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探索适合深圳大学的开放式实验教学体系

  发表日期:2012年10月15日          【编辑录入:管理员

探索适合深圳大学的开放式实验教学体系

张宇,莫蓓莘,汪安泰,聂晓云,陈伟钊

(深圳大学 生命科学学院,广东深圳 518060)

 

摘要:为培养“中国创造”急需的创新型人才,在开放式实验教学中,把实验室及仪器设备、实验时间安排、计划和内容全面向学生开放,学生起主导作用,指导老师以传授学习方法和科研创新基础等“授渔”的手段对学生进行启发和指点。在对开放式实验教学体系探索和实践中,通过实验内容改革、实验室进入控制系统建设、仪器管理体系建设和实验教学考核体系改革,依托深圳大学人事制度改革的强有力支持,摸索出一套适合自身特点的具有深圳特色的开放式实验教学体系。使本科生的自我学习能力,实践创新能力和团队协作能力得到了质的飞跃,培养了高素质精英人才。

 

关键词:开放式实验教学;实验内容模块化;高校人事制度改革;实验管理体系

 

中图分类号: G642.423

 

基金项目:

深圳大学实验室与设备管理研究基金项目:2009046;

2009年深圳大学教研重点项目:00000715;

广东省生物科学实验教学示范中心项目资助:00000402.

 

Practicing Open Experimental Teaching System Fit for Shenzhen University

ZHANG Yu, MO Bei-xing, WANG An-tai, NIE Xiao-yun, CHEN Wei-zhao

(College of Life Sciences,Shenzhen University, Shenzhen 518060, China)

 

Abstract: In order to cultivated more creative talents for“create in China”, provide laboratory and apparatus 24-hour service to students, as leading role in opening experimental teaching system students needed work out experiment plan and contents by themselves, their tutor would teach them basic methods of self-study, researching and all they needed in their practice process. In process of this laboratory management reform, relying on personnel system reform of Shenzhen University, experimental content modularization, experimental entrance guard system construction, instrument and equipment management system and experimental teaching assessment system reformation, life sciences experimental teaching center had found out a opening experimental teaching system suitable for itself. Measures of these reformation have remarkably upgraded independently study ability, innovative ability in practice, spirit of cooperation and teamworkmade more undergraduates become social elite.

Key wordsopening experimental teaching; experimental content modularization; college personnel system reform; laboratory management

 

1 引言

钱学森钱老晚年一直最牵挂中国教育,中国为什么不能培养出大师?他认为“现在的学生对知识没有兴趣,老师教到什么程度,学生学到什么程度,这样的教育是不行的 [1]”。在目前的教育体系中,老师永远是正确的,学习就是模仿,中国学生的科学精神、创新精神和挑战精神在多年应试教育考核体制下被人为的扼杀了,研究生也是跟着导师亦步亦趋[2-4]。中国高等教育体系的确是落伍了,中国要从“中国制造”向“中国创造”转型,教育转型也是其中关键一环。

实践开放式实验教学体系的探索就是要在大众化教育的基础上,对于已经有一定专业知识的大学生,把学习创新的资源和方法交给大学生,把中国高等教育缺失的科学精神和创新精神找回来。“教是为了不教”,就是说要注重启发式教育,激发学生的学习兴趣,创造自由的环境,培养学生创新的思维,教会学生如何学习,不仅学会书本的东西,特别要学会书本以外的知识[5-6]

在深圳大学人事制度改革的大背景支持下,根据深圳大学特色和生物科学教学实验中心的条件,借鉴国内外经验,从实验教学内容改革、实验室及仪器设备开放、配套教师指导课程、建设开放式实验室管理体系、改革教学评价体系和效果等关键下手 [7-9],探索适合自身特点的开放式实验教学体系,希望对相关实验教学改革有一定的借鉴。

 

