基于學生創新能力培養的“互聯網+”背景下實踐教學平臺構建

龍治堅, 胡尚連, 向珣朝, 陳紅春

(西南科技大學 生命科學與工程學院, 四川 綿陽 621010)

基于學生創新能力培養的“互聯網+”背景下實踐教學平臺構建

龍治堅, 胡尚連, 向珣朝, 陳紅春

(西南科技大學 生命科學與工程學院, 四川 綿陽 621010)

借鑒于互聯網思維,結合當前高校實踐教學平臺建設存在的問題；在“互聯網+”背景下,高校實踐教學平臺建設應該融入“互聯網+”元素,側重于加強平臺信息化、網絡化建設,提升平臺師資隊伍的專業化水平,促進教學模式線上線下相結合,強化管理透明力度。這為提高高校實踐教學平臺效率、培養高質量人才奠定基礎。

互聯網+； 實踐教學平臺； 創新能力

在“互聯網+”已深入教育領域的時代,傳統的實踐教學平臺建設思路已不能滿足人才培養的需要。如何在“互聯網+”背景下推進高校實踐教學平臺建設,使之更好地培養學生的創新能力？如何使“互聯網+”融入當下的實踐教學中,最終提升實踐教學平臺的使用效率,培養橫跨理、工、農專業人才？這是高校實踐教學平臺建設亟需解決的重要課題[1-4]。

1 實踐教學平臺的概況和建設理念

我校的生命科學與工程學院包括生物技術、生物工程、制藥工程、食品科學與工程、農學、園藝和動物科學等7個專業,涵蓋理、工、農三大學科。自2013年以來,我院生物科學實驗中心立足當下,結合互聯網思維,致力于建設“實踐教學平臺”(下稱平臺)。平臺實行在分管院長直接領導下的中心主任負責制,并根據平臺儀器設備對專業知識的需求,組建一支致力于實踐教學平臺建設與管理的專業化師資隊伍。同時,將大型儀器設備(10萬元及以上)集中于平臺管理,提高運行和管理效率，初步建設成涵蓋7個專業、橫跨理、工、農3個學科的綜合性實踐教學平臺。

在建設平臺過程中,堅持“廣泛調研,與時俱進；重視建設,加強管理；優化資源,服務師生”的原則,秉持“平臺建設信息化、網絡化；平臺管理透明化、教師專業化、教學模式前沿化”的理念,結合“互聯網+”,嘗試實行線上與線下相結合,實現“移動智能終端”在手即可知曉平臺的有關信息。從整體上把握全院各專業的需求,優化資源配置,有效避免資源浪費,提高大型儀器設備的共享水平,促進實驗室之間設備的互通性,促進學科的發展和人才的培養。

2 實踐教學平臺的建設思路

2.1 平臺建設信息化

在國內,諸多“985工程”和“211工程”高校在建設類似的平臺時,都將平臺信息化建設納入其中。許多高校立足于校情,已專門研發出實驗教學教務管理系統[5]。這方面,我校平臺建設也與時俱進。

在實驗教學課程上,平臺利用學校的實驗室與實踐教學綜合管理系統,實行網上選課,學生根據教師提供的幾個時間段,自主預約,并將課程信息導入“i西科”APP,實現師生可隨時隨地查閱課程信息；建立了基于互聯網的各種交流平臺,如微信群、微信公眾號、微博、QQ群等，推動實驗課程管理、師生交流、教學評價的信息化。同時,整理平臺的所有儀器設備,將它的型號、原理、功能、應用領域、操作方法共享與局域網；將大型貴重的儀器設備共享于學校的“優質儀器資源共享平臺”。此外,為每個實驗室配置了現代教學設備,確保多媒體覆蓋率為100%,確保實驗教學的微課、翻轉課堂等教學模式能正常應用于實驗教學中；而在平臺開放上,采用了門禁系統管理,學生可以根據自己的開放基金項目或教師給予的子課題所涉及的內容,選擇性地申請使用相應的實驗室和儀器設備。

通過對平臺信息化建設,極大地促進了信息交流。基于“i西科”APP、西南科技大學“優質儀器資源共享平臺”,有效整合校內實驗資源,實現校內各學院、各學科之間資源共享和互補，使師生可通過多個途徑、多種方式了解平臺、使用平臺,提高實驗教學質量和實驗儀器設備的利用率,為創新型人才培養奠定基礎。

2.2 平臺建設網絡化

在實踐教學平臺建設過程中,信息化和網絡化是統一的整體。隨著移動智能終端在高校大學生中的普及和基于“互聯網+”的實驗教學模式不斷應用,實驗課堂對WI-FI的需求日益增加,建立共享的WI-FI無線網絡是高校實驗教學急需解決的問題之一。生物科學實驗中心已初步在生物信息學、分子與細胞生物學等多個實驗室建立了無線網絡,并對有無WI-FI的實驗教學進行對比。結果表明,已建立無線網絡的實驗室,其實驗教學效果更佳,深受學生的歡迎。

