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摘要:广东工业大学构建了一种新型的公共基础实验教学管理体制模式。该模式经过多年运行实践,在推动基础实验室的建设与发展、保障实验教学质量等方面取得了初步的成效;但也存在一些问题有待进一步完善。
关键词:教学体制;实验教学;实验室管理
长期以来,我国高等教育中存在“重理论、轻实践”的现象,教学体系以理论教学为主线,实验教学只是理论教学的辅助手段,其作用往往是验证理论的正确性。因此,基础实验室大都隶属于相关学院(系),这难免造成了基础实验室分散、重复、低效和封闭的弊端。同时,学校和教师往往只重视学生的考试成绩,而忽视学生实验能力和综合创新能力的培养。实践证明,这种实验教学体制不利于解决高等教育大众化趋势下学生规模日益膨胀而教学资源日趋紧张的矛盾,也不符合当今社会对人才培养的要求。
广东工业大学是一所以工科为主体、以培养高素质应用型人才为主要目标的高校。为了从根本上改革传统的实验教学体系和管理模式,于2004年初将原金工实习中心、计算中心,以及原隶属于物理学院的大学物理实验室和电工电子实验室组合在一起,成立实验中心,后更名为实验教学部,下设工程训练中心、大学物理实验中心、电工电子实验中心和计算机实验中心,主要承担全校一、二年级本科生的工程训练、大学物理实验、电工电子类实验实训、计算机类实验实训等基础实验课程教学任务,以及相关的实验室建设和管理工作,属于由学校直接领导的二级教学单位。实验教学部的成立为学校搭建了一个公共基础实验教学平台,从体制上为保障学校本科教学实现理论教学与实验教学“两条腿”走路奠定了基础。经过多年的探索改进和运行实践,其成效逐渐显现。
一、推动基础实验室的建设和发展
以往高校的基础实验室大都隶属于相关学院,这种隶属关系给相关学院的教学和科研可能会带来一些便利,但同时也会带来一些弊端。一是基础实验室建设问题。过去基本上每个学院都是从本学院的教学和科研需要出发来建设实验室,而多数理工科学院对基础实验室的需求具有很大的重叠性,这就难免出现实验设备重复购置、设备利用率不高的现象。同时,各学院一般都更重视专业实验室建设,当资金有限时,隶属学院可能更倾向于将资金投向购买了高、精、尖的专业设备,以便为学院的科研提供更大的帮助。这就使得某些基础实验室的仪器设备长期处于陈旧落后的状况。二是实验室开放教学问题。当基础实验室隶属于相关学院时,其教学重心难免会向本学院的学生倾斜,实验设施的配备也更多的会考虑本学院专业教学的需要,而忽略外学院专业教学的需要,从而影响到教学资源的有效利用与共享。三是基础实验师资队伍建设问题。由于上基础实验课时一般都要预做实验、走动指导和批改实验报告,工作强度较大,再加上较难出科研成果,所以教师大都不愿意上基础实验课。这就造成基础实验教师队伍层次偏低且不稳定,从而进一步影响到基础实验室的建设和发展。而将各基础实验室从相关学院独立出来,首先从体制上凸显了学校对基础实验教学的重视,强化了基础实验教学的地位。但若仅仅将基础实验室从隶属学院独立出来,作为一个新的二级单位,难免需要增加学校二级行政领导和办公人员的职数;而且如果一个二级教学单位人数相对其他教学单位偏少,则不利学校进行统一、均衡的管理。倘若进一步将这些分离出来的基础实验室合并在一起组成一个公共的基础实验教学和管理平台,下设按学科组建的、但在资金、设备、人员管理和教学实施等方面仍然保持相对独立性的实验中心,则无疑更能够节约管理资源,提高管理效率,同时使各基础实验室(中心)在良性竞争中协调发展。具体来说:
1.可以实现对基础实验教学的统一管理,合理调配基础实验教学资源,并统一进行对外业务交流与联系。
2.部门领导及办公室人员可以在教学、科研、设备等方面对下属实验中心进行分工管理,做到职责明确,条理清晰。而由有相应专业背景的部门领导分别兼任各实验中心主任,可以对各实验中心实行专业管理,同时方便相互之间的交流与协调。
3.尽管有专业和学科上的区别,不同基础实验室的管理仍有很多共同之处。实验教师、管理岗人员的评聘、考核、激励制度,实验仪器、设备、材料的购买、使用、管理机制,实验室教师和学生守则、实验室开放管理机制等等,大都可以统一制定和设置。
