依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)能力

黃中華 孫秀云 李健生 江芳 湯欣源

[摘 要]實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對提高學(xué)生工程能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力為目標(biāo)，針對目前高校實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，通過依托高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心，構(gòu)建并完善實(shí)驗(yàn)教育和實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化學(xué)生對科研的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)的專業(yè)性人才。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新；實(shí)踐能力；實(shí)踐體系

[中圖分類號] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）08-0142-03

目前在高等學(xué)校的本科生教育中，普遍存在“重理論，輕實(shí)踐”的思想，實(shí)踐教學(xué)基本都是從屬于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)未成體系，且實(shí)踐教學(xué)太過流于形式，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式單一[1]。以上實(shí)踐教學(xué)方式會導(dǎo)致相當(dāng)一部分工科類畢業(yè)生缺乏實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)知識，面對實(shí)際問題無從下手，這樣的人才難以滿足社會的實(shí)際需求。近年來，教育部對實(shí)踐教學(xué)逐漸重視，已將實(shí)踐教學(xué)作為評估高校本科教學(xué)工作水平的關(guān)鍵指標(biāo)之一，各高等院校通過各種舉措來加大實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)的投入，這對高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件設(shè)施起到了極大的改善作用；同時革新實(shí)踐教學(xué)模式，這對提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力產(chǎn)生了極大影響。然而，高校實(shí)踐教學(xué)模式改革與實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)取得進(jìn)展的同時，其他問題仍然存在，這與人才強(qiáng)國的目標(biāo)仍有較大的差距[2][3]，工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。針對我國實(shí)踐教育建設(shè)中存在的問題，我們開展了“依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心，培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)能力”的教學(xué)改革項(xiàng)目。本文以環(huán)境工程專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)建設(shè)為例，通過實(shí)踐教學(xué)理念和教學(xué)體系的建立完善，強(qiáng)化師生對實(shí)踐教學(xué)的重視程度，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心，強(qiáng)化學(xué)生對科研的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、更新思想，樹立適合環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)理念

環(huán)境科學(xué)與工程是一個綜合性、交叉性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，其要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識，同時還必須具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。因此，必須轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生對實(shí)踐課程的觀念，提高教師和學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的重視程度。應(yīng)將實(shí)踐教學(xué)納入本科教學(xué)體系，不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)工作在整個本科教學(xué)中的作用，逐步培養(yǎng)教師和學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的熱情，建立適合環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)理念。

（一）轉(zhuǎn)變思想，形成重視實(shí)踐教學(xué)的氛圍

在實(shí)踐教學(xué)過程中，我們清楚地意識到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱是影響學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要因素之一。過去，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備多是理想化的儀器，更偏重于理論的學(xué)習(xí)，與投入生產(chǎn)的儀器存在一定差距，這造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生缺乏將工程基礎(chǔ)知識應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目的基本能力。環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)就是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，而實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要平臺，在整個專業(yè)培養(yǎng)過程中占有舉足輕重的地位，對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。目前，我國的環(huán)保事業(yè)正蓬勃興起并已成為一個巨大的新型產(chǎn)業(yè)。作為人才培養(yǎng)基地的高校，必須承擔(dān)起為社會培養(yǎng)合格環(huán)保人才的責(zé)任，通過教學(xué)改革和創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到提高學(xué)生的工程和創(chuàng)新能力上面來。高校應(yīng)形成重視實(shí)踐教學(xué)的氣氛，從根本上改變從理論教學(xué)到實(shí)踐教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，建立適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)的新型多元實(shí)驗(yàn)考核方法和實(shí)踐教學(xué)模式。

（二）探索適合環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)理念

本科生的教育目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才，而傳統(tǒng)的灌輸式教育模式，重理論灌輸、輕動手能力培養(yǎng)，學(xué)生難以積極主動地融入教學(xué)活動，這不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，不能達(dá)到工程教育的能力培養(yǎng)要求。加上環(huán)境工程綜合性、交叉性和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，單純的拘泥于書本知識、疏于實(shí)踐的教育已不能滿足現(xiàn)代教育的要求。為轉(zhuǎn)變重理論、輕實(shí)踐的傳統(tǒng)觀念，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)研究型、應(yīng)用型的人才目標(biāo)，應(yīng)通過開展實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)會議，在理論知識教學(xué)的前提下，著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，強(qiáng)化工程實(shí)踐訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)活學(xué)活用基礎(chǔ)知識對提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重大影響，進(jìn)一步更新教育思想觀念。

