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关键词实验教学改革创新能力
中国图书馆分类号:G642文献识别码:A
社会在进步,竞争与日俱增。作为为企业培养和输送人才的高等院校,如何与时俱进,不断改革更新,保证向社会输送具有创新理念和能力的高科技人才,这是高校教学改革中的指导性问题。关键在于高校实验室能否为学生提供一个树立创新意识的平台,创造一个学生创新思想得以实现的实验环境。①武汉科技大学给水排水工程实验中心秉承这一理念,分析了给水排水实验教学存在的问题,做了大量的实验教学改革工作,取得了良好的效果。
1给水排水工程实验教学中存在的问题
1.1专业课的学习更注重理论而不是实验。
给水排水工程是一门实践性很强的专业,实验教学在整个专业学习中占有重要地位。长期以来,高校对实验教学的重视大多停留在口头上,教学主管部门、师生重理论轻实验的现象普遍存在。具体体现在很多高校的实验教学仍然依附于理论教学,既没有独立设置一门课程,也没有形成相应的教学体系和学分。②实验教学的目的不是全面提高学生的综合能力,只是巩固已经学过的理论知识,并没有上升到培养学生实践能力的层面,逐步提高学生独立发现问题、分析问题、解决问题的能力,最终培养创新型人才。
1.2专业课实验设置比较小,比较独立。
由于专业课课时有限,实验课较少,实验课开设的实验项目相对较少。对于给排水工程专业,我们以往的专业实验教学主要有:水力学实验10学时,水分析化学实验8学时,水处理微生物实验6学时,水处理实验16学时(其中给水8学时,排水8学时)。实验学时远不能满足提高学生动手能力和创新能力的要求,实验课程相互独立,没有整合,学生对专业课的理解仅仅停留在理论上。
1.3实验项目安排不合理。
给排水工程四大实验中,水质分析化学实验、水力学实验、水处理微生物实验都是专业基础实验,主要培养基本实验技能;水处理实验主要包括给水处理实验和排水处理实验。由于教学时数有限,实验条件和设备的限制,只能结合现有的教学方法和教学时数开设认知性和验证性实验。老师只是一味灌输,学生只是模仿,没有独立思考,处于被动学习状态。③综合性、创造性实验难以开展,导致学生动手能力和创新能力得不到充分发挥。得到的实验数据只是课堂理论的再现,没有自己的思考和创新,大大限制了学生的积极性和探索性。
1.4实验设备缺乏且陈旧。
随着社会的发展,科学技术日新月异。但是由于经费的问题,大学实验室的实验设备普遍过于陈旧,新设备严重不足。大部分还是采用传统的分析方法,与现实相差甚远。实验室昂贵的设备一般很少甚至只有一台,有时根本满足不了本科生的教学需求,批量进行实验或演示实验费时费力,不能很好地培养学生的实践能力。
2.改革教学体系培养创新能力
2.1优化实验教学内容,更新实验教学理念。
高等学校的实验教学内容必须反映本学科发展的新方向和新水平,并保持其新颖性和先进性。为了改变目前实验课教师讲解过多的现象,应根据给排水工程专业的特点和培养创新意识的目的,不断更新实验教学内容,理论联系实际,随时更新实验教学计划。在专业基础实验中,注重对学生基本原理和技能的训练,同时配合先进的户外便携仪器,使学生更好地与实际相结合。在新的实验教学中,我们不断增加综合性和创新性实验。比如在水处理实验中,特别增加了为期两周的综合实验设计课程,即老师出一个题目,从最初的实验原理、方案设计、实验实施、实验结果演示、实验报告输出都是由学生自己完成,老师也不再是一味地手把手地教学生实验,而是给予指导,强调竞争意识和团队意识,让学生不断推敲和演示。同时,针对本专业的情况,我们在大四上学期专门开设了一门实验课,即“水处理实验新技术”,将课堂讲解与实验相结合。我们先用几个小时的时间来讲解本专业近几年的实验改革和设备更新,然后我们给学生一个从实验设计、实验操作到最后数据处理的系统训练,让学生了解做科研论文需要的知识,然后安排大量的实验小时来进行实验。基本上是一个综合性的设计性实验,一个实验的内容基本上包含了几门专业课的知识,如水质分析、微生物驯化、污水处理等,使专业课之间很好的衔接,达到融会贯通的目的。通过几年的实践证明,这一改革取得了良好的效果,受到了相关师生的好评。