4.由于部门内部的教师都是实验教师,大家的工作类似、地位相同,容易形成归属感,这也为建立一支相对稳定的师资队伍奠定了基础。
5.集中和相对独立的建制,使学校可以制定更为积极、有效的制度,来激励基础实验室配备好相应的教学设备和师资,在落实完成学校下达的教学任务的同时,充分利用现有资源及添加必要的资源,向校内外学生实现平等的、多维度的开放。
广东工业大学实验教学部的4个实验中心,在短短数年中就先后被评定为省级示范中心,其中工程训练中心更成为国家级示范中心建设单位,这充分体现了这种体制模式对基础实验室的建设和发展的极大推动作用。
二、保障教学质量,提升教学效果
以往实验课的教学,大都未能摆脱理论课授课体系的制约,实验课授课不能按照实验技术本身的系统性与科学性进行教学,导致各科实验内容重复、脱节,验证性实验过多,综合性、设计性实验过少;没有明确对学生能力培养的具体目标,实验内容安排随意性较大;缺乏考核和质量监控途径;实验室设置小而全,低水平重复建设;在经费投入不足的情况下,实验仪器台套数欠缺,有些只能做简单的演示性实验;由于资源不能共享而造成实验室使用率低,有的实验室形同虚设;在教学上仍然以灌输为主,让学生积极主动地参与实验、提高实验技能,增加现代化的实验手段。
统一的基础实验教学平台的建立,首先,有助于将附属于理论教学中的实验课分离出来,进行课程化建设,让人们可以从新的角度重新审视实验教学的重要性,改变长期以来将实验教学看作是理论教学的补充和验证的观念,像重视理论教学一样重视实验教学;而将每门实验课程单独考核,也促使学生更加重视实验。其次,可以集中一批跨学科的教学与科研人员,对实验课程进行全面、深入的研究和探索,设计、开发跨学科的、综合性的实验教学仪器设备,将原来以单一学科验证性实验为主的实验课程,逐步转化为以跨学科的综合性、设计性实验为主的实验课程。最后,可以统一构建基础实验教学质量保障体系,组建一支精炼的教学管理和督导队伍,从而有效地保障实验教学的质量。
广东工业大学每年招收1万余名本科生,其中一半以上要上基础实验课,如果没有一个统一、高效的基础实验教学平台,基本的教学任务都难以完成,更谈不上保障教学质量。实验教学部成立后,一方面投入了大量资金对实验仪器设备进行更新换代、填平补齐,确保所有实验条件、水平位于国内高校前列。另一方面不断探索改进实验教学的模式和内容,例如实施多层次、模块化教学,最大限度压缩必修实验项目,尽可能增加选修实验项目,提高学生选课的自主权和自由度;选修项目分为限选和任选项目,限选项目体现分流培养的原则,任选项目则全方位地向相邻技术项目和新技术、新工艺项目扩散;尝试利用所拥有的先进机电设备如柔性制造系统、三坐标测量仪等开展光、机、电综合性实验等。同时不断拓展、深化开放式教学,力求在实验时间、实验内容、实验主体和试验方法上实现全方位的开放,学生可以在白班时间自由进入,其它时间预约进入任何一间未安排教学任务的实验室进行自主实验,包括预习、复习实验及自主设计、创新实验等。正是基于统一的基础实验教学平台,广东工业大学才能不仅完成好日常繁重的基础实验教学任务,而且还能接待部分外校前来实习的学生,同时还能辅导本校学生在全国和广东省电子设计大赛、广东省大学生机械创新设计大赛、广东省高校数控技能大赛、全国ITAT教育工程就业技能大赛、广东省大学生物理实验大赛等中取得佳绩。
三、促进实验教学教改研究的深入开展
以往在很多高校,实验教学都没有得到应有的重视,实验教学研究尤其是基础实验教学研究也就得不到深入开展,成果寥寥。公共基础实验教学平台在建立的同时,无疑也构筑了一个最佳的基础实验教学研究平台。公共基础实验教学平台的建立,本身就是一项重大的教学改革实践。同时,作为拥有多个不同学科的基础实验室、专门从事基础实验教学的部门,显然是最有需要也最有条件深入开展基础实验教改研究和实验技术科学研究。具体而言:
1.大量实验教师和实验管理岗人员在每天的实验教学和管理实践中总会遇到这样或那样的问题,认真思考并寻求解决问题的方法的过程,就是进行实验教学改革研究的过程。
2.大量各种不同的实验设备和仪器每天被频繁地使用。针对使用出中现的问题不断对实验设备和仪器进行改良或创新设计,必将推动实验技术的持续进步。
