1. 实验教学改革思路
依据中心建设定位,确立中心实验教学改革总体思路是:在进一步整合现有专业学科和实验教学资源基础上,主动适应地方性高师院校的办学实际,坚持规划与过程并重,不断完善实验课程体系、实验室体系和实验教学管理体系;坚持规范与创新并重,不断改进实验教学内容、方法与手段,实现训练内容的设计性、综合性、开放性和创新性;坚持共性与个性并重,不断凝炼中心特色;坚持争取投入与自我发展并重,不断探索中心可持续性发展模式,注重人才队伍建设、实验教学环境建设和实验项目的开放性建设。
实验教学改革围绕“加强基础、注重素质、培养能力、激励创新” 的原则展开。“加强基础”要求学生熟悉基础数学课程和计算机基础课程等知识、理论和方法,掌握基础型实验应具备的基本实验知识和技能;“注重素质”就是重视实验的素质教育功能,通过师资队伍建设、中心环境建设、实验体系设计、实验教学实施过程、实验考核、规范化教学管理等全方位的工作来达到素质教育的目标;“培养能力”是注重锻炼和培养学生独立完成实验的能力,包括实验方案设计、实验数据分析和诠释等,全面提高学生驾驭计算机进行信息处理实验的能力与水平,进而培养他们独立从事科学研究的能力;“激励创新”是在强化基础实验教学的同时,把学生创新意识和研究能力的培养融合在各个实验环节中,以导师制课题组模式进行实验教学改革,倡导学生参与导师科研课题研究,引导教师将科研成果转化为实验教学资源,开设研究创新型实验教学项目,不断积累创新型实验教学教育资源。
2.实验教学改革方案
中心建设本着“整体规划、分步实施、突出重点、立体推进”的原则,将着力强化实验教学定位、实验教学体系、实验教学项目、实验教学设备与环境、实验教学方法与手段、实验教学管理、实验队伍建设等方面建设,有步骤、分阶段认真落实建设目标,不断夯实基础,增强实力,使中心科学稳健地发展。
(1)全面整合训练教学内容,立足地方师范院校的实际,以能力培养为主线,构建与理论教学有机联系,分层次(针对不同专业、不同年级学生)、多模块、开放性,相对独立、相互衔接的训练实验教学体系。
(2)通过专业人才培养方案以及教学大纲的修订,改革并完善实验项目设置,进一步优化实验教学内容。根据不同专业的培养目标和要求,为不同专业、不同学生开设不同层次的实验项目,确保实验教学成为加强学生理论知识、培养学生实践能力和创新思维的重要教学环节。打破学科和专业界限,建立以面向全校学生(包括人文/社科类)的基础训练、面向数学和计算机两大类学生的专业实践训练、面向理工类学生的综合训练和研究创新性训练。
我们将进一步优化实验内容,强化与科研、工程、社会应用实践的联系,并形成良性互动,实现基础与前沿、理论与应用、经典与现代的有机结合。补充反映学科发展的新实验项目,增加综合提高型和创新型实验比重,使学生了解和掌握相关领域前沿的实验方法、实验手段,培养学生的创新精神,充分发挥学生作为学习主体综合运用所学知识的能力以及发现问题、分析问题、解决问题的能力。
(3)不断改革实验教学内容,完善实验教学方法与手段。加强实验教学教材建设,不断更新实验教材内容,积极开展训练教学研究,丰富训练教学成果。
(4)不断加强中心的师资队伍建设。通过稳定、引进、培养和提高,专兼职实验教师具有硕士学位的比例达到95%以上,高级职称的比例达到65%以上。我们希望建立一支有一定理论基础、技术过硬、爱岗敬业,具有奉献精神、创业精神、求实精神的实验队伍,实验教学人员必须具备爱岗敬业的职业精神和认真细致、科学严谨的工作态度,以及实事求是的工作作风。实验人员的一言一行、一举一动是学生的典范,要以自身的表率作用,引导和培养学生尊重科学、尊重教学、勇于实践、勇于探索。实验教学人员同时要具备扎实的专业知识、较强的动手能力、较宽的知识面,自觉的科研探究能力。
中心将逐步完善暑期分期分批按中心需要选派教师到部分名校进行短期课程培训制度,逐步完善中心内部实践教学研讨和相互培训制度,逐步完善中心教师在职继续教育的激励制度,使中心实验技术人员和实验教师综合实践能力得到全面提高。
(5)探索课程实验、专业实习、职业实训、就业指导相结合的新路子。坚持多种形式的校内实训和校外实践,在保持黄冈、武汉等地传统实习基地的基础上,积极拓展实习基地,使实习基地在层次和地域分布上实现布局合理、丰富多样。
将专业实习时间由8周延长为18周,从第七学期中段到第八学期中段,实习分两段进行,采用“1+1”模式(即专业实习+就业零距离实习,分别要求学生上交专业实习成果和就业协议书或有效就业证明),充分考虑学生实习、就业、考研的需要,为学生适应社会和个性化发展提供方便。此外,有针对性的对临近毕业的大四学生加强就业指导、职业培训,以便顺利适应社会,走向工作岗位。
(6)建立和健全综合训练中心各项管理制度。中心实行主任负责制、人员聘任制和专兼职人员一体化管理模式,成立一个稳定的以实验教学改革研究和实验管理研究为主要职责的实验教学指导委员会,逐步建设一支相对稳定的实验技术及实验管理队伍,招聘一批相对流动的符合中心实验教学要求的双师型实验教师。不断加强专业融合和学科交叉,力争使中心辐射的各专业学生全面均衡受益。