同時，應(yīng)緊緊圍繞高校人才培養(yǎng)計劃，改變傳統(tǒng)的“教學(xué)等于理論教學(xué)”的落后觀念，將實(shí)踐教學(xué)歸入教學(xué)的范疇。實(shí)踐教學(xué)有助于學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式，從而對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的強(qiáng)化有很大幫助。為培養(yǎng)出更多應(yīng)用型人才，構(gòu)建理論教學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)的完善科學(xué)體系，必須結(jié)合實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的規(guī)律。應(yīng)注重實(shí)踐與理論教學(xué)的相互貫通，使體系內(nèi)的各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)理論知識扎實(shí)，實(shí)踐能力突出的創(chuàng)新實(shí)踐型人才。應(yīng)探索出適合環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)理念，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；讓實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與科研、工程密切聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿的有機(jī)結(jié)合；應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使得教師有熱情，學(xué)生有興趣，從根本上提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[4]。

二、構(gòu)建先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)體系是實(shí)踐教學(xué)賴以實(shí)施的基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)體系的建立是一個長期且復(fù)雜的過程，包括完善其內(nèi)容、實(shí)施方式，建立實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)踐基地等。前者需要以優(yōu)秀的師資力量為依托，豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，長期教學(xué)改革和積極的實(shí)踐教學(xué)嘗試為前提；而后者則需要上級給予足夠的重視，同時需要一定的資金支持。實(shí)踐能力是人在物質(zhì)活動中培養(yǎng)和發(fā)展起來的能動地解決實(shí)際問題的能力，創(chuàng)新是主體改造客觀的物質(zhì)性創(chuàng)造性活動。

（一）健全實(shí)踐教學(xué)中的內(nèi)容和形式

在過去的教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)踐教學(xué)體系的合理性通常不被重視。專業(yè)培養(yǎng)方案的重要體現(xiàn)就是課程體系，實(shí)施人才培養(yǎng)的重要平臺就是課程，學(xué)生的認(rèn)知水平主要是體現(xiàn)在課程教學(xué)中。南理工在本科生實(shí)踐教學(xué)中的長期實(shí)踐探索中，結(jié)合先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育方案，以優(yōu)秀的師資隊伍為基點(diǎn)，將科研的基礎(chǔ)訓(xùn)練引入教學(xué)過程，通過實(shí)驗(yàn)條件的固定開放等有效措施開展了環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程各主干學(xué)科課程設(shè)計、科研訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程，為南理工環(huán)境工程專業(yè)的本科生教學(xué)實(shí)踐提供了一套相對清晰的、有邏輯的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)方式。核心課程的建立高效地將有限的教學(xué)資源與師資資源充分利用。在自主開放教學(xué)實(shí)踐的指導(dǎo)之下，我校教師積極引導(dǎo)參與實(shí)踐的學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)問題，細(xì)心地教授學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)問題、分析并解決問題。通過開展高等院校與商業(yè)企業(yè)的合作，學(xué)生體會到了合作企業(yè)是如何進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)和完善的，為了培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)踐創(chuàng)新能力，大多數(shù)高校采用多媒體輔助技術(shù)、數(shù)碼仿真技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來助推實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，這樣能使實(shí)踐教學(xué)更加通俗易懂，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得以深化；大學(xué)生的自主創(chuàng)造能力、信息捕獲能力、洞察能力、動手操作能力、表達(dá)自身觀點(diǎn)的能力和交際能力等實(shí)踐能力也得到了培養(yǎng)。

另外，我們要變“灌輸式”教學(xué)為“啟發(fā)式”教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生既要有認(rèn)知能力，又要有動手自主操作的能力以及自主創(chuàng)新的能力。加強(qiáng)教學(xué)流程的一流化管理，創(chuàng)立完備的授課體制，這是教學(xué)工作向合理化發(fā)展的重要保障，是促進(jìn)教學(xué)進(jìn)一步升級的有力保障，也是提高應(yīng)用型本科人才質(zhì)量的重要依托。將實(shí)驗(yàn)傳授引入學(xué)生學(xué)業(yè)，使科研與授課有機(jī)結(jié)合，有利于改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，形成實(shí)驗(yàn)授課與科研訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合、交叉運(yùn)行、相輔相成的局面。我們以本科生培養(yǎng)計劃修訂為端點(diǎn)，完善了環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境儀器分析實(shí)驗(yàn)和環(huán)境微生物等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增設(shè)設(shè)計性、技術(shù)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；通過科研訓(xùn)練，使學(xué)生投入到教師的科研之中，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)；通過畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的撰寫，綜合培養(yǎng)學(xué)生縝密的邏輯思維，學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力也隨之提高。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)緊跟學(xué)術(shù)研究和國際科學(xué)發(fā)展的最新資訊，及時改進(jìn)自己的教學(xué)理念，大膽借鑒國外適合我校運(yùn)行的教學(xué)方法，結(jié)合國內(nèi)各大高校現(xiàn)有的各種教學(xué)模式來共同進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的熱情，努力做一個真正意義上的傳道授業(yè)解惑者，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位[5]。

