐步形成了重视基本理论和基本概念、重视实践教学和动手能力、重视理论与实践结合、重视创新能力培养、重视规范严格管理等特点。早在建校之初的“苏式办学”阶段的教学计划中，实验课的学时数就超过了讲课学时数的1／3，而且教学计划明确规定每天17：00—20：00为上实验课的时间。2013年新一轮教学计划修订中，在课内理论学时压缩的情况下，实验学时比例却从20%提升到30%，充分体现我校强化实验教学在本科人才培养中的重要地位，突出以学生为本，促进知识、能力、素质的协调发展和全面提升实验、实践教学的办学特色。

2 课内为主，课外为辅，构建有利于学生自主学习、培养创新意识和实践能力的实验教学体系

学校将实验教学体系的构建作为实验中心建设的灵魂和根本，注重弘扬多年的办学传统，彰显服务国防、面向航天的工程实践教育特色。依托重点学科，吸收科研成果，组织教学科研、科技开发等各方面的专家深入研讨，将学科、专业、科研等各方面的办学优势统一汇集到实践教学中来，构建具有鲜明学科特色和历史积淀的实验教学体系，努力推进创新性实验项目的开发和建设。各实验中心根据学科特点和实际情况，按照学生成长需求，建立分阶段、分层次、模块化的实验教学体系，突出实践性、个性化培养的开放式实践教学模式。例如：

（1）机械工程实验教学中心建立了分阶段、分层次、模块化的实验教学体系，突出了个性化的培养模式。“分阶段”是指根据学生不同学习阶段的实际情况，将实验教学分成工程训练教学、机械基础实验教学和专业实验教学等3个主要实验教学平台和1个大学生机械创新实践基地，使学生从入学到毕业整个阶段都能得到良好训练。“分层次”是指实验教学体系根据专业类型和学生的需求设置必修实验（基本型实验）、选修实验（提高型实验）和课外科技创新实践活动（研究创新型实验）。为便于组织实验教学，每个实验教学平台的实验课程又采用模块化教学方法，各实验模块之间在教学上相互独立，便于实施教学，在内容上相互关联、相互补充，形成比较完整的知识体系。

（2）电工电子实验教学中心建立了全开放、自主学习式实验课教学模式。全开放模式包括实验时间和空间开放、实验元器件开放、实验内容开放等，不同年级、不同专业的学生，可以根据教学进度和个人实际情况，合理选择实验时间和实验地点，实现不同专业、年级的学生能够在相同的实验教学平台进行实验。这种全开放模式，一方面拓宽了实验的时空概念，能够最大限度地利用实验室资源，体现了以学生为本、给学生以最大的自由空间，有助于学生个性化发展，有利于培养创新实践能力强的高素质人才，为科技精英型的拔尖人才培养提供条件和空间，在“开放式”的基础上向“研究性”过渡。自主学习式模式要求学生自己了解和理解实验内容，让学生独立思考、解决问题，独立完成实验，培养学生独立分析和解决问题的能力。提倡学生之间进行交流，教师尽量做到少讲多做，由指导变为引导，由讲授变为启发，从“以教为主”向“以学为主”观念的转变。这种学习模式提高了学生自主、主动学习和获取知识的能力，其特点是强调学生自主学习、协作学习，为研究性、探究性学习模式打下良好基础。

围绕这些各具特色的实验教学体系，将培养方案中的实验、实践教学内容进行了整合，开展两条主线的培养：一条是完成培养计划内的基础性、设计综合性、研究创新性实验训练和课程设计、毕业设计等实践环节；另外一条是培养计划外的，以突出自主创新和个性培养的各类创新实践项目，在运行中结合人才培养的要求日臻完善，成为人才培养方案中实践环节的重要支撑，在学生实践能力和创新能力的培养中发挥了重要的核心引领作用。

3 名师挂帅，团队引领，打造一支专兼结合、满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍

实验教学队伍作为实验室建设与管理的核心要素，决定了实验教学水平的高低，进而影响到人才培养的质量［6－8］。我校在实验教学队伍建设中，十分重视模式和机制的创新，逐步建立起一支以名师负责和牵头，实行专、兼职结合，实验教学与理论教学互通相融，适应开放式教学的需要，理念先进、勇于创新的实验教学队伍。实验中心主任在实验教学队伍建设中具有举足轻重的作用。我校选聘教学上成绩卓越，且热爱实验教学的教授、名师担任中心主任，把实验教学队伍带头人的培养和遴选作为队伍建设的重点内容。注重发挥带头人在团队中的核心、引领作用，以名师大家引领实验教学队伍全面、科学、合理发展。如：电工电子实验教学中心就先后由国家级教学名师蔡惟铮教授和吴建强教授任主任；机械工程实验教学中心由国家级教学名师邓宗全教授担任主任；力学实验教学中心由国家级教学名师孙毅教授担任主任；材料科学与工程实验教学中心主任由周玉院士担任。

在这些名师大家的感召下，打造了一支结构合理、勇于创新、务实乐教的实验教学队伍，成为开展各类实验教学的坚实保障，目前学校实验室系统中有国家级教学名师5人；省级教学名师10人；校级教学名师14人；教学带头人18人。实验室建设还通过名实验、名课程、名教材、名团队建设来促进实验教学队伍能力水平的提升，采取短期培训、进修学习、会议交流等方式，开展多层次、多渠道、多形式的业务知识、先进技术和专业技能等方面的培训活动来加强实验教学队伍建设。

