熊澤云 王洪林 祝 陽(yáng)
(荊楚理工學(xué)院 湖北 荊門 448000)
隨著國(guó)家《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》[1]的頒布與實(shí)施,許多地方高校為加快培養(yǎng)適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的應(yīng)用技術(shù)人才需求,正不斷探索實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)示范中心的轉(zhuǎn)型發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為實(shí)驗(yàn)示范中心[2]的主要內(nèi)涵,擔(dān)當(dāng)著培養(yǎng)學(xué)生的重要使命,一直為教育者研究探索。我校作為荊門地方唯一的一所本科院校,其化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)示范中心為適應(yīng)社會(huì)需求、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、開拓學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),經(jīng)過(guò)多年的探索積累,提出了“一主三化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
目前,我校化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)示范中心承擔(dān)著化學(xué)工程與工藝、制藥工程、生物工程、過(guò)程裝備與控制工程、復(fù)合材料科學(xué)與工程、食品科學(xué)與工程等多個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)與專業(yè)課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。面對(duì)不同的專業(yè)、不同的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)完整的育人功能,我們?cè)诮虒W(xué)體系的構(gòu)建時(shí)緊緊圍繞“培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”為主線,進(jìn)行了積極探索。
首先在人才培養(yǎng)方案制訂時(shí)適度增加了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)學(xué)分要求,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。其次以各專業(yè)人才培養(yǎng)方案的落實(shí)為出發(fā)點(diǎn),整體優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合、實(shí)驗(yàn)方法改革以及實(shí)驗(yàn)考核方式的優(yōu)化等多途徑,強(qiáng)化工程應(yīng)用能力培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主向?qū)I(yè)綜合運(yùn)用與創(chuàng)新實(shí)踐方向轉(zhuǎn)化。依托實(shí)驗(yàn)示范中心提供的貼近工程背景的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,強(qiáng)化行業(yè)背景的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué),實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生由單一專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練向多方位綜合素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)化,滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求[]。
為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),我們首先從源頭上探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。結(jié)合本校實(shí)際,將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)超過(guò)16學(xué)時(shí)以上的從理論課中剝離出來(lái),單獨(dú)設(shè)為實(shí)驗(yàn)課程,獨(dú)立考核,從制度上強(qiáng)化能力培養(yǎng)。同時(shí)我們打破專業(yè)界限,將化學(xué)工程與工藝、制藥工程、生物工程、過(guò)程裝備與控制工程等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行整理。從能力培養(yǎng)的角度出發(fā),根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì),按照基本操作、技能訓(xùn)練、拓展提升等功能特點(diǎn),將整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系分為四大模塊:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、拓展訓(xùn)練模塊、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))模塊。
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)基本操作、常用儀器設(shè)備的使用、常用試劑的配制、物質(zhì)的分析檢測(cè)等基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練與安全教育,規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為,并熟練掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)基本技能。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要訓(xùn)練學(xué)生通過(guò)一些基本操作的有機(jī)組合,解釋和驗(yàn)證實(shí)際工程問題,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)視野與工程觀念,增強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的深入理解和實(shí)際運(yùn)用能力。
拓展訓(xùn)練模塊則是對(duì)前兩階段的提升,主要培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好,在教師的指導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新發(fā)展、團(tuán)隊(duì)協(xié)作,提高科學(xué)研究素養(yǎng)的綜合能力。
