基于精品本科教程激勵計劃的創新型實驗教學模式探討

摘要：針對精品本科教程激勵計劃培養創新型工程人才的需求，并結合上海理工大學能源動力工程學院國家級實驗教學示范中心建設實踐，提出依托學科發展，以學生為主體，理論教師、專職實驗教師協同主導的創新型實驗教學模式，提升學生在實驗教學中的存在感與積極性和在實驗教學過程中創新型思維的培養。

關鍵詞：精品本科；激勵計劃；創新型工程人才；創新型實驗教學

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）35-0146-02

高等教育體系中本科教育是培養社會所需人才的搖籃。本科教育是現代高等教育的重要基礎，本科教育是大學教育的主體組成部分，本科教育隨大學形成而產生、隨大學發展而不斷分化。本科教育理念的轉變無疑將帶來本科教育的變革，對本科教育有著十分重要的意義[1]。傳統本科教育培養出的人才掌握知識面廣而不專，面向社會時達不到企業需求，進入企業后需要較長時間的二次學習，學校畢業生與企業需求對接不夠緊密，企業抱怨高校人才培養模式與實際脫軌。面對這些問題，近年來，在本科教育培養模式上，各高校在傳統以書本傳授知識的基礎上對學生創新意識進行培養，但由于學生人數較多，層次發展需求不同，創新教育針對性不夠，取得效果不明顯。

近年來，隨著高等教育深化的改革，實驗教學在本科教學中的重要性也越來越明顯。在高等教育培養計劃中，實驗教學是培養學生動手能力與創新能力的重要平臺，也是精品本科教程激勵培養計劃中基礎但必不可少的一個環節。當前，如何借助實驗教學中心這一重要平臺，進一步提高在校大學生的綜合素質和創新能力，是我國高等教育亟待解決的重大而又迫切的現實課題[2-7]。近兩年來，上海理工大學能源與動力工程國家級實驗教學示范中心（以下簡稱中心）按照“精品本科教程激勵計劃”的培養需求，依托一批教學系的專業教師和高學歷的實驗專職教師，不斷探討本科實驗教學方法，改革本科實驗教學模式，構建一套以學生為主體，理論教師、專職實驗教師協同主導，科學合理、創新型的實驗教學模式。

一、中心介紹

近年來，我校以上海市高校教育教學工程建設項目為契機，圍繞國家和上海市“優先發展制造業”的戰略需求，建設以“依托學科、特色創新、科學管理、創建一流”為導向的能源動力工程實驗教學中心。中心以培養具有國際化視野和創新能力的工程型、應用型和管理型高素質人才為教學目標，構建了“知識、素質、能力”協調發展的人才培養理念，整合實驗教學資源，形成模塊化實驗教學新體系，取得了較好的教學效果。

中心管理采用院校兩級管理模式，學校由教務處主管，學院在教務處指導下對中心各專業實驗室建設、實驗室人員編制、教學任務調配、資源利用等進行管理。中心實行主任負責制，統籌調配和使用實驗教學資源。中心在人力資源、實驗資源、課程資源等方面基本實現了優質資源開放共享的目標。中心學術委員會負責對中心實驗教學內容、教材、改革、質量監控、教學研究項目、學生科研立項、考核評估實施開展全方位監督。中心對所屬各個實驗模塊實驗教師制訂了詳細的崗位責任制，競爭上崗，有效調動了實驗教師的積極性。近兩年來，中心積極引進具有博士、碩士學位的實驗教學人才，逐步將實驗室管理和運行責任落實到專職實驗教師身上，減輕教學系的專業教師在實驗教學中的沉重負擔。專職實驗教師投入教學工作后，通過合理調用，實驗室分時安排，提高了所有實驗室模塊的教學、科研使用效率，促進了中心的教學和管理水平的提高。