4 注重教材，培育精品，整合内容，鼓励实验独立设课

实践是检验真理的唯一标准，实践也是理论的试金石，而实践又不依附于理论而存在［9－10］。因此，学校根据实践教学的特点，一方面狠抓实验教材建设，提出建设10个名实验；另一方面加强了实验独立设课，建设精品实验课。周玉副校长曾经不止一次强调，实验不要总是依附于理论课，理论课没讲到的，实验不一定不能做，教学要大胆进行改革，要勇于改变实验课依附于理论课的情况。近些年来的实践教学改革，已经有127门实验课独立设课，占总实验课程的20%左右。实验课的独立设课，极大地提高了实验教学的质量。在独立设课的实验课中，既有多个实验构成的循序渐进的一体化实验教材，也有按学科门类设置的多学时的综合性、设计性实验，实验课程设置更加科学、更加灵活、更加有针对性、更加加强了动手能力与实践能力培养。近些年来不仅建设了127门独立设课的实验课程，而且还涌现出一批校级优秀课程、省级精品课程和国家级精品课程。

5 教研相长，协同创新，推进科研成果转化为教学资源

实验教学紧密结合科学研究成果，利用学科、专业多年积累的科研实践反哺实验教学，来源于实际科研课题的实验教学项目不胜枚举，凝聚了教师多年科研经验和心得的实验教学内容在实验教学中收到了良好的效果。这些取材于学科前沿方向的实验项目对提高实验教学水平、促进实验教学改革相当重要，深受学生的欢迎。学校倡导把科研成果、科研过程要贯穿和渗透到本科教育教学中，努力实现科研资源与本科教学的共享，科研水平在本科教学中有所体现。

6 制定目标，完善体系，改革实验教学方法和模式

按学科、分专业制定课内实验、课程设计、综合实验、创新项目、认识实习、生产实习、毕业设计等多元化的实验、实践教学目标，使各种形式的实验、实践环节相互配合，强化彼此的内在联系，各有侧重，相互补充。合理设计实验课程体系，统筹安排实验内容，精选实验项目，注重与课堂教学的有机衔接，构成由浅入深、循序渐进、具有内在联系的有机整体。完善基础实验、综合实验、研究实验、创新实验、项目学习、生产实习、课程设计、社会实践、毕业设计等公共实验、实践教学体系。

着重改革实验课教学内容的结构和层次，减少重复性的验证实验，增加应用性、综合性、创新性实验和基于项目学习内容、针对学生整个培养周期的知识体系和结构，形成不同阶段设置不同的实验、实践内容，适应拔尖创新人才培养目标的实验、实践教学体系。

推进启发式、互动式和探究式教学方法在实践教学中的应用改革，将启发、信息搜集、资助学习、讨论、设计、探究、实验、质疑、答辩等教学形式灵活组合贯穿于实验教学过程中，引导学生从注重分数向注重能力转变，全面提高实践教学质量［11］。建设实验内容多元化、实验项目层次化、实验过程自主化、实验资源开放化、实验方法多样化、实验考核科学化、教学管理信息化的实验教学模式，为学生提供更多的独立思考、独立实验、独立解决问题的机会。

7 规划引导，提升内涵，推动实验、实践教学改革上水平

我校的“十二五”本科教育改革与发展规划纲要中明确指出：“实验室建设是提高本科教育水平的重要基础和条件，将加大实验室建设投入，优化实验、实践教学管理平台体系建设。”实验、实践一体化平台的搭建，理顺了管理机制、促进了教学资源共享，按需求分层次，满足学生个性化成长方案，以软带硬，全面服务实践教学。新时期、新形势下，依据各学科、各专业的优势和传统，凝势聚力，把学科优势、专业优势、师资优势、科研优势、产学研合作优势、国际合作优势等各种办学优势自觉地、主动地、优先地汇集统一到培养创新人才的实验、实践教学的能力培养上来，推动实验、实践教学上新水平［12］。

8 结束语

我校在发扬重视实践教学、加强能力培养的光荣传统的基础上，通过10多年来的进行的各项教学改革，办学思路和教学思想有了很大的提升，尤其是通过实施“211工程”、“985工程”和“2011计划”等，使我校实验室建设有了很大的发展，实验、实践教学条件明显改善，实验、实践教学水平大幅度提高，在培养创新人才中取得了优秀的成绩。但是，随着科学技术的迅速发展，国家对人才质量要求越来越高，我校又面临加速实施“创建世界一流大学”的建设规划，培养创新人才的任务越来越重。我们将更加努力，继续深化实验、实践教学改革，为培养出更多面向未来的工程领军人才和拔尖创新人才做出更大的贡献。

（

）

［1］国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）［EB／OL］.（2010－07－29）.［2013－03－20］.www.gov.cn

［2］胡锦涛.中国共产党第十八次代表大会报告［EB／OL］.（2012－11－20）.［2013－03－20］.news.china.con.cn

［3］吴建强，李琰，齐凤艳.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索［J］.中国大学教学，2011（4）：70－72.

［4］许家瑞，周勤，陈步云，等.构建创新实验体系的探索与实践［J］.实验技术与管理，2009，26（5）：1－4.

［5］郑家茂.构建“做学研”相结合的创新实验平台，促进学生“做中学、学中研、研中创”［J］.实验技术与管理，2010，27（1）：1－4.

［6］严薇，袁云松.加强实验室开放为培养创新人才提供良好支撑［J］.实验室研究与探索，2009，28（5）：16－17.

［7］陈斌，张晓华.开放式实验教学的实践［J］.实验室研究与探索，2005，24（11）：110－113.

［8］王兴邦.认真总结，提升理念，凝练成果，突出特色，迎接国家级实验教学示范中心验收［J］.实验技术与管理，2010，27（4）：1－5.

［9］沈小雄，韩理安.以实验教学内容体系改革为龙头，全面提高实验教学质量［J］.中国高教研究，2001（3）：78－79.

［10］李瑛.高校机械类实验教学独立设课的可行性研究［J］.中州大学学报，2004（1）：90－91.