研究型实验教学在葡萄与葡萄酒工程专业中的探索

郭安鹊，韩富亮，李运奎，袁春龙，张予林，王 华

作为本科教育的重要组成部分,实验教学的质量直接影响高素质人才培养的质量[1-2]。近年来,在国内高校教学研究中,实验教学的改革始终处于一个核心位置,不断深化改革也是其主动适应持续创新人才培养、教育科学发展的要求[3-5]。目前,研究型实验教学已成为高等教育界研究的热点之一。大量文献报道显示,研究型实验教学在激发学生潜能,培养学生兴趣,增强学生自主创新能力等方面具有其他实验教学模式所无法比拟的优势[1,6-9]。

西北农林科技大学葡萄酒学院,作为亚洲首所专门从事葡萄与葡萄酒教学、科研及技术服务,培养葡萄与葡萄酒生产、营销、管理及科研推广高级专业人才的学院,逐渐形成了具有我国特色的葡萄与葡萄酒工程学科体系 (多学科交叉融合、协调发展,产学研紧密结合等特色鲜明),20多年来为社会和行业的发展做出了巨大贡献[10-11]。因此,葡萄与葡萄酒工程专业的综合性和实践性很强。然而,随着近年来实验教学改革的不断深入[12-13],现行实验教学模式忽视 “以生为本,全面发展”的问题愈发突出,严重制约着大学生的个性发展和创新教育的实施[14-15],很难满足新形势下社会发展对高素质专业人才的迫切需求。而研究型实验教学尊重学生个性发展,是充分实现 “以学生为本”,强调学生自主创新能力培养和全面发展教育理念的新型实验教学模式[3,5-6,9,16]。因此,在葡萄与葡萄酒工程专业探索研究型实验教学的模式具有现实意义。

1 实验教学改革的必要性

葡萄与葡萄酒工程专业现有的实验教学内容主要依附于理论课程,而 “葡萄酒化学”等一些专业理论基础课程还没有配套实验；综合性、设计性实验经前期改革后数量有所增加,但是多由验证性实验经整合、提升改造而来[11],不仅内容的综合性有限,而且更新速度缓慢,新知识、新技术得不到及时补充。尤其是实验的教学内容受课程大纲所规定的课堂教学总课时限制,内容单一,深度和创新性严重不足,根本不能满足学生深入学习的需要。

由于主观上受传统教育观念的影响,教师主要照搬教材,注重讲解实验原理、方法步骤和实验结果,教学方法单一,针对性差；客观上又要在规定的课堂、课时内完成实验教学任务,而学生数量多、课堂时间短、空间和实验室条件有限,教师的要求和指导方式均相对松散。表现在考核方式上,依旧是以学生实验报告为主,以课堂表现为辅。其结果,学生主动参与实验的积极性很低,实际中则“比葫芦画瓢”,按教师要求提交实验报告即可,由于实验结果可比性很小,报告相互抄袭的现象较严重。

由此可见,教师的 “主体”地位非常突出,学生始终处于 “辅助”的角色,与 “以学生为本”的教学原则相悖。而学生自主选择和个性培养不足,严重影响了对学生创新能力的培养[16-18]。

在实践中,实验教学还面临着新问题的严峻挑战：1)每年临近大学生创新创业计划项目申请阶段,有很多本科生不去自己 “想课题”而是直接向指导教师 “要课题”；2)本科生的毕业论文,很多教师总感觉指导起来 “力不从心”或 “疲于应付”。一方面是因为学生从事毕业论文的时间晚(大四上半年)；另一方面是学生困扰于就业的压力,或忙于外语学习准备出国等等。学生没有时间,也没有精力从事毕业设计,论文质量很难得到保障,学生的培养质量更无法得到保证。

因此,急需转变教育理念,改革教学内容和教学方法,在葡萄与葡萄酒工程专业中开展研究型实验教学模式的探索。在不影响正常实验教学的前提下,通过开辟课外 “第二课堂”,对葡萄与葡萄酒工程专业进行了研究型实验教学的改革与实践。

2 改革与实践

2.1 研究型实验教学的改革实施方案

葡萄与葡萄酒工程专业研究型实验教学的改革方案,如图1所示。

事实上,在该改革实施方案中,教师发挥着“核心”作用,除了传统中的传道、授业、解惑外,对教师还有更严格的要求。不仅要不断更新教学理念,更新专业知识、实践知识；还要能够及时将知识融入课堂,不断创新教学方法,引导启发学生主动探索、求知的兴趣。同时,跨学科组建实验教学指导教师队伍,也是适应学生的自主选择和研究型实验教学的必然要求[19]。

2.1.1 教师授课及若干研究命题或方向的提出

教师在授课 (包括理论课程、实验课程和生产实习)过程中,甚至在学术报告和专题讲座中,依据讲授内容和学生的实际情况,灵活运用案例式、启发式、研讨式、参与式等教学方法,不仅能够将科技前沿知识、科研思路、科研课题、科研成果或新技术、新方法等不断融入教学内容中,还能够结合生活、生产实践或国内外现状,适时提出有待探索的问题,激发本科生探知新知识、解决新问题的创新欲望,激励学生早日参与科学研究。

