基于专业技能标准与学分制融合的实验室开放模式探讨

孙巧妍, 陈祥光, 高贯祥, 王友林

(1. 烟台南山学院 工学院, 山东 烟台 265713; 2. 北京理工大学 化工与环境学院, 北京 100081;3. 烟台南山东海热电厂, 山东 烟台 265713)

基于专业技能标准与学分制融合的实验室开放模式探讨

孙巧妍1, 陈祥光2, 高贯祥1, 王友林3

(1. 烟台南山学院 工学院, 山东 烟台 265713; 2. 北京理工大学 化工与环境学院, 北京 100081;3. 烟台南山东海热电厂, 山东 烟台 265713)

结合学校学分制和本科专业技能标准为核心,实践评价目标与培养模式相融合的改革方案,改革并完善与之相匹配的实践教学体系。在分析并明确新模式下实验室开放的目标与需求后,进行了多方面的研究、探索和实践,逐步推行新模式下的实验室开放管理。实践证明该改革方案已取得了较好的效果。

实验室开放模式； 学分制； 专业技能标准； 改革方案

创新创业教育是21世纪一种新的教育观念,它不仅体现了素质教育的内涵、侧重教育创新和学生实际能力的培养,而且强调转变学生的就业观念,提高学生的创业意识和创业能力[1]。2015年4月5日, 山东省人民政府办公厅下发了《关于贯彻国办发〔2015〕36号文件全面深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(鲁政办发〔2016〕13号)。该文件对山东省各高校提出了今后创新创业教育改革的目标和方向。烟台南山学院在认真学习并领会了该文件的精神之后,针对文件中“完善人才培养质量标准”和“加快推进学分制改革”的要求,结合学校自身的办学定位和学校的特点,将完全弹性学分制和本科专业技能标准培养模式相融合,稳妥地实现学分制管理,将创新精神、创业意识和创新创业能力纳入人才培养质量标准。这种教育模式的改革要求实验室管理及开放模式以及相关体制要随之配套改革。

1 实验室开放的目的与需求

1.1 学分制分析

因为选课及上课的主动权在于学生,学分制要求实践教学活动的时间必须灵活,实验室的管理不能是课余时间开放,而应是开放既是授课。

我校原来执行的是绩点学分制,是一种能用以显示学生每门课程学习成绩的质量以及学年和毕业总成绩质量的教学管理制度。与我国很多大学一样,这种学分制实际上还是学年学分制的延伸。各专业的人才培养方案中明确地设置了通识课程、专业基础课程、备选的专业选修课程及学分要求和备选的公共选修课程及学分数。在这种情况下学生没有很多的空间可以自由选择想学习的课程,提前修满学分而毕业几乎是不可能的。受修业年限的限定,也不允许休学时间过长,一般的修业年限为4～6年。学生如果想休学创业,往往会导致学业、创业两误的结果。

完全学分制是一种把必须取得的毕业总学分作为毕业标准的一种教学管理制度,它要求按照培养目标和教学计划中各门课程及教学环节的学时量,确定每门课程的学分,设置必修课和选修课,规定各类课程的比例,以及准予学生毕业的最低总学分[2]。根据鲁政办发〔2016〕13号文件的要求,“实施弹性学制,放宽学生修业年限至基本修业年限的2倍”,即修业年限最长可以延至8年。这样,根据创业初期一般需要3～5年的规律[3],学生完全可以在学习期间休学先进行创业,等创业初具成效后再复学继续完成学业。学校的课程开设也不再是按照学年制固定设置,而是根据学生选修的课程及学分收取学费并进行当学期的课程编排及教学组织管理。因此,为了实现完全学分制,实验室的开放就不能再像以往那样,在课余时间接受学生的预约向学生开放,而是不再有固定的授课时间。开放是全天候的,开放是授课,授课在开放中进行。