每一個(gè)模塊以夠用為度,實(shí)施分層次教學(xué)。為滿足不同專業(yè)、不同年級(jí)學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)需要,在每個(gè)模塊中根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)生能力培養(yǎng)的要求,設(shè)置了基礎(chǔ)驗(yàn)證、技能訓(xùn)練、創(chuàng)新拓展與綜合設(shè)計(jì)四個(gè)層次,不同專業(yè)的學(xué)生在大綱的指導(dǎo)下依據(jù)自己的水平和發(fā)展需求實(shí)施個(gè)性化選擇。比如化工原理的精餾實(shí)驗(yàn)(屬專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K),我們將精餾的全回流操作和某一定回流比下的精餾操作作為技能訓(xùn)練要求,必做。而將不同進(jìn)料狀況、不同操作壓力以及不同回流比對(duì)精餾的影響設(shè)為拓展和綜合設(shè)計(jì)層次,選做。選做并不是可選可不選,不同專業(yè)有不同要求。化學(xué)工程與工藝專業(yè)要選擇其中2~3項(xiàng)探究,過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)可選擇其中1~2項(xiàng)完成。至于選什么,選擇權(quán)在學(xué)生,實(shí)驗(yàn)的方案也由學(xué)生自己設(shè)計(jì),以此來(lái)提高學(xué)生主觀能動(dòng)性,激發(fā)自主探究的潛能。
作為基礎(chǔ)與工程相互融合的實(shí)驗(yàn)中心,實(shí)施教學(xué)方法和手段的多元化、提高教學(xué)質(zhì)量是我們一直以來(lái)努力的目標(biāo)。我們按照“合理定位、突出特色”的思路,堅(jiān)持以生為本,樹立知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合,素質(zhì)提高與特長(zhǎng)發(fā)展相促進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則,根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn),依托網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室、科研中心等三級(jí)平臺(tái),積極探索“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式,提高了實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的教學(xué)效果,促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)養(yǎng)成。
充分利用仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)示范中心的大部分實(shí)驗(yàn)課程都配備有仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前可以在中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)訓(xùn)練,達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)效果的目的。如基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)的的模擬訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及操作過(guò)程已經(jīng)了解清楚,然后自己再做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤率明顯下降。而對(duì)一些大型儀器設(shè)備,通過(guò)仿真模擬,熟練其操作過(guò)程,可提高實(shí)驗(yàn)的成功率,同時(shí)還能保證儀器設(shè)備的良好運(yùn)行。
學(xué)校建有教師課程中心,學(xué)生在任何地方都可以通過(guò)課程中心進(jìn)入到相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程教師網(wǎng)站,利用文檔、視頻、練習(xí)和答疑完成實(shí)驗(yàn)課程的前期學(xué)習(xí),也可為后期撰寫報(bào)告、復(fù)習(xí)用。由于具有很強(qiáng)的針對(duì)性,很受學(xué)生歡迎。
利用虛擬工廠。發(fā)揮地方院校的優(yōu)勢(shì),聯(lián)合相關(guān)企業(yè)共建虛擬實(shí)驗(yàn)室。如與湖北三寧化工股份有限公司合作,共建了虛擬工廠,使學(xué)生在營(yíng)造的真實(shí)工廠環(huán)境中接受安全意識(shí)、企業(yè)文化意識(shí)、實(shí)際操作等方面的培養(yǎng),打破實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教室和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的常規(guī),實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)外相互滲透融合,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)興趣。
研究型教學(xué)是在教學(xué)過(guò)程中,創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情景和途徑,讓學(xué)生在獨(dú)立的主動(dòng)探索、思考與實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)習(xí)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),分析問題并解決問題,從而提高學(xué)生的多方位素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一種教學(xué)方式[3]。
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)以基本的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練為前提,而專業(yè)實(shí)驗(yàn)、拓展訓(xùn)練等模塊更多注重綜合技術(shù)能力的養(yǎng)成,因此滲透以研究型教學(xué),加強(qiáng)科學(xué)引導(dǎo)是必要的。
在專業(yè)實(shí)驗(yàn)、拓展訓(xùn)練等模塊中有較多的項(xiàng)目屬于綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)我們?cè)试S學(xué)生自由組合,但每組不超過(guò)四人。要求由學(xué)生查閱文獻(xiàn)、自主設(shè)計(jì)方案,再經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師嚴(yán)格的審查和論證后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中,教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)研究的流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察學(xué)生的每一個(gè)環(huán)節(jié):實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)中的操作、實(shí)驗(yàn)中問題的處理以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷等,并進(jìn)行必要的指導(dǎo)和詳細(xì)點(diǎn)評(píng),從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主探究、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
