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高校应用型人才培养的实验教学新模式

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发布日期:2019-03-12 14:54

摘要:实验教学在人才培养课程结构中有着举足轻重的地位,实验教学的方法手段及教学模式对教学效果效率都有深远影响。本文分析了当前实验教学中存在的问题,结合当前实验教学实际,提出了“互联网+”实验平台、虚实结合、校企融合的教学模式。为高校培育出动手能力、思维能力、创新能力较强的国家合格人才。

关键词:高校;实验教学;新模式

高校应用型人才培养过程中,课程实验是培养学生动手能力、思考能力、创新能力的重要教学途径,并且国家越来越重视高校教育中的实验教学。2018年5月19日,国家级实验教学示范中心联席会在大连召开。会议期间,来自全国各大高校的教授们以“新工科建设”、“虚拟仿真”、“创新创业教育”等主题作了系列报告讲座。虽然,从国家到高校对实验教学越来越重视,但实验教学还存在着一定的不足。所以本文分析了实验教学现状,提出了 “互联网+”实验系统平台(Internet + lab system)、虚实结合(Virtual and reality combine)、校企融合(school-enterprise combination)的LLVS教学新模式。

1实验教学现状

1.1对实验课程重视仍有不足

近年来,高校课程体系改革到目前已小有成果,实验课时比重由原来的20%~30%,调整到现在的近50%。虽然课时量有明显增加,但实验课程的质量还有很大提升空间。实验课程的内容仍旧以验证性实验为主,学生只能严格按照老师的计划步骤机械的完成课程实验。实验质量不高,缺乏对学生自主能力、创新能力的培养。

1.2缺乏系统的管理,教与学存在鸿沟

课前学生对实验任务了解不足,没有可供学生学习和测评的系统平台,无法及时获取教学课件、学习视频等教学资源。老师也对学生的了解仅限于实验课的几十分钟,实验前后缺乏沟通,缺乏对学生的考核与考查。急需建立有效的教学服务平台,促进教与学的完美结合。

1.3部分实验受到条件制约,难以满足课程需求

机械电器、化学生物等高损耗、危险性大的实验,及仪器、耗材须特殊处理,对实验条件较高、难度大,受到实验条件制约。部分学生在课内实验未能达到预期目的,课后开放性实验又难以执行,也将导致实验质量下降[1]。同时,由于大学门槛不段放宽,扩大招生等原因,大学学生数量增加,但实验室建设有限,资金投入不足、实验设备缺乏[2]。学生人均实验用时不足,更缺乏自由使用实验室的条件,实验教学质量难以达到预期。

1.4企业等用人单位参与不够,实验教学与社会、企业需求脱节

高校一切按照国家人才培养计划方案培养学生,缺乏与企业等用人单位的沟通,对企业的人才需求了解不够。人才培养目标与实际社会需求存在偏差或滞后,这就导致了毕业学生找不到工作,企业招不到所需人才的矛盾存在。

2实验教学新模式

2.1“互联网+”实验教学系统服务平台

基于互联网的实验教学服务系统建立后,教师把各阶段实验大纲、实验任务内容、实验过程相关视频和学习材料上传到系统平台。并在系统中设置相关内容进行阶段考核。学生可随时通过网络终端用自己的学号登录系统,查看与自己相关的实验任务资料[3]。在线学习相关文件、视频等内容。完成本项目理论部分测试。教师通过系统了解学生对本项目相关内容的掌握情况。对后期实际实验中可能出现的问题提前做出强调和预警。实验后,教师登录系统评阅学生递交的实验报告等材料,给出每个学生的实验成绩,撰写实验课程小结,实验电子材料存档、备份等[4]。基于“互联网+”的实验教学系统服务平台,学生可不受时间地域限制的自主学习,可以充分利用琐碎时间,提高学习效率。

