以学生为主体,以能力为导向的实验教学改革与实践.ppt

1、,以学生为主体，以能力为导向的 实验教学改革与实践,重庆科技学院 李文华 2015.12.15,第 1 页,内容提要,第 2 页,一、改革背景 二、顶层设计 三、行动举措 四、建设成效,内容提要,第 3 页,一、改革背景 二、顶层设计 三、行动举措 四、建设成效,第 4 页,以学生为中心的教育教学理念,建构主义学习理论：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识进行有意义的主动建构，而不是被动的简单记忆。,（一）教育改革潮流,一、改革背景,第 5 页,以学生为中心的教育教学理念,世界高等教育共识：1998年，联合国教科文组织在巴黎召开“世界高等教育大会”，达成21世纪的高等教

2、育：展望和行动的宣言，指出：“在当今日新月异的世界，高等教育显然需要以学生为中心的新视角和新模式”。要求国际高等教育决策者把学生及其需要作为关注的重点，把学生视为教育改革的主要参与者，并预言“以学生为中心”的新理念必将对整个世界21世纪高等教育产生深远影响。,一、改革背景,（一）教育改革潮流,第 6 页,国外教育突出学生主体： 美国高等教育研究中涉及学生学习的研究项目占80%以上 我国高等教育研究中涉及学生学习的研究项目不到20%,重点关注： 学生如何学？ 学到了什么？,一、改革背景,（一）教育改革潮流,把学习作为自主构建的过程： 以“知识传授为中心”向以“能力培养为中心”转变 以“教”为中心

3、，向以“学”为中心转变 从重视“传授模式”向重视“学习模式”转变 从“教师教，学生学”向“教师教学生学”转变 根据学生个性化学习、发展和从业需要进行教学和指导 提高学生自主学习、团队学习、创造性学习能力,第 7 页,（二）实验教学的作用 是创新性人才培养卓有成效的载体,著名科学家培根的名言：没有实验便没有科学。实验教学对学生实践创新能力的培养是其他教学形式所不能代替的。 实验教学的特点：相比理论教学，实验教学具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性的特点，更有利于培养学生的综合能力。 突出学生主体地位：多样化实验类型（验证实验、综合实验、创新实验等多种类型），多元化教学方式灵活多变，触、视、

4、听、嗅共同参与，有助于学生建构科学的知识体系，培养学生的综合能力与素质。 培养学生创新精神：理论联系实际，突出研究探索，激发学生兴趣和求知欲 增长学生的创新技能：设计实验方案、搭建实验流程、分析实验结果。,一、改革背景,第 8 页,高等教育内涵发展要求以学生为中心，加强实践教学改革,2010年，教育规划纲要提出高等教育发展任务：强化实践教学环节 2011年，胡锦涛在清华百年校庆指出：创新教育教学方法，强化实践教学 “高等教育质量三十条”：强化实践育人环节 十八大和三中全会：增强学生社会责任感、创新精神和实践能力 三部委关于转型发展指导意见：深化人才培养方案和课程体系改革。以社会经济发展和产业技

5、术进步驱动课程改革，整合相关的专业基础课、主干课、核心课、专业技能应用和实验实践课，更加专注培养学习者的技术技能和创新创业能力。 加强实验实训实习基地建设。按照工学结合、知行合一的要求，根据生产、服务的真实技术和流程构建知识教育体系、技术技能训练体系和实验实训实习环境。,一、改革背景,（三）国家要求,第 9 页,企业产业转型升级-要求强化学生实践创新能力培养,能源、资源危机不断深化，全球油气资源竞争形势激烈 冶金行业产能过剩，急需技术创新 持续深入的科技革命将世界推向超越工业社会的新时代,需要高素质的从业者,一、改革背景,（四）行业企业变化,第 10 页,由注重理论知识的储备，到更注重实操经验