3.平台内部拥有各式各样、系列齐全的机加工设备、电子仪器、原材料和元器件等,为改进现有的实验仪器设备,甚至发明创造新的基础实验仪器设备提供了便利。
4.众多不同专业的实验人员长期在一起相互交流、学习,不同学科的理论知识相互启发、融合,不同类型的设备仪器相互对照、借鉴,通过交叉思维,更容易产生新的观念和设想,从而促进实验科学研究的发展。
近年来,实验教学部承担和参与了众多省市级、国家级科研与教改课题研究。大量的教师自制和改进仪器和设备被应用用于实验教学中。尤其每年公开发表关实验教学研究探索和改革的论文数百篇,在国内基础实验教学研究领域已引起广泛的关注。
四、新体制的不足与对策探讨
1.学科建设问题。对任何一门理工类学科而言,理论和实验是相辅相成、密不可分的两个部分。实验教学部只是集成了多个学科的基础实验教学,而各学科的建设则需要与相关学院共同开展。目前的学科共建模式还很不完善,各学科的建设仍然都是由相关学院主持,而且基本上也只在各相关学院开展,实验教学部的作用得不到应有的重视。同时由于行政归属的分割,客观给基础实验课教师与理论课教师交叉任课增加了难度,从而可能造成教师的知识结构的不平衡。这些显然不利于学科的全面建设与发展,不利于教师业务水平的全面提升,尤其不利于调动实验教学部教学及科研人员参与学科建设的积极性与创造性。
2.跨部门教学管理问题。现在来实验教学部上实验课的学生都来自不同的学院;而且随着基础实验室的开放程度不断扩大,也会有越来越多的外学院甚至外校的教师借用实验教学部的实验室上课。如果相关单位缺乏沟通和协作,则可能在教学管理上造成一些问题。例如,实验室的设施不能完全适应教学对象的要求,任课教师或学生不能很好地服从实验室的监督和管理,等等。
3.教师评价与技术职称晋升问题。在高校,对教师的评价考核权在其所属单位。而决定教师技术职称晋升的关键则在各学科评审小组,其成员主要来自相关学院。如果实验教学部与这些学院联系不够,学院不能充分了解实验教学部的实验教师的教学与科研情况,也未能充分了解本学院教师在实验教学部的教学情况,这样就有可能造成教师评价考核和职称晋升中的不公平,尤其有可能给实验教学部的教师的职称晋升带来不利。
显然,要解决新体制下的上述问题,关键在于实验教学部及下属各基础实验室(中心)与相关学院在行政上分立的同时,在学科上必须加强相互之间的交流与合作。具体措施例如共同设立学科学术委员会并加强业务交流,有计划地安排理论课和实验课教师相互听课甚至彼此承担对方的课程,等等。总之,高校公共基础实验教学平台这一新型的管理体制模式,未来仍需通过不断探索实践、总结改进,使之更加完善。
参考文献
[1]陈舒怀,张湘伟,鲍鸿.工科院校课程化实验教学体系的构建探析[J].实验技术与管理, 2007,24(8):18～21
[2]吴福根.大学物理实验教学的课程化实践[J].高教论坛,2007,102(4):33～35
Research and practice on the construction of the public platform for basic experiment teaching in universities
Ding Zheng, Wu Fugen, Xu Xiaoming, Yu Zhaoqin
Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China
Abstract:Guangdong university of technology creates a new management mode for the basic experiment teaching course.Through years of practices,this new mode has got some preliminary achievements, such as promoting the construction and development of the basic laboratory,ensuring the teaching quality,etc.However,it also exists some problems expected to be solved.
