井瑞潔,溫 璟,商 凱,于 輝,姚 雷,程媛媛,李慶凱
(山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250100)
關(guān)于創(chuàng)新素養(yǎng), 國際上尚未形成公認(rèn)定義,而像創(chuàng)造性“4P”定義觀點(diǎn)、“4C”層次理論等都指出創(chuàng)新素養(yǎng)有其共同內(nèi)涵。例如創(chuàng)造性的“4P”觀點(diǎn)把創(chuàng)造性分為過程、產(chǎn)品、個人、環(huán)境四個方面,即創(chuàng)新素養(yǎng)不僅限于知識和能力,而是包含技能、態(tài)度、人格等多方面因素。師保國教授曾提出創(chuàng)新素養(yǎng)包括創(chuàng)新品格與創(chuàng)新能力兩大方面,將其定義為創(chuàng)新知識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新態(tài)度或品格等多方面的綜合外在表現(xiàn)。 遵循這一思路,創(chuàng)新素養(yǎng)應(yīng)涵蓋創(chuàng)新意識(創(chuàng)新思維)、創(chuàng)新人格、創(chuàng)新能力等多個方面[1,2]。
學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培育是素質(zhì)教育的具體化和深入化, 必須通過創(chuàng)新教育方式方法來實現(xiàn),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力為基本價值取向,著力研究與解決如何培養(yǎng)與提升學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的問題。習(xí)近平總書記指出,教育“要在增強(qiáng)綜合素質(zhì)上下功夫,教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維”, 這對加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育及實驗教學(xué)改革工作具有重要的指導(dǎo)意義。
美國麻省理工學(xué)院(MIT)成立之初,就確立了理論與實踐相結(jié)合,且致力于研究以應(yīng)用為本的理念,并且于1969 年實施了“本科生研究機(jī)會計劃” 項目, 開創(chuàng)了本科生科研能力培養(yǎng)的先河[3,4]。 之后美國各大高校紛紛建立了本科生科研活動指導(dǎo)機(jī)構(gòu), 大力鼓勵支持本科生參加科研訓(xùn)練。 我國最早實施本科生科研能力培養(yǎng)的是清華大學(xué)的“大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃”。 而后,國內(nèi)的研究型高校相繼開展了類似教學(xué)活動。 2007 年,教育部實施了促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新精神與科研能力培養(yǎng)的“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”,將大學(xué)生創(chuàng)新精神與科研能力培養(yǎng)上升到國家的高度,成為高校教育教學(xué)改革的一個重要方面。
目前國內(nèi)在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面主要存在以下幾種形式:
一是通過鼓勵引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研項目培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。
陳顯平(2022)提出引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目來培養(yǎng)光電工程本科生的創(chuàng)新實踐能力[5];廖小建等(2021)提出鼓勵學(xué)生參與課題研究等活動提升學(xué)生綜合素質(zhì)和科研創(chuàng)新能力[6]。
二是依托學(xué)科競賽、科學(xué)創(chuàng)新類項目促進(jìn)創(chuàng)新能力提升。
錢偉龍等(2022)基于“大創(chuàng)項目”探討了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)模式[7];鐘美等(2022)提出通過學(xué)科競賽提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的策略[8];趙永萍等(2022)提出依托科技創(chuàng)新活動培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的四級組織管理模式[9];方趙嵩等(2022) 分析了學(xué)科競賽對建環(huán)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用[10]。
三是以團(tuán)隊培養(yǎng)、產(chǎn)教融合等方式進(jìn)行創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
