高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式探索

唐亞純　羅恩韜

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)課程結(jié)構(gòu)中有著舉足輕重的地位，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法手段及教學(xué)模式對(duì)教學(xué)效果效率都有深遠(yuǎn)影響。本文分析了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、虛實(shí)結(jié)合、校企融合的教學(xué)模式。為高校培育出動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的國家合格人才。

關(guān)鍵詞：高校；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；新模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.201

高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，課程實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、思考能力、創(chuàng)新能力的重要教學(xué)途徑，并且國家越來越重視高校教育中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。2018年5月19日，國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心聯(lián)席會(huì)在大連召開。會(huì)議期間，來自全國各大高校的教授們以“新工科建設(shè)”、“虛擬仿真”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”等主題作了系列報(bào)告講座。雖然，從國家到高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越重視，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在著一定的不足。所以本文分析了實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出了 “互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)（Internet + lab system）、虛實(shí)結(jié)合（Virtual and reality combine）、校企融合（school-enterprise combination）的LLVS教學(xué)新模式。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)課程重視仍有不足

近年來，高校課程體系改革到目前已小有成果，實(shí)驗(yàn)課時(shí)比重由原來的20%～30%，調(diào)整到現(xiàn)在的近50%。雖然課時(shí)量有明顯增加，但實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量還有很大提升空間。實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容仍舊以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只能嚴(yán)格按照老師的計(jì)劃步驟機(jī)械的完成課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不高，缺乏對(duì)學(xué)生自主能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2 缺乏系統(tǒng)的管理，教與學(xué)存在鴻溝

課前學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)了解不足，沒有可供學(xué)生學(xué)習(xí)和測(cè)評(píng)的系統(tǒng)平臺(tái)，無法及時(shí)獲取教學(xué)課件、學(xué)習(xí)視頻等教學(xué)資源。老師也對(duì)學(xué)生的了解僅限于實(shí)驗(yàn)課的幾十分鐘，實(shí)驗(yàn)前后缺乏溝通，缺乏對(duì)學(xué)生的考核與考查。急需建立有效的教學(xué)服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)教與學(xué)的完美結(jié)合。

1.3 部分實(shí)驗(yàn)受到條件制約，難以滿足課程需求

機(jī)械電器、化學(xué)生物等高損耗、危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn)，及儀器、耗材須特殊處理，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件較高、難度大，受到實(shí)驗(yàn)條件制約。部分學(xué)生在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)未能達(dá)到預(yù)期目的，課后開放性實(shí)驗(yàn)又難以執(zhí)行，也將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)質(zhì)量下降[1]。

同時(shí)，由于大學(xué)門檻不段放寬，擴(kuò)大招生等原因，大學(xué)學(xué)生數(shù)量增加，但實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有限，資金投入不足、實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏[2]。學(xué)生人均實(shí)驗(yàn)用時(shí)不足，更缺乏自由使用實(shí)驗(yàn)室的條件，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期。

1.4 企業(yè)等用人單位參與不夠，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與社會(huì)、企業(yè)需求脫節(jié)

高校一切按照國家人才培養(yǎng)計(jì)劃方案培養(yǎng)學(xué)生，缺乏與企業(yè)等用人單位的溝通，對(duì)企業(yè)的人才需求了解不夠。人才培養(yǎng)目標(biāo)與實(shí)際社會(huì)需求存在偏差或滯后，這就導(dǎo)致了畢業(yè)學(xué)生找不到工作，企業(yè)招不到所需人才的矛盾存在。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式

2.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)

基于互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)建立后，教師把各階段實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)任務(wù)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程相關(guān)視頻和學(xué)習(xí)材料上傳到系統(tǒng)平臺(tái)。并在系統(tǒng)中設(shè)置相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行階段考核。學(xué)生可隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)終端用自己的學(xué)號(hào)登錄系統(tǒng)，查看與自己相關(guān)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)資料[3]。在線學(xué)習(xí)相關(guān)文件、視頻等內(nèi)容。完成本項(xiàng)目理論部分測(cè)試。教師通過系統(tǒng)了解學(xué)生對(duì)本項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容的掌握情況。對(duì)后期實(shí)際實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題提前做出強(qiáng)調(diào)和預(yù)警。

實(shí)驗(yàn)后，教師登錄系統(tǒng)評(píng)閱學(xué)生遞交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告等材料，給出每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，撰寫實(shí)驗(yàn)課程小結(jié)，實(shí)驗(yàn)電子材料存檔、備份等[4]。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)，學(xué)生可不受時(shí)間地域限制的自主學(xué)習(xí)，可以充分利用瑣碎時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛實(shí)結(jié)合

現(xiàn)階段虛擬技術(shù)比較成熟，也不乏一些單位正在研究如何將虛擬技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有效應(yīng)用，如虛擬仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課程實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。虛擬技術(shù)的融入可降低風(fēng)險(xiǎn)節(jié)約成本，也便于及時(shí)的技術(shù)更新。