(7)加强仪器设备、环境与设施等硬件建设。积极加大资金投入,合理更新、调配实验设备,逐步淘汰或改造过时设备,进一步美化、优化实验室设置和布局,美化优化实验室人文环境。在合理配置基础性实验、综合提高型实验组数的同时,为自主创新型实验配置适量档次较高的仪器设备等。
(8)“产学研”紧密结合,实现学校、企业、市场三赢模式。中心不断将科研、教学成果转化为生产力,同时不断建立校企联合,把面向生产一线、培养应用型人才的理念贯穿于整个实验教学体系中,让学生尽早融入到社会生活中,接触到生产一线的工作状况。与企业共同建立实习实训基地,对现有紧缺和潜在职业岗位设置所对应的课程体系,扩展实践与实习课程,做到“学以致用”课程孵化的互动机制,形成适应行业培训和院校教学双向交流。
(9)大力开展大学生创新性实践性教学,鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、程序设计大赛、“挑战杯”赛、“正保教育杯”ITAT竞赛、中国大学生(文科)计算机设计大赛、全国计算机技术与软件专业技术水平(资格)考试等,参与教师科研项目、课程建设等,使学生得到科研训练,提高学生创新意识和科研能力,锻炼学生的创造能力和实践能力,促进学生个性的发展。
3. 实验教学方法的改革
中心针对地方师范院校学生素养与能力基础相对薄弱,其就业层次与重点及部属院校有一定差异的实际,不断加强实验教学方法与管理措施的改革,积极发挥相关专业的优势,探索出了适应地方师范院校学生实际的多元化和“三结合”的实验教学模式和方法,实现了“四个方面”的转变。
(1)多元化教学模式
统一模式:即传统教学模式,适用于基本实验和综合性实验。采取分班分组,统一安排。实验安排由浅到深,由单一到综合。根据相应的实验教学大纲进行实验教学,充分调动学生学习的自主性和能动性。
开放模式:适用于设计性实验和毕业论文(设计)。提高型课程实验室和创新研究型实验室每年提供一定数量可供选择的设计性实验课题和毕业论文(设计)课题,学生根据自己的兴趣,或结合申报的校级大学生科研课题项目,自主选择进行课外实验。此两类型的实验室必须提供一定的课余时间面向学生开放,提供一定数量的文献资料、工具书及其网络电子资源,尽量让学生自主正确地进行实验设计。
导师模式:适用于创新研究性实验课题和毕业论文(设计)。该模式是在院系安排的教师指导下以学生课外科研活动的方式完成实验教学。提高型课程实验室和创新研究型实验室是学生进行创新研究性实验及毕业论文(设计)的基地,也是在老师的指导下学生进行自主动手设计能力的培养。
(2)“三结合”的实验教学方法
一是坚持课内外学习相结合,通过中心构建的四个层次的实验实践平台,为学生提供资料查询、研究学习、实践实训的锻炼,达到课内课外学习的互动、目标的统一,使学生能够进一步深化专业理论知识,培养较强的知识应用能力,能够逐步接触教师或企业的职业生活,熟悉运作模式和工作内容,体验实际工作环境,了解企业和单位对人才素质的要求和标准,有针对性地提高自身的各项能力,为今后就业做好充分准备。
二是坚持实验的独立性与协作性相结合。基础性实验以传统实验教学方法为主,强调学生完成实验的独立性,以期培养其扎实的实验认识与动手能力,但对综合性实验则以不同专业学生作为创新实验小组的主体,教师为主导,进行交互式的创新实验,让一部分专业学生提供设计框架,另一部分专业学生提供技术支持,当学生完成实验后,让学生检查自己设计思想,和同学、老师进行经验交流,从而加深对原实验内容的理解,并进一步改进实验方法,修正实验结果,让学生在结论是开放式的实验过程中进行自主学习。
三是坚持创新性与科学研究相结合,以课题项目为驱动,指导学生展开一定的科学研究。并积极鼓励学生参与数学建模、程序设计、“挑战杯”、“正保教育杯”ITAT等各类学科竞赛,及时将科研成果引入实验教学中,丰富教学内容。
通过实验实践教学改革,实现了在教学方法、学习方法、实验内容和实验空间的“四个方面”的转变,即由单向灌输式向多向互动式教学方法转变,由被动接受式向主动探究式学习方法转变,由课内验证式向课外研讨式实验内容转变,由校内项目式向面向社会发展实际的学生自主研发式实验空间转变。
4. 实验教学手段的改进
(1)全面实现了现代化教育技术辅助课堂教学、综合训练,提高教学效果和效率
目前,中心多门实验课程使用了多媒体教学,并有较完整的多媒体课件。采用多媒体技术授课,有利于增加信息量,活跃训练气氛,增强学生的注意力,对于提高教学效果,具有重要的意义。本中心实验室和部分训练场所配备了液晶投影仪、实物展示台等现代化的教学仪器设备,适合于现代化实验教学的需要。
根据不同实训课程或教学内容的差别,分别将演示实验、操作规范和要点、设备的构造和使用等内容制作成各种多媒体课件,便捷直观地辅助课堂教学,推广运用虚拟、仿真等实验技术手段,极大地提高了教学效果和效率,深受学生欢迎。
(2)利用现代信息技术,建立网络教学平台,促进学生自主学习
本中心已建立“黄冈师范学院数学应用与信息处理综合训练中心网站”,除各项实践训练、实验课教学资源已上网外,还开辟有“教学资源”、“教学论坛”等栏目,实现网上辅助教学,形成教师与学生信息互动,方便和促进了学生自主学习和互动式教学,同时也提供了校际间实验教学的交流平台,扩大了教学覆盖面,提高了教学效果。