《“團(tuán)隊式”培養(yǎng)模式對食品類本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究》中提到,通過研究生帶隊對食品類本科生采用“團(tuán)隊式”培養(yǎng),使本科生的創(chuàng)新能力得到提升(趙慧君,張振東等,2022)[11];馬婷婷(2022) 提出以產(chǎn)教融合促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[12];王國虹(2022)結(jié)合《能力本位教育:地方農(nóng)業(yè)院校的探索與實踐》一書,探討產(chǎn)教融合與農(nóng)業(yè)院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的互動聯(lián)系[13]。
四是高職教育階段、研究生教育階段的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
《基礎(chǔ)、提升、實現(xiàn):當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式建構(gòu)》中提到,應(yīng)從創(chuàng)新教育的教學(xué)理念、教學(xué)范式、教學(xué)評價等環(huán)節(jié)構(gòu)建創(chuàng)新教育的教學(xué)體系, 通過實踐教學(xué)實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的養(yǎng)成(山東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“高職院校藝術(shù)設(shè)計專業(yè)學(xué)生‘三段式’創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究”(YC2019281))(王黎莉, 邱文偉,2022)[14];易菲(2022)指出目前研究生課程教學(xué)與實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)脫節(jié)[15]。
近年來,國內(nèi)在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面針對實驗課程體系、實驗教學(xué)模式也作了系列研究。 楊平等(2013)提出了以生為本,課程的應(yīng)用性放在首位,建立開放、研究探索式的實驗課程體系[16];徐勝臻等(2013)構(gòu)建了立體化有機(jī)實驗課程體系以促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[17];張玉等(2016)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)評價以及實驗教學(xué)條件等方面探討教學(xué)與科研融合視角下的食品專業(yè)實驗課程體系改革[18];于軍等(2016)從醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的角度提出綜合實驗課程體系的構(gòu)建對學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)具有重大意義[19];彭垠婷等(2017)對以培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的實驗課程體系進(jìn)行了探索[20];曹媛等(2017)以重大科研平臺為基礎(chǔ)構(gòu)建出系統(tǒng)層次化實驗課程體系[21];聶三安等(2018)結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)綜合實驗課程的特點(diǎn)探索構(gòu)建綜合性實驗課程新體系[22];康海燕等(2019)以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)對集成電路專業(yè)的實驗教學(xué)體系進(jìn)行了探索[23];王麗華等(2022) 以開設(shè)物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計課程為例, 探討了將創(chuàng)新精神和科研能力元素融入到專業(yè)課程教學(xué)中[24];肖付剛等(2022)通過對食品專業(yè)進(jìn)行一系列改革探索,提升了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[25]。
可以看出,國內(nèi)高校對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)非常重視,但仍有一定局限性:由于多數(shù)情況下依靠學(xué)生在實踐中自行摸索與領(lǐng)悟,導(dǎo)致出現(xiàn)諸如動手操作興趣雖然濃厚但實驗技能基礎(chǔ)非常薄弱,思維雖然活躍但創(chuàng)新、科研思維缺乏等問題。 比如在參與教師科研項目的過程中,由于大多數(shù)情況下學(xué)生只是承擔(dān)某項具體的實驗工作,因此只能接觸到科研項目的局部,而對于科研項目的來源、選題依據(jù)、整體設(shè)計等缺乏全面了解,科研與創(chuàng)新思維沒有得到很好的鍛煉;在開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的過程中,則受限于科研創(chuàng)新素養(yǎng)欠缺,例如缺乏扎實的實驗功底、嚴(yán)密的科研創(chuàng)新思維等,因此難以產(chǎn)出優(yōu)秀的創(chuàng)新性科研成果。
