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    三層實踐教學模式構(gòu)建研究

    2013-04-11 13:41:46張宇宏劉瑞祥
    實驗技術(shù)與管理 2013年11期
    關(guān)鍵詞:實驗室學院教學模式

    鄭 舉,張宇宏,劉瑞祥

    (北京聯(lián)合大學 信息學院,北京 100101)

    1 三層實踐教學模式

    實踐教學為大學生在提高綜合素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和職業(yè)技能方面提供了最好的平臺,從眾多高校實踐教學方面來看,現(xiàn)有的實驗室條件及實踐教學內(nèi)容已經(jīng)不能滿足高等教育今天的需求和明天的發(fā)展,所以,研究新型的實踐教學模式十分必要,我們提出了三層實踐教學構(gòu)建模式[1]。

    1.1 課程型基本模式

    按照課程教學大綱提出的實驗要求而確定的實驗教學內(nèi)容,這是傳統(tǒng)的實踐教學方法,即課程型基本模式,這種模式采用理論授課與實驗課相結(jié)合的方式,讓學生通過完成實驗內(nèi)容理解課堂理論知識,大部分為驗證性實驗。這種模式的特點為注重基本原理的闡述、基本概念的建立、基本能力的培養(yǎng),在教與學的過程中教師和實驗內(nèi)容起主導(dǎo)地位,學生處于被動地位,教師在規(guī)定的時間和地點完成制定好的實驗教學課時,模式基本規(guī)范化、標準化。對于第一次進入實驗室的學生,這是一個必須經(jīng)歷的過程,可以了解實驗教學的基本流程、熟悉實驗室的環(huán)境、掌握實驗室器材和設(shè)備及工具的使用方法。學生根據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容進行實驗操作和調(diào)試,完成規(guī)定實驗內(nèi)容,這是掌握實驗技能必不可少的過程。

    1.2 設(shè)計型開放模式

    以設(shè)計為主而進行的開放模式,現(xiàn)在已經(jīng)逐漸成為實踐教學的主流模式,各種高校開放實驗室管理系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用。這種模式是在課程型基本模式下進行的,模式的基本特點為時間開放、內(nèi)容開放、對象開放,強調(diào)以學生為主,學生在實踐教學內(nèi)容、實驗室設(shè)備、實驗方法上有自主權(quán)[2]。開放包括多方面的實驗、實踐教學內(nèi)容,如我學院電子系、通信系的課程設(shè)計開放了嵌入式系統(tǒng)實踐教學,任課教師給自己所負責的班級確定了不同的設(shè)計題目,學生根據(jù)自己喜歡的題目來選擇,按課程設(shè)計教學任務(wù)書要求進行用戶需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、功能電路設(shè)計,有的采用仿真設(shè)計,有的完成實際電路設(shè)計。

    課程設(shè)計涉及了諸多專業(yè)相關(guān)課程的內(nèi)容,如模擬電子電路技術(shù)、數(shù)字邏輯電路設(shè)計、微機原理、單片機設(shè)計、C語言和操作系統(tǒng)等課程,具備很強的綜合性,給學生充分自主的學習時間,特別是留有思考的空間。讓學生按需求去預(yù)約相應(yīng)的專業(yè)實驗室,實驗室實施全面開放,這是對學生進行綜合能力培養(yǎng)最見成效的教學模式。學生由原來的被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。另外,還包括一些其他的設(shè)計型開放模式,如綜合實踐、畢業(yè)設(shè)計、科技活動、學科及專業(yè)競賽、社會實踐等。

    1.3 研究型創(chuàng)新模式

    學習的更高層次是研究,研究的目的是為了創(chuàng)新。研究型創(chuàng)新模式是提供給基礎(chǔ)較好、學習能力更強、有志于研究的學生,這種模式旨在培養(yǎng)學生的科研能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力,使學生盡早地參與到科學研究和創(chuàng)新中去,是一個教師完成由“教”向“導(dǎo)”、學生完成由“學”變“研”的過程。