2.2利用多媒体教学技术构建网络教育平台。
当今社会是网络信息社会,实验室也充分利用多媒体技术,将实验原理、实验仪器的使用、实验过程通过PPT或视频、动画等制作成课件。,建立网络实验教学平台供学生查阅使用,在网上预约、网上课堂、网上答疑等方面创造实时互动。,及时掌握学生动态,进一步提高网络使用效率和教学效果。
2.3更新实验教学设备,营造良好的实验环境。
鉴于实验室设备陈旧,为使学生能与本专业的先进科学技术接轨,学校近年来大力支持本专业实验教学基础设施建设,投入大量资金。这个专业的实验设备一直在不断更新。2004年2月与建筑环境与设备工程专业一起申请“中央和地方* * *高校基础实验室建设”基金200万元,2006年5月,同时,在五年内,学校将为该中心的建设提供超过1万元的资金。该中心现有建筑面积265438±0.80平方米,实验设备资产达450多万元。中心成立后,承担武汉科技大学给排水工程、建筑环境与设备工程、土木工程、环境工程(硕士)、市政工程(硕士)相关实验教学、创新能力培养等实践教学任务。此外,每年还接待我校理学院、资源与环境工程学院、中南分校的学生来中心做实验,每年学生近1.5万人,年实验教学工作量达到4万多工时。打破原有给排水工程实验室与建筑环境与设备工程实验室的界限,优化实验设备配置,大幅降低实验室重复建设的投资。
2.4实施创新实验教学模式,培养学生的创新能力。
本专业所有实验室均为开放式实验室,全天免费向学生开放。开放实验室主要倡导学生的主体地位,加强个性化教育有利于创新人才的培养。首先,实验教师根据各门课程的实验教学大纲,设置一定的必修实验以及个性化的选修实验,其难度一般超过教学大纲规定的难度,以进一步提高学生的实验水平。其次,学生有充分的自主权,实验时间、实验方案、实验操作都由学生自己决定;此外,实验过程中鼓励学生相互交流,老师可以随时解决学生的问题。对于学习好的学生,还可以让他们和我校有科研课题的研究生、老师一起进行科研,尽可能激发学生自主学习的积极性,挖掘学生的创新思维能力,培养学生的创造力。
通过近几年的改革实验,我们获得了许多大学生科技创新作品奖,发表了许多科研论文。2007年获第十届“挑战杯”飞利浦全国大学生课外学术科研作品大赛三等奖,湖北省第六届“挑战杯”大学生学术科研作品大赛一、三等奖。2007-2008年连续两年获得西蒙-国际铜业协会杯全国大学生综合布线大赛三等奖;2006年获湖北省大学生机械设计创新大赛三等奖,第二届全国ITAT教育工程就业技能大赛FLASH动画设计三等奖,首届航天杯职业规划设计大赛三等奖。学生们在各种杂志上发表了20多篇论文。
3结论
实验教学是给排水工程专业的重要组成部分。良好的实验教学可以极大地提高学生的实践和创新能力,提高学生的综合素质。通过近几年的实验教学改革,学生的实践能力和创新能力得到了明显提高,受到了许多用人单位的好评,适应了社会发展的需要。然而,实验教学改革是一项长期而艰巨的改革。面对行业发展对人才的需求,我们应该更加坚定改革的步伐,坚持改革与创新同步,与时俱进,不断改进实验教学,为本专业实践教学质量和整体教学水平的提高打下坚实的基础,为社会输送更高层次的人才。
给…作注解
孟、曹象升等。实验教学改革是培养创新人才的关键[J].建筑教育改革的理论与实践,2007.9(6):295-297。
②曾令初,孙,等.环境工程专业实验教学改革探索[J].实验室中的研究与探索,2008.27(3):89-92。
③赵,,等.水处理微生物学实验教学改革初探[J].辽宁工业大学(社会科学版),2010.12(2):137-138。