1.2 专业技能标准分析

以专业技能标准为核心评价目标的培养模式要求实验室开放所涉及的实验内容更广、更深、更复杂。

以往课程的教学大纲将实验分为必修实验和选修实验。实验室开放的内容主要是针对选修实验和学生与教师进行的创新实验[4]。建立以专业技能标准为核心评价指标的培养模式后,每个专业都有2～4门课程作为支撑,每门课程的评价指标与所涉及的知识点和技能支撑均呈网状结构分布。实验室开放的内容随之成为各种综合性和设计性实验与创新性实验的融合,而原传统学年制教学大纲中的基础实验比重减小。而且许多技能的评价标准所对应的实践内容不是唯一,而是可以在具有相同知识点和技能要求的一些实验项目中自由选择其一,达到考核要求即可,这使得实践教学的组织变得更为复杂。

2 双模式融合下实验室开放形式

2.1 新模式下课内实验和实训的开放形式

为了节省资源、提高利用效率,国内大学的实验实训中心或独立实验室均是多专业共享的[5],我校的实验中心也是如此。根据各个专业设定的人才培养方案及其对应的课程大纲,课内实验或实训的内容所涉及的实验项目范围即可确定。针对单一教学型基础实验室而言,综合相关专业的培养方案信息即可绘制实验室所要承担的课内实验的拓扑结构图。以专业基础课程“模拟电子技术”课程为例,我校电子技术本科生需要选修的专业课程主要涉及自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、机械制造及其自动化、纺织工程、车辆工程、测控技术与仪器等。综合以上专业课程相关的实验教学内容,可以得到如图1所示的拓扑结构。

图1 模拟电子技术相关课内实验内容拓扑结构图

图1所包含的所有实验项目即是模拟电子技术实验室要承担的所有课内实验项目。根据完全学分制的要求,实验实训课程的开设不应采用以往的规定时间、规定地点的排课管理模式。而应利用信息资源和网络平台结合人工管理,让学生提前1～2个星期预约,由实验室管理人员协调，采用自8：00―21：00全天开放模式。

在教学组织上,应结合实验室及实验设备的需求情况,按照每1～2名学生一个工位,每10～20名学生配备1名指导教师。学生完成某一实验项目的时间不限,指导教师除了引导并启发学生独立完成实验项目之外,要严格按照技能指标的要求考核学生的完成情况。学生只有达到了技能考核指标所规定的最低要求之后，才能通过本次实验,否则要再次预约,继续进行该实验项目。教师在学生完成实验之后分别给出实验过程表现成绩和实验报告成绩,综合2个成绩给出学生本次实验的成绩。该课程的实验成绩是教学大纲规定的所有实验项目的平均成绩。以“计算机仿真技术”课程为例,该课程的课内实验项目共计8个,课内实验的单次成绩样表如表1所示。

表1 “计算机仿真”课程单次实验成绩记录样表

2.2 新模式下创新类实验的开放形式

新模式下教师根据所研究课题设定的和学生自行开发需要的创新类实验的开放形式。此类实验大多具有实验内容难度较大、实验持续时间较长、实验所用到的器材较多、实验预约时间无规律、参与单次实验的人数相对较少等特点,而且多数实验是在研发型实验室或者具有综合功能的实验室里进行。这类实验的开放可以沿用以往实验室开放的经验,在学生提前预约的情况下,安排在实验室比较空闲的时间段进行。当实验室无空闲时间段时,也可以安排在实验繁忙时间段内,但在有空闲的设备上进行。指导教师应是设定研究课题的教师或者是学生开发创新项目的指导教师。对于学生的实验过程和实验报告也应参照表1详细记录。

实验室的使用维修记录应将课内实验与创新设计类实验区分记录,便于教学组织和信息归类。以柔性制造系统实验室开放为例,实验室创新设计类实验的使用维修记录如表2所示。

表2 实验室使用维修记录样表(创新设计类实验)

3 双模式融合下实验室管理体制改革

将弹性学分制和本科专业技能标准培养模式相融合后,实验室的管理将更加复杂；开放性的实验授课模式需要新的实验室管理体制与之匹配。在改革与实践中,主要通过以下几个方面进行。

