高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)新模式

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摘要：實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)課程結(jié)構(gòu)中有著舉足輕重的地位，實驗教學(xué)的方法手段及教學(xué)模式對教學(xué)效果效率都有深遠影響。本文分析了當前實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合當前實驗教學(xué)實際，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗平臺、虛實結(jié)合、校企融合的教學(xué)模式。為高校培育出動手能力、思維能力、創(chuàng)新能力較強的國家合格人才。

關(guān)鍵詞：高校；實驗教學(xué)；新模式

高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，課程實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、思考能力、創(chuàng)新能力的重要教學(xué)途徑，并且國家越來越重視高校教育中的實驗教學(xué)。2018年5月19日，國家級實驗教學(xué)示范中心聯(lián)席會在大連召開。會議期間，來自全國各大高校的教授們以“新工科建設(shè)”、“虛擬仿真”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”等主題作了系列報告講座。雖然，從國家到高校對實驗教學(xué)越來越重視，但實驗教學(xué)還存在著一定的不足。所以本文分析了實驗教學(xué)現(xiàn)狀，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗系統(tǒng)平臺(Internet+labsystem)、虛實結(jié)合(Virtualandrealitycombine)、校企融合(school-enterprisecombination)的LLVS教學(xué)新模式。

1實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1對實驗課程重視仍有不足

近年來，高校課程體系改革到目前已小有成果，實驗課時比重由原來的20%~30%，調(diào)整到現(xiàn)在的近50%。雖然課時量有明顯增加，但實驗課程的質(zhì)量還有很大提升空間。實驗課程的內(nèi)容仍舊以驗證性實驗為主，學(xué)生只能嚴格按照老師的計劃步驟機械的完成課程實驗。實驗質(zhì)量不高，缺乏對學(xué)生自主能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2缺乏系統(tǒng)的管理，教與學(xué)存在鴻溝

課前學(xué)生對實驗任務(wù)了解不足，沒有可供學(xué)生學(xué)習(xí)和測評的系統(tǒng)平臺，無法及時獲取教學(xué)課件、學(xué)習(xí)視頻等教學(xué)資源。老師也對學(xué)生的了解僅限于實驗課的幾十分鐘，實驗前后缺乏溝通，缺乏對學(xué)生的考核與考查。急需建立有效的教學(xué)服務(wù)平臺，促進教與學(xué)的完美結(jié)合。

1.3部分實驗受到條件制約，難以滿足課程需求

機械電器、化學(xué)生物等高損耗、危險性大的實驗，及儀器、耗材須特殊處理，對實驗條件較高、難度大，受到實驗條件制約。部分學(xué)生在課內(nèi)實驗未能達到預(yù)期目的，課后開放性實驗又難以執(zhí)行，也將導(dǎo)致實驗質(zhì)量下降[1]。同時，由于大學(xué)門檻不段放寬，擴大招生等原因，大學(xué)學(xué)生數(shù)量增加，但實驗室建設(shè)有限，資金投入不足、實驗設(shè)備缺乏[2]。學(xué)生人均實驗用時不足，更缺乏自由使用實驗室的條件，實驗教學(xué)質(zhì)量難以達到預(yù)期。

1.4企業(yè)等用人單位參與不夠，實驗教學(xué)與社會、企業(yè)需求脫節(jié)

高校一切按照國家人才培養(yǎng)計劃方案培養(yǎng)學(xué)生，缺乏與企業(yè)等用人單位的溝通，對企業(yè)的人才需求了解不夠。人才培養(yǎng)目標與實際社會需求存在偏差或滯后，這就導(dǎo)致了畢業(yè)學(xué)生找不到工作，企業(yè)招不到所需人才的矛盾存在。

2實驗教學(xué)新模式

2.1“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗教學(xué)系統(tǒng)服務(wù)平臺

基于互聯(lián)網(wǎng)的實驗教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)建立后，教師把各階段實驗大綱、實驗任務(wù)內(nèi)容、實驗過程相關(guān)視頻和學(xué)習(xí)材料上傳到系統(tǒng)平臺。并在系統(tǒng)中設(shè)置相關(guān)內(nèi)容進行階段考核。學(xué)生可隨時通過網(wǎng)絡(luò)終端用自己的學(xué)號登錄系統(tǒng)，查看與自己相關(guān)的實驗任務(wù)資料[3]。在線學(xué)習(xí)相關(guān)文件、視頻等內(nèi)容。完成本項目理論部分測試。教師通過系統(tǒng)了解學(xué)生對本項目相關(guān)內(nèi)容的掌握情況。對后期實際實驗中可能出現(xiàn)的問題提前做出強調(diào)和預(yù)警。實驗后，教師登錄系統(tǒng)評閱學(xué)生遞交的實驗報告等材料，給出每個學(xué)生的實驗成績，撰寫實驗課程小結(jié)，實驗電子材料存檔、備份等[4]?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的實驗教學(xué)系統(tǒng)服務(wù)平臺，學(xué)生可不受時間地域限制的自主學(xué)習(xí)，可以充分利用瑣碎時間，提高學(xué)習(xí)效率。