雖然部分學(xué)者以提升創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)對實驗課程體系、 實驗教學(xué)模式進(jìn)行了系列研究,但多是針對某一專業(yè)、某一課程單獨(dú)進(jìn)行研究,且不夠系統(tǒng)。 目前將實驗課程體系與實驗教學(xué)模式相融合進(jìn)行創(chuàng)新素養(yǎng)培育的研究鮮有報道,針對農(nóng)工專業(yè)大類的創(chuàng)新素養(yǎng)人才培養(yǎng)研究則更少。
基于此,為有效促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培育與提升,必須依托于設(shè)計科學(xué)規(guī)范、教學(xué)目標(biāo)明確的系統(tǒng)化的實驗教學(xué)體系。
本文在歸納總結(jié)前人相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,關(guān)注實驗課程體系與創(chuàng)新素養(yǎng)人才培育的深度融合,探索時間空間、實踐內(nèi)容、儀器設(shè)備“三開放”的實驗教學(xué)模式。 實驗課程體系作為人才培養(yǎng)方案的核心,直接關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)與人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升;并且在開放式教學(xué)培養(yǎng)模式下, 不僅可以促進(jìn)理論與實踐有機(jī)融合,提升學(xué)生的實踐操作能力,同時還可以培養(yǎng)學(xué)生的科研與創(chuàng)新思維,提升科研與創(chuàng)新能力。
山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院根植農(nóng)業(yè)教育、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,初步形成了“農(nóng)工融合”的辦學(xué)特色,以開設(shè)實驗課的農(nóng)工科專業(yè)為研究對象,對其實驗課程體系及實驗教學(xué)培養(yǎng)模式進(jìn)行探究。 以創(chuàng)新素養(yǎng)為導(dǎo)向,以實驗項目為基礎(chǔ),按照人才培養(yǎng)方案要求,遵循學(xué)生認(rèn)知與能力培養(yǎng)的規(guī)律,循序漸進(jìn),依托基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗、科研創(chuàng)新性實驗三個層次構(gòu)建實驗課程體系; 依托實驗教學(xué)管理系統(tǒng),通過優(yōu)化實驗教學(xué)指導(dǎo)書、 建設(shè)完善實驗項目庫、創(chuàng)新實驗教學(xué)形式等方式,提出優(yōu)化策略和具體的實施方法, 探索開放式的實驗教學(xué)培養(yǎng)模式。(見圖1)
圖1 建設(shè)框架Fig.1 The framework of construction
一是層次化實驗項目體系建設(shè)(實驗項目建設(shè)與設(shè)置)。
結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求,優(yōu)化實驗課程教學(xué)大綱,科學(xué)合理設(shè)計實驗項目,整合實驗項目資源。注重設(shè)置綜合性、設(shè)計性實驗,增加綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗項目數(shù)量,在實驗內(nèi)容方面注重與教師的科研項目、學(xué)生的科技創(chuàng)新活動、畢業(yè)設(shè)計(論文)及企業(yè)社會需求相結(jié)合,同時結(jié)合人才自主培育的特點(diǎn),設(shè)置部分選做實驗項目,建立基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗、科研創(chuàng)新性實驗相結(jié)合的層次化實驗項目體系。
二是實驗課程體系設(shè)計。
將大學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)培育分為3 個階段:分別為基本素養(yǎng)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。低年級階段(大一、大二):注重培育學(xué)生的基本素養(yǎng),主要包含專業(yè)基礎(chǔ)知識、實驗基本技能等,偏重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)動手能力;中高年級階段(大二、大三):本階段學(xué)生已具備基本素養(yǎng),重點(diǎn)培育學(xué)生的創(chuàng)新思維,以綜合性、設(shè)計性實驗為主,促進(jìn)創(chuàng)新思維的開發(fā)與提升;高年級階段(大三、大四):本階段學(xué)生已經(jīng)初步具備設(shè)計能力,主要培育學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新實踐能力,學(xué)生通過完成具備探索性的實驗, 全面促進(jìn)其創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及創(chuàng)新實踐能力的提升。
