岳凌宇,金寶丹,田俊峰,趙建國,宋亞麗,張宏忠
(鄭州輕工業大學,河南 鄭州)
高校實驗室是承擔教師科研、學生實踐的學科平臺,具有人才培養、科學研究及社會服務的功能[1]。實驗室教學是培養學生理論聯系實際、動手操作和思維發散等能力的重要環節。近年來隨著政府和高校加大對實驗室的投入,實驗室的硬件和軟件呈現高速發展的態勢,實驗室設備、精密儀器和虛擬仿真教學軟件越來越多,覆蓋實驗內容越來越廣,對實驗室教學和管理提出了更高的要求。然而許多高校實驗室教學管理制度形式化,導致實驗教學質量水平不高和實驗室資源的嚴重浪費。因此,探索符合自身特色的實驗室教學管理模式成為各高校發展的首要目標。
實驗室教學和管理文化是一種意識形態和精神引領,是在長期的實驗教學情境中師生基于教與學的接觸、交流、對話等活動而形成的一套約束行為的規范體系[2]。許多高校盲目加大實驗室建設,制度改革與實驗室發展速度不匹配,沒有形成一種規范的實驗室教學管理氛圍。目前高校依然存在“重理論、輕實驗”的現象,實驗課程和考核設置比理論課教學比重偏低,導致師生對實驗課程的重視程度低[3]。不合理的制度和實驗室文化的缺失造成實驗室教學和管理執行監管不到位,無法充分發揮教師、實驗室在教學環節中所起的作用。
1.實驗室建設經費存在浪費
在實驗室建設經費使用過程中,學校監管部門設備處、教務處和基層教學單位之間存在研討不充分、配置不合理的情況。有的項目經費額度不斷壓縮,導致教師不能購買質量較好的設備,例如有些設備經常出現運行不暢、監測數據不準等問題,達不到理想的教學效果。有些項目由于財政經費到期,學校迫于收回的壓力,再論證不足的情況下,便允許各教研室申報購買,從而導致為了花錢而購置現有實驗項目用不到的新設備,這些新設備在實驗室長期閑置并占用了有限的場地,造成了財政資金的嚴重浪費。
2. 教師對實驗教學缺乏積極性
一門實驗課程由于實驗場地和設備臺套數的限制,學生分批輪流操作,實驗教學環節安排緊湊、工作量大,需要幾位教師同時指導一門實驗課程。實驗課時待遇低,教師缺乏代課動力,許多經驗豐富的教師重科研、完全不參與實驗教學,許多年輕教師為評職稱湊學時被動參與。從而導致教師對待實驗教學態度散漫、毫無積極性,使實驗教學模式形式化、流程化,實驗教材長期不變,許多實驗項目仍然沿用市場淘汰的驗證方法,缺乏創新性跟不上時代潮流。
3. 學生應付實驗課程
實驗教學管理的消極導致學生對待實驗課程存在惰性,實驗開始前不預習,再操作過程中存在小組一人做其他人看的情況,許多學生只為得到實驗數據完成實驗報告,養成了應付考核的習慣。實驗結束后學生對實驗內容、實驗原理、操作過程半知半解,過一段時間后出現印象模糊或者完全忘記的情況,使實驗教學成了走過場的授課模式,教學效果不盡如人意。
實驗室專職人員或實驗員被賦予實驗室安全建設、學生實驗準備、實驗教學輔助、設備維護維修、技術改造升級等職能,對實驗室教學和管理起著至關重要的作用。實驗員在高校人數占比低,同時存在招聘人數不足,工作強度大等問題。另外實驗員群體發展受限,比如職稱評審占比低、待遇低、地位低。從而導致部分實驗員在實驗室教學和管理的態度上十分消極。
理工科為主的高校為本科生開設大量的基礎和專業實驗課程,實驗教學階段性強、占用房間數量多、許多實驗室存在一年只用幾天的情況,在課余時間實驗室設備和場地不對學生開放,長期閑置造成了實驗室資源的利用率極低。