6、和动手能力 石油、冶金行业学生就业面临更大压力 石油、冶金的企业生产不可视、高危、高集成 实习教学过程学生难进现场、难真动手,石油冶金行业高校面临的新挑战倒逼行业高校进行改革,能力为先,培养过程 环节缺失,一、改革背景,（四）行业企业变化,第 11 页,思想理念：“重理论教学、轻实验教学”“重结果、轻过程”“重理论教师、轻实验教师”的观念还普遍存在 教学地位：实验教学仍作为理论教学的附属，作为验证、检验的手段，教师普遍投入不足（教师考评学术导向），学生普遍不重视 实验教学体系：缺少科学的顶层设计，实验内容体系碎片化，内涵不足，无法发挥实验教学对培养学生实践创新能力的作用 教学环节：有不同程度的

7、缺失（难进现场） 实验教学模式：仍以传统的“以教师为主体”的教学方法为主，学生被动机械实验，无法激发学生独立思考和引导学生自主实验,实验教学面临的问题还不能满足学生个性化、最大化发展需求,一、改革背景,（五）问题与挑战,内容提要,第 12 页,一、改革背景 二、顶层设计 三、行动举措 四、建设成效,第 13 页,二、顶层设计,（一）学校定位：2007年学校就明确了办应用型大学的定位,办学思路,办学定位,立足两业两域 服务生产一线 行业性 地方性 开放性 应用型 特色立校 文化兴校 人才强校 德优品正 业精致用 拓新笃行,发展战略,人才培养 目标定位,第 14 页,二、顶层设计,（二）专业发展定

8、位,立足重庆、依托行业，构建特色鲜明的工学专业群， 专业群紧密对接产业链,第 15 页,二、顶层设计,（三）总体目标,良好坚实的行业背景 特色鲜明的专业体系 地处重庆的区位优势,第 16 页,二、顶层设计,（三）总体目标,具体目标：为国家培养高层次技能人才，为行业企业培养“心灵手巧”的“能工巧匠”，为学生提供高质量的创新创业技能。,第 17 页,二、顶层设计,（四）改革理念,坚持“以学生为主体，以能力为导向，注重学生知识、能力和素质的协调发展，突出工程实践能力和创新意识培养”的实验教学理念。 坚持“校企协同”和“流程主线”的思路，构建大工程、全流程及服务行业的实验教学平台和实验教学体系。,第

9、18 页,二、顶层设计,（五）实验教学改革目标,以促进学生的全面发展和适应社会需要为宗旨，以培养创新精神和实践能力为核心，以国家级实验教学示范中心和虚拟仿真实验教学中心建设为标准（七个先进一个突出：先进的实验教学理念、先进的实验教学体系与标准、先进的实验教学方式方法、先进的实验教学队伍建设模式、先进的仪器设备配置和安全环境、先进的实验教学中心建设和管理模式、先进的实验教学信息化水平、突出的建设成果与示范作用），推动实验教学改革和实验教学中心的建设与发展，为卓越工程师计划实施和工程教育专业认证提供强有力支撑，实现学生实践能力的整体提升。,内容提要,第 19 页,一、改革背景 二、顶层设计 三、行

10、动举措 四、建设成效,第 20 页,三、行动举措,1.开展实验教学观念大讨论活动（2014.9-2015.11） 活动目的：找准问题，明确方向；加强管理，提高效率；提升技能，提高质量； 活动主题：深化实验教学改革，促进学生能力发展，助推应用型大学建设。,（一）更新实验育人观念，消除思想障碍,第 21 页,三、行动举措,2.实现实验教学观念“七大转变” 教学模式：由教学实验向实验教学的实质性转变； 教学建设：由注重硬件建设向更加注重软件及内涵建设的转变； 教学过程：由注重知识传授为主向知识、能力与素质协调发展的转变； 由 “教师教，学生学”向“教师教学生学”转变； 由校本教育为主向校企全面协同育

11、人的转变； 课程考核：由实验报告为主向分析解决问题能力为主的转变； 课程评价：由注重教师的教学效果向更加注重学生学习效果的转变。,（一）更新实验育人观念，消除思想障碍,第 22 页,三、行动举措,（一）更新实验育人观念，消除思想障碍,3.各学院在大讨论活动期间的活动,第 23 页,三、行动举措,（二）构建实验教学体系（1）-“流程主线”实验教学体系,石油天然气工程：按照油气生产全流程建立了“地-钻-采-输”大石油、全流程、油田技术服务全系统的实验教学体系，实现专业对产业的有效对接。,第 24 页,三、行动举措,冶金工程：“大冶金、全流程、四结合”的思路，构建了“三层次九模块”的实验教学体系实验