三是實驗課程設(shè)置。
以實驗項目為基礎(chǔ),在實驗課程設(shè)置方面分為3 個層次:
第1 層次:面向低年級階段學(xué)生開設(shè)基礎(chǔ)實驗課程,夯實學(xué)生實驗技能基礎(chǔ)。
打破傳統(tǒng)基礎(chǔ)實驗側(cè)重驗證理論知識、實驗技能單一的缺陷,對基礎(chǔ)實驗進(jìn)行改革,以夯實實驗基本技能為目標(biāo),提升規(guī)范化操作實驗項目比例,豐富基礎(chǔ)實驗項目形式,為滿足學(xué)生在高年級科研創(chuàng)新活動中的多樣化實驗技能需求奠定基礎(chǔ)。
比如食品質(zhì)量與安全專業(yè)的實驗課程《食品微生物學(xué)實驗》中共收錄了6 個實驗,包括普通光學(xué)顯微鏡的使用技術(shù)、食品中常見微生物的觀察和識別技術(shù)、微生物的制片、染色、計數(shù)與鏡檢技術(shù)、培養(yǎng)基的制備和滅菌技術(shù)、微生物消長測定技術(shù)等方面的內(nèi)容, 通過本實驗課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生鞏固和加深食品微生物學(xué)的理論知識,熟練掌握研究微生物的基本實驗技能、實驗方法,規(guī)范實驗操作。實驗項目“基于培養(yǎng)介質(zhì)的微生物消長的測定”的引入,可拓寬實驗操作技能的范圍, 初步鍛煉學(xué)生的科學(xué)研究及創(chuàng)新能力;學(xué)生通過觀察不同材料、進(jìn)行各項操作、分析實驗結(jié)果、完成實驗作業(yè)等環(huán)節(jié),進(jìn)一步加強(qiáng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,并提高實驗動手能力。 同時注重培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和良好的實驗習(xí)慣,為今后的學(xué)習(xí)工作夯實基礎(chǔ)。
第2 層次:面向中高年級階段學(xué)生開設(shè)綜合設(shè)計類實驗課程,強(qiáng)化培育學(xué)生創(chuàng)新思維。
創(chuàng)新思維是推動科學(xué)研究的動力,科學(xué)研究的過程就是科研創(chuàng)新的過程,而科學(xué)研究中的核心階段就是研究方案的設(shè)計,在方案設(shè)計過程中可以很好地鍛煉學(xué)生的聯(lián)想思維、 發(fā)散思維、綜合思維、批判思維、逆向思維等創(chuàng)新思維,因此針對有一定專業(yè)知識基礎(chǔ)的學(xué)生,以綜合性、設(shè)計性強(qiáng)的實驗項目為主要實驗教學(xué)形式,在實驗教學(xué)內(nèi)容方面適當(dāng)融入本專業(yè)的科研成果,加大科研成果轉(zhuǎn)化為實驗和實踐活動的力度,可有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。
比如食品科學(xué)與工程專業(yè)的《食品微生物檢驗A》課程收錄了2 個實驗,包括食品樣品的采集、處理及大腸菌群的檢驗和食品中金黃色葡萄球菌的檢驗, 兩個實驗均為綜合設(shè)計性實驗,通過該實驗,學(xué)生能夠針對某一食品查找、解讀國標(biāo), 選擇所需檢測的微生物指標(biāo)并進(jìn)行實驗設(shè)計,掌握相應(yīng)的樣品處理方法和檢驗方法,能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄、處理和結(jié)果報告,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及良好的團(tuán)隊協(xié)作能力,提高學(xué)生實驗設(shè)計能力及科研邏輯創(chuàng)新思維能力。
第3 層次:面向高年級階段學(xué)生開設(shè)科研創(chuàng)新性(綜合探索性)實驗課程,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新實踐能力的提升。
針對具備一定專業(yè)素養(yǎng)及科研設(shè)計能力的高年級學(xué)生,開設(shè)由學(xué)生自主選題、自主設(shè)計、自主實施完成的科研創(chuàng)新性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新實踐能力。 科研元素貫穿于整個實驗過程,學(xué)生可以具備的科研基本素養(yǎng)、創(chuàng)新思維為基礎(chǔ)進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新實踐。