學校行政職能部門教務處、設備處應加強與基層教學單位的溝通,時刻關注基層單位實驗室教學和管理存在的問題,對反映的問題進行說明、解決和跟蹤,從問題中不斷完善符合自身發展特色的實驗室教學和管理制度。在合理制度的前提下,學校和二級學院應當加強實驗室文化宣傳,定期組織實驗室制度學習、實驗室參觀、實驗室沙龍,在校園制作實驗室宣傳海報等活動,使實施主體教師和學生從潛意識中對實驗教學和管理重視起來,從而形成一種良好的實驗室文化氛圍。在購置設備方面,學校財務處、教務處和設備處必須建立健全的經費臺賬,制定設備購買預算和計劃,跟進設備經費開銷結余情況,保證設備經費合理支出。在申報購買設備前,職能部門和基礎教學單位之間要充分交流論證,確保購買的設備落實到學生的實驗教學中,避免國有資金的浪費。
高校實驗項目一般分為兩種,一種為傳統驗證性、演示性實驗;一種為創新綜合性、設計性實驗[4]。傳統型實驗的特點為“標準化、基礎化、占比大”,通常設置為必修課程,實驗項目經過反復驗證、目標指向明確,學生需要掌握實驗原理、常規操作方法,以及數據驗證和結果分析。創新型實驗特點具有一定的“實用性、靈活性、新穎性”,通常設置為選修課程,實驗項目為一些使用價值高、影響因素復雜或與市場充分接軌的課題。針對這兩類實驗特點,教學模式存在一定的差異。
1. 傳統驗證性、演示性實驗
對于傳統型實驗教師應當加大學生的參與度,在開始實驗前要求學生預習講義、閱讀文獻、分組討論、完成預習報告,預習報告體現學生對實驗的初步見解。在授課過程中,教師可以隨機抽取學生作為主講人對實驗進行講解,教師對學生講解不足之處進行強調和補充;也可以通過點名問答的方式加深學生對重點難點的理解。在實驗操作過程中,教師時刻觀察并及時糾正學生不規范或錯誤的操作方式。針對課后實驗報告要求學生分析數據,通過交流查找不同小組數據差異的原因。為了檢驗學生的掌握程度,教師可以對所授實驗課組織卷面考試。
學校應當統一為學生制作胸牌,要求學生進入實驗室時必須佩戴,這樣有利于教師在實驗過程中對學生進行打分,同時信息的展示有利于學生端正態度、正視實驗過程。另外學校應當在官網搭建“實驗用品和傳統實驗項目的操作標準演示平臺”,教師通過網絡查找或自己拍攝視頻的方式對所帶實驗項目的操作過程進行上傳。視頻分為兩個模塊,一是實驗用品的操作標準演示,例如移液槍的使用、分析天平稱重等常規儀器的演示;二是傳統實驗項目的操作流程演示,例如《環境監測》實驗課程中的水中化學需氧量、氨氮等污染指標不同檢測方法的講解和操作。平臺的搭建有利于師生鞏固學習,使師生的操作及驗證方法更加專業。
⑩?世界貿易總差額、世界貿易出口總額和世界貿易進口總額數據均來自IMF下屬的DOTS商品貿易數據庫。世界貿易總額由世界貿易進口與出口總額加總算出。計量單位均為百萬美元。
2. 創新綜合性、設計性實驗
創新型實驗通常在學生業余時間開展,設置創新學分,學生每學期完成相應學分。教師設定實驗方向,讓學生查閱文獻,勇于嘗試,學校提供實驗場所、設備、用品等硬件設施。結合教師指導,學生自主設定實驗方案、分析操作方法的可行性,找出最佳實施手段反復論證。鼓勵學生以團隊形式參加省級、國家級的各種競賽,激發學生潛力、提升自我成就感。
實驗教學和管理離不開規范的考核制度,完善的考核制度能激發師生的責任心,有效解決師生的循規蹈矩和惰性。考核結果為優、良、中、差四個等級,對于考核優秀的師生學校給予一定的物質獎勵和精神獎勵。
1. 不斷完善教師考核機制,持續提高實驗教學質量