2.1.2 研究型实验课题的形成、开展及实施

研究型实验内容的组织和开展以研究型实验课题的形式进行。学生根据自己实际情况,自主选择感兴趣的学科领域或研究方向,独立组建课题组。指导教师要主动引导和鼓励学生自行检索和整理文献资料,自行设计实验方案,逐步形成和发展为研究型实验课题,如大学生创新创业训练计划、本科毕业论文、指导教师科研项目的一部分,或者自选课题 (如发明制作类)。课题确定后,在指导教师的协助下,由课题组共同完善实施方案、开展实验、进行数据处理和结果分析,加强学生主动学习能力、自主创新能力、知识综合运用能力、合作交流能力和团队协作能力的培养。

图1 葡萄与葡萄酒工程专业研究型实验教学的改革实施方案

教师在实施过程中要依据学生实际,多注重启发和引导,循序渐进,逐步实施[16]。另外,课题实验内容、过程要求设置的层次性和模块性是适应学生自主选择的重要方式[19-20]。一方面,要便于学生分工、合作；另一方面,要考虑学生的个性差异和各自优势,因材施教,全面发展。其中,教师在初始阶段的 “入门”指导尤为关键。学生一开始对研究的兴趣可能会受到文献检索和阅读的困扰,特别是刚接触外文文献,对其中专业知识的理解尚有一定的难度,难免情绪低落。这时指导教师要有足够的耐心和热情,必要时现身说法和提供帮助,鼓励学生迎难而上,奋发进取。要求对刚接触科学研究的本科生很快拿出完善可行的方案非常困难,因而在方案设计上,指导教师要刚柔并用,宽严结合,除了严格要求外,还应注重科学引导、沟通和帮助,使学生在轻松、愉快的气氛中踏入研究的神秘殿堂。

2.1.3 研究型实验教学的评价

研究型实验教学评价体系更强调多元化,即在强化实验教学的过程性评价,以及学生独创性和综合能力培养效果评价 “核心”的同时,也要突出对教师关键劳动的评价[21]。与现行的实验教学考核方法的单一化和侧重实验结果不同,改革后的葡萄与葡萄酒工程专业研究型实验教学更加全程化和多元化。一方面,以过程性综合评价思想为导向,评价内容侧重实验过程和学生个体,即除了评价学生的知识技能外,还要评价学生的态度、综合运用知识的灵活性和创造性,培养学生自主创新意识和创新能力；另一方面,突出对施行研究型实验教学的教师关键劳动的评价,形成教师评价与学生评价相结合、专业素质考核与专业技能考核相结合的开放式评价体系。

2.2 改革实践中的效果

2.2.1 满足了学生的自主选择性需求，强化了自主创新能力的培养

在实验教学过程中,由于教师引进了科技前沿知识、新技术等内容,唤起了学生强烈的好奇心和求知欲,再加上启发式等教学方法的合理运用,学生参与的热情显著增加,师生互动加强,现场气氛活跃,理论和实验教学效果均明显提升。改革后的实验教学以研究型课题的方式进行,由于学生可以根据自己的需求选择感兴趣的课题,学生自主学习的积极性被充分调动起来,创新意识也得以激发,进而为实验教学的开展、有效实施及完成提供了质量保证。近年来,大学生主动申请和获批创新创业计划项目的数量逐年增加,其中获批的国家级、省级数量有大幅度提升。

通过参与研究型实验课题,学生得到了长期规范的科研训练,在加强个性发展、自主创新能力和综合素质培养的同时,提高了学生适应社会需要的创造性和创新能力,充分发挥了科学研究在创新型人才培养中的作用。事实证明,经过研究型实验训练过的学生,在获批校级优秀毕业论文学生中的比重不断加大,在科研论文发表、获批专利、“挑战杯”大学生创新创业大赛中斩获佳绩的数量不断翻新；对毕业学生调查的反馈信息显示,参加研究型实验教学活动是他们大学里最宝贵的经历。由此可见,研究型实验教学模式是葡萄与葡萄酒工程专业现行实验教学模式的创新性突破和有益补充。而坚持教学与科研的有机统一,也是高水平研究型大学对创新人才培养的必然要求[22-23]。

2.2.2 新评价指标体系的建立

葡萄与葡萄酒工程专业研究型实验教学的评价指标体系由两部分构成,如表1所示。第一部分是对学生的评价,评价主体为指导教师和课题组学生,侧重实验过程评价的同时,突出对学生原创性和创新能力的评价；另一部分是对指导教师的评价,评价主体包括学校专家组、教师本人、课题组学生、学院专家组,突出对教师关键劳动的评价。该评价指标体系旨在突出评价的全程化、多元化和弹性化,两部分互为倚重,相互兼顾。当然,在实践中还要根据实际情况的发展进一步修订完善。

表1 葡萄与葡萄酒工程专业研究型实验教学的评价指标体系

事实上,课题组完成课题之后,一方面,获得的研究型实验教学成果可进一步转化,即发表科研论文、申请专利,或者参加科技作品竞赛等 (这些实际上也是对研究型教学成果的另一种奖励方式)。另一方面,作为新的实验内容或科研成果融入专业的实验教学内容中,甚至提出新的研究型实验课题,进入下一轮循环 (见图1)。如此,教研有机结合,相互促进,促进教育可持续发展[16]。

3 结束语

以学生为主体,以教师为主导,面向学生自主选择开放,突出对学生个性发展、创新性和理论实践结合能力的培养,是遵循教育、教学规律及人才培养规律的必然表现[8]。研究型实验教学的开设和改革,是对葡萄与葡萄酒工程专业现行实验教学模式的创新性突破,也是对现行实验教学体系的有益补充。尤为重要的是,研究型实验教学模式具有普遍适用性,几乎适用于所有专业。

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