教改综述
 
教改综述

一、实验教学理念与改革思路

长安大学直属国家教育部,是教育部、交通运输部、国土资源部、住房和城乡建设部、陕西省人民政府共建的国家“211工程”重点建设大学,以公路交通、国土资源和城乡建设等工程研究应用型的专业人才培养为办学特色。实验教学是本科教育的重要组成部分,是衡量学校教育质量的重要指标,是培养学生实践和创新能力的重要手段。

自动化与交通控制工程实验教学中心紧密围绕“厚基础宽口径重实践、善创新、突特色”的卓越人才培养目标,逐步形成了“一根本、两核心、三结合、四层次”的实验教学理念,即以学生为根本,培养学生工程实践能力和创新能力为核心,以工程项目为主线的“三结合、四层次”的创新实践教学体系如图1所示。该实践教学体系将毕业生应掌握的核心技术按四学年培养划分为四个层次,自动化入门层、计算机软硬件综合应用能力层、自动化系统工程设计层、企业实践与工程创新层。针对上述四个培养层次,将课内课外培养相结合、校企联合培养相结合、工程教育与人文精神培养相结合,培养学生工程实践能力、创新精神和工程素质。

图1 “三结合、四层次”的创新实践教学体系

二、学校实验教学相关政策

学校高度重视实验教学工作,为了规范实验教学,有效保证实验教学的质量,保证对实验教学中心的重点投入,加强实验教学中心对社会开放与示范作用,制定了《长安大学实验教学管理办法》、《长安大学实验室开放管理办法》、《长安大学关于加强实验室建设与实验教学工作的若干意见》、《长安大学实验室实验维持费管理办法》、《长安大学仪器设备使用管理试行办法》、《长安大学实验技术项目立项和成果奖励暂行办法》、《长安大学实验室服务收费管理暂行规定》等一系列相关的规章制度文件和政策,对实验教学中心的建设资金实行倾斜,优先立项建设,保证实验教学中心有序运转,充分调动专职与兼职实验教师的积极性。

三、实验教学定位及规划

 1、实验教学定位

自动化与交通控制工程实验教学中心依托交通信息工程及控制国家重点学科自动化国家级特色专业建设点、国家级专业综合改革试点电气工程及其自动化陕西省特色专业建设点,面向公路交通行业和电子电气信息产业,以专业规范为指导和工程教育认证为导向,结合“一根本、两核心、三结合、四层次”的实验教学理念,将自动化与交通控制工程实验教学中心定位为:以社会发展对人才的需求为导向,通过理论与实验教学、教学与科研、工程实践与创新能力培养的有机结合,实施“大类人才”培养基础上的特色教育,着力培养具有综合素质和创新能力的工程研究应用型人才。经过5-10年地不懈努力,自动化与交通控制工程实验教学中心成为“立足西部、服务全国、接轨国际、实验教学体系完善、特色鲜明”的示范中心。

2、实验教学规划

按照培养创新性工程研究应用型电子电气信息类专业人才的实验教学定位,对实验教学进行了系统规划,主要体现在实验教学和实验队伍规划两个方面,包括建立开放型的实验教学体系、创新“四化”实践教学模式、搭建创新型实验教学平台、优化实验教学队伍等内容。

(1)构建循序渐进的能力培养开放型实验教学体系,实现“理论教学与实验教学相结合”、“实验项目与科研实践相结合”、“基本技能与创新能力相结合”、“课内实验和综合实训相结合、校内科技活动与企业实践相结合”培养模式,培养具有综合素质和创新性的工程研究应用型人才。

(2)工程实践不断线,创新“四化”实践教学模式,即为新生开设专业基础实践课程,使学生掌握抽象知识与具体产品之间的联系,实现工程知识具体化;注重企业课堂,配合项目案例分解训练,在“学中做、做中学”的过程中实现工程实践现实化;将工程实践贯穿于四年教学始终,实现工程实践系统化;各类实验室和科研平台向本科生开放,并制度化地开展学科竞赛与各类型课外科技创新活动,全方位培养学生创新意识,实现工程实践创新化。

(3)建设具有前沿性、工程化特色的实验教学软平台,实现实验教学与工程应用的紧密结合。通过加大科研成果向实验教学项目转化的力度,以公路交通信息化发展前沿为导向,不断更新实验内容和实验教材,实验项目年更新率达到10%以上,建成资源网络化、教学方法多样化、培养方式多元化的现代化自动化与交通控制工程实验教学软平台。

(4)按照“立足培养,加快引进,强化竞争,优化结构”的指导思想,依据“专兼结合、互通互融”的建设思路,通过打造平台、创新机制、营造环境、凝练成果,建设一支以“名师、名课、特色教学方法”为特征、以实验教学及实验教学改革为主,兼备重大科研项目研究能力的国内知名的高水平实验教学团队;培养1~2名陕西级教学名师,建设2~3门陕西省精品资源共享和视频公开课程。

四、实验教学改革思路及方案

1、实验教学改革思路

按照“观念创新是先导、体系设计是核心、实验内容是重点、队伍建设是关键、制度建设是保障”的改革思路,积极推动自动化与交通控制工程实验教学中心建设。

(1)观念创新是适应国家经济、社会、科技发展对电子电气信息类专业高素质人才的需求,按照“一根本、两核心、三结合、四层次”的实验教学理念,推动实验中心建设,引领自动化相关专业实践教学的发展。