同時,還建立了專門的網站和微信公眾號。網站推出簡介、新聞、實驗室設置、儀器設備、課程導航、網絡資源等模塊。從整體上介紹了平臺的大體情況,推出關于大型貴重儀器設備的培訓、實驗教學等新聞或通知,重點介紹實驗室設置、儀器設備、課程導航。微信公眾號則側重于介紹大型儀器設備的功能、應用領域、操作方法、預約方式等信息。通過平臺網絡化建設,使師生更好地了解實驗室。

2.3 平臺師資專業化

初步建成的實踐教學平臺擁有大型儀器設備60臺(套),價值約15 575萬元。平臺由16名教師組成專業的平臺管理與運行的隊伍。其中,博士學歷6人,碩士學歷10人,年齡介于26～49歲之間,平均33歲。師資隊伍專業知識背景涵蓋了理、工、農三大學科,本科專業涉及生物、農學、園藝、制藥、食品等。在這師資隊伍中,有7人是近3年新進的教師,因而師資以年輕為主,其年齡結構合理,知識背景符合平臺發展需要。

在建設平臺時,學院根據專業和學科的發展需要,在采購儀器設備,尤其是大型的儀器時,均要通過前期的詳細調研,并對調研進行充分論證,而后才形成采購方案。同時,根據教師的專業背景知識和研究經歷,合理安排教師分管相應的實驗室；每位教師分管3～4臺(套)大型儀器設備,負責其使用、維護及管理工作。以顯微操作實驗室為例,該實驗室已配置有徠卡熒光倒置顯微鏡、徠卡連續變倍體視顯微鏡,正在購置“激光共聚焦顯微鏡”,長遠規劃計劃購置掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡。在選擇管理人員時,以具有染色體倍性分析、染色體熒光原位雜交及染色體顯微切割研究經歷的教師為最佳管理人選。而對于正在或短期內購置的大型貴重設備,平臺沒有相應專業背景教師時,會選擇學科相近的年輕教師為管理者,并將管理人員送到國內其他擁有該型號設備的高校進行學習。總之,確保儀器設備在最短的時間內就可以應用于教學和科研,提高其利用效率。

2.4 平臺教學模式前沿化

互聯網與各行業的結合、互動與演進是一種新的趨勢, 也是創新2.0下互聯網發展的新形態、 新業態[6]。“互聯網+”教育不僅促進優質教育資源的共享,提高國際化的水平,而且為促進實驗教學改革和實踐教學平臺建設提供了新的理念和途徑[7]。

目前,國內許多高校正試行將翻轉課堂和微課引入實驗教學。翻轉課堂是指教師利用網絡,將知識傳授的過程拓展到教室外,而學生根據自己的特點選擇最佳學習方式進行課前深入學習；同時,師生間、學生間就相應的知識點進行交流、互動、探討,確保更好完成知識內化的過程[8]。微課則是立足于某一主題、或知識點等,利用視頻將內容向聽眾展示的教學過程。這2種前沿的教學模式在實驗教學的應用可實現差異化教學,分層次教學,達到了“因材施教,私人定制”的目的[9],有效彌補了傳統課堂教學“齊頭并進”的缺陷；同時,促進了線上教學與線下教學的無縫對接,顯著提升學生的學習興趣和效果。

經過近2年的嘗試性探索,初步將微課應用于基因工程、分子生物學的教學之中；而微課也在植物學的徒手切片實驗課中得到應用。通過對比不同教學模式下的教學效果,發現將微課等前沿的教學模式應用于實驗教學中,極大地提升了教學效果,對學生的創新能力培養有重要的促進作用。未來的幾年里,平臺將致力于提升微課等教學模式在實驗教學中的應用程度,并將微信公眾號、微博等“互聯網+”元素融入傳統的教學,加速實驗教學改革,提升人才培養質量。

2.5 平臺管理的強化

“重建設,輕管理”是實驗平臺建設普遍存在的問題。傳統的管理方式是在使用設備時,如實登記使用者的信息、使用時間、測定的指標或內容等信息,并定期對儀器設備進行維護。管理人員在心態上處以被動的狀態,缺乏與使用者的有效溝通。

當下,高校正在探索適合校情的、有效的實驗室管理新方法[10-11]。隨著微信產品在高校的普及,如北京大學利用微信公眾號來提高圖書館的用戶服務水平[12]，其他一些高校也試行利用微信平臺來改革教育教學模式,并以之輔助日常實驗室的管理工作，可見微信可為實踐教學平臺的管理提供一種新的管理思路和途徑。

因此,將傳統的管理模式和當下的互聯網元素相結合有助于強化管理。在這方面,我院的生物科學實驗中心正在申請建立“實踐教學平臺”微信公眾號(xnkd-10_20130040)。通過微信公眾號平臺,發布每一個實驗室的儀器設備配置、實驗室主要的功能和定位、開設的實驗教學課程、容納的學生規模；向師生推送課程有關的信息；詳細介紹大型儀器設備的功能、應用范圍和領域、操作流程；推送儀器設備使用培訓,專題講座等信息。這不僅使得信息公開、透明,師生可以及時了解實驗室的動態,還促進了實踐教學平臺的建設和管理,提高儀器的使用率,實現實驗室開放與資源共享。