3.1 实验教师队伍建设

在以往的实验室管理中,每个实验教师都分管数量不等的实验室,即每个实验室都有专门的实验教师负责。双模式融合后,由于实验室实际有效工作时间增加,只靠原有的实验教师队伍是远远不够的。学校人力资源部门除了继续大力引进工程实践类人才充实实践教学队伍之外,还要梳理现有的师资队伍。目前,我校要求原系部内的非实验教师全部参与实验课的任教工作。教师先从自己所擅长的课程开始任教实验课,逐步涉及到该课程群内所包含的实验项目。双模式融合之后,每个实验室的负责教师将从原有的1名教师上升至2～4名,具体数量根据该实验室的利用率来确定。利用率很高的实验室可以配备3～4名负责教师主管该实验室的各项工作。同时,吸取了其他院校的成功经验,学校还为每个实验室选拔了骨干学生辅助该实验室负责教师进行各方面的管理[6-7]。

设定实验室主管教师时,分配的依据是教师的专业及主要研究方向。同时要对冷门技术、冷门实验室进行统一调配,尽量做到师资队伍配置的最优化。在具体课程或实验项目授课任务的岗位设置方面,要考虑到教师之间的专业、水平差异,没有达到一定实践能力和创新能力的教师不承担创新设计类实验的指导教师任务,而只承担课程基础实验项目的教学。新教师要有一定的助教过程,达到单独承担实验课程的要求并通过考核之后方可以单独上岗[8-9]。

3.2 制定实验室规章制度

双模式融合后,实践教学的工作量会大大增加,教师的工作任务也会加重。学校根据实践教学的特点修订了实验教学和教师的工作管理规定。在教师工作和休息时间协调方面,应更为灵活。实验室管理者应根据学生提前预约的时间合理地分配教学任务,当教师在非正常上班时间内承担了教学任务时应予以等量时间的调休。

在工资待遇和业绩考核方面,学校打破了以往的陈规，实验教师和理论教师工作同工同酬。在津贴分配上,更以创新类实验的开设数量和转化为竞赛获奖、专利、论文、学生创业收益等标准衡量作为考核依据,用好的政策激励教师和学生通过提高实践能力创新创业[10]。

3.3 实验教学管理信息化网络平台建设

双模式融合后,学校教务管理的难度相比于原来学年制模式的教务管理增加。因每个学生为自己量身打造了一套适合自身的“教学计划”,因而学校对学生学业成绩的录入和信息管理难度也变得纷繁复杂。原有的以年度和专业为划分依据的自然班级不再存在,原有的教务管理系统也不再能满足新的需求。对于以开放形式授课的实验成绩的管理更是难以应对。因此,亟须开发一种合理便捷的信息化网络平台,以实现解决实验室预约、实验任务分配、实验成绩录入和成绩管理、信息提取等问题[11]。

对于实验成绩的录入和管理,新的系统比原有系统需要多处理的数据主要是学生实验的预约情况和完成时间,因此系统更新难度不大。但在实验室预约和实验任务分配的最优化智能处理方面,则开发难度较大。下面介绍一种处理学生实验项目预约和实验室教学任务分配的最优化算法,用于信息平台自动处理学生网上提交的预约并自动在适合完成学生预约实验项目的所有实验室范围内合理优化分配教学任务。

我校的实验室利用率计算关系式为

(1)

式中,∑classhour为当学期该实验室承担的实验总课时。

对于相同功能的教学型基础实验室,管理系统应能够自动地为预约的学生分配到空闲的实验室,并且能够平衡各实验室的利用率。也就是说,当有新的预约时优先分配给利用率最低的实验室。设有A、B、C3个相同功能的教学型基础实验室,每个实验室单次能够容纳的学生数量均是20,alwA、alwB、alwC分别为A、B、C3个实验室当前时段允许预约标志。管理系统针对A、B、C3个实验室承担学生预约的程序处理流程如图2所示。