(2)体系设计是进一步加强电子电气信息产业和交通行业发展趋势和自动化类专业人才需求的研究,与相关行业管理部门和用人单位共同制定理论教学与实践教学方案,构建相应的实践教学体系,将实践教学体系分解为“认知性-设计性-综合性-创新性”四个层次,并使其覆盖自动化、电气工程等电子电气信息类人才培养必需的各个模块。(3)创建和完善课内与课外相结合的实验教学内容,加强校内实验环境和校外实习基地建设,推进学生参与科学研究和社会实践活动。校内实验力求以验证、综合和团队协作实验为主;校外实习基地以认知、感受和实训为主。实验内容做到通过课程实验加深对理论的理解,通过综合实验提高对知识的综合运用能力和实际操作技能;通过创新性实验获得创新意识和创新能力的培养和训练。

(4)建立引进、培养、使用、考核一体化的机制,加强校内实验教学专职、兼职师资队伍建设;通过聘请政府、企业、高校、科研院所等的高水平专家、学者参与实验教学,加强校外兼职师资队伍建设。

(5)建立实验中心人才培养、实验体系设置、实验课程建设、实践教学改革、实验师资队伍建设有效的管理制度和运行机制,为建设目标的实现提供保障。

2、实验教学改革方案

实验教学改革本着“整体规划、分步实施、突出重点、立体推进”的原则,对实验教学体系的层次内容构建、实验教学信息化平台建设、实验教学方法和手段、实验教学质量保障体系和实验师资队伍建设等方面分步实施实验教学改革,具体包括:

1)以先进实验教学理念为指导,构建工程能力培养的开放式实验教学体系

社会经济发展和信息化时代越来越强调从智能化和信息化的角度解决具体的技术问题,这就要求自动化类人才应融通共性的基础理论和深入地掌握某一具体方向的专门知识和技术,人才培养必须是“宽口径”的专业基础教育与专业特色教育的有机结合。从这一人才需求导向出发,以先进的实验教学理念为指导,以培养学生工程实践能力和创新能力为目标,将实验教学与理论教学放在同等重要的地位,同时按工业自动化、交通信息与控制、汽车电子、轨道交通及其自动化等专业方向设置特色理论及实践课程,建立基础型实验、综合设计型实验、专业应用型实验、个性化实验、科研实践等不同层次的实验分类,实现学生能力的递进培养。

2)不断更新实验教学内容,大力加强学生工程实践能力和创新能力培养

实验教学适应现代电子电气信息类学科教学与科研紧密结合,将科研成果、教学改革成果及时转化为实验教学资源,不断增设实验项目,充实、更新实验教学内容;将科研课题的研究内容作为课外科技活动与创新性实验的选题,解决教学科研割裂、学生课外科技活动选题难等问题,使实验项目和实验内容与当代电子电气技术最新成果紧密结合,形成科研、工程实践与实验教学三者间的良性互动,达到学生能力培养和素质提高的目的。为适应大众教育背景下精英教育的需要和具有个人兴趣爱好学生发展的需要,按照“营造环境,教师引导,个性发展”的建设理念,以创新实验项目、科研成果转化的实验项目和科研项目的开放项目等为主体,运用现代化信息平台,突出学生工程实践能力和创新能力的培养。

3)建立有效的激励机制,拓展外引与内扶相结合的建设渠道,全力打造高水平的实验教学队伍

加大引进力度,从国内外著名高等院校、科研机构及行业部门引进高学历、高层次专(兼)职实验教学带头人;建立有效的激励机制,完善专兼结合、互通互融的长效机制,吸引从事科学研究和理论教学的教师充实到实验教学队伍中;进一步发展兼职教师、项目教师等多种实验教学教师类型,聘请有丰富现场经验的工程技术人员为兼职教师,参与实验教学计划制定、实验项目设置、实验内容安排以及实验教学指导,形成特色的实验教学模式,将实验教学队伍建设成为“精通实验技术、爱岗敬业、团结协作、勇于创新”的高水平实验教学团队;支持和鼓励实验教师进修和培训、参加国内外学术交流活动,提升教师的科研水平和工程实践能力。

4)强化适应开放式实验教学体系的信息化平台建设

为了实现实验室在时间、空间、内容、过程的全开放实验教学体系,拓宽学生开展实验项目和课程学习的空间,增强学生学习的自主性和积极性,建立和强化数字化和网络化的信息平台。将实验项目和实验课程资源转变为以视频、音频、图片、动画等各种媒体表现的多媒体资源,逐步实现学生网上实验教学选课与预约、实验预习、实验签到、实验过程监控、实验报告自动批改、实验成绩管理、实验信息发布、实验教学质量评价等,形成师生互动、学生自主的网络化实验教学环境。

5)丰富实验教学方法与手段,建立科学的考核办法和教学质量保障体系

不断探索有利于改善实验教学效果、提高学生动手能力和创新能力的多样化、现代化、针对性强的实验教学方法。建立新型的适应学生能力培养、个性化发展、鼓励探索的多元化实验考核方法,积极推进实验教学考核方式改革,建立多样化的考核制度及实验试题库,实行笔试与实际操作相结合、规定内容与自选内容相结合的考核方式,全面客观且科学地考察学生的实验水平。不断完善实验教学评价体系,与理论教学评价体系有机合成为一体化的人才培养质量保障体系。充分发挥教学指导委员会、教学督导组、实验教师和学生的作用,通过对实验教学过程的检查、监督,加强对学生实验效果的评价;通过“专家把关、网络管理、立体监督”的实验教学质量保证体系,对实验教学质量进行监督,不断提高实验教学水平。