研究型大學(xué)構(gòu)建五維實踐教學(xué)體系的改革與實踐

呂念玲，梁權(quán)森，殷瑞祥

（1.華南理工大學(xué)實驗室與設(shè)備管理處，廣東廣州 510641；2.華南理工大學(xué)教務(wù)處，廣東廣州 510641）

研究型大學(xué)作為國家拔尖創(chuàng)新人才的重要培養(yǎng)基地，在國家創(chuàng)新體系中占據(jù)重要地位［1－2］。開展研究型大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)體系的研究并付諸實施，切實提高研究型大學(xué)學(xué)生的工程實踐能力，具有相當(dāng)?shù)闹匾院途o迫性。根據(jù)華南理工大學(xué)高素質(zhì)、“三創(chuàng)型”（創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)）、國際化的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，依托“以工見長”的總體優(yōu)勢，我校相關(guān)部門圍繞致力于培養(yǎng)現(xiàn)代“研究型工程師”和“科技型企業(yè)家”的任務(wù)，探索并提出構(gòu)建五維實踐教學(xué)體系。該體系采取分層次、分階段、循序漸進(jìn)的模式，由淺入深、由簡單到綜合、課內(nèi)課外結(jié)合，為學(xué)生提供了完整的實驗和實踐的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，并通過開放式實踐教學(xué)，鼓勵學(xué)生自主立項，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的目的［3－7］。

1 建設(shè)目標(biāo)與思路

五維體系建設(shè)是將課程實驗、創(chuàng)新實踐項目、學(xué)科社團科技活動、學(xué)科競賽及產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的綜合實踐5個分散的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)整合在“提高學(xué)生工程實踐能力”體系的大框架之下，給予明確定位，并在建設(shè)中探索集成、創(chuàng)新效益，最終實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)資源共享、過程管理優(yōu)化的協(xié)調(diào)運作。

五維實踐教學(xué)體系分為5個方面（見圖1）。

（1）以課程實驗為主的基本實踐教學(xué)。優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、改革教學(xué)內(nèi)容，兼顧基礎(chǔ)實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，建立支撐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)課程體系。

（2）以各種大學(xué)生項目驅(qū)動的創(chuàng)新實踐活動。通過國家大學(xué)生創(chuàng)新項目、百步梯項目等對學(xué)生進(jìn)行工程化訓(xùn)練，重點培養(yǎng)學(xué)生初步科研能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（3）以各類學(xué)生競賽活動為載體的“創(chuàng)新”訓(xùn)練。主要包括學(xué)科和科技競賽，通過學(xué)科競賽和訓(xùn)練過程，使學(xué)生夯實基礎(chǔ)知識和鍛煉創(chuàng)新技能，同時培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識［8］。

（4）以各專業(yè)學(xué)生社團為凝聚點的學(xué)生創(chuàng)意實踐。通過學(xué)科社團科技活動，讓廣大學(xué)生融入大學(xué)生活，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（5）以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的綜合實踐教學(xué)。通過推進(jìn)校企聯(lián)合實驗室和實習(xí)基地的建設(shè)，增強學(xué)生的實戰(zhàn)訓(xùn)練，在加強與企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)、延伸學(xué)校實踐教學(xué)平臺的過程中保障產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展。

圖1 五維實踐教學(xué)體系

2 改革的探索與實踐

五維體系建設(shè)立足于實踐教學(xué)的5個層面，共同促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源及教學(xué)過程的緊密融合與協(xié)同創(chuàng)新。