比如農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新實驗中心開設(shè)的《設(shè)施蔬菜栽培學(xué)實驗》——設(shè)施黃瓜品種比較實驗計劃制定、實施、測產(chǎn)評價,《茶樹栽培技術(shù)》——茶樹短穗扦插穴盤工廠化育苗技術(shù);基礎(chǔ)獸醫(yī)實驗室開設(shè)的《基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)實驗》——未知抗菌藥物對大腸桿菌體外抗菌活性的測定;植物生理學(xué)實驗室開設(shè)的《植物與植物生理實驗》——鹽脅迫對種子發(fā)芽率的影響,《工廠化育苗原理與技術(shù)》——蔬菜嫁接育苗技術(shù);植物病蟲害標(biāo)本館開設(shè)的《園林植物組織培養(yǎng)》——組培苗的增殖與生根培養(yǎng);畜產(chǎn)加工實驗室開設(shè)的《食品生物化學(xué)A 實驗》——唾液淀粉酶活性的影響因素; 食品科學(xué)與工程專業(yè)的《食品營養(yǎng)學(xué)課程設(shè)計》——膳食營養(yǎng)素需要量的確定及膳食調(diào)查等實驗課程,以研究設(shè)計為主要內(nèi)容,在實驗開展過程中教師會給予學(xué)生足夠的發(fā)揮空間, 結(jié)合科研項目、科技前沿、社會需求等設(shè)定選題,讓學(xué)生圍繞選題查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料,自擬實驗題目,設(shè)計實驗方案,明確實驗?zāi)康?,根?jù)方案進(jìn)行實驗儀器、實驗藥品、耗材等的選擇,實驗分組及任務(wù)分工、不同實驗階段的安排等,對科研創(chuàng)新思維的提升起到很好的鍛煉作用。
以3 個層次實驗課程為主體,構(gòu)建符合創(chuàng)新能力發(fā)展規(guī)律的實驗課程體系,現(xiàn)以食品科學(xué)與工程專業(yè)的實驗課程體系設(shè)置為例,具體見圖2。
圖2 基于創(chuàng)新能力發(fā)展規(guī)律的實驗課程體系(食品科學(xué)與工程專業(yè))Fig.2 The experimental curriculum system that conforms to the development law of innovative literacy of college students (Food science and engineering)
圖3 實驗課程支撐資料Fig.3 The Supporting datas of experimental courses
圖4 實驗項目支撐資料Fig.4 The Supporting datas of experimental projects
圖5 動態(tài)實驗項目基本庫Fig.5 Dynamic library of experiment projects
圖6 基于實驗項目的多維度實驗課表Fig.6 Multi-dimensional experimental class schedules based on experimental projects
圖7 實驗運(yùn)行監(jiān)控——實驗完成進(jìn)度Fig.7 Experiment operation monitoring - experiment completion progress
圖8 實驗室與實驗教學(xué)綜合服務(wù)平臺Fig.8 Integrated service platform of laboratory and experiment teaching
一是在課堂實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力。
課堂實驗教學(xué)是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)性訓(xùn)練的中心環(huán)節(jié),在實驗課程體系的基礎(chǔ)上,通過教學(xué)活動鍛煉學(xué)生的基本技能與創(chuàng)新實踐能力,讓學(xué)生學(xué)會各種創(chuàng)新實踐與研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。
(1)采用多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。堅持以學(xué)生為中心,以師生互動、生生互動為原則,針對不同類型的實驗課程,分別采用講授、啟發(fā)研討、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動、演示參觀、虛擬仿真、線上線下混合教學(xué)等多種教學(xué)方法開展實驗教學(xué)。
(2)在實驗教學(xué)開展中,注重突出學(xué)生的主體地位,教師主要是對實驗過程進(jìn)行指導(dǎo),同時加強(qiáng)對課前、課中、課后三個階段學(xué)習(xí)過程的管理,以此提升學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐能力。
二是優(yōu)化實驗教學(xué)評價模式,在評價標(biāo)準(zhǔn)中突出創(chuàng)新。
教師對學(xué)生的評價注重多元化,綜合課堂表現(xiàn)、專業(yè)素質(zhì)、實踐能力及實驗操作的創(chuàng)新性等給予恰當(dāng)評價。尤其是針對學(xué)生實驗過程中表現(xiàn)出的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維,教師應(yīng)及時肯定,并引導(dǎo)協(xié)助其發(fā)展。