二、中心建設實踐

1.中心建設依托學科發展

實驗教學是理論教學的重要補充，理論教學為實驗教學提供支撐，兩者相輔相成，缺一不可。我院動力工程與工程熱物理專業被評為上海市高校一流學科（B類），下屬有熱能工程、工程熱物理等5個二級學科。2001年動力工程與工程熱物理專業被評為上海市重點學科。下屬二級學科多次被評為上海市教委重點學科，其中制冷及低溫工程專業多次被評為上海市教委重點學科以及上海市重點學科。近年來，我院在本科教學“質量工程”建設方面取得的成果為中心實驗教學提供重要支撐。2007年，我院專業基礎課程“傳熱學”被評為國家級精品課程；2008年，“工程熱力學”課程被評為上海市精品課程；2011年，“工程流體力學”課程被評為上海市精品課程，等等。目前，我院擁有國家級教學團隊1個，擁有國家級工程教育實踐中心1個，擁有上海教育高地1個，擁有上海市精品課程5門、重點建設課程15門。專業基礎學科的發展為中心發展提供契機，近年來，學校和學院加大對實驗教學的投入，新增教學面積850㎡，總使用面積達到4000㎡，本科實驗建設經費約2130萬元，學科建設經費約1600萬元，共計擁有實驗儀器設備1189套，為教學質量提供良好的保證。中心實驗課程面向熱能與動力工程過程裝備與控制工程、新能源科學與工程、醫療器械、建筑等全校12個相關專業，每年面對學生人數約1700余人，每年實驗教學工作量約91000學時。

2.中心實驗教學依托理論教師、專職實驗教師協同發展

中心2008年以前沒有專職實驗教師隊伍，實驗教學主要依靠理論教師和實驗管理人員，教學水平參差不齊，學生抱怨老師精力投入不夠，教學質量難以保證。從2008年開始，中心開始引進博士、碩士等高學歷人才擔任專職實驗教師，并為在職碩士學歷教師提供在職深造機會，目前已有5名在職教師攻讀完成上海理工大學博士學位，獲得博士學歷，他們將為中心高水平、高層次發展提供技術儲備與支持。目前，中心教師隊伍共有33人，其中專專業實驗技術人員5人，實驗教師15人，理論教師13人，其中正高級、副高級職稱占到27%，為實驗教學發展奠定強有力的基礎。中心教師隊伍組建成功以來，依托高水平的教師隊伍，獲得一些相關成果，其中成功申請1項國家級教學研究項目，7項上海市教學研究項目以及15項校級教學研究項目，獲得國家級教學成果獎1項，上海市教學成果獎2項，校級教學成果獎3項等等。

中心實驗教學分為基礎實驗、綜合實驗和開放創新實驗三個模塊，其中基礎實驗模塊共計4個實驗系列，綜合實驗模塊共計7個實驗系列，開放創新實驗模塊在基礎實驗模塊與綜合實驗模塊基礎上建設，共計5個實驗系列，三個模塊共計220個實驗項目，其中綜合性、設計性、創新型實驗項目占54%，各模塊實驗項目遵循從淺到深，從基礎到綜合的原則，可以適應不同學生發展需求。

3.打造精品本科開放式創新型實驗教學模式

傳統大學教學過程，在教學觀念上，不是以人為本，而是以知識為本，主要立足于向學生灌輸一定的知識量，而忽略了學生的需求和接受能力，不利于學生素質的全面提高；在教學模式上，搞統一的、剛性的教學計劃，同一專業學生采用同一種模式培養，忽略了學生的差異和個性特點；在教學方法上，以教師為中心，教師講學生聽，“滿堂灌，注入式”，不能充分調動學生學習的主動性，學生個人能力和個性不能得到充分發展。然而這些問題在實驗教學過程中表現更加明顯，大多數學校沒有明確認識到實驗教學的重要性，導致實驗教學在本科教學所占地位較理論教學較低，實驗教師較理論教師待遇較差，學校對實驗教學資源與精力投入較少。在實驗過程中，教師往往以“注入式”方式進行教學，省時省事，但學生在實驗過程中動手能力以及理論聯系實際的思考能力難以得到培養，這對培養創新型工程人才非常不利。為此，在我校實驗教學改革過程中，我們堅持以學生為本的教學理念，立足于學生個性與知識水平協調發展，注重學生個人能力與創新能力的培養，采用因人而異的教學模式，做到讓每個來做實驗的學生都能獨自掌握實驗方法，都有自己獨立思考的空間。基于該教學理念，中心逐步形成自己的實驗教學模式，并取得了良好的教學效果。