2.2实验教学虚实结合

现阶段虚拟技术比较成熟,也不乏一些单位正在研究如何将虚拟技术在实验教学过程中有效应用,如虚拟仿真技术、虚拟现实技术在课程实验中的应用。虚拟技术的融入可降低风险节约成本,也便于及时的技术更新。2.2.1虚拟仿真技术在实验中的应用。电子电路及通信技术类实验可充分利用虚拟仿真技术。国内很多教学平台开发单位都在着力于虚拟仿真技术的开发,且技术较成熟。虚拟仿真可为电子电路类虚拟实验提供充足的元件库、设备库,如多功能数字万用表,数字逻辑分析仪、数字示波器、波特图测试仪等。可模拟微控制电路、模拟电路、数字电路等实验。虚拟仿真实验能为学校节省实验室资源,为学生实验节省大量的时间,帮助学生巩固理论知识内容,提高学生对电子电路的设计能力,培养学生的分析能力和创新能力[5]。同时,虚拟仿真技术的应用对培养学生利用网络技术、信息技术等新学科新技术解决现有问题起到促进和推动作用。在虚拟实验的基础上再进入实验室完成课程实验,效果会更好。既可以解决实验设备不足的问题及设备更新不及时的问题,又可辅助学生更好的完成实验。2.2.2虚拟现实技术在实验中的应用。虚拟现实技术(VR)在教育领域越来越受到重视,在机械制造、生物化学等有一定危险性实验方向有着极大的前景。通过虚拟现实技术虚拟出和实验实训室一样的环境来完成实验项目,既提高了学生学习兴趣,又达到了训练效果。虚拟现实技术不仅让参与实验项目者有一个身临其境的实验体验,还可以解决设备陈旧、师资不足、项目经费紧张、安全性等一系列问题。无论是实验器材还是实验设备,更新换代都需要大量的资金投入,并非所有学校都有能力做到每一代设备的更新和使用,通常是需要几年或十几年的时间才更一代。通常实验设备的换代,很难赶上相关领域技术更新。但为了紧跟时代步伐,满足应用型人才需求,必须让学生掌握新知识新技术。利用虚拟现实技术完成实验没有耗材损耗,没有太多的危险性,学生可以跟据自己的时间安排虚拟实验,可以节省大量的师资力量。利用虚拟技术完成实验练习,再完成实体实验,虚实结合实验教学,可以让学生不出门即可进入“实验室”参与将要完成的项目。有利于学生熟悉项目的具体情况、掌握要点、突破难点,促进学生自主学习,提高学习效率,为顺利完成真实的实验项目提供有力保障。

2.3校企合作人才培养

对人才的的培养永远不只是学校的责任老师的事情,更是每一个社会主体的责任与任务。特别是培养满足社会发展需要、企业生产需求的应用型人才,离不开企业的参与。2.3.1校企共建实验室。校企双方共建实验室,学校提供实验室建设场地,以及科研团队和技术支持。企业负责设备的采购及后期维护。实验室的管理运作由校企双方共同完成。实验室的科研成果知识产权等属学校,企业对成果有优先使用权。学校可将科研过程及相关知识直接用于培育学生,如将相关知识撰写教材等。企业可以从实验项目中培育和储备自己的技术人才。2.3.2应用型人才联合培养。学生进入共建实验室参与实际工程项目的开发,让学生了解企业文化,熟悉企业规章制度,培养学生的团队协作意识。学生在实验室按企业的项目开发过程系统的学习,把课堂的理论知识与实际应用有利的结合,促进学生工程实践能力的全面发展。帮助和引导学生由一个合格大学生到一名高素质的企业员工的角色转型[6]。

3结束语

教学方法教学手段教学模式的传承与变革,最根本的目的是培育出满足社会需求、满足用人单位需要的各类人才。本文提出LLVS实验教学新模式,正是出于在满足企业和用人单位需求的条件下,充分结合实验教学的实际情况,将新方法新技术应用到实验教学中,充分改善教学条件,提高教学效果,推动实验教学整体水平的提高。为国家培育人才是每个高校的使命,培育出满足社会需求的合格人才更是高校不可推卸的责任。

参考文献:

[1]闵永智,李红,王秀华.电气工程专业研究性实验教学新模式探索[J].实验技术与管理,2015,32(12):177-178.

[2]张书彬,杨明伦,杨祖彬.包装工程卓越工程师培养中的专业课程实验教学问题探讨[J].科技风,2012(17):192.

[3]邱会华,周鹏.虚拟仿真实验在物理化学实验教学中的作用[J].山东化工,2016,45(17):132-133.

[4]熊梅,罗晓宾,谢治州.数学类专业的课程实验教学组织与管理[J].黔南民族师范学院学报,2012,32(06):120-124.

[5]戚依.基于云平台的虚拟实验室管理系统的设计与实现[D].复旦大学,2014.

[6]杨成青.基于互联网+的校企合作模式探索[J].湖北函授大学学报,2016,29(15):18-19

作者:唐亚纯 罗恩韬 单位:湖南科技学院

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