2022 年10 月,依據(jù)中共中央、國務(wù)院《深化新時代教育評價改革總體方案》 和山東省教育廳 《關(guān)于推動課堂教學(xué)改革全面提高普通本科高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的通知》(魯高教字〔2022〕4號)等文件精神,學(xué)校制定了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)業(yè)評價改革的實施方案》, 通過本方案實施,進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)習(xí)過程管理, 提高了創(chuàng)新素養(yǎng)人才培養(yǎng)質(zhì)量。
在教學(xué)評價過程中, 進(jìn)一步強(qiáng)化過程管理,推行全過程學(xué)業(yè)評價,優(yōu)化“非標(biāo)準(zhǔn)答案”考核方式,實現(xiàn)從“考核知識為主”向“能力和知識并重”轉(zhuǎn)變,科學(xué)合理測評學(xué)生學(xué)習(xí)效果。 評分標(biāo)準(zhǔn)向引導(dǎo)獨(dú)立思考和創(chuàng)新轉(zhuǎn)變, 考核中加強(qiáng) “應(yīng)用型”、“開放型”、“創(chuàng)新型”命題比例,主觀題的評分標(biāo)準(zhǔn)有彈性,允許有不同見解的答案,考核時關(guān)注答題的思維過程。將獨(dú)立思考和創(chuàng)新因素作為重要的評分標(biāo)準(zhǔn),對學(xué)生具有創(chuàng)新的、探討性的觀點(diǎn)給予充分肯定?,F(xiàn)以《食品微生物學(xué)實驗》課程考核方式為例,具體見表1。
表1 《食品微生物學(xué)實驗》課程考核實施方案Table 1 The implementation plan of "Food Microbiology Experiment" course assessment
三是開放實驗教學(xué)場所。
學(xué)校正式建制的各類教學(xué)科研實驗室,在完成正常教學(xué)與科研任務(wù)的前提下,充分利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備、實驗室環(huán)境條件等教學(xué)資源對學(xué)生開放。在課余時間有針對性地對學(xué)生進(jìn)行開放和指導(dǎo),作為計劃內(nèi)實驗教學(xué)的一種有效的補(bǔ)充和延伸。
(1)學(xué)校有計劃地遴選開放實驗項目。
(2)大創(chuàng)項目,學(xué)科競賽,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,畢業(yè)論文(設(shè)計)。
(3)支持本科生參與科研活動,早進(jìn)團(tuán)隊,早進(jìn)課題組,早進(jìn)實驗室。
突破課堂實驗教學(xué)學(xué)時的限制,以及學(xué)生能力間的差異,為學(xué)生提供實踐鍛煉和自主發(fā)展空間,提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
實驗教學(xué)管理系統(tǒng)以實驗項目為主線,以“教師—學(xué)生—實驗室”為主體,緊密貫穿實驗教學(xué)體系、實驗教學(xué)準(zhǔn)備、實驗教學(xué)過程、實驗教學(xué)質(zhì)量等各教學(xué)環(huán)節(jié), 體現(xiàn)出實驗教學(xué)的動態(tài)性、層遞性和系統(tǒng)性,形成一體化的實驗教學(xué)管理體系。
一是建設(shè)完善實驗項目庫,規(guī)范實驗項目管理。
(1)根據(jù)人才培養(yǎng)方案制定實驗教學(xué)大綱,根據(jù)人才培養(yǎng)需要和實驗室實際情況,科學(xué)合理設(shè)計實驗項目,做到“十明確”:明確教學(xué)目標(biāo),明確實驗原理, 明確實驗內(nèi)容,明確方法步驟,明確實現(xiàn)條件,明確所需耗材,明確實驗分組, 明確學(xué)生作業(yè),明確考核要求,明確考核標(biāo)準(zhǔn)。
(2)規(guī)范實驗項目審核程序, 組織校外專家對實驗項目合理性(重點(diǎn)對綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性項目)進(jìn)行審核、論證。 按照課程負(fù)責(zé)人提出方案、編訂實驗教學(xué)大綱、 組織專家對實驗項目合理性進(jìn)行審核、論證、提交開課學(xué)院(教研室)審查批準(zhǔn)、報教務(wù)處備案的程序進(jìn)行實驗項目審核。
(3)以實驗項目為基礎(chǔ),認(rèn)真編制《實驗(實訓(xùn))指導(dǎo)書》。
(4)教學(xué)主管部門依托實驗教學(xué)管理系統(tǒng),建設(shè)完善實驗項目庫,實施動態(tài)管理。
依托實驗教學(xué)管理系統(tǒng), 以實驗課程為單位,建設(shè)實驗教學(xué)大綱、實驗(實訓(xùn))指導(dǎo)書等學(xué)習(xí)資料。
依托實驗教學(xué)管理系統(tǒng), 以實驗項目為單位,建設(shè)該實驗項目開出所需設(shè)備、耗材、房間等資料。
以實驗項目為主線,形成動態(tài)實驗項目庫。
二是加強(qiáng)實驗教學(xué)過程建設(shè), 規(guī)范過程管理, 規(guī)范實驗項目開出, 切實保證實驗教學(xué)質(zhì)量。
