河海大學(xué)“四層次”水利實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

摘要：培養(yǎng)大學(xué)生解決工程實(shí)際問題和創(chuàng)新實(shí)踐能力，是工科大學(xué)人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。本文結(jié)合水利專業(yè)的特點(diǎn)，對所構(gòu)建的河海大學(xué)“四層次”水利實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系產(chǎn)生的背景、過程、內(nèi)涵、特點(diǎn)及成效進(jìn)行了闡述，對相關(guān)高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有參考借鑒價值。

關(guān)鍵詞：四層次；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；水利工程；創(chuàng)新；實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0231-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科大學(xué)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，長期以來倍受各方重視。構(gòu)建適合本校特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將實(shí)驗(yàn)與研究相結(jié)合，對開拓學(xué)生的思維，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有至關(guān)重要的作用。河海大學(xué)的前身可以追溯到1915年創(chuàng)辦的河海工程專門學(xué)校，1952年全國高校院系調(diào)整時成立華東水利學(xué)院，1985年恢復(fù)傳統(tǒng)校名。在長期辦學(xué)過程中河海大學(xué)形成了重視大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)。水利工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立于2003年，2008年被評為江蘇省首批實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，2009年被教育部遴選為國家級水利工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。目前該中心面向全校水利、土木類12個專業(yè)開設(shè)了15門實(shí)驗(yàn)課程。多年來，中心注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念創(chuàng)新，積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革，以適應(yīng)新時期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的新要求。經(jīng)過多年探索，中心通過實(shí)踐取得一系列成果，在全國起到了示范和輻射作用。本文對近年來中心教學(xué)改革尤其是“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建背景、過程、內(nèi)涵、特點(diǎn)及其在實(shí)踐中作用進(jìn)行了凝練總結(jié)，并展望未來改革方向，以期為全國相關(guān)高校相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考借鑒。

一、“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的產(chǎn)生背景和過程

上世紀(jì)初河海工程專門學(xué)校辦學(xué)時期，學(xué)校就重視實(shí)踐教學(xué)，在對教師和教學(xué)工作的要求中，包括了“廣儲儀器設(shè)備，以供學(xué)生實(shí)驗(yàn)”，“組織參觀工程以資感發(fā)，派遣實(shí)習(xí)以增閱歷”等內(nèi)容，但因當(dāng)時社會環(huán)境所限，實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件極為簡陋；1952年華東水利學(xué)院建院，發(fā)展到后來的河海大學(xué)，直至上世紀(jì)90年代末，我校針對不同水利專業(yè)分別在不同學(xué)院（系）獨(dú)立建設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，強(qiáng)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室數(shù)量大幅度增加，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也較多，并重視通過建立野外實(shí)踐基地?cái)U(kuò)大學(xué)生視野，提高動手能力。但該時期學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)模式依然較單一，層次不夠分明，主要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐技能訓(xùn)練，而且資源較分散，難以高效利用。本世紀(jì)以來，政府和廣大群眾對高教質(zhì)量要求不斷提高。為適應(yīng)新形勢要求，2003年學(xué)校建立了以水利學(xué)科專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要功能的水利工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。中心從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，樹立“強(qiáng)化工程意識、提高基本技能，注重專業(yè)實(shí)踐、培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的實(shí)踐教學(xué)理念，2003年初步構(gòu)建了“水利工程概念訓(xùn)練、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐”四層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)施該“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，除了強(qiáng)調(diào)夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能外，注重水利工程概念訓(xùn)練模塊的建設(shè)與應(yīng)用，較大幅度地提高了設(shè)計(jì)性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例，并增加到工程基地實(shí)踐機(jī)會，以提升學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力。但隨著幾年的實(shí)踐，加上我國工程教育國際互認(rèn)（包括專業(yè)認(rèn)證）工作的不斷推進(jìn)，大家越來越認(rèn)識到：應(yīng)加強(qiáng)學(xué)校科技資源（包括學(xué)術(shù)帶頭人、重大科研和生產(chǎn)科研項(xiàng)目）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，并且需要與企事業(yè)、行業(yè)要建立更為實(shí)質(zhì)性合作機(jī)制，以利于加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際工程訓(xùn)練，而且工程實(shí)踐不能僅局限于水利工程等。在此背景下，我們對2003年構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系做了完善，2009年提出“工程概念訓(xùn)練、專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、工程科研實(shí)踐”新的四層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。三年來實(shí)踐表明，該體系更為科學(xué)、完整，符合當(dāng)前改革的發(fā)展方向，具有前瞻性。

二、“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系內(nèi)涵、實(shí)施與特點(diǎn)

