首页 -> 2008年第11期

以实验教学示范中心建设带动人才培养体系创新

作者:刘 拓 屈 波




  摘要:本文结合北京交通大学在顶层设计实验教学体系、构建实验教学平台、创新实验教学模式、建立有利于学生研究性学习与实践的环境等方面的探索与实践,揭示了以实验教学示范中心建设带动全校人才培养体系创新的意义。
  关键词:实验教学;示范中心;人才培养体系创新
  
  实验教学示范中心的建设是当前高校人才培养创新的重要载体,是深化教学改革、全面提高教学质量的重要内容。北京交通大学一直以来积极探索实验教学示范中心建设内涵,并以此带动人才培养体系的创新。
  学校以树立新的教育理念为统领,以理论教学与实践教学、科学研究与实践教学、课内培养与课外实践活动、校内与校外共建、整体性培养与个性化教育5个有机结合的建设思路为核心,以学生自主学习能力、实践能力和创新能力培养为主旋律,将实验室建设成为学生研究性学习与教师科学研究的主场所、学生学科专业与素质教育的主基地、高新技术研究与服务的承载体。
  
  一、顶层设计,优化方案,构建科学合理的实验教学体系和实验平台
  
  实验教学体系和实验平台建设是实验教学示范中心建设的核心。学校分别以2003年和2008年两次制订新的人才培养方案为契机,顶层设计与构建在整体上与理论教学课程体系平行并重的实验教学体系和相应的实验平台,并以此带动实验教学示范中心的全方位改革和建设。全校实验教学体系根据培养方案的总体框架和“宽口径、厚基础、重个性、强能力、求创新”的总体目标要求,既考虑学生在校期间应获得的知识结构与框架,又考虑学生各种能力、素质的培养和个性的发展;既考虑第一课堂的人才培养,又考虑第二课堂的补充作用,构建基于通识教育、学科门类教育和自主教育三个层次的纵向多层次、横向多模块的体系结构。实验教学体系实现了以下三个方面的突破:首先,在人才培养目标定位上的突破。由原来重点定位于批量化的“专门化”人才培养,变为体现个性化的、在某一领域或方向有所专长的“宽口径、高素质”并具有一定创新意识和创新潜质的人才。其次,在学生的个性化培养与自主教育上的突破,这是进行创新教育的基础。如在新实验教学体系中设置了选修课程以及有较大选择余地的实验项目,特别是自主教育给予学生15个学分这一更大的选择空间。再次,在学生能力培养上的突破。实验不再仅仅是针对一门课程的理论验证,而是扩展到了课程内容的综合、几门课程之间的结合与综合,加强了各专业、各学科之间的交叉渗透和知识的综合。教学内容从单纯的验证性实验拓展到设计性、综合性和研究创新性实验,从单纯的专业技能培养拓展到包括市场意识、环保意识等在内的全面工程意识和能力的培养。实验教学模式从单纯的课程实验拓展到参与科研项目、学科竞赛等实践。通过实践训练体系,使学生从知识层面、思维层面、方法层面以及创新精神层面得到系统培养。
  如机械工程综合实验中心依托学科优势,以现代设计与制造技术为基础,以铁路机车车辆为特色,以动车组为优势,以培养创新型工程技术人才和管理人才为目标,设计了纵向多层次、横向多模块的实验教学体系,并将与高速动车组相关的最新设计制造理论技术引入实验教学内容,编写了系列理论与实验教材。又如土木工程综合实验中心,依托于3个一级学科、2个国家重点学科以及教育部工程研究中心和铁道部重点实验室等创新平台建立了宽口径的实验教学体系,包括力学、建筑材料、土力学与岩土工程、工程结构(含轨道、桥梁、建筑结构)、测量、地质、市政等模块,覆盖了土木工程专业的大部分方向领域,并辐射到相关专业。每个模块中都有基础性、综合设计性、研究创新性不同层次的实验,以满足从基础到创新的多目标、多类型人才的培养。
  与之匹配,结合学校发展规划和学科建设、科技创新与人才培养的战略任务,学校进行全校实验中心设置与建设的宏观布局,规划了三级实验教学示范中心5年建设目标。每年投入1200万元以上,以“宽口径、厚基础、重交叉”的思路,打破以往按课程设置实验的传统方式,将全校52个传统实验室进行重新整合、依托学科优势改造和新建,调整结构和优化布局,形成了以大学物理、电工电子2个国家工科基础课程教学基地(实验中心)和15个学科综合性实验中心(室)为核心的基础性、综合性和创新性三级实验平台。
  
  二、创新模式,鼓励自主,建立有利于学生探索研究的学习氛围
  
  创新性人才的培养是一项系统工程,学生实践能力和科学素质的全面提高是培养创新性人才的必由之路,也是实验教学示范中心的重要使命。按这一思想,实验中心的建设重点是在创新实验教学模式,建设有利于学生探索研究的实验室内涵上下工夫。
  建立“多层次、多视角、多维度、多媒体”的综合素质培养环境。使学生“浸泡”在研究性的学习和科学氛围中,一进入实验室就感受到相应学科的发展、激励学生学习和探索的兴趣,使之成为综合素质教育的主场所。如大学物理实验中心不但通过在实验室楼道设立各种基于光理论的立体型图片和17位诺贝尔奖获得者照片,还建立了实验室引导系统,其中有大量的物理实验录像、动画、人物传记等学习资源,学生不但可以预习还可以查阅大量的资料,进行研究性学习;所建设的探索与演示实验室更能激发学生创新思维。
  将实验室建设成为教师完成科学研究和学生研究性学习的主场所。改革实验教学模式,实施因材施教,按类分级教学,按兴趣自主选项;以问题为导向,采用专题研究,综合性课程设计等自主模式开展教学,由实验指导变为实验引导;将研究生培养与本科生培养有机结合,突出师生间、学生间的互动关系,形成基于本、硕、博一体化团队的培养模式和实验研究模式。将科研与教学有机结合,实施基础实验室向本科生全面开放,学科和国家重点实验室及工程研究中心通过重点实验室功能介绍课程、科研前沿专题演示实验案例教学、承担大学生创新性实验项目、承担毕业设计、科研前沿讲座5种模式为本科生开放。如对低年级学生开设“重点实验室功能介绍”,引发学生对科学与工程的兴趣,使学生一入学就可进入实验室这一探索与研究场所,及早进入实验室开展兴趣学习;将学科竞赛、大学生创新性实验计划项目、研究性实验项目开发等活动和“学科科学研究方法论”、“科技文献检索”等课程融为一体,建立基础、提高和综合研究三级大学生科研训练体系,每个示范中心均开辟了“创新天地”,使实验室变成为学生提供全方位开放创新实践的平台。
  将实验室建设成为高新技术研究与服务的承载体。瞄准经济建设前沿,与企业和行业进行共建,引入最新仪器设备,技术和工艺,各种仿真系统、数据库以及系统软件,使学生在实验室就有机会学习和了解使用最新技术,接触最先进的设备,教师也可充分利用各类实验资源和工具开展科研,开展创新性实验教学,提高学生研究素质。如经济管理实验中心通过建立集成物流先进技术的引导系统,使学生感受现代技术无处不在,而且

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