    創(chuàng)新從社會學概念是指人們?yōu)榱税l(fā)展的需要運用已知的信息,不斷突破常規(guī),發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生某種新穎、獨特的有社會價值或個人價值的新事物、新思想的活動。創(chuàng)新活動突出的核心是“新”,是對舊有的一切所進行的替代、覆蓋。創(chuàng)新是對現(xiàn)有事物的更新和改造,強調(diào)推陳出新[3]。對于我校及我院來說,辦學宗旨雖然是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標,但并不等于忽視對研究型人才的挖掘和培養(yǎng)。學院希望通過研究型創(chuàng)新模式的構(gòu)建,通過一系列科研創(chuàng)新訓(xùn)練計劃來培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。盡管這種模式不是為大多數(shù)學生服務(wù),但也要積極發(fā)展這種模式,讓更多的學生參與研究創(chuàng)新的團隊。

    2 實踐教學模式進程管理

    學院IT類15個專業(yè)實驗室逐步實施包括實踐教學內(nèi)容在內(nèi)的開放,更多地利用實驗室的各種資源,營造一個具有實際意義的開放環(huán)境。只有實驗室完全開放才能為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力提供機會。

    在開放實踐教學進行過程中的管理是一個重要的問題,教育管理者應(yīng)該采用科學的方法,對所管轄的各級各類教育組織進行預(yù)測與規(guī)劃、組織與指導(dǎo)、監(jiān)督與協(xié)調(diào)、激勵與控制,使有限的教育資源得到開發(fā)和合理配置,以實現(xiàn)提高教育質(zhì)量、增進辦學效益、穩(wěn)定教學秩序、改善辦學條件、促進教育事業(yè)發(fā)展的目的[4]。

    2.1 進程實施條件

    實踐教學管理過程需要具備一定條件,其實就是學校教學管理的優(yōu)化意識,是指在學校管理過程中,管理者在組織協(xié)調(diào)學校管理的各種要素運轉(zhuǎn)時所表現(xiàn)出的一種最佳狀態(tài),在動態(tài)中能夠調(diào)整。學校、學院在主觀上對改變現(xiàn)狀應(yīng)該達成共識,這是最為重要的條件。另一個就是實踐教學模式構(gòu)建應(yīng)遵循教育規(guī)律,分層次遞進進行。前蘇聯(lián)教育家巴班斯基最優(yōu)化理論中提到“最優(yōu)的”一詞具有特定的內(nèi)涵,它不等于“理想的”,也不同于“最好的”?!白顑?yōu)的”是指一所學校、一個班級在具體條件制約下所能取得的最大成果,也是指學生和教師在一定場合下所具有的全部可能性。最優(yōu)化是相對一定條件而言的,在這些條件下是最優(yōu)的,在另一些條件下未必是最優(yōu)的。巴班斯基的最優(yōu)化理論充分體現(xiàn)了辯證法的靈魂——對具體事物進行具體分析,這也是我們實踐教學模式進程管理的理論依據(jù)[5]。

    進程的另一個有利條件是學院已經(jīng)改變了原有專業(yè)實驗室隸屬專業(yè)教研部管理,對實驗室資源重新整合,成立工程技術(shù)應(yīng)用中心,即學院的實驗中心,實際上也是一種集約化管理方式,特別適合三層實踐教學模式的構(gòu)建。在這種模式下,15個實驗室既可以集中,也可以分散,極大地提高了效率,每個實驗室承擔多重功能,一改過去實驗室單一功能的局面,在實踐教學方面取得了一定成效。

    2.2 進程實施影響因素

    (1)執(zhí)行因素。國家、教育行政機構(gòu)積極提倡教育改革,出臺了許多相關(guān)政策,就實踐教學提出實施“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目,但是,各高校大部分是根據(jù)自身狀態(tài)來制訂發(fā)展計劃、執(zhí)行自我政策,還沒有達到整體改變的局面。

    (2)師資因素。需要有真才實學的專業(yè)教師,特別需要“雙師型”教師,但眾多高校這類人才很少,多數(shù)情況是有教師資格的無實踐經(jīng)驗,有實踐經(jīng)驗的不任職學校。從目前看,這個問題短期很難解決。