中心構(gòu)建的“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系：第一層次是工程概念訓(xùn)練：通過概念訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生對今后學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。第二層次是專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)：通過掌握儀器設(shè)備使用、提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)水平，培養(yǎng)基本技能。中心下屬的土力學(xué)、材料工程、結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)和施工技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊；專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊則按不同的專業(yè)分別由水利水電工程、水文水資源、港航工程和農(nóng)水實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)。第三層次是創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在國內(nèi)同類專業(yè)中率先建立了專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)辦了校內(nèi)“水工創(chuàng)新杯”競賽，乃至后來拓展到全國水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，為學(xué)生開展創(chuàng)新活動提供平臺；通過自制儀器設(shè)備、科研成果凝練轉(zhuǎn)化等途徑增加創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例。第四層次是工程科研訓(xùn)練：鼓勵學(xué)科帶頭人積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，安排高年級主要是四年級大學(xué)生參加教師負(fù)責(zé)的工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和學(xué)術(shù)前沿項(xiàng)目，特別是科研中實(shí)驗(yàn)性內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和增加對學(xué)術(shù)前沿的了解；中心充分利用校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)，通過共建若干個校內(nèi)外實(shí)踐基地，幫助學(xué)生開展工程實(shí)踐活動，如連云港港航局、淠史杭灌區(qū)、中交第三航務(wù)工程局有限公司港口航道工程等實(shí)踐實(shí)驗(yàn)基地，還有上海市水文總站水文綜合實(shí)習(xí)基地等。中心突破傳統(tǒng)水利學(xué)科專業(yè)的界限，統(tǒng)一規(guī)劃布局和管理實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，學(xué)生可自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。所構(gòu)建的“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合、數(shù)值仿真與模型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)與校外實(shí)踐相結(jié)合，對低年級學(xué)生開設(shè)工程概念訓(xùn)練課程，對二三年級學(xué)生強(qiáng)化專業(yè)技能訓(xùn)練，對高年級學(xué)生突出了工程實(shí)踐和科學(xué)研究能力培養(yǎng)，層次分明，科學(xué)合理，較大程度地提高了綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例。

三、“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系實(shí)施成效

三年多來，“四層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系在水利工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的有效實(shí)施和科學(xué)應(yīng)用，研究型教學(xué)思想貫穿實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終，大大提高了學(xué)生創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力，取得了一系列創(chuàng)新實(shí)踐成果。同時，中心教師通過研究實(shí)踐，也取得了令人滿意的成果。

1.學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新成果豐碩。實(shí)驗(yàn)中心每年服務(wù)學(xué)生1800多人，實(shí)驗(yàn)時數(shù)近8萬，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例達(dá)到80.5%。近三年承擔(dān)校級以上大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目220項(xiàng)（其中國家級項(xiàng)目70多項(xiàng)），指導(dǎo)的學(xué)生獲省級學(xué)科創(chuàng)新競賽獎項(xiàng)60多項(xiàng)，包括全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品、全國發(fā)明展覽會大賽寶鋼青少年發(fā)明獎、全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽等。發(fā)表核心刊物學(xué)術(shù)論文78篇，授權(quán)專利近百項(xiàng)，比過去有顯著突破。

2.教師教改成果顯著。在“四層次”實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施過程中，教師積極開展教學(xué)改革，近三年承擔(dān)的教改項(xiàng)目共16項(xiàng)，其中國家級4項(xiàng)，省級4項(xiàng)；取得省級以上教學(xué)成果獎35項(xiàng)，發(fā)表教學(xué)研究論文33篇，自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備10種；從科研成果中凝練出了16個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中12個為設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.示范輻射作用突出。①研制開發(fā)的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)裝置已被鄭州大學(xué)、華北水利水電學(xué)院、長春工程學(xué)院、南昌工程學(xué)院等10多高校采用，獲得好評。“河海大學(xué)—中交第三航務(wù)工程局有限公司工程實(shí)踐教育中心”入選國家級工程實(shí)踐教育基地。②承辦多次全國水利學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會各分專業(yè)委員會會議，包括水文、水工、港航和農(nóng)水專業(yè)分委員會工作會議，在分委員會上都作了實(shí)驗(yàn)教學(xué)及大學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)工作經(jīng)驗(yàn)交流，引發(fā)強(qiáng)烈反響和共識。2012年還在全國水利類專業(yè)教指委會議上介紹中心和相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)；由中心發(fā)起的全國水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽活動，在全國產(chǎn)生了重要影響，中國高等教學(xué)學(xué)會周遠(yuǎn)清會長和中國水利教育協(xié)會周保志會長親臨會場，給予很高評價。③成功承辦全國水利學(xué)科不同專業(yè)的青年教師講課競賽；2011年舉辦全國水文專業(yè)青年教師教學(xué)研討班，請中心教師為他們傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和技巧，最新學(xué)科發(fā)展前沿，產(chǎn)生了很好的示范效應(yīng)。④積極承擔(dān)社會科普義務(wù)，為全國水利夏令營提供服務(wù)。每年都要為全國的水利夏令營提供參觀服務(wù)，2012年有近近百名來自全國著名高校暑期優(yōu)秀大學(xué)生營員參觀本實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)場地。

河海大學(xué)水利工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心構(gòu)建特色明顯的“四層次”水利實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，在大大提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的同時，也鍛煉了實(shí)驗(yàn)中心師資隊(duì)伍，提高了教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究能力，并在全國起到了很好示范輻射作用。我們將在實(shí)踐中不斷總結(jié)提高，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，優(yōu)化整合校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，深化融合校內(nèi)科研資源與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，強(qiáng)化學(xué)校與企業(yè)、行業(yè)協(xié)同合作等方面繼續(xù)作出不懈努力。

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