Key words:teaching system; experimental teaching; laboratory management
关键词:教学体制;实验教学;实验室管理
长期以来,我国高等教育中存在“重理论、轻实践”的现象,教学体系以理论教学为主线,实验教学只是理论教学的辅助手段,其作用往往是验证理论的正确性。因此,基础实验室大都隶属于相关学院(系),这难免造成了基础实验室分散、重复、低效和封闭的弊端。同时,学校和教师往往只重视学生的考试成绩,而忽视学生实验能力和综合创新能力的培养。实践证明,这种实验教学体制不利于解决高等教育大众化趋势下学生规模日益膨胀而教学资源日趋紧张的矛盾,也不符合当今社会对人才培养的要求。
广东工业大学是一所以工科为主体、以培养高素质应用型人才为主要目标的高校。为了从根本上改革传统的实验教学体系和管理模式,于2004年初将原金工实习中心、计算中心,以及原隶属于物理学院的大学物理实验室和电工电子实验室组合在一起,成立实验中心,后更名为实验教学部,下设工程训练中心、大学物理实验中心、电工电子实验中心和计算机实验中心,主要承担全校一、二年级本科生的工程训练、大学物理实验、电工电子类实验实训、计算机类实验实训等基础实验课程教学任务,以及相关的实验室建设和管理工作,属于由学校直接领导的二级教学单位。实验教学部的成立为学校搭建了一个公共基础实验教学平台,从体制上为保障学校本科教学实现理论教学与实验教学“两条腿”走路奠定了基础。经过多年的探索改进和运行实践,其成效逐渐显现。
一、推动基础实验室的建设和发展
以往高校的基础实验室大都隶属于相关学院,这种隶属关系给相关学院的教学和科研可能会带来一些便利,但同时也会带来一些弊端。一是基础实验室建设问题。过去基本上每个学院都是从本学院的教学和科研需要出发来建设实验室,而多数理工科学院对基础实验室的需求具有很大的重叠性,这就难免出现实验设备重复购置、设备利用率不高的现象。同时,各学院一般都更重视专业实验室建设,当资金有限时,隶属学院可能更倾向于将资金投向购买了高、精、尖的专业设备,以便为学院的科研提供更大的帮助。这就使得某些基础实验室的仪器设备长期处于陈旧落后的状况。二是实验室开放教学问题。当基础实验室隶属于相关学院时,其教学重心难免会向本学院的学生倾斜,实验设施的配备也更多的会考虑本学院专业教学的需要,而忽略外学院专业教学的需要,从而影响到教学资源的有效利用与共享。三是基础实验师资队伍建设问题。由于上基础实验课时一般都要预做实验、走动指导和批改实验报告,工作强度较大,再加上较难出科研成果,所以教师大都不愿意上基础实验课。这就造成基础实验教师队伍层次偏低且不稳定,从而进一步影响到基础实验室的建设和发展。而将各基础实验室从相关学院独立出来,首先从体制上凸显了学校对基础实验教学的重视,强化了基础实验教学的地位。但若仅仅将基础实验室从隶属学院独立出来,作为一个新的二级单位,难免需要增加学校二级行政领导和办公人员的职数;而且如果一个二级教学单位人数相对其他教学单位偏少,则不利学校进行统一、均衡的管理。倘若进一步将这些分离出来的基础实验室合并在一起组成一个公共的基础实验教学和管理平台,下设按学科组建的、但在资金、设备、人员管理和教学实施等方面仍然保持相对独立性的实验中心,则无疑更能够节约管理资源,提高管理效率,同时使各基础实验室(中心)在良性竞争中协调发展。具体来说:
1.可以实现对基础实验教学的统一管理,合理调配基础实验教学资源,并统一进行对外业务交流与联系。
2.部门领导及办公室人员可以在教学、科研、设备等方面对下属实验中心进行分工管理,做到职责明确,条理清晰。而由有相应专业背景的部门领导分别兼任各实验中心主任,可以对各实验中心实行专业管理,同时方便相互之间的交流与协调。
3.尽管有专业和学科上的区别,不同基础实验室的管理仍有很多共同之处。实验教师、管理岗人员的评聘、考核、激励制度,实验仪器、设备、材料的购买、使用、管理机制,实验室教师和学生守则、实验室开放管理机制等等,大都可以统一制定和设置。
4.由于部门内部的教师都是实验教师,大家的工作类似、地位相同,容易形成归属感,这也为建立一支相对稳定的师资队伍奠定了基础。