    (3)環(huán)境因素。學校、企業(yè)、個人沒有形成一個有機體,沒有達成社會共識。僅僅只局限于學校單方面努力也是不能實施的。

    以上幾個因素影響了學生參與實驗的積極性,也直接導(dǎo)致實踐教學效果欠佳。我們應(yīng)充分認識到,現(xiàn)在的大學畢業(yè)生與社會需求并不十分匹配,專業(yè)不對口的畢業(yè)生不是少數(shù),有關(guān)教育改革與創(chuàng)新已提倡多年,不能只流于形式,要深入切實付諸行動。

    2.3 進程實施方法

    (1)理念更新。學院在理論教學與實踐教學中,逐步形成了“寬基礎(chǔ)、通專業(yè)、精技術(shù)、重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)體系。寬基礎(chǔ)——學院從學科專業(yè)建設(shè)入手,通過“平臺課程”建設(shè)實現(xiàn)專業(yè)群課程的集約化,為4個專業(yè)的學生搭建復(fù)合型的知識體系;通專業(yè)——學院力求向?qū)W生提供本專業(yè)的核心理論;精技術(shù)——通過職業(yè)生涯全程化,使學生明確技術(shù)學習方向;重應(yīng)用——從課程設(shè)計、實踐教學專業(yè)競賽等方面以及通過校外人才培養(yǎng)基地實踐等方式,加強學生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

    (2)管理隊伍。學院領(lǐng)導(dǎo)決定由4個系的主任及學科帶頭人帶隊組成4個專業(yè)實踐教學團隊,包括博士青年教師、有豐富實踐經(jīng)驗的教師和實驗技術(shù)人員,為提高實踐教學質(zhì)量、為科研創(chuàng)新及培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才發(fā)揮作用。學院通過建章立制、成果激勵措施等,為實踐教學項目實施提供制度保障。

    (3)資金投入。北京市和學校近10年來累計為學院實踐教學及科研投入數(shù)千萬元資金,對實踐教學的實施起到了關(guān)鍵的作用,今后還應(yīng)加大對研究型創(chuàng)新模式的資金投入與管理。

    (4)平臺建設(shè)。學院積極創(chuàng)造機會,籌備建設(shè)創(chuàng)新人才孵化基地。已經(jīng)實施實驗室、研究室開放制度,建立綜合的開放實踐教學的信息網(wǎng)絡(luò)平臺和課程資源共享。目前在電子、通信、計算機工程、軟件工程4個系約有10門以上課程實施實踐教學開放。2009年建立1個國家級服務(wù)外包人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、1個北京市服務(wù)外包人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗區(qū),幾年來還建立了3G移動開發(fā)實驗室,2010年獲北京市信息服務(wù)工程重點實驗室。這些平臺無疑為廣大的師生提供了最好的實踐機會。今后還需要更多這類平臺,逐步實施全體學生參加實踐教學開放項目,確保每學期有70%的學生參與科研活動及學科競賽,確保每學期有5%的學生參與教師科研項目,組織實施各級“科研創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”。

    (5)校企聯(lián)合。學院與多家企業(yè)合作,共同開發(fā)實踐教學項目,采用“走出去,請進來”方式,力爭教學內(nèi)容與社會需求同步,建設(shè)了2個校外人才培養(yǎng)基地及長效、可持續(xù)的學生校外培養(yǎng)體制。2012年我校參加中國(北京)國際服務(wù)貿(mào)易交易會,以京交會為平臺,有20多個地區(qū)政府和知名企事業(yè)單位與我校對接洽談合作項目,總簽約額達到2450萬元。

    (6)學術(shù)交流。學校、學院邀請全國教學名師、知名學者、科學院院士、航天科學家、軍事科學家、多國外籍大學教授舉辦學術(shù)講座,讓師生感知他們的學術(shù)成果和深入研究的境界,拓寬師生認識現(xiàn)代科技的視野。