(1)嚴(yán)格按照實驗教學(xué)大綱, 開足實驗項目。
多維度實驗課表中可體現(xiàn)出實驗項目名稱、 授課教師、授課時間、授課地點(diǎn)、選課學(xué)生詳情等信息, 實現(xiàn)實驗教學(xué)的精細(xì)化管理。
通過實驗運(yùn)行監(jiān)控的實驗完成進(jìn)度情況, 可顯示所有排課模式的實驗任務(wù)完成情況: 排課比例的統(tǒng)計規(guī)則是任務(wù)下每個學(xué)生安排的實驗項目與學(xué)生之和等于實驗任務(wù)學(xué)時,此時為100%,一般不到100%的原因是有學(xué)生少安排或未安排實驗, 或?qū)嶒烅椖堪才艑W(xué)時之和不足教學(xué)任務(wù)學(xué)時, 認(rèn)為實驗開設(shè)不足。
(2)規(guī)范實驗準(zhǔn)備、實驗指導(dǎo)、實驗報告、實驗考核各環(huán)節(jié),保證實驗項目規(guī)范開出。
①做好實驗教學(xué)準(zhǔn)備:教務(wù)處等教學(xué)主管部門設(shè)置教學(xué)任務(wù),教師基于實驗課程選擇教學(xué)大綱、 實驗指導(dǎo)書和實驗項目, 并基于實驗項目進(jìn)行實驗排課、實驗分組等;
②規(guī)范實驗教學(xué)過程: 教師進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)管理、 學(xué)生簽到管理、實驗過程指導(dǎo)、實驗報告批閱和實驗成績管理等;
③保證實驗教學(xué)質(zhì)量: 教學(xué)主管部門及二級學(xué)院教學(xué)實驗中心對實驗完成進(jìn)度、選課完成情況、成績錄入情況進(jìn)行監(jiān)控, 管理系統(tǒng)統(tǒng)計匯總項目開出率、 實驗室使用率等實驗教學(xué)有關(guān)數(shù)據(jù)。
(3)認(rèn)真及時做好實驗教學(xué)資料歸檔。
三是與實驗室開放管理系統(tǒng)、 大型儀器設(shè)備共享平臺結(jié)合,做到時間空間、實踐內(nèi)容、儀器設(shè)備“三開放”,形成開放式實驗教學(xué)培養(yǎng)模式。
(1)依托實驗室開放管理系統(tǒng)及實驗室開放管理辦法,實行開放實驗項目立項制—實驗場所預(yù)約制—學(xué)生“第二課堂”積分制,激勵教師、學(xué)生積極參與實驗室開放,形成開放式實驗教學(xué)的有效補(bǔ)充。
(2)依托大型儀器設(shè)備共享平臺及大型儀器設(shè)備開放共享管理辦法, 實行實驗預(yù)約制-專人負(fù)責(zé)制-科研教學(xué)共享制, 既實現(xiàn)了大型儀器設(shè)備的正常運(yùn)行與高效利用,又鍛煉提升了學(xué)生應(yīng)用儀器設(shè)備開展實驗的創(chuàng)新能力與操作能力。
通過多年的探索與實踐,學(xué)校農(nóng)工類專業(yè)初步形成了層次清晰的開放式實驗教學(xué)模式。目前全校有47 個實驗室(建制實驗室)對外開放,近2年教師、學(xué)生申報開放實驗項目數(shù)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目數(shù)、自主預(yù)約開放實驗室人次數(shù)、大型儀器設(shè)備共享率逐年遞增。2022 年、2023 年大學(xué)生申報校級創(chuàng)新項目累計134 項、創(chuàng)業(yè)項目累計34 項,2023 年校級大學(xué)生科技創(chuàng)新重點(diǎn)項目立項37 項,舉辦2023 年第十屆山東省大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽校賽并評選出102 項項目參加省賽;2023 年, 學(xué)校大型儀器設(shè)備校內(nèi)共享學(xué)時達(dá)6831.2h。
通過實驗課程體系與實驗教學(xué)模式的改革,學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力得到明顯提升。通過調(diào)查,62.7%的學(xué)生表示通過該實驗課程體系提升了學(xué)習(xí)興趣,68%的學(xué)生表示該教學(xué)模式提升了自主學(xué)習(xí)能力,83%的學(xué)生表示提升了實驗操作技能,75%的學(xué)生表示提升了對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力,72.4%的學(xué)生表示提升了創(chuàng)新思維與創(chuàng)新實踐能力,77%的學(xué)生表示提升了團(tuán)隊合作能力。
本文主要從實驗課程體系、 實驗項目體系、實驗教學(xué)創(chuàng)新形式、開放實驗教學(xué)場所、實驗教學(xué)信息化管理平臺五個方面,深入探索了創(chuàng)新素養(yǎng)培育為導(dǎo)向的實驗課程體系及開放式教學(xué)模式。 通過實驗教學(xué)改革,學(xué)生不僅能夠系統(tǒng)掌握專業(yè)知識與技能, 而且創(chuàng)新能力得到有效提升,可以更好地滿足國家、社會與企業(yè)需求。 我們將繼續(xù)探索并不斷完善實驗課程體系與開放式教學(xué)模式,推動應(yīng)用型創(chuàng)新人才的自主培育, 以期對其他地方院校的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革提供借鑒。