5.集中和相对独立的建制,使学校可以制定更为积极、有效的制度,来激励基础实验室配备好相应的教学设备和师资,在落实完成学校下达的教学任务的同时,充分利用现有资源及添加必要的资源,向校内外学生实现平等的、多维度的开放。
广东工业大学实验教学部的4个实验中心,在短短数年中就先后被评定为省级示范中心,其中工程训练中心更成为国家级示范中心建设单位,这充分体现了这种体制模式对基础实验室的建设和发展的极大推动作用。
二、保障教学质量,提升教学效果
以往实验课的教学,大都未能摆脱理论课授课体系的制约,实验课授课不能按照实验技术本身的系统性与科学性进行教学,导致各科实验内容重复、脱节,验证性实验过多,综合性、设计性实验过少;没有明确对学生能力培养的具体目标,实验内容安排随意性较大;缺乏考核和质量监控途径;实验室设置小而全,低水平重复建设;在经费投入不足的情况下,实验仪器台套数欠缺,有些只能做简单的演示性实验;由于资源不能共享而造成实验室使用率低,有的实验室形同虚设;在教学上仍然以灌输为主,让学生积极主动地参与实验、提高实验技能,增加现代化的实验手段。
统一的基础实验教学平台的建立,首先,有助于将附属于理论教学中的实验课分离出来,进行课程化建设,让人们可以从新的角度重新审视实验教学的重要性,改变长期以来将实验教学看作是理论教学的补充和验证的观念,像重视理论教学一样重视实验教学;而将每门实验课程单独考核,也促使学生更加重视实验。其次,可以集中一批跨学科的教学与科研人员,对实验课程进行全面、深入的研究和探索,设计、开发跨学科的、综合性的实验教学仪器设备,将原来以单一学科验证性实验为主的实验课程,逐步转化为以跨学科的综合性、设计性实验为主的实验课程。最后,可以统一构建基础实验教学质量保障体系,组建一支精炼的教学管理和督导队伍,从而有效地保障实验教学的质量。
广东工业大学每年招收1万余名本科生,其中一半以上要上基础实验课,如果没有一个统一、高效的基础实验教学平台,基本的教学任务都难以完成,更谈不上保障教学质量。实验教学部成立后,一方面投入了大量资金对实验仪器设备进行更新换代、填平补齐,确保所有实验条件、水平位于国内高校前列。另一方面不断探索改进实验教学的模式和内容,例如实施多层次、模块化教学,最大限度压缩必修实验项目,尽可能增加选修实验项目,提高学生选课的自主权和自由度;选修项目分为限选和任选项目,限选项目体现分流培养的原则,任选项目则全方位地向相邻技术项目和新技术、新工艺项目扩散;尝试利用所拥有的先进机电设备如柔性制造系统、三坐标测量仪等开展光、机、电综合性实验等。同时不断拓展、深化开放式教学,力求在实验时间、实验内容、实验主体和试验方法上实现全方位的开放,学生可以在白班时间自由进入,其它时间预约进入任何一间未安排教学任务的实验室进行自主实验,包括预习、复习实验及自主设计、创新实验等。正是基于统一的基础实验教学平台,广东工业大学才能不仅完成好日常繁重的基础实验教学任务,而且还能接待部分外校前来实习的学生,同时还能辅导本校学生在全国和广东省电子设计大赛、广东省大学生机械创新设计大赛、广东省高校数控技能大赛、全国ITAT教育工程就业技能大赛、广东省大学生物理实验大赛等中取得佳绩。
三、促进实验教学教改研究的深入开展
以往在很多高校,实验教学都没有得到应有的重视,实验教学研究尤其是基础实验教学研究也就得不到深入开展,成果寥寥。公共基础实验教学平台在建立的同时,无疑也构筑了一个最佳的基础实验教学研究平台。公共基础实验教学平台的建立,本身就是一项重大的教学改革实践。同时,作为拥有多个不同学科的基础实验室、专门从事基础实验教学的部门,显然是最有需要也最有条件深入开展基础实验教改研究和实验技术科学研究。具体而言:
1.大量实验教师和实验管理岗人员在每天的实验教学和管理实践中总会遇到这样或那样的问题,认真思考并寻求解决问题的方法的过程,就是进行实验教学改革研究的过程。
2.大量各种不同的实验设备和仪器每天被频繁地使用。针对使用出中现的问题不断对实验设备和仪器进行改良或创新设计,必将推动实验技术的持续进步。
3.平台内部拥有各式各样、系列齐全的机加工设备、电子仪器、原材料和元器件等,为改进现有的实验仪器设备,甚至发明创造新的基础实验仪器设备提供了便利。