12、教学体系,（二）构建实验教学体系（1）-“流程主线”实验教学体系,第 25 页,三、行动举措,冶金工程：“铁-钢-铸-轧”虚实结合实验教学体系,（二）构建实验教学体系（1）-“流程主线”实验教学体系,第 26 页,三、行动举措,（二）构建实验教学体系（2）-“四层次”实验教学体系,化学工程与工艺专业“ 四结合、四层次”实验教学体系,第 27 页,三、行动举措,（二）构建实验教学体系（2）- “四层次”实验教学体系,机械设计及自动化专业构建“四级能力层次、七个教学模块、三类驱动项目、三种结合方法”的“4733”实验教学体系,第 28 页,三、行动举措,（二）构建实验教学体系（2）-“四层次”实验

13、教学体系,自动化专业实验教学体系 无机非金属材料专业实验教学体系,第 29 页,三、行动举措,（三）培养“双师”教师队伍,学校制定了新教师“四个经历”培养实施办法 企业实践（半年以上）（冶金学院与企业实施双职双挂），近三年共有365名教师到企业实践锻炼；到企业挂职教师半年以上的有18人；有1 年以上企业工作经历的教师230人。 实验室工作：2007年以来，学校对45岁以下青年教师开展实验技能考核。 辅导员工作（评职称的基本要求）。 国外高校或国际企业研修经历：近三年共有185名教师到国外高校和企业访学1年。,第 30 页,三、行动举措,（四）完善实验教学改革机制,1.修订学校教改项目管理办法（

14、校级重大项目资助5-10万元） 2013年以来，全校共立项4项校级重大教改项目，其中3项为实验教学改革项目。,第 31 页,三、行动举措,（四）完善实验教学改革机制,2.建立与企业技术同步更新的实验项目开发机制 强化工程能力培养。学校教师队伍和企业技术队伍互挂或培养半年以上100余人； 促进校企深度融合。校企协同，教学科研互动，共同开展项目开发200余项； 实施实验课程改革。规范实验项目库管理，加强实验项目开发，年更新13%。,第 32 页,三、行动举措,（四）完善实验教学改革机制,3. 建立实验项目库更新机制 开展了更新实验项目库和完善实验项目信息工作，逐步规范实验项目的立项建设和更新淘汰，

15、规范实验教学过程的组织和管理。 在原有3781个实验项目中，保留1711个，新增和修改851个，更新率为33.2%。现有实验中心，综合性、设计性实验项目1466个，占比为57%。,第 33 页,三、行动举措,（四）完善实验教学改革机制,4.实验室建设绩效验收 学校于2007年制订了重庆科技学院教学实验室建设项目管理规定，一是实行教授博士负责制；二是对实验室建设项目绩效验收提出了具体要求。 验收内容：计划完成情况、资金使用情况、计划实验项目开出情况、项目组织管理等。 项目绩效奖惩：绩效优秀，奖励项目经费的0.5-2%。 绩效不合格，除责令整改外，限制该单位下一年度项目申报。造成损失的，追究行政责

16、任。,第 34 页,三、行动举措,（四）完善实验教学改革机制,5.学生学习互助实验教学助理,教务处、科研处、学工部每年联合选聘学生实验教学助理110余名，建立学生实验实训学习互助机制，支撑实验室开放。,第 35 页,三、行动举措,6. 实施学分认定与成绩加分记载机制,支持学生创新创业,支持学生在线学习,支持学生开放实验,认定学分,支持学生学科竞赛,支持学生文体活动,成绩加分,（四）完善实验教学改革机制,第 36 页,三、行动举措,2011年至2015年，实验教学仪器设备投入超过1.6亿，实验设备总值从1.7亿元上升到3.3亿，实验室面积超过10万平方。,（五）加大实验室投入，改善实验条件,第