2.2.1 虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

電子電路及通信技術(shù)類實(shí)驗(yàn)可充分利用虛擬仿真技術(shù)。國內(nèi)很多教學(xué)平臺(tái)開發(fā)單位都在著力于虛擬仿真技術(shù)的開發(fā)，且技術(shù)較成熟。虛擬仿真可為電子電路類虛擬實(shí)驗(yàn)提供充足的元件庫、設(shè)備庫，如多功能數(shù)字萬用表，數(shù)字邏輯分析儀、數(shù)字示波器、波特圖測(cè)試儀等。可模擬微控制電路、模擬電路、數(shù)字電路等實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)校節(jié)省實(shí)驗(yàn)室資源，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)節(jié)省大量的時(shí)間，幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí)內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力[5]。同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等新學(xué)科新技術(shù)解決現(xiàn)有問題起到促進(jìn)和推動(dòng)作用。

在虛擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成課程實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)更好。既可以解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題及設(shè)備更新不及時(shí)的問題，又可輔助學(xué)生更好的完成實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在教育領(lǐng)域越來越受到重視，在機(jī)械制造、生物化學(xué)等有一定危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)方向有著極大的前景。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬出和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室一樣的環(huán)境來完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又達(dá)到了訓(xùn)練效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅讓參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目者有一個(gè)身臨其境的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，還可以解決設(shè)備陳舊、師資不足、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)緊張、安全性等一系列問題。無論是實(shí)驗(yàn)器材還是實(shí)驗(yàn)設(shè)備，更新?lián)Q代都需要大量的資金投入，并非所有學(xué)校都有能力做到每一代設(shè)備的更新和使用，通常是需要幾年或十幾年的時(shí)間才更一代。通常實(shí)驗(yàn)設(shè)備的換代，很難趕上相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)更新。但為了緊跟時(shí)代步伐，滿足應(yīng)用型人才需求，必須讓學(xué)生掌握新知識(shí)新技術(shù)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完成實(shí)驗(yàn)沒有耗材損耗，沒有太多的危險(xiǎn)性，學(xué)生可以跟據(jù)自己的時(shí)間安排虛擬實(shí)驗(yàn)，可以節(jié)省大量的師資力量。

利用虛擬技術(shù)完成實(shí)驗(yàn)練習(xí)，再完成實(shí)體實(shí)驗(yàn)，虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生不出門即可進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)室”參與將要完成的項(xiàng)目。有利于學(xué)生熟悉項(xiàng)目的具體情況、掌握要點(diǎn)、突破難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，為順利完成真實(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提供有力保障。

2.3 校企合作人才培養(yǎng)

對(duì)人才的的培養(yǎng)永遠(yuǎn)不只是學(xué)校的責(zé)任老師的事情，更是每一個(gè)社會(huì)主體的責(zé)任與任務(wù)。特別是培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展需要、企業(yè)生產(chǎn)需求的應(yīng)用型人才，離不開企業(yè)的參與。

2.3.1 校企共建實(shí)驗(yàn)室

校企雙方共建實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校提供實(shí)驗(yàn)室建設(shè)場(chǎng)地，以及科研團(tuán)隊(duì)和技術(shù)支持。企業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)備的采購及后期維護(hù)。實(shí)驗(yàn)室的管理運(yùn)作由校企雙方共同完成。實(shí)驗(yàn)室的科研成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)等屬學(xué)校，企業(yè)對(duì)成果有優(yōu)先使用權(quán)。學(xué)校可將科研過程及相關(guān)知識(shí)直接用于培育學(xué)生，如將相關(guān)知識(shí)撰寫教材等。企業(yè)可以從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中培育和儲(chǔ)備自己的技術(shù)人才。

2.3.2 應(yīng)用型人才聯(lián)合培養(yǎng)

學(xué)生進(jìn)入共建實(shí)驗(yàn)室參與實(shí)際工程項(xiàng)目的開發(fā)，讓學(xué)生了解企業(yè)文化，熟悉企業(yè)規(guī)章制度，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室按企業(yè)的項(xiàng)目開發(fā)過程系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，把課堂的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用有利的結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的全面發(fā)展。幫助和引導(dǎo)學(xué)生由一個(gè)合格大學(xué)生到一名高素質(zhì)的企業(yè)員工的角色轉(zhuǎn)型[6]。

3 結(jié)束語

教學(xué)方法教學(xué)手段教學(xué)模式的傳承與變革，最根本的目的是培育出滿足社會(huì)需求、滿足用人單位需要的各類人才。本文提出LLVS實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，正是出于在滿足企業(yè)和用人單位需求的條件下，充分結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況，將新方法新技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分改善教學(xué)條件，提高教學(xué)效果，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體水平的提高。為國家培育人才是每個(gè)高校的使命，培育出滿足社會(huì)需求的合格人才更是高校不可推卸的責(zé)任。

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作者簡(jiǎn)介：唐亞純（1980-），男，湖南永州人，本科，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：軟件工程。

*為通訊作者