2.2實驗教學(xué)虛實結(jié)合

現(xiàn)階段虛擬技術(shù)比較成熟，也不乏一些單位正在研究如何將虛擬技術(shù)在實驗教學(xué)過程中有效應(yīng)用，如虛擬仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在課程實驗中的應(yīng)用。虛擬技術(shù)的融入可降低風(fēng)險節(jié)約成本，也便于及時的技術(shù)更新。2.2.1虛擬仿真技術(shù)在實驗中的應(yīng)用。電子電路及通信技術(shù)類實驗可充分利用虛擬仿真技術(shù)。國內(nèi)很多教學(xué)平臺開發(fā)單位都在著力于虛擬仿真技術(shù)的開發(fā)，且技術(shù)較成熟。虛擬仿真可為電子電路類虛擬實驗提供充足的元件庫、設(shè)備庫，如多功能數(shù)字萬用表，數(shù)字邏輯分析儀、數(shù)字示波器、波特圖測試儀等。可模擬微控制電路、模擬電路、數(shù)字電路等實驗。虛擬仿真實驗?zāi)転閷W(xué)校節(jié)省實驗室資源，為學(xué)生實驗節(jié)省大量的時間，幫助學(xué)生鞏固理論知識內(nèi)容，提高學(xué)生對電子電路的設(shè)計能力，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力[5]。同時，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用對培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等新學(xué)科新技術(shù)解決現(xiàn)有問題起到促進和推動作用。在虛擬實驗的基礎(chǔ)上再進入實驗室完成課程實驗，效果會更好。既可以解決實驗設(shè)備不足的問題及設(shè)備更新不及時的問題，又可輔助學(xué)生更好的完成實驗。2.2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗中的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）在教育領(lǐng)域越來越受到重視，在機械制造、生物化學(xué)等有一定危險性實驗方向有著極大的前景。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬出和實驗實訓(xùn)室一樣的環(huán)境來完成實驗項目，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又達到了訓(xùn)練效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅讓參與實驗項目者有一個身臨其境的實驗體驗，還可以解決設(shè)備陳舊、師資不足、項目經(jīng)費緊張、安全性等一系列問題。無論是實驗器材還是實驗設(shè)備，更新?lián)Q代都需要大量的資金投入，并非所有學(xué)校都有能力做到每一代設(shè)備的更新和使用，通常是需要幾年或十幾年的時間才更一代。通常實驗設(shè)備的換代，很難趕上相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)更新。但為了緊跟時代步伐，滿足應(yīng)用型人才需求，必須讓學(xué)生掌握新知識新技術(shù)。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成實驗沒有耗材損耗，沒有太多的危險性，學(xué)生可以跟據(jù)自己的時間安排虛擬實驗，可以節(jié)省大量的師資力量。利用虛擬技術(shù)完成實驗練習(xí)，再完成實體實驗，虛實結(jié)合實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生不出門即可進入“實驗室”參與將要完成的項目。有利于學(xué)生熟悉項目的具體情況、掌握要點、突破難點，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，為順利完成真實的實驗項目提供有力保障。

2.3校企合作人才培養(yǎng)

對人才的的培養(yǎng)永遠不只是學(xué)校的責(zé)任老師的事情，更是每一個社會主體的責(zé)任與任務(wù)。特別是培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需要、企業(yè)生產(chǎn)需求的應(yīng)用型人才，離不開企業(yè)的參與。2.3.1校企共建實驗室。校企雙方共建實驗室，學(xué)校提供實驗室建設(shè)場地，以及科研團隊和技術(shù)支持。企業(yè)負責(zé)設(shè)備的采購及后期維護。實驗室的管理運作由校企雙方共同完成。實驗室的科研成果知識產(chǎn)權(quán)等屬學(xué)校，企業(yè)對成果有優(yōu)先使用權(quán)。學(xué)?？蓪⒖蒲羞^程及相關(guān)知識直接用于培育學(xué)生，如將相關(guān)知識撰寫教材等。企業(yè)可以從實驗項目中培育和儲備自己的技術(shù)人才。2.3.2應(yīng)用型人才聯(lián)合培養(yǎng)。學(xué)生進入共建實驗室參與實際工程項目的開發(fā)，讓學(xué)生了解企業(yè)文化，熟悉企業(yè)規(guī)章制度，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作意識。學(xué)生在實驗室按企業(yè)的項目開發(fā)過程系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，把課堂的理論知識與實際應(yīng)用有利的結(jié)合，促進學(xué)生工程實踐能力的全面發(fā)展。幫助和引導(dǎo)學(xué)生由一個合格大學(xué)生到一名高素質(zhì)的企業(yè)員工的角色轉(zhuǎn)型[6]。

3結(jié)束語

教學(xué)方法教學(xué)手段教學(xué)模式的傳承與變革，最根本的目的是培育出滿足社會需求、滿足用人單位需要的各類人才。本文提出LLVS實驗教學(xué)新模式，正是出于在滿足企業(yè)和用人單位需求的條件下，充分結(jié)合實驗教學(xué)的實際情況，將新方法新技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，充分改善教學(xué)條件，提高教學(xué)效果，推動實驗教學(xué)整體水平的提高。為國家培育人才是每個高校的使命，培育出滿足社會需求的合格人才更是高校不可推卸的責(zé)任。

參考文獻：

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[2]張書彬,楊明倫,楊祖彬.包裝工程卓越工程師培養(yǎng)中的專業(yè)課程實驗教學(xué)問題探討[J].科技風(fēng),2012(17):192.

[3]邱會華,周鵬.虛擬仿真實驗在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的作用[J].山東化工,2016,45(17):132-133.

[4]熊梅,羅曉賓,謝治州.數(shù)學(xué)類專業(yè)的課程實驗教學(xué)組織與管理[J].黔南民族師范學(xué)院學(xué)報,2012,32(06):120-124.

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[6]楊成青.基于互聯(lián)網(wǎng)+的校企合作模式探索[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報,2016,29(15):18-19

作者:唐亞純 羅恩韜 單位:湖南科技學(xué)院