17、37 页,三、行动举措,与中石油共建的：集“教学、科研、培训、文化”于一体的石油天然气工程中心,学校已批准未来三年将投入5000万元进一步完善石油天然气实验教学中心功能（能看、能动、能改、能破）。今年已投入1000万元用于虚拟仿真部分内容建设。,（五）加大实验室投入，改善实验条件,第 38 页,三、行动举措,与中冶赛迪共建的国家冶金系统集成技术研究中心-冶金工程实验室，可与企业实现生产数据共享。学校2014年投入3000多万元的院士工作站正在建设中。,（五）加大实验室投入，改善实验条件,第 39 页,三、行动举措,与国家安监总局合作建设国家职业危害基地 与美国卡万塔共建的垃圾焚烧发电中试基地,

18、（五）加大实验室投入，改善实验条件,与重庆市科委、三峰卡万塔环境产业有限公司共建重庆垃圾焚烧发电技术研究院和垃圾焚烧发电技术中试基地 与重庆市安监局共建的重庆安全工程学院和与国家安全生产科学研究院共建重庆安全生产科学研究院国家职业危害防护工程试验基地,第 40 页,三、行动举措,（五）加大实验室投入，改善实验条件,第 41 页,三、行动举措,（五）加大实验室投入，改善实验条件,中央财政支持建设的化工实验室、工程训练中心等实验室,第 42 页,三、行动举措,（六）改革考核方式，倒逼实验内容方式改革,全校近40门独立实验课程进行了操作考核改革，制定考核标准，随机抽题考试，由校内外专家组成考核团队，

19、集体评分。 部分与行业企业生产实际结合紧密的课程，还邀请企业专家以及其他高校教师组成考核团队。,第 43 页,三、行动举措,（六）改革考核方式，倒逼实验内容方式改革,实现多维度学生能力考核方式，实现四个“转变”,单一考核方式,多元考核方式,学校教师单方考核,校企双方共同考核,重理论考核,重能力考核,一次考核,多次考核,第 44 页,三、行动举措,（六）改革考核方式，倒逼实验内容方式改革,微机原理及应用实验电机与拖动基础实验等10门实验课程，操作考核中邀请企业专家和兄弟高校同行参与考核。,第 45 页,三、行动举措,实验项目抽签,实验操作现场评分,实验操作现场评分,认真监考,（六）改革考核方式，

20、倒逼实验内容方式改革,物理实验：考核题目以大纲规定的课堂上必做的实验项目为依托，通过仪器功能扩展应用、实验项目再次开发、多个实验项目所用仪器的联合使用等形式，设定操作考试题目。这些题目既以课堂所做实验项目和所用仪器为基础，又不失创新性；既考察平时课堂实验效果，又兼具一定的探索性。,第 46 页,三、行动举措,（六）改革考核方式，倒逼实验内容方式改革,数控加工技术以学生作品作为课程考核评定依据,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,第 47 页,第 48 页,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,从2012年开始，学校每年投入200万元支持以“万千百十”工程为核心的学生创新创业工作。 加

21、上各学院以及企业投入，每年大约500万元。,“万”目标说明,大学生“赛课计划” 项目，覆盖所有学院专业，每年参与人数约1.3万人，每项学校资助3-6万元。,与专业课程结合，与课程考核方式改革结合，与大学生科技竞赛结合,以课带赛，以赛促课,着力培养学生的综合分析和设计应用能力,独立设置专业课程环节，或者审批获得2-4学分,第 49 页,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,“千”目标说明,大学生学科竞赛项目，学校按学科门类、竞赛级别重点支持40项左右的项目，年参与人数约4000人参加，每项学校资助2-10万元。,活跃校园文化，倡导学习、合作、竞争、向上的校园氛围,培养学生的创新意识、协作精神

