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《安全工程性实验和实践》

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[摘要]创新性实验的开展是为了培养学生的学习兴趣,深化对专业知识的学习和应用,满足学生全面发展的需要.通过分析传统实验课程存在的问题,阐述创新性实验的定位与特点,可以对如何开展创新性实验课程提出合理化建议.为提高本科生创新意识和科研能力,培养学生自主创新能力,创新性实验的开展尤为重要.

[关键词]创新性实验；创新能力；实验课程

[中图分类号]G642.423[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2017）02-0143-02

“十一五”以来,国家教育部对高等教育教学的改革十分重视,要求对人才培养模式和教学方法进行创新性改革,从高等院校开始,培养大学生科学研究的能力,鼓励学生参加各种校内外的社会实践、科技创新等活动.通过学校的培养,激发学生的自主创新能力和思考、解决问题的能力,培养具备创新精神和实践能力的人才.

一、传统实验课程存在的问题

随着教学系統的不断完善,各大高校都有与理论教学相匹配的实验课程,但由于传统实验课程存在一些问题,如课时短、内容陈旧、形式单一等,无法提高学生学习、思考的能力,不能培养学生的自主创新能力.[1]

(一)课时短

作为理论课程的辅助课程,实验课程时间短,无法让学生完全了解实验原理,只能让学生初步熟悉实验器材的操作.相关知识点之间没有联系,不利于学生对所学内容进行整体把握.由于时间有限,教师为了保证课程的顺利进行,通常采用直接向学生讲解实验仪器、实验原理以及实验步骤的方法,学生在教师的指导下完成实验操作,记录数据并完成实验报告.在实验过程中,学生只是模仿教师的操作,并没有自己的思考空间.这无法培养学生对所学内容进行思考的能力,更不能提高学生的自主能力.

(二)形式单一

绝大多数实验课程实验内容陈旧,教学方式单一,无法给学生提供最新的科研动向,无法培养学生的学习兴趣.如今社会需要的都是交叉复合型人才,这种人才不仅需要掌握大量的理论知识,还应该具备一定的科研能力和实践能力.

(三)经费短缺

随着高校的扩招和学校规模的不断增大,在校学生人数逐年增加,在实验室器材有限的情况下,学校无法保证每位学生都能利用实验室器材进行实验.而且大部分教师都有自己的课题和研究项目,除此之外还要承担大量的教学工作,教师没有足够的精力去指导学生科研,无法保证实验课程带来的效果.实验室一部分实验仪器已经过时,无法让学生了解当前科研的趋势.由于经费短缺,学校不能及时对实验室仪器进行更换或维修,导致学生进行分组实验时,不能充分理解和吸收理论知识.

二、创新性实验的定位与特点

(一)创新性实验的定位

国家大学生创新性实验计划是高等学校本科教学“质量工程”的重要组成部分.该计划的启动和实施,旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式.2007年北京科技大学作为第一批国家大学生创新性实验计划立项学校,倡导以本科学生为主体的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,在校园内形成创新教育氛围,建设创新教育文化,全面提升学生的创新实验能力.

随着我国经济的快速发展,社会对创新型人才的要求越来越高.创新性实验的实施,能有效提高大学生综合能力和创新能力,使学生快速了解本专业知识以及运用,培养学生严谨的科学态度,为学生步入社会打下坚实基础.[2]

与传统的实验课程不同,创新性实验面向全体学生,它通过逐渐增加实验的难度,逐渐增强学生的科研能力,这更加有利于学生的发展.创新性实验的项目来源是多方面的,不论是社会热点还是现实中的问题,都可以拿来加以分析,这提高了学生发现问题、解决问题的能力.应把创新性实验贯穿于大学四年的教学中,将创新性实验与毕业设计相结合,以提高学生对专业知识的整体把握,让学生在毕业时都能有所收获.

(二)创新性实验的特点

1.选题广泛.鉴于学生的专业知识未能应用到实际项目中,学生对选题的可行性无法正确把握,选题将在导师指导下完成.[3]这样课题基本来自学校或导师的研究项目,跟专业相匹配,综合性强.

2.申报主体多样.由于学生在刚入校时对专业知识了解得不够充分,所以申报主体多为大学本科三四年级的学生.若选题复杂,涉猎面广,转业学生还可与其他专业学生进行组合,共同完成创新性实验.