3 實踐教學平臺建設的初步效果

3.1 平臺對學生創新能力的培養

2013年我校啟動平臺建設以來,致力于為師生提供一個更全面、更開放、更方便的學習與科研場所。平臺對學生創新能力培養取得了初步的成效。在近3年里,學生依托平臺的儀器設備和實驗條件,先后申請國家級、省部級、市(校)級創新訓練計劃項目40多項,獲批立項23項,其中“低木素/高纖維/高產量工業用梁山慈竹突變體的篩選研究”“西部地區不同品種楊樹對土壤治理技術研究”等4項為國家級,“紫紋羽卷擔菌富集土壤中重金屬技術研究”“柴胡皂苷的結構修飾與抗菌活性研究”等17項為省部級,資助經費共計41.3萬元。同時,基于平臺的開放實驗室,完成了大學生創新基金項目30余項。利用創新訓練計劃項目、大學生創新基金項目等成果參加了“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽、“挑戰杯”全國大學生創業計劃大賽、中國創新創業大賽、四川省大學生“生命之星”科技邀請賽、“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽等國家級、省部級、市校級比賽。3年來,有130支學生團隊參加了各類科技活動,涉及學生約800人次,其中有60個團隊獲得各級獎勵。項目申請和立項、科技活動獲獎等均創歷史紀錄。

通過利用“實踐教學平臺”,學生不僅提高自己對專業和學科的認識,培養科學研究興趣,而且促進了其創新能力的提升,為高質量的人才培養奠定基礎。

3.2 平臺對教學效果的影響

平臺的建設是一項周期較長的工程。在“互聯網+”背景下,我實驗中心的平臺建設已歷經3年,但平臺仍處于建設的初始階段,尚有很大的提升和完善的空間。盡管如此,在利用平臺進行教學時,微課、微信公眾號等新型教學模式在分子生物學等課程中的初步應用帶來了意想不到的教學效果。這不僅豐富了教學手段和方法,激發學生的求知欲,還使學生發揮主觀能動性,實現了“以學生為中心,因材施教”的理念。

互聯網與教育領域的結合不僅給高校實踐教學平臺建設帶來了新的挑戰和要求,也帶來了新的機遇。在“互聯網+”背景下,平臺建設走向信息化、網絡化,教學模式也實現線上與線下相結合,師資和管理均得到加強。這提高平臺的使用效率,促進人才培養。同時,可根據平臺使用效率、人才培養效果對實踐教學平臺的建設提出新的要求,最后調整平臺建設方向；而平臺的建設,尤其是教學模式的線上線下相結合又豐富了“互聯網+教育”的內容,平臺的建設模式見圖1。

圖1 “互聯網+”背景下高校實踐教學平臺建設模式

4 結語

實踐教學平臺是高校培養學生創新能力的重要場所，而將“互聯網+”元素融入實踐教學平臺則可提高平臺的利用率和人才培養的質量。因此,在“互聯網+”背景下,平臺的建設要積極地融入“互聯網+”元素。我院生物科學實驗中心在建設平臺時,堅持推進平臺的信息化和網絡化,組建專業化的管理隊伍,并將先進的教學模式運用到教學中,有效地提高了實驗室和儀器設備的使用率,促進了實驗教學、提升了學生的創新能力,實現教學的線上與線下相結合,為高質量人才培養奠定基礎。

References)

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[12] 陳雨雪. “985”高校圖書館微信服務平臺使用現狀調查與分析 [J]. 圖書館學研究, 2014(16):89-93.

Construction of practical teaching platform based on cultivation of students’ innovative ability under background of “Internet+”

Long Zhijian, Hu Shanglian, Xiang Xunchao, Chen Hongchun

(College of Life Sciences and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)

In view of the Internet thinking and combined with the problems which exist in the construction of a practical teaching platform in colleges and universities, “Internet+” elements should be integrated into the construction of the practical teaching platform under the background of “Internet+”, and the emphasis should be placed on strengthening the platform’s informationization and the network construction, enhancing the teachers’professional level, promoting the teaching mode of the online and offline combination, and strengthening the management transparency. This lays the foundation for improving the efficiency of the practical teaching platform and cultivating high-quality talents.

Internet+; practical teaching platform；innovative ability

10.16791/j.cnki.sjg.2017.08.007

2017-02-09 修改日期：2017-04-04

四川省質量工程教改項目(14sjzl15)；西南科技大學教改項目(14sxjd01)

龍治堅(1987—),男,貴州銅仁,碩士,助理研究員,主要從事高校實踐教學平臺建設與管理、植物分子細胞遺傳的研究E-mail：long20053182@126.com

胡尚連(1966—),女,河北秦皇島,博士,教授,主要從事實驗教學的創新與建設、植物生物技術與遺傳改良的研究.E-mail：hushanglian@126.com

G642.0

A

1002-4956(2017)08-0023-04