4.众多不同专业的实验人员长期在一起相互交流、学习,不同学科的理论知识相互启发、融合,不同类型的设备仪器相互对照、借鉴,通过交叉思维,更容易产生新的观念和设想,从而促进实验科学研究的发展。
近年来,实验教学部承担和参与了众多省市级、国家级科研与教改课题研究。大量的教师自制和改进仪器和设备被应用用于实验教学中。尤其每年公开发表关实验教学研究探索和改革的论文数百篇,在国内基础实验教学研究领域已引起广泛的关注。
四、新体制的不足与对策探讨
1.学科建设问题。对任何一门理工类学科而言,理论和实验是相辅相成、密不可分的两个部分。实验教学部只是集成了多个学科的基础实验教学,而各学科的建设则需要与相关学院共同开展。目前的学科共建模式还很不完善,各学科的建设仍然都是由相关学院主持,而且基本上也只在各相关学院开展,实验教学部的作用得不到应有的重视。同时由于行政归属的分割,客观给基础实验课教师与理论课教师交叉任课增加了难度,从而可能造成教师的知识结构的不平衡。这些显然不利于学科的全面建设与发展,不利于教师业务水平的全面提升,尤其不利于调动实验教学部教学及科研人员参与学科建设的积极性与创造性。
2.跨部门教学管理问题。现在来实验教学部上实验课的学生都来自不同的学院;而且随着基础实验室的开放程度不断扩大,也会有越来越多的外学院甚至外校的教师借用实验教学部的实验室上课。如果相关单位缺乏沟通和协作,则可能在教学管理上造成一些问题。例如,实验室的设施不能完全适应教学对象的要求,任课教师或学生不能很好地服从实验室的监督和管理,等等。
3.教师评价与技术职称晋升问题。在高校,对教师的评价考核权在其所属单位。而决定教师技术职称晋升的关键则在各学科评审小组,其成员主要来自相关学院。如果实验教学部与这些学院联系不够,学院不能充分了解实验教学部的实验教师的教学与科研情况,也未能充分了解本学院教师在实验教学部的教学情况,这样就有可能造成教师评价考核和职称晋升中的不公平,尤其有可能给实验教学部的教师的职称晋升带来不利。
显然,要解决新体制下的上述问题,关键在于实验教学部及下属各基础实验室(中心)与相关学院在行政上分立的同时,在学科上必须加强相互之间的交流与合作。具体措施例如共同设立学科学术委员会并加强业务交流,有计划地安排理论课和实验课教师相互听课甚至彼此承担对方的课程,等等。总之,高校公共基础实验教学平台这一新型的管理体制模式,未来仍需通过不断探索实践、总结改进,使之更加完善。
参考文献
[1]陈舒怀,张湘伟,鲍鸿.工科院校课程化实验教学体系的构建探析[J].实验技术与管理, 2007,24(8):18～21
[2]吴福根.大学物理实验教学的课程化实践[J].高教论坛,2007,102(4):33～35
Research and practice on the construction of the public platform for basic experiment teaching in universities
Ding Zheng, Wu Fugen, Xu Xiaoming, Yu Zhaoqin
Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China
Abstract:Guangdong university of technology creates a new management mode for the basic experiment teaching course.Through years of practices,this new mode has got some preliminary achievements, such as promoting the construction and development of the basic laboratory,ensuring the teaching quality,etc.However,it also exists some problems expected to be solved.
Key words:teaching system; experimental teaching; laboratory management