3.经费来源充足.为了更好地培养学生的自主创新能力,学生对小型设备的购买以及实验消耗品的购买均可提出申请.此外,学校还会额外发放补助,用于学生打印文字材料等,学生的交通费用也可以报销.

4.能提高学生的多种能力.通过开展创新性实验,不仅可以提高学生的整体科研水平以及自主创新能力,还可以提高学生之间的合作能力.[4]学生通过创新性实验不仅可以对专业知识进行有效运用,还可以在申请项目及结题时充分锻炼自身的自主学习能力,文献检索、报告撰写等能力也可以得到改善和提高.

三、创新性实验的实施

(一)自主选题

创新性实验的题目可以自拟,但大多数题目来源于系里有研究项目的导师或是课题组上.导师或者课题组教师根据项目的难易程度进行分类,并且让学生在导师或课题组教师的项目中抽出难易程度相当、与所学专业课知识能够紧密衔接的部分作为创新性实验主体,经过师生共同研讨,提炼出最终的题目.学生确定题目后统一提出申请,上交选题报告,选题报告包括题目、选题背景等.学校或学院可根据选题报告进行简单评估,预测实验可行性,进行初步筛选,符合要求的可继续研究,并申请实验经费；不符合的可以更改题目或是进一步完善选题报告,重新提交进行审核.

(二)确立方案

在专业课学习的基础上,小组自主进行资料和相关文献的查阅,从国内外研究现状入手,找出前人研究结果的优点和不足,并结合前人的结论,确定实验的研究方案,根据实验最终要达到的结果、实验室的条件以及实验经费的使用情况,进一步提出实验方法、实验装置、实验步骤以及计划进度等.此外,可在导师的指导下进行可行性分析,以保证实验的正常进行和实验结果的科学性.

(三)开展实验

根据已确定的研究方案,小组自主安排时间进行实验.在实验过程中,小组成员应实时完善自己小组的实验方案,并及时与导师商量,最终获取实验数据,并对数据进行深度分析.导师可随时对学生进行指导,对方案进行修正,使实验正常安全地进行.

(四)中期检查

为了保证创新性实验的进度,学院提出要进行中期检查.检查前要求以小组为单位,向学院提交纸质版报告,报告内容应包括：项目是否按计划顺利开展、已完成的工作量及经费使用情况、阶段性成果、与实验课题是否相符、下一阶段的研究计划、预期目标及结果等.导师初步审核并提出修改意见后,由学校或学院统一组织进行中期答辩,根据小组表现进行评分,再次进行筛选.按照预定计划完成实验的小组可以继续进行实验,同时可以根据情况额外申请实验经费；没有完成预定计划的小组要暂停实验,并先对之前的工作进行完善,在规定时间内再次提交中期报告,以便学校或学院再次审核并批准实验继续进行.

(五)结题验收

创新性实验结束时,学生要对实验数据等进行深度的分析总结,将实验结论编入创新性实验报告中,并在导师的指导下结题,以小组为单位上交纸质版材料.材料包括实验结题报告、实验研究报告以及结题论文.导师初步审核并提出修改意见后,由学校或学院统一组织进行结题答辩.答辩组教师根据小组上交的纸质版材料及答辩时的陈述,提出问题并让学生回答,同时根据纸质版材料、答辩时的汇报情况以及回答问题的情况统一评分,并给予相应学分奖励.

四、实施效果

北京科技大学经过近几年的不断改革,现已形成独立的实验教学体系,项目来源短缺和经费来源匮乏的问题也得到了很好的解决.实施创新性实验后,安全工程本科专业的学生自主能力得到了增强,动手能力和综合素质得到了提高.2014年,安全工程专业完成了6项本科创新项目,其中一项获校级二等奖,全面推动了安全工程专业大学生创新能力的培养.

[参考文献]

[1]刘碧强,叶勇.基于SRTP的创新性人才培养模式探讨[J].扬州大学学报（高教研究版）,2012（3）：48-53.

[2]聂秋林.环境科学与工程实验教学示范中心建设的探索与实践[J].实验室研究与探,2012（7）：103-105.

[3]芦苇.基于SRTP的大学生科研创新能力培养路径研究[J].黑龙江教育学院学报,2013（11）：11-13.

[4]于晓南,刘燕,杨晓东.从SRTP项目申報的变化思考大学生创新能力培养——以北京林业大学园林学院为例[J].中国林业教育,2012（2）：7-9.

[责任编辑：陈明]

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