2 实验教学内容体系改革是基础

实验课程内容设置是教学目的实现的基础,也是大学生创新能力培养的手段,多层次递进化实验教学模式强化了学生基础理论、基础技能和基础操作的能力,提供了培养综合创新能力的体系保障,为提升教育层次到精英培养的个性化需求创造了条件,对不同层次的学生均有恰当的训练,使学生整体能力普遍提高了,被用人单位评价为“肯吃苦、上手快、综合能力强”[10]

2.1 阶梯式递进实验课程模块化是改革的方向

传统实验课主要以课含实验的形式展开,以理论课进度为参照设制相应的实验项目,但是随着学科的不断发展和交叉,高校大众化教育和精英教育的矛盾和不断发展社会对毕业生要求的提高,传统实验课程授课体系已经越来越不适应了[11]。进行实验课程内容模块化改革,打破传统的课程体系,以知识体系为骨架,以培养大学生实践能力和创新能力为原则,以提高大众化教学质量和提供精英教育需求为目标,建立了不同学习层次的阶梯式递进实验课程模块成为深圳大学省级生物科学实验教学示范中心实验课程改革的方向[12]

2.2 探索适合自身特色的阶梯式递进实验课程模块化改革体系

(1)、 经典验证实验模块

在实验内容模块化改革中,原教学大纲中的经典验证实验模块,以实验录像方法全部保留,按课程为分类上传于实验中心教学网站中相应位置供学生自学,其内容作为课含实验在课程考核中体现,不仅实现了此类实验协助学生对理论课程内容理解的教学目的,也实现了精简此类实验为开设开放式创新实验留出时间。

(2)、 基础技能、知识模块

基础技能、知识模块,作为必修的基础实验课程,传授和实践生物专业常用仪器的使用、常用操作技能和基础知识训练,是训练学生基本能力的必需内容。

(3)、 综合实验模块

综合实验模块把多门类的知识融会贯通,指导老师把自己的科研项目中,重复性好、有代表性的项目引入其中,提升了此模块的知识新颖性和先进性,同时老师也可从众多的学生中发现和培养有潜力的学生,引入下一个层次的培养。

(4)、 设计性实验课程模块

为培养广大学生的整体科研素质,引入设计性实验课程模块作为必修课程,让每个学生都有机会自行设计综合性实验。指导老师根据自己课题组正在开展的国家自然科学基金项目等高水平科研项目,设立设计实验模块。参加学生自行设定立项题目、立项意义、国内外进展、研究方法。经组织指导老师和同学参与的答辩后,思维敏捷、逻辑性好、认真细致、有热情、有创意的学生会获得较高成绩,有机会进入下一阶段的创新实验课程模块。

(5)、 创新实验课程模块

创新实验课程模块为选修课程,在设计实验模块课程的基础上,设计新颖、先进、合理、可靠性好的项目在教师指导进入实施阶段,实验中心以项目为单位进行合同化管理资助,其项目以论文形式结题,参加学生设计实验获得结果,进行结果分析、统计和讨论,并以正规论文格式上次创新实验课程报告。在此阶段一些逻辑思维能力强,创新意识丰富,勤奋工作,热爱科研,实验严谨认真,归纳总结分析能力强的学生就会脱颖而出。针对这部分学生我们提供了进一步以国家基金为依托参加老师的科研方向,获得成果的学生团队参加学校团委的挑战杯项目、实验室与设备管理处的开放基金项目和教务处的创新实验等资助。这些项目以国家基金为依托,项目起步水平高,与国际先进水平接轨,使本科生在大学期间就掌握了系统先进的科研理念和技术,为其毕业后出国留学、进入研究生学习或参加工作都打下了坚实的基础(图1)。


1 阶梯式分层次递进实验教学培养方法示意图

 

3 实验教学考核奖励体系建设是关键

合理的考核奖励体系是支持开放式实验教学体系的关键,是引导广大师生正确理解和参与创新实验的重要指挥手段,只有合理的考核奖励体系才能起到激励广大教师开动脑筋创新性开展实验教学工作,把实验教学与科研相结合,设计新颖并富有创新意思的实验,潜下心思传授本科生自主创新的本领和思维;也只有合理的考核体系才能激励学生积极参加创新实验,全身心投入创新实验,勇于探索不怕失败,培养大学生严谨诚实的科研素养。