對實驗指導教師的考核,主要分為教師聽課評價機制和學生評教機制。教師聽課評價機制要求院級領導、教學督導組成員以及每位教師進入課堂聽課,聽課教師在學校層面隨機選擇授課教師或課程,對授課教師進行打分和綜合評價。比如鄭州輕工業大學聽課制度要求一般教師、院級領導和督導組教師每個學期分別旁聽至少3 節課、6 節課和12 節課,每位聽課教師需要在聽課記錄本上進行打分和評價,教師通過信息門口端口把評價分數和內容上傳至校網。學生評教機制是學生學期末對實驗指導教師網上評教,實事求是匿名打分,寫出自己對教師及所授課程的看法和建議。
對于教學評價中或差的教師,學校應當要求端正態度、加強業務學習,情節嚴重的取消代課資格,經學院評定合格后方可恢復。對于雙評為優的實驗教師,學校應適當給予相應的薪資獎勵、項目支持、職稱傾斜等政策,從而激發教師對實驗教學的熱情。
2. 持續改革學生考核機制,提高學生學習主動性
教師是學生實驗教學效果的組織者、引領者和規范者,實驗室教學和管理需要一支動手能力強、專業知識夯實、緊跟市場潮流的高素質師資力量。學校應當加大實驗員的招聘人數,并及時對空崗位進行補充,提高實驗員和指導教師的地位和待遇;同時加大實驗教師的崗位培訓、進修等提高業務能力的機會。教師應當時刻加強專業素養,多看與業務相關的書籍,關注前沿科技動態,豐富知識體系,把掌握的最新方法和成果應用于實驗教學和管理。學院和教研室定期組織實驗教師之間展開溝通,通過交流完善實驗內容、創新實驗項目、豐富課堂教學模式,達到取長補短、相互學習的目的。高素質師資團隊應從學生角度出發,與學生時刻保持交流、傾聽他們的意見。
在我國一些高校實驗室開放的平均時間為每天4 小時,實驗室基本只有教學課堂的情況下開放。在西方發達國家,實驗室基本是24 小時開放,我們對實驗室的利用率只有西方國家的六分之一[3]。提高我國高校實驗室的使用率迫在眉睫。
1.對內提高資源共享,推動跨學科交流
學校應當完善實驗室開放機制,實現課余時間實驗室資源共享,例如在學校信息門戶網站建設實驗室開放端口,對師生實行自由開放或預約開放兩種模式。平臺設置實驗室的開放地點、時間、設備、容納人數及規范要求,師生根據自身需求前往參觀或網絡預約。隨著時代的發展,學科之間相互交融,跨學科的現象普遍存在,二級學院實驗室往往只針對本學院或相關專業的學生開放,跨學科使用實驗室的難度大,實驗室開放機制為跨學科師生提供了學習交流平臺[5-8]。
2. 對外加強交流合作,推動校企共同發展
高校實驗室應對企業開放,與企業合作優勢互補,企業利用高校科研平臺,學校通過企業了解社會科技需求,合作建立產業技術研究院,解決市場突出問題,把科技成果轉化為市場價值。學校根據自身特色結合企業用人要求,創新實驗實踐項目,允許企業技術人員作為外聘教師指導學生的實驗實踐教學,方便學生了解與專業相關的各類工作內容,為學生就業提供出口。
高校實驗室是科技發展的搖籃,是新知識、新技術、新成果、新方法的始點。實驗室教學管理應以人為本,合理的制度、良好的溝通和嚴格的落實是實驗室教學管理的基石。合理的實驗教學和管理制度有助于規范師生的態度、提高實驗文化氛圍和避免實驗室資源浪費。學生通過實驗教學達到掌握理論知識、提高動手能力、培養探索習慣、激發興趣、開拓視野、結合市場需求不斷創新的目的。實驗室教學管理與理論教學相輔相成、應保持同等地位,只有精煉的實踐操作和扎實的理論知識才能為學生今后的科研或工作奠定堅實的基礎。