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基于卓越工程师培养的创新实验教学研究——以基础化学实验为例

来源: 代写收集 时间: 04-21 阅读:
目前的基础化学实验课程的编制是按严格的学科知识为导向的,主要作用是让学生掌握专业知识、培养学生缜密的科学思维和掌握科学研究的基本方法。在课程的设置方面还存在着知识传授和能力培养之间不能兼顾的矛盾。“卓越工程师计划”(以下简称“卓越计划”)面对的是特定的学生群体,他们的教育目标、培养方式、教育内容和普通大学生都有明显的区别。因此,“卓越计划”的实施必须突破以往偏重学术科研的教育理念,把培养卓越工程师作为高等工程教育改革的重要举措,以满足社会经济转型和发展的需要。正如航空工程的先驱者,美国加州理工学院的冯.卡门教授所说“科学家研究已有的世界,工程师创造未有的世界”。 卓越工程师将在未来社会的发展中发挥着极其重要的作用。然而,因此,工程能力培养的缺失在基础化学实验课程教学中显得更为突出。“卓越计划”要求基础化学实验教学发现存在的问题并剖析原因,提出可行的改革措施。因此,本研究在对“卓越计划”培养对象充分认识的基础上,依据湖南工程学院的办学实际,结合基础化学实验课程的特点和现状,探索基于卓越工程师培养的基础化学实验教学模式创新研究与实践。
一、基础化学创新实验教学模式的构建
人们在感知世界的方式、记忆类型以及思维的主要特征等方面各有不同,在环境、生活经验和以前各阶段学习效果等的影响下,学生个体之间也有一定程度的差别。因此,应当对学生实施有区别的教学,使全体学生都能得到最大程度的发展。 此项研究以尊重学生“个性化”发展为指导思想,以具有创新意识和实践能力的卓越工程师素质和能力培养为主要目标,提出了“个性化、两结合、三阶段、多方法”本科卓越人才基础化学创新实验教学模式。
(一)基础化学实验教学改革的指导思想 以尊重学生“个性化”发展为指导思想。“个性化”是指尊重学生的主体地位,重视学生个性的发展,对学生进行个性化教学。实行“个性化”教学的前提是根据每个学生的特点,使课程设置更富弹性,以增加学生的选择性。学生根据自己的兴趣爱好和能力大小选择实验项目,对于能力较差的学生可以选择难度较低的项目,但是必须完成大纲规定的实验内容。对于能力较强又有兴趣的学生可选择难度较大的项目,还可超额完成任务。这样,每个学生都能获得自己最大限度的发展,而且还有利于优秀人才的选拔。
(二)落实“两结合”,创新实验方式和实验选题 “两结合”是指校企结合和课内外结合,每个学生都配备有校内导师和企业导师。即打破学校和企业的界限,打通课堂内和课堂外的界限,给学生提供正式的和非正式的教育环境,培养学生工程实践和创新能力。首先,在实验方式上,实施开放型实验教学。开放型实验教学不仅指实验时间、实验室及实验设备的开放,更重要的是要做到实验内容上的开放,这是一种以学生为主体、教师为主导的实验教学模式,给与学生选择实验内容和实验方案的空间。实验教学内容包括有必做和选做两部分。必做部分主要是一些基础验证性和综合性的实验,要求每个学生必做;选做部分包括设计性的实验,对于基础好、能力较强的同学可在完成必做内容的基础上选做其感兴趣的内容。这种实验教学模式允许学生从失败中学习,通过重复实验达到教学的目标。该模式有利于对学生因材施教,有利于学生的个性发展,也有利于刺激学生的求知和探索的欲望。 但是该模式增大了教师的实验指导工作量、仪器设备的损耗。因此,除了要求实验教师具有爱岗敬业,不计报酬的精神,还要根据实际情况,制定开放型实验教学各环节的科学化管理措施,保证开放型实验教学的顺利进行。其次,在实验选题上,落实校企合作机制。让学生参与实践活动,学生的部分实验项目来源于企业和社会的生产实际。如:在无机化学实验内容增加织物前处理,使学生掌握酸碱平衡和氧化还原平衡的知识;分析实验内容增加植物纤维酸碱度的测定;物理化学实验内容增加测定染料进入织物纤维后的相关热力学物理量的变化;有机化学中重氮化反应实验设计成直接染料的合成,使实验教学具有代表性和方向性,让学生在学习知识的过程中,通过反复实践,将知识转化为能力和素质。有别于课堂上分门别类的理论性教学,也有别于实验室里的验证性实验教学。 同时,建立“课外学分”制度。鼓励大学生参加一系列的课外科技活动和社会实践项目,如参加大学生科技创新课题的研究、参加教师的科研活动、社会实践活动、企业项目设计与实施的全过程,接受新产品的开发和工艺设计、产品性能检测、生产技术管理等方面的训练等。“课外学分”可以开阔学生的视野,培养学生良好的创新、质量、环保、安全与市场服务意识。
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