图2 针对预约自动分配实验室的程序流程图

4 探索及实践成效

以电气信息实验中心为例,进行实践教学配套改革后,新建实验室6个并通过验收,新引进工程实践类人才3人,其中博士1人,博士生导师2人,硕士生导师1人。参与实践教学教师数量由51人上升至72人。实验室有效开放时间由2015年秋季学期的864 h上升至2016年春季学期1 072 h。实践教学网络信息管理平台正在逐步开发中。自2015年9月～2016年9月,电气信息类部分学生竞赛获奖情况如表3所示。

表3 电气信息类部分竞赛获奖统计

5 结论

为了在学校进行弹性学分制和本科专业技能标准为评价目标的2种模式相融合的改革中将实践教学进行开放式教学模式的改革,切实做到对学生进行“双创”能力的有效培养,同时使资源达到最优化配置,我们进行了一系列的探讨。通过分析研究后,在师资配置、课程设置、实验室开放模式及实验室开放信息管理平台方面进行了探索与实践。通过2016年学校教师及学生在各方面取得的成绩反馈来看,研究成果是行之有效的。

References)

[1] 李志义. 创新创业教育之我见[J]. 中国大学教学, 2014(4):5-7.

[2] 朱雪波. 高校实施完全学分制的困境与对策研究[J]. 高等工程教育研究, 2015(1):113-118.

[3] 徐善东. 把握原则和规律做好实验室管理工作[J]. 实验技术与管理, 2014, 31(2):195-197.

[4] 谢青, 吴元喜, 杨广笑. 开放实验室管理模式的探索[J]. 实验科学与技术,2013, 11(4):162-163.

[5] 李坤, 史永宏. 创新型人才培养实验室开放体系探索与实践[J].实验室研究与探索, 2015, 34(1):258-261.

[6] 郝云忱. 高等学校实验室管理机构设置及职责新探[J]. 实验技术与管理, 2013, 30(2):189-191.

[7] 柴钰. 大学生自主管理的开放创新实验室模式[J]. 实验室研究与探索, 2012, 31(1):82-85.

[8] 张静荣. 浅析实验室管理存在的问题及对策[J]. 黑龙江科技论坛, 2014(31):172-174.

[9] 刘玲, 张旋. 欧洲高校研究型实验室管理方法对我国实验室管理的启示[J].实验技术与管理,2012，29(1):186-189.

[10] 单成明,周海云. 高校实验室开发放教学的探讨[J]. 宁波大学学报(理工版),2004(1):253-254.

[11] 伍燕青.基于云计算的实验室管理信息系统设计[J].实验室研究与探索,2013，32(8):291-296.

Exploration on laboratory opening mode based on integration of professional skill standards and credit system

Sun Qiaoyan1, Chen Xiangguang2, Gao Guanxiang1, Wang Youlin3

(1. Engineering School, Yantai Nanshan University, Yantai 265713, China; 2. School of Chemical Engineering and Environment, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China; 3. Yantai Nanshan Donghai Thermal Power Plant, Yantai 265713, China)

Combined with the university credit system and undergraduate professional skill standards as the core, the practice on the reform scheme of integrating the evaluation goal with the training mode is exercised, and the practical teaching system matched with the scheme is reformed and perfected. After analyzing and defining the goal and demand of the laboratory opening under the new mode, the various research, exploration and practice are carried out so as to gradually implement the laboratory opening management under the new mode. The practice has proved that the reform scheme has achieved good results.

laboratory opening mode; credit system； professional skill standards； reform scheme

10.16791/j.cnki.sjg.2017.03.059

2016-09-20 修改日期：2016-11-09

2015年山东省青少年教育科学规划课题(15AJY181)；山东省高等学校青年骨干教师国内交流学者项目

孙巧妍(1978—),女,山东烟台,硕士,副教授,烟台南山学院电气信息实验中心主任,主要从事控制理论、应用及教育教学方法改革.

E-mail：bailiyanru@163.com

G642.0

A

1002-4956(2017)3-0227-05