2.1 以堅實學(xué)科基礎(chǔ)為本，推動實驗課程內(nèi)容的改革和教學(xué)質(zhì)量的提高

課程實驗教學(xué)對提高學(xué)生實踐能力具有重要影響，不斷提高實驗課教學(xué)質(zhì)量，是五維體系建設(shè)的基礎(chǔ)。

我們的第一個著力點是以全面體現(xiàn)實驗教學(xué)特點為前提，以規(guī)范化管理為目標(biāo)，在學(xué)校實踐教學(xué)指導(dǎo)委員會領(lǐng)導(dǎo)下，對原有實驗教學(xué)大綱進(jìn)行了全面的梳理，并對大綱模板做了修訂。新修訂的模板明確了實驗類型，并將學(xué)生參與度以及實驗消耗性材料等信息導(dǎo)入大綱，進(jìn)一步強化了大綱的引導(dǎo)作用，提升對實驗教學(xué)的保障力度。實驗課程教學(xué)大綱的修編工作在2011年12月完成，共更新898門實驗課程的信息。

第二個著力點是將質(zhì)量意識直接滲透進(jìn)實驗課堂。2010年10 月，學(xué)校舉辦首屆實驗課教學(xué)競賽。競賽獨立設(shè)置，不設(shè)報名條件，競賽過程與常規(guī)實驗課的運行緊密關(guān)聯(lián)。競賽的評審標(biāo)準(zhǔn)針對實驗課程特點，圍繞課程整體設(shè)計和課程具體實施兩方面，設(shè)置了11個評價關(guān)鍵指標(biāo)。這一貼近一線課堂的競賽方式，營造了廣大教師關(guān)注實驗課教學(xué)質(zhì)量的氛圍［9］。至今，競賽已成功舉辦3屆，共129名實驗課主講教師參賽。該項活動已成為我校的常態(tài)化工作。獨立設(shè)置實驗課競賽，開創(chuàng)了國內(nèi)實驗教學(xué)改革的先河，成為提高實驗教學(xué)質(zhì)量的有效方式。

第三個著力點是強化例行巡查制度，進(jìn)一步規(guī)范教學(xué)秩序。2010年春，由學(xué)校實驗室與設(shè)備管理處組織一支研究生實驗課巡查隊伍，負(fù)責(zé)對全校本科實驗課開課狀況、教師職守情況等展開重點巡查，每學(xué)期巡查的實驗課超過700節(jié)。這項工作與教務(wù)處教學(xué)督導(dǎo)員點對點的指導(dǎo)相融互補，切實起到規(guī)范實驗課秩序，提高實驗課教學(xué)質(zhì)量的作用。

2.2 解決影響實驗室開放質(zhì)量的關(guān)鍵問題，保障開放共享

實驗室是五維體系實施的基本支撐條件。我們從強化實驗室內(nèi)涵建設(shè)和優(yōu)化開放管理兩方面入手，激發(fā)出實驗室的活力。

2.2.1 以內(nèi)涵建設(shè)為基礎(chǔ)

（1）實施開放實驗的培育項目立項工作。開放實驗是與開放實驗室配套的綜合實驗項目，可供本科生完成課程實驗后選做。獲批立項的開放實驗項目在2年的培育期內(nèi)每項可獲1萬元的經(jīng)費支持。項目結(jié)題后，納入學(xué)校開放創(chuàng)新資源庫，向全校學(xué)生推薦；學(xué)校對每個項目的實際應(yīng)用情況進(jìn)行3年跟蹤。目前2010年立項的27個項目已順利通過結(jié)題驗收，成果入庫。開放實驗的培育項目充實了實驗室開放的內(nèi)涵，實現(xiàn)五維體系中學(xué)生課程實驗與創(chuàng)新實驗的有效銜接。

（2）立項建設(shè)25個大學(xué)生實踐創(chuàng)新基地。2009年學(xué)校以立項的方式推動大學(xué)生實踐創(chuàng)新基地建設(shè)。這種立項涉及教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、裝備改造及創(chuàng)造與發(fā)明等3個方面，強調(diào)：①項目來源于基地建設(shè)的實際需求；②項目成果經(jīng)過轉(zhuǎn)化后能夠為實踐教學(xué)所利用；③項目申報以教師為主導(dǎo)，但必須有學(xué)生團隊參與其中［10］。這種項目建設(shè)模式將開放實驗室運行、基地內(nèi)涵建設(shè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)緊密關(guān)聯(lián)起來。目前共有140個項目通過結(jié)題驗收。在出版的3部《大學(xué)生實踐創(chuàng)新基地成果匯編》材料中收錄了各類成果411項。