    (7)借鑒學習。積極學習發(fā)達國家實踐教學經(jīng)驗,借鑒適合的管理方法[6]。通過查閱相關(guān)資料,對比實踐教學進程的某些方面,我們看到明顯的不足。例如德國某工科大學學生的實踐學習時間很長,基本分3個階段:第一階段在入學前,為認知實習,去與報考專業(yè)相關(guān)企業(yè)的第一線進行為期8至11周的實習;第二階段在入學后,為專業(yè)實習,全面了解生產(chǎn)過程的專業(yè)知識,每學期實習占總課時的1/3;第三階段為畢業(yè)實習,題目來自企業(yè)研究所的實際課題,學生參與解決生產(chǎn)中的實際問題后才可參加畢業(yè)答辯[7]。美國的很多大學要求本科生必須參加教師的科研項目,也有很多企業(yè)歡迎學生參加實習,并提供專項獎學金或按時計酬,4年累計實踐學時占全部課時的1/3。鄰國日本的大學用于實踐教學的資金充盈,設(shè)備先進,許多大學及研究所的高端實驗設(shè)備、儀器對全國所有對應(yīng)專業(yè)的大學生預(yù)約開放。以上這些都是我國高校目前所不具備的[8]。

    (8)學科競賽。學院積極組織優(yōu)秀學生團隊參加市級、國家級學科競賽,今后還要創(chuàng)造條件參加國際學科競賽,確定以提高學生實踐能力、創(chuàng)新能力為參賽主要目的[9]。去年學院電子工程系與管理學院聯(lián)合組隊參加2012年“長沙經(jīng)開杯”全國大學生電子“三創(chuàng)”商務(wù)大賽并獲特等獎。大賽首次通過電視大賽的形式來表現(xiàn),給學生由“創(chuàng)意”向“創(chuàng)業(yè)”轉(zhuǎn)變提供平臺。學院計算機工程系去年參加第六屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽,獲得了大賽個人賽“Flash動畫設(shè)計”項目一等獎。十幾年來,學院參加歷屆全國、北京市大學生電子設(shè)計大賽,每屆均有多名學生獲得不同等級獎項,去年電子工程系2名學生以完美的100分獲得2012年北京市大學生電子設(shè)計競賽本科組一等獎第一名的佳績。我校成功連續(xù)3年承辦北京市、華北地區(qū)、港、澳、臺計算機程序應(yīng)用大賽,我院學生也是主要參與者。這些學科競賽活動為學生實踐能力、設(shè)計能力、創(chuàng)新意識培養(yǎng)提供了最好的機會。

    2.4 三層模式相互關(guān)系

    課程型基本模式、設(shè)計型開放模式、研究型創(chuàng)新模式的構(gòu)建從橫向是依賴并存關(guān)系,縱向是依次遞進關(guān)系。在今天的實踐教學中更需要多元化,突出特色與創(chuàng)新[9],給每一位學生一個適合自己的空間,他們可以自由選擇喜歡的模式。開放、創(chuàng)新的實踐教學就是引導(dǎo)學生作為主角,鼓勵他們在開放環(huán)境中自主學習,快樂學習,相互學習。

    基礎(chǔ)模式是強調(diào)基本功訓(xùn)練及動手能力的培養(yǎng),設(shè)計模式是開發(fā)智能及綜合能力的提升,創(chuàng)新模式是遵循科學發(fā)展規(guī)律做別人沒有做過的事。我們應(yīng)該保證課程型基本模式,推廣設(shè)計型開放模式,提升研究型創(chuàng)新模式。在三層實踐教學模式構(gòu)建中建立完善的多元化實踐教學系統(tǒng)[10]。

    3 結(jié)束語

    社會需要高校培養(yǎng)出高端的研究型人才,更需要高校培養(yǎng)出大批的應(yīng)用型技術(shù)人才,我校正是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為宗旨的綜合性大學,所以在我們的教學體系中,特別是在實踐教學中應(yīng)該加強研究,推進集約化管理[11],根據(jù)不同時期對實驗室的建設(shè)和管理不斷探索和研究,構(gòu)建實踐教學的先進模式,全面為社會服務(wù)[12]。

    (References)

    [1]曾光,楊陽,馬智,等.基于實踐教學的計算代數(shù)課程建設(shè)[G]//中國電子教育學會2012年論文集.2012:164-168.

    [2]王戰(zhàn)偉,段亞玉.高校開放實驗室管理系統(tǒng)的設(shè)計[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報,2012,24(3):49-52.

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