中心引用現代化教學手段，融合多種方式輔助教學。為滿足學生和教師對實驗教學和實驗設備使用的需求，中心建立了自己的網站，通過網站可以及時發布實驗相關信息。在每學期初，根據理論教學日歷，同步開設相應的實驗課程。開設課程種類與課程開設時間通過網站進行發布，學生通過該網站學生端口可以進行實驗課程、實驗時間和實驗數量的預約，學生根據課程開設周期可以相對自由選擇上課時間。任課教師可以通過教師入口選擇所要講授的實驗課程和實驗時間。網站還設有實驗教學指導書、課件、教學案例、儀器使用手冊、教學科研成果等資源。網站另外設有互動平臺，通過該平臺，學生可以自由交流。中心實驗室目前對大多數設備進行統一管理，專業教師可以通過該網站預約實驗儀器設備進行科研實驗。通過該網站實現了優質教學資源共享，實驗儀器設備使用克服之前使用時找不到，使用后無人維修與保養等問題。

中心采用現代化教學模式，整合資源搭建創新實訓平臺，強化大學生創新實踐能力的培養。為培養創新型工程人才，中心開放教師科研項目，學生從進入學校的第三個學期開始，根據自己能力和興趣參加到科研項目中，培養自己的動手能力與專業綜合能力，并以此為平臺組建團隊參加大學生科技創新項目。上海理工大學在2007和2008年，先后獲得批準成為實施上海“大學生創新活動計劃”和教育部“大學生創新性實驗計劃”的高校。如今，學校已經擁有包括國家級大學生創新創業訓練計劃在內的國家、市、校、院“四級”大學生創新創業訓練體系，創新創業計劃的實施大大促進了創新創業項目與創新實驗、實踐教學的互動，教學質量和學生創新創業實踐能力有了明顯提高。中心依托這一創新平臺，累計參加學生達200多人次，成功申報校級項目35項，市級項目8項，獲得各類科技競賽獎5項。

4.打造全新實驗教學考核模式

學業成績考核是全部教學活動的重要組成部分，而有效的實驗考核是對學生動手能力、獨立思考能力以及創新能力的全面檢查。同時行之有效的實驗教學考核是對每個學生的一種公平的認證。中心發展建設之前，主要依靠專業教師進行實驗教學，受專業教師時間、精力等限制，在實驗過程中，每組學生人數均在30人以上，并且實驗操作臺位有限，7到8個學生1個實驗臺位，難以保證每個學生都能實際動手操作，因此實驗成績評定僅僅依靠學生最終實驗報告進行打分，這樣會助長學生抄襲實驗報告風氣，影響學生做實驗的積極性。而目前依托中心發展，實驗設備儀器數量增多，專職實驗教師的投入增多，實驗教學過程中可以保證每組實驗人數不超過14人，1到2個學生1個實驗臺位，這樣學生不會無實驗臺可操作，同時個人動手操作機會大大增加，個人思考空間也隨之增大，這樣老師就可以在實驗過程中針對每個學生在實驗中的表現進行打分，再結合最終實驗報告給出綜合成績（其中實驗過程中表現占總成績60%，實驗報告成績占40%）。這種新型實驗教學考核模式相較于之前單一的考核模式，要求老師投入更高的精力，但同時可以盡量確保每個學生在實驗過程中得到公平公正的實驗成績。

三、總結

中心成立以來依照學校精品本科教程激勵計劃，按照知識、素質、能力協調發展的人才培養理念，以培養能源動力制造行業突出創新型工程人才為目標，整合實驗教學資源，形成一流的實驗教學體系和方法、一流的實驗條件與師資、一流的管理理念與文化，將中心建成能源動力類卓越人才的創新實踐能力培養基地。今后，中心將進一步加大創新型人才培養力度，深化創新型培養成果，為企業培養一批創新型工程技術人才。

參考文獻：

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（責任編輯：韓曉英）