我校以科研平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)示范中心為依托,以應(yīng)用能力為導(dǎo)向,實(shí)施的是一種半開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。即在保證正常教學(xué)秩序的前提下,利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)室非計(jì)劃的時(shí)間為師生服務(wù)。開放實(shí)驗(yàn)實(shí)行預(yù)約制,而開放項(xiàng)目的來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面:教師結(jié)合教學(xué)需要和科研項(xiàng)目情況提供一定數(shù)量開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`項(xiàng)目,此項(xiàng)目由學(xué)生提出研究課題,經(jīng)過(guò)學(xué)校審批成功(有一定費(fèi)用支持)后,在教師指導(dǎo)下開展研究;收集企業(yè)、工廠實(shí)際中的疑難問題,經(jīng)過(guò)中心拆分處理后供學(xué)生選擇;畢業(yè)論文選題。主要為學(xué)生參與科研平臺(tái)子項(xiàng)目或企業(yè)工廠服務(wù)項(xiàng)目。
經(jīng)過(guò)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué),可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的必修與選修、課內(nèi)與課外的相互補(bǔ)充。在為學(xué)生營(yíng)造自主實(shí)驗(yàn)、自主探索、協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)境的同時(shí),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)融進(jìn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)以及科研項(xiàng)目之中,即培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)過(guò)程(預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理與分析等),又訓(xùn)練學(xué)生熟悉項(xiàng)目申報(bào)流程(申報(bào)、答辯、實(shí)施、結(jié)題等),從而達(dá)到提高工程素養(yǎng)的能力。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是示范中心建設(shè)的關(guān)鍵,而教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提高的核心,因此這里的考核評(píng)價(jià)主要包括教師和學(xué)生兩個(gè)方面。
四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K都配有一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)教師,根據(jù)工作崗位職責(zé)進(jìn)行業(yè)務(wù)能力考核。考核主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作業(yè)績(jī)和教學(xué)、科學(xué)研究業(yè)績(jī)等。其中教學(xué)工作主要是實(shí)驗(yàn)中心的工作環(huán)境與工作質(zhì)量考核。包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)教案、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與輔導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告批閱以及實(shí)驗(yàn)室日常管理等多方面的測(cè)評(píng),占70%;而教學(xué)與科學(xué)研究主要是參與或主持教科研項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目、學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)等方面的測(cè)評(píng),占30%。
考核采用個(gè)人自評(píng)與同行測(cè)評(píng)、領(lǐng)導(dǎo)測(cè)評(píng)、教學(xué)督導(dǎo)測(cè)評(píng)、學(xué)生測(cè)評(píng)多方位考核,然后按一定權(quán)重綜合評(píng)定。評(píng)定結(jié)果公示無(wú)異議后計(jì)入教師年度考核中,并與年終績(jī)效掛鉤。較以前單一的學(xué)生評(píng)教或同行評(píng)教增加了自我評(píng)價(jià)、督導(dǎo)評(píng)價(jià)等成分,更加合理、科學(xué),同時(shí)也有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍積極進(jìn)取,不斷提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
為了使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)能夠更客觀真實(shí)地反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生努力的結(jié)果,我們主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)操作技能(30%)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告(50%)。其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)包括預(yù)習(xí)報(bào)告的編制以及預(yù)習(xí)提問;實(shí)驗(yàn)操作技能包括現(xiàn)場(chǎng)操作的規(guī)范性、正確性,實(shí)驗(yàn)操作中的隨機(jī)提問以及故障處理,實(shí)驗(yàn)紀(jì)律與實(shí)驗(yàn)態(tài)度等;實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括報(bào)告各部分的準(zhǔn)確性、客觀性、規(guī)范性,重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出與分析。對(duì)一些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如果學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,只要學(xué)生能分析找到合理的解決方案,且可行,依然可以得到不錯(cuò)的成績(jī)。
在整個(gè)考核過(guò)程中,我們更加注重學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度。通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合、基本能力與創(chuàng)新能力相結(jié)合,多方位考查學(xué)生動(dòng)手能力以及分析問題、解決問題的能力[4],更好地促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)的提升和綜合應(yīng)用能力的提高。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,既要充分考慮學(xué)生培養(yǎng)的系統(tǒng)性,又要考慮教師教學(xué)改革的前瞻性與系統(tǒng)性。我校化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)示范中心不斷努力實(shí)踐,形成的多模塊、分層次相互關(guān)聯(lián)的“一主三化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,使我們的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)落到了實(shí)處,它對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升起到了積極推動(dòng)作用。但還需繼續(xù)探索和完善。