2.2.2 以制度建設(shè)為保障

從2010年開始，我們在全校本科教學(xué)實驗室推行使用“開放實驗登記卡”，登記卡記錄學(xué)生所做的開放實驗內(nèi)容、實驗所用時間、及實驗消耗材料等情況。開放實驗使用的耗材可獲專項補貼；“開放實驗登記卡”也成為統(tǒng)計實驗室開放情況和輔導(dǎo)開放實驗工作量的依據(jù)。學(xué)校于2010年修訂《實驗技術(shù)系列人員考核管理辦法》，正式將開放實驗室管理工作量納入考核指標(biāo)體系，激勵實行教師和技術(shù)人員做好開放實驗室的服務(wù)工作［11］。

在內(nèi)涵支撐和制度保障的雙重激勵下，實驗室開放程度不斷提高。2010年度，我校本科實驗室開放實驗人時數(shù)為29.5萬；2011年度該數(shù)據(jù)升至65.7萬。

2.3 促進(jìn)專業(yè)學(xué)生社團活動與實踐教學(xué)緊密融合

我校北校區(qū)共有學(xué)生社團68個，按活動內(nèi)涵可分為學(xué)術(shù)型與公益型兩種。學(xué)術(shù)型社團包括機器人協(xié)會、工業(yè)設(shè)計協(xié)會、無線電愛好者協(xié)會等；公益型協(xié)會包括：愛心社、創(chuàng)業(yè)協(xié)會等。社團利用興趣愛好相近，成員覆蓋面廣的特點，逐漸融入實踐教學(xué)活動，是推動實踐創(chuàng)新的活躍力量。

在五維體系建設(shè)中，學(xué)校以部分學(xué)術(shù)型協(xié)會為試點，重點支持團隊學(xué)術(shù)交流、學(xué)術(shù)進(jìn)修，組織優(yōu)勢團隊參與各級各類課外創(chuàng)新活動申報等。許多技術(shù)實力強的團隊，在自律管理和開展技術(shù)培訓(xùn)及交流等方面顯示出了特色。如無線電愛好者協(xié)會，他們承擔(dān)了電信學(xué)院新生的焊接實訓(xùn)技能培訓(xùn)任務(wù)，與電工電子實驗中心現(xiàn)有的實驗課程實現(xiàn)互補和融合，充分顯示了我校以工見長的學(xué)科特色和實踐育人的傳統(tǒng)。

2.4 建設(shè)學(xué)生課外自主實驗環(huán)境

隨著全方位教學(xué)理念滲透，高校學(xué)生的實踐訓(xùn)練面向?qū)嶒炇彝馔卣故潜厝悔厔?。五維體系作為實施全方位實踐教學(xué)的一種模式，所涉的5個實踐模塊與大學(xué)生的學(xué)生活密切關(guān)聯(lián)，滲透到學(xué)生課程、課外的方方面面［12］。從課堂實驗到學(xué)科競賽，隨著實踐能力和學(xué)習(xí)主動性的不斷提升，學(xué)生在體系的5個階段對課外自主實踐環(huán)境的需求越來越迫切。所以，在創(chuàng)建五維體系的過程中，我們在為學(xué)生提供課外自主實驗環(huán)境方面進(jìn)行了大膽嘗試。