对教师的考核方式主要是以工作量计算和对所指导项目直接资助为主。在实验教学模块化后,模块授课权由实验中心、带课教师和学生的互动最终确定,所以老师的授课质量和效果直接与获得授课权并完成工作量挂钩,在深圳大学人事分配制度改革的新体制下,实验教师只有努力上好每一节课、提高自身授课水平和提升实验内容才能获得保住所讲授模块的授课权;同时广大老师以自身科研特长设立综合实验模块、创新实验模块和大学生课外学术活动立项,每个项目均有工作量体现。对在学校、省市和国家各种大学生课外学术竞赛活动中获奖的项目的指导老师直接给予所指导项目进行资助,而且学校也根据获奖层次给予重奖,这些措施极大的调动了指导教师积极提升创新实验的层次和质量,把本科实验教学提升到与国内甚至国际先进水平接轨的水平,也为实验中心争取了众多的荣誉。

对学生考核方式又分为必修模块和选修模块两种:对于必修模块的考核仍然是目前通行的考核方式,主要以平时表现和实验报告为标准;对于选修模块的考核则以创新能力考核为主。在创新实验模块中对学生的考核主要是其科研基础素质的考核,考核其实验计划的书写、实验的设计、参考文献的阅读情况、论文的书写规范及实验室习惯的考查和科研道德的观察,不以结果论“英雄”。这样的考核体系从制度上保障了学生和老师的努力方向,以培养综合创新能力为主。对于在创新实验中表现突出的学生,实验中心给予项目资助,深圳大学教务处、实验室与设备管理处和校团委设立了层次众多的奖励,不仅有学分而且有奖金,所以在深圳大学省级生物科学实验教学示范中心学生们勤奋努力,实验室“人满为患,昼夜通明”。

 

4 高校人事制度改革是契机

针对时弊,深大推出了《深圳大学人事改革方案》,实行全员聘任制度,按照转换身份、按需设岗、按岗聘用、合约管理的原则在全校推行。所有教职员工不再具有传统意义的国家干部身份,而通称事业单位职工或事业单位聘用人员,设立退出机制“非升即走”,即考核不通过就要转岗或辞职,希望可以尝试扭转现行高等教育体制的弊端。生物科学教学实验中心正是借学校人事分配制度改革之力,才保障了开放式实验教学体系的改革。

在学校新的人事制度改革构架中,完成本科教学是基础,以科研提升教学层次、以教学促科研发展是解决思路,这极大的改变了以前教师重科研轻教学的思想。大学生获得了高层次的培养,综合素质极大的提高了;教师通过人才培养,发掘了自己科研的后备人才,为科研注入新鲜血液。因此,实验教学和科研形成了良性循环,实验课程授课权成为“抢手货”,否则,根本没有足够的教师参加竞争,没有动力促进教师提升实验层次和内容,再好的改革愿望也只是一个幻想而已。

 

5 实验室管理体系改革是保障

实验室和实验仪器设备是理工类学生进行创新实验的基础条件,如何在现有条件和人员配备的情况下,不仅保障实验室和仪器设备24小时开放,更要保障实验学生、实验室和仪器设备安全运行的管理体系是开放式实验教学体系改革的保障。通过对实验室进行以网络化门禁考勤系统和监控对讲系统建设为代表的现代信息化建设,保障了实验室开放过程中的安全,实现了实验室和仪器设备全天候24小时安全开放,使实验室资源得到了彻底解放。

实验室信息化管理体系充分利用现今高校流行的“校园卡”系统,以实验室门禁考勤系统、实验室监控呼叫系统,相互补充实现实验室高效管理。实现分时段分级别授权进入实验室,同时辅以视频监控,明确了实验室任何时间安全负责人。同时,负责教师也可通过网络在任何连网的电脑上看到学生在实验室的活动,发现问题立刻指导,这样在实验室中的每个学生都感觉有无数双永不休息的“眼睛”在注视着他们,因此不得不养成了良好的实验室习惯。