22、和解决实际问题的综合能力,第 50 页,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,大学生科技创新训练计划项目，每年支持150项左右科技创新训练计划项目，年参与人数约500人，每项学校资助3000-5000万元。,支持学生原创思维，指导学生开展发明创造,引导学生尽早参加科研、尽早进入实验室、尽早参加实践,“百”目标说明,第 51 页,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,大学生优秀人才培养资助计划项目，年支持5-10项，数10人受益，每项资助1万元。,“十”目标说明,自主选题 自由申报 重点资助 规范管理,持续跟踪 持续改进 持续支持,第 52 页,三、行动举措,（七）实施“万千百十”工程,

23、第 53页,三、行动与举措,（八）教代会巡视，突出实验教学工作追踪问效,巡视目的:通过巡视学校实验教学队伍和实验教学平台建设方面的具体情况，总结实验教学队伍和实验教学平台建设的工作经验、亮点和特色，分析当前存在的主要问题和不足，提出改进工作的意见和建议。 巡视内容:（一）实验教学队伍建设；（二）实验教学工作；（三）实验教学平台管理；（四）实验教学平台运行。 巡视组织:校教代会执委会负责组织巡视，专题巡视组成员主要由教师工作委员会、青年教职工工作委员会委员组成。,内容提要,第 54 页,一、改革背景 二、顶层设计 三、行动举措 四、建设成效,（一）实验室建设得到质的飞跃-3个国字号中心,四、建设

24、成效,与企业合作建成了两个国家级实验教学示范中心，一个国家级虚拟仿真实验教学中心，形成共建、共管、共用机制。,与中石油共建石油与天然气工程实践教学基地 石油与天然气国家级实验教学示范中心（2013年）,第 55 页,（一）实验室建设得到质的飞跃-3个国字号中心,四、建设成效,钢铁制造虚拟仿真国家级实验教学中心（2014年） 冶金工程国家级实验教学示范中心（2015年）,第 56 页,四、建设成效,（一）实验室建设得到质的飞跃-8个市级中心,重庆市实验教学示范中心电工电子实验教学中心,重庆市实验教学示范中心外语实验教学中心,重庆市实验教学示范中心热能与动力工程实验教学中心,第 57 页,四、建设

25、成效,校企合作，共建国家级工程实践教育中心,第 58 页,四、建设成效,学校与80余家石油冶金等企业建立了战略合作关系，建立了111个实习实训基地和130多个就业基地。,第 59 页,四、建设成效,石油与天然气工程中心与中石油、中石化、中海油共享 中心成立实验教学指导委员会，由学院副院长、中心主任、企业专家、实验室主任组成，定期召开联席会议。 制定年度工作计划，建立实验课程标准，考核标准，规范校企合作人才培养的教学管理。,（二）产教融合共建共管共用机制正在形成,第 60 页,冶金工程与重钢、中冶赛迪共享 中心实行主任负责制,设立专职秘书。 中心下设五大平台，每个平台设专职责任人1名，主要负责平

26、台的规划、建设和管理。 中心与重钢、中冶赛迪实施副主任“双职双挂”，务实推进校企合作的设备升级、项目开发、学生培养。 共建 共管 共用 企业实时生产数据共享。,四、建设成效,（二）产教融合共建共管共用机制正在形成,第 61 页,垃圾焚烧发电中试实验室（垃圾焚烧发电研究院）与美国公司、三峰公司数据共享。,四、建设成效,（二）产教融合共建共管共用机制正在形成,第 62 页,垃圾焚烧发电中试实验室（垃圾焚烧发电研究院）与美国公司、三峰公司数据共享,四、建设成效,（二）产教融合共建共管共用机制正在形成,第 63 页,四、建设成效,（二）产教融合共建共管共用机制正在形成,支持学科竞赛35项/年,支持赛课计划20项/年,校企联合创新项目,第 64 页,（三）教师科研有新突破 1.科研经费突破亿元（2012年开始），一方面密切了与企业的联系；另一方面促进了教师工程能力的不断提升；同时促进了教学内容的更新； 2. 科研获得国家特等奖（2015年，深水钻井-海洋深水表层动态压井钻井技术、水下井口稳定性分析技术两项关键技术中试在校内实践基地）,四、建设成效,第 65