2.4.1 實驗教育融入學(xué)生生活

融入的突破口是從實驗室進(jìn)駐學(xué)生宿舍開始的。2012年初，我們在學(xué)校宿管處支持下，選擇電信學(xué)院作為試點單位，將學(xué)院的電子科技創(chuàng)新實驗室從電信實驗樓遷至電信學(xué)院學(xué)生集中的北三宿舍一樓，實驗室使用面積為150m2，配備儀器設(shè)備35套，由無線電協(xié)會實施全開放管理，接受全校學(xué)生預(yù)約使用。據(jù)不完全統(tǒng)計，該實驗室2011 年開放人時數(shù)為270 065，有力地支撐了學(xué)生課外實踐活動的開展。

2.4.2 支持便攜設(shè)備研發(fā)

學(xué)校以立項方式支持有條件的實驗中心展開學(xué)生使用的便攜式設(shè)備研發(fā)工作。如支持電氣信息與控制國家級實驗教學(xué)中心建設(shè)單位開展便攜式數(shù)字存儲示波器研發(fā)，研發(fā)出的樣機機身尺寸為14cm×11cm×5 cm，重500g。研發(fā)團隊就有關(guān)的技術(shù)問題發(fā)表了論文，定型的樣機已獲批量生產(chǎn)，供學(xué)生試用［11］。該項研發(fā)填補了便攜波形顯示設(shè)備在課外實踐應(yīng)用領(lǐng)域的空白。

2.5 高效推動多元化學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的開展

在開放實驗室和大學(xué)生實踐創(chuàng)新基地的有力支撐下，學(xué)生創(chuàng)新活動蓬勃開展。

2.5.1 強化創(chuàng)新實踐與實驗室支撐條件的關(guān)聯(lián)

在開放實驗室與創(chuàng)新基地的硬件條件和技術(shù)能力日趨成熟的情況下，從2010年開始，我們對部分學(xué)生參與的實踐創(chuàng)新項目（SRP）實施綁定實驗室的改革舉措。即學(xué)生申報SRP項目時，需明確填報其項目研究實驗具體實施的場所（實驗室），同時除指導(dǎo)教師外，還需要實驗室相關(guān)技術(shù)人員的簽署認(rèn)可。此舉將學(xué)生在創(chuàng)新實踐過程中對實驗條件和技術(shù)指導(dǎo)的“需求”，與實驗室可以提供的“支撐”條件對接，有效解決了學(xué)生在創(chuàng)新實踐過程中的實際問題，實現(xiàn)實驗室優(yōu)質(zhì)資源共享［14－15］。

2.5.2實施以學(xué)生為本的管理改革

2010年我校成功舉辦我校首屆創(chuàng)新論壇，2011年組建學(xué)生創(chuàng)新俱樂部，讓學(xué)生機構(gòu)參與項目管理工作；同時制定了《華南理工大學(xué)本科生科技創(chuàng)新優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎評選辦法》，以鼓勵教師參與學(xué)生科技創(chuàng)新活動的指導(dǎo)工作。

2.5.3 推動多層次的創(chuàng)新立項

2010年及2011年，我校共獲國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目122 項，廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目275項，中央高校基本科研業(yè)務(wù)費本科生自主選題項目80項，以及校級SRP 項目1 104項。項目總經(jīng)費額777萬元。在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的綜合實踐項目建設(shè)方面，2010年我校立項的產(chǎn)學(xué)研合作項目數(shù)共計50 項，項目總經(jīng)費額82萬元；2011年產(chǎn)學(xué)研合作項目數(shù)共計47項，項目總經(jīng)費額100萬元。

3 解決的主要問題

3.1 建設(shè)三位一體協(xié)調(diào)運作模式

教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)過程管理作為培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才不可或缺的組成部分，在人才培養(yǎng)過程中具有同等重要的地位。三者只有做到緊密銜接、有效結(jié)合，才能充分發(fā)揮最大功效。在日常教學(xué)過程中，三者之間往往存在著教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)、重復(fù)、教學(xué)資源浪費、過程管理松散等問題，影響了工程實踐教學(xué)的實施效果。