在上述措施的保证下,实验室管理责任明确到位,实验室、仪器及人员的安全解决了,实验室资源24小时全天候开放的顾虑也迎刃而解。所以,实验室信息化管理体系建设解决的不仅仅是实验室管理问题,更是保障了实验室资源提供给每一个需要的学生;它不仅仅是提供了一个监督师生实验室行为的体系,还激发了人性中的真、善、美,进入实验室进行科研活动的学生,爱护公物、自觉维护实验室秩序、勇于承认错误、认真执行实验室规章制度。解决实验室24小时安全开放是改革的初衷,但是意外的收获是培养了学生良好的实验室习惯。一个好的制度远胜于无数个优秀的老师、一个好的体系才远胜于严格的监督问责、一个好的方法远胜于苦口婆心的说教!

 

在上述措施的保障下,深圳大学省级生物科学实验教学示范中心的开放式实验教学体系的改革渐入正轨,形成了一系列支持开放式实验教学的成熟经验和规章制度,保障了开放式实验教学的展开。一部分学生脱颖而出,他们可能不是学习最好的,也不善言词,甚至有课程重修,但是他们有一个共同点就是思维敏捷、热爱创新、献身科研、善于分析和解决问题。正是因为他们体会到了科学研究解决问题的快乐,乐于天天泡实验室,而不是网络游戏;他们因参加创新实验而发现基础知识不足而奋起直追;他们因参加学术讨论和答辩而变的善于表达,言语犀利。他们以自己的研究和发现参加大学生课外学术竞赛,近年来荣获全国大学生“挑战杯”优秀论文特等奖1项、一等奖1项、二等奖4项、三等奖2项,在核心期刊公开发表论文41篇,实践了深圳大学“有教无类、因材施教”的教学理念,树立了深圳大学发扬“特区大学、窗口大学、实验大学”的鲜明特色,实践了以大众化教育为基础的精英教育理念。这样培养出来的学生,无论是在国内还是国外;无论是就业还是科研;无论是人品还是能力上,都无一例外的成为最优秀之一;因其肯吃苦、上手快、综合能力强而受到用人单位好评,这正是高校教育方法体系改革谋求的目标之一。

 

参考文献:

[1] 程光旭,邱捷.践行钱学森教育思想,探索科技领军人才培养模式[J].中国高等教育,2009,(Z3):34-36.

[2] 孙霄兵.高等教育体制改革的历史成就及其发展方向[J].中国高等教育,2008,(Z3):35-38.

[3] 邵坤荣.我国高等教育体制问题与改革方略的探讨[J].湖南农机,2008,(7):123-125.

[4] 黄敬宝.高等教育体制与大学毕业生就业[J].江苏高教,2007,(1):72-75.

[5] 於松贵.用陶行知教育名言规正我们的教育实践[J].江苏教育研究,2009,(35);30-31.

[6] 李卫红.深入贯彻落实科学发展观,以改革创新精神推进高校哲学社会科学繁荣发展[J].中国高等教育,2009,(1);4-8.

[7] 张俊英.培养大学生创新精神的途径和方法[J].河北交通科技,2008,5(4):79-81.

[8] 陶虎,庄玉梅,于仁竹.基于创新精神和实践能力培养的模块化教学模式设计[J].山东商业职业技术学院学报,2008,8(5):39-42.

[9] 李保云,李志兰,周彦明,.构建植物生产类本科生实验实践教学体系的探索与实践[J].高等农业教育,2009,(8):56-58.

[10] 采振祥,洪皓,张红兵,. 深圳大学实验室开放运行机制的创新与实践[J]. 实验技术与管理,2009,26(10):8-11.

[11] 王志伟,张田梅.构建多层次、模块化、开放式的实验教学体系[J].黑龙江高教研究,2008,(5):162-163.

[12] 杨坤怡,吴鹿鸣,姚敏强.个性化实验与创新型人才培养[J]. 实验技术与管理,2008,25(3):129-131.


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