（二）建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心，提供教學(xué)保障

工程能力和創(chuàng)新能力是環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的重中之重，且實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心是培養(yǎng)學(xué)生這兩大能力的有效載體[6]。近年來，在教育部實(shí)施本科教學(xué)水平評估和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的推動下，我校圍繞專業(yè)型人才培養(yǎng)模式，完善了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育也得到了國家、社會及個人的高度重視，創(chuàng)建了高水平的實(shí)驗(yàn)隊伍。該隊伍精通各種實(shí)驗(yàn)方法及儀器的運(yùn)用，使得高校的師資力量水平有了質(zhì)的提升，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境有了明顯改善，同時校外創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)也取得了巨大成效。我校的環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心于2012年獲批，該中心的校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，是為了更好的服務(wù)全校廣大學(xué)子，真正建立起有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

鼓勵和支持學(xué)生參與一些科研課題，這可以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識。教師可以把一些小型研究課題作為學(xué)生的備選課題，推薦一些在本科階段表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生參與到課題中來。學(xué)生在教師及課題要求的指導(dǎo)下查閱相關(guān)符合要求的課題文獻(xiàn)、仔細(xì)閱讀相關(guān)課題資料、制定出具有一定可行性的課題實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)過程背后，通過相關(guān)聯(lián)課題的學(xué)習(xí)與討論，學(xué)生可以全面了解具體的相關(guān)流程，從中感受科研工作的整個過程，感受實(shí)驗(yàn)規(guī)律的奧妙，掌握科學(xué)有效的研究流程，掌握科學(xué)研究的一般要求和邏輯的分析方法，這個過程也提高了學(xué)生的自主設(shè)計能力。在我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成了實(shí)踐教學(xué)中的環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、科研訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計等實(shí)踐學(xué)習(xí)，學(xué)生的科研興趣及科研創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng)和提高。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷革新的目的已經(jīng)逐步從著重實(shí)驗(yàn)室硬件和環(huán)境建設(shè)向充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室硬件和環(huán)境優(yōu)勢，以讓學(xué)生更加注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生能力的個性化與多元化培養(yǎng)方向發(fā)展[7]。在校外，通過與相關(guān)企業(yè)合作建設(shè)環(huán)境科學(xué)與工程創(chuàng)新實(shí)踐基地，能提高環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)條件和綜合水平，提升高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的綜合水平，這對提高大學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力也具有重要意義。

（三）建設(shè)實(shí)踐教師隊伍，培養(yǎng)優(yōu)秀師資力量

在整個本科生教學(xué)體系中，教師作為學(xué)生的引領(lǐng)者起著舉足輕重的作用。在實(shí)踐教學(xué)中，教師的引導(dǎo)作用和啟發(fā)作用更為突出。人才培養(yǎng)的質(zhì)量會隨著教師綜合素質(zhì)的提升而提升，沒有一批強(qiáng)大的師資隊伍，培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才就無從談起。如何促進(jìn)教師隊伍知識水平和研究水平的提升，使得教師能夠深入掌握學(xué)科發(fā)展前沿、動態(tài)和未來趨勢，從而給學(xué)生提供正確的指引，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀師資力量的培養(yǎng)，這也是研究的重點(diǎn)之一。

為了適應(yīng)新的實(shí)踐教學(xué)體系，必須全面提高教師的素質(zhì)，始終堅持人才是社會發(fā)展第一資源的發(fā)展理念，強(qiáng)化師資隊伍建設(shè)，注重師資規(guī)模、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。應(yīng)制定優(yōu)待人才的政策，鼓勵高學(xué)歷、高職稱的教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練并給學(xué)生提供硬件設(shè)施，通過加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的歷練來提高學(xué)生的工程技術(shù)能力，讓他們參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。對青年教師采用傳、幫、帶，為每位青年教師配備指導(dǎo)教師，制定切實(shí)可行的培養(yǎng)計劃，定期進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，確保教師隊伍具有一流的知識水平和研究水平，使這批教師既重視理論教學(xué)也強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯 陳 明]