五維體系建設(shè)過程，就是通過對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，對教學(xué)資源進(jìn)行共享，對過程管理進(jìn)行優(yōu)化，建設(shè)了等層次遞進(jìn)的實踐教學(xué)體系；五個模塊既保持了各自的特色、特點，同時強化了與其他模塊的柔性連接；教與學(xué)、課程與實驗、理論與實踐在體系中實現(xiàn)融合與互動。

3.2 進(jìn)一步完善實踐教學(xué)管理

實驗課因?qū)嶒灜h(huán)境、實驗設(shè)備、實驗對象及實驗手段的不同，具有明顯的各異性?，F(xiàn)行的實驗教學(xué)管理模式多為理論課教學(xué)模式的移植，對實驗課運行管理顯得薄弱。

五維體系建設(shè)根據(jù)實踐教學(xué)特點，首先將學(xué)生參與度以及實驗耗材等內(nèi)容以教學(xué)大綱的形式固化下來，強化教學(xué)大綱在教學(xué)全過程的綱領(lǐng)作用和約束作用；同時創(chuàng)新地獨立設(shè)置教學(xué)競賽，以無條件報名參賽、常態(tài)化競賽的模式與日常教學(xué)運行融合，形成關(guān)注質(zhì)量的常態(tài)氛圍；組織實驗課現(xiàn)場巡查，擴大實驗課規(guī)范運行的督導(dǎo)面。這些措施強化實驗課運行管理，是對實踐教學(xué)質(zhì)量管理模式的充實與完善［16－18］。

3.3 建設(shè)活力的實驗室開放與管理機制

在五維體系架構(gòu)里，實驗室的使用效益得到有效提升。實驗室擁有多重角色：除承擔(dān)實驗授課任務(wù)外，提供開放實驗供學(xué)生自主選做，真正成為有開放內(nèi)容的、主動服務(wù)于學(xué)生的開放實驗室；同時，實驗室與學(xué)生創(chuàng)新項目的綁定，又使實驗室成為學(xué)生課外的實踐創(chuàng)新基地。深化實驗室內(nèi)涵建設(shè)，深度共享建設(shè)成果，成就了五維體系各模塊間得以融合與協(xié)同的基礎(chǔ)。

3.4 把實踐教育教學(xué)融匯到大學(xué)生活的各個方面

五維體系所涉的5個實踐模塊，與在校大學(xué)生的生活密切關(guān)聯(lián)，滲透到學(xué)生課程、課外的方方面面。以“高頻率出現(xiàn)，多機會參與，低門檻準(zhǔn)入”的特點，營造實踐學(xué)習(xí)的氛圍，盡最大的努力，把參與實踐學(xué)習(xí)的機會給予學(xué)生。

4 結(jié)束語

隨著社會主義市場經(jīng)濟的深入發(fā)展和經(jīng)濟全球化的趨勢，社會對人才提出新的、更高的要求。高等院校要在激烈的競爭中立穩(wěn)腳跟，求生存，謀發(fā)展，就必須更加注重人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，切實把握好著力點，努力提高教學(xué)質(zhì)量，謀求長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。

五維體系建設(shè)理念具有重要的理論意義，即以提高學(xué)生工程實踐能力為出發(fā)點，不斷深化工程實踐教學(xué)改革，創(chuàng)新和完善大學(xué)實踐教學(xué)的理念和模式。通過五維實踐模塊的建立，將教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)過程管理三位一體協(xié)調(diào)運作。同時，通過這種多層次實踐教學(xué)體系的建立，將教與學(xué)緊密融合，高度互動。五維體系改革具有一定的實踐價值，這一工程實踐教學(xué)體系已在華南理工大學(xué)開展了具體的實踐與探索，我們會把創(chuàng)新意識教育和創(chuàng)新實踐活動有機結(jié)合，理論聯(lián)系實際，并及時總結(jié)經(jīng)驗。希望這種探索能為所有研究型大學(xué)提高學(xué)生工程實踐能力提供借鑒作用。

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