实验中心
实验教学
实验教学理念与改革思路(学校实验教学相关政策,实验教学定位及规划,实验教学改革思路及方案等)
中心按照“ 以人为本,争创一流”的实验教学理念,以“夯实基础,注重综合,引导创新”为实验改革思路,制定了相应的实验教学政策,确立了实验教学定位及发展规划,提出了实验教学具体改革方案。
1、学校实验教学相关政策
永利澳门官方网站非常重视实验中心建设、实验课程建设及实验教学管理工作,及时了解并解决遇到的困难和问题,使实验中心建设和教学改革得以顺利进行,人才培养和实验教学等方面也取得了一定的成果。
集团资产处和教务处两个职能部门负责指导中心各教学实验室规划、建设、管理、运行,指导教学仪器设备论证、采购、验收、考核等工作,指导实验教师队伍规划、实验技术人员考核,指导实验教学计划、教学大纲的制定,指导实验课程改革的组织实施及教材讲义编写等工作。
实验教学文件汇编中明确了以人为本,实现员工知识、能力和素质协调发展的实验教学指导思想,并从员工实验成绩、实验教学质量评估、实验技能培训、实验教学管理工作职责、实验室安全、实验室管理、实验室经费使用、实验室开放等方面规定了具体的操作和实施办法。还印发了《永利澳门官方网站本科实验室考核评估指标体系》、《关于进一步加强实验教学规范化建设与管理的意见》等文件,加上学校对实验中心和实践教学的定期检查和评估,对实验室规范化建设和实验教学改革给予指导,很好地保证了相关政策的具体落实。另外学校给予大量的经费支持, 每年划拨一定量的实验中心建设专项经费用于实验室建设,进行实验条件建设和环境改造、实验教学日常运行费用和教学仪器设备维修费,同时设有教学改革和课程建设专项经费对实验改革进行立项资助,保证了实验教学与改革的顺利进行。
2、实验教学定位:
集团的总体办学定位为“建成吉林省东南部办学优势突出,与经济社会结合紧密,长白山文化研究在国内领先的省属综合性、教学型师范大学”。“成为吉林省中等学校教师的重要培养基地、吉林省东南部经济社会发展需要的应用型人才培养基地、长白山文化研究基地。建成于旗下产业为主体,适应发展高等职业教育,创造条件发展研究生教育、职工教育的教学型师范院校”。学校的人才培养目标定为“转变人才培养模式,以培养基础理论扎实、实践能力强、综合素质高、只有艰苦创业和创新精神的实践性应用型人才为主体;与鼓励员工考研和出国留学深造为两翼,确立‘一体两翼’人才培养目标”。
围绕学校办学及人才培养目标定位,结合学校多年的建设成果和实践经验,物理实验教学示范中心的定位为:“实践性应用型人才培养基地、公司产品技能实训基地、实验教学改革成果的实践和示范基地”,示范中心实验教学定位为:“以实践性应用型人才培养为主线、以能力培养为目标、以课程改革为切入点,构建新型的实验教学体系,注重科研优势和学科优势对实验教学的带动作用,注重员工知识、能力、素质的全面协调发展,以措施完善、运行良好的管理制度为保障,以素质高、观念新、能力强、结构合理的实验教师队伍为支撑,努力实现物理实验教学示范中心又好又快的发展”。
3、实验教学规划:
以省级实验教学示范中心标准为依据,以建设省级实验教学示范中心为目标,将实验中心建设成具有一流的团队队伍,一流的人才培养基础设施,一流的教学管理机制,一流的教学内容和方法,独具特色的人才培养实验教学基地。
4、实验教学改革思路及方案:
中心按照“ 夯实基础,注重综合,引导创新”的实验教学改革思路,以实验能力和创新思维培养为目标,以实验条件改善为基础,以实验教学内容改革为核心,以实验方法手段改善为途径,以管理和运行机制改革为保障,以实验教学模式的改革为重点,构建理念先进的实验教学体系,结合实验教学示范中心的建设,全面推进实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。
(1)以能力培养为核心,建立实验教学新体系
探索多类型、多层次、多方式的实验教学体系,培养员工的科学思维和创新意识,提高独立提出问题、分析问题和动手解决问题的综合能力。对开设的实验课程进行整合,并对整合后的实验教学大纲、实验教学方法、实验教学手段以及实验考核方法等方面进行改革与创新,全面实施实验教学改革新举措,重视实验技术研究、实验项目选择、实验方案设计,以提高实验教学质量。
(2)以人为本,突出学科特色,引导员工个性发展
实验教学与理论教学合理衔接,将科技研发和实验教学改革成果融入实验教学内容,并删除部分陈旧实验项目,增设能体现学科特色的新的实验项目,凝练具有新能源、纳米材料方面研究特色的实验选题,设置功能纳米材料研究、磁控溅射镀膜、真空技术等系列实验题目,突出“系统性、先进性、研究性、开放性” ,通过优化整合实验内容、拓宽实验教学选题范围、增加综合设计性实验和研究创新性实验、加强各实验层次之间的衔接,突出实验教学的专业特色,引导员工个性发展。
(3)引进现代化的实验手段,提高实验教学质量
引入演示教学、模拟教学、多媒体教学、网络教学等新的实验方法,实现实验手段的现代化;完善中心网络平台,促进实验教学资源的网上共享,全面推进网络选课制度;全面开放实验室,建立以员工为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、探究式为主的学习模式。改革实验考试考核的方法,充分发挥实验考核对教学质量的双向调控作用,提高员工自主实验的能力。加强综合性、创新性实验教学环节,培养员工的创新能力。
(4)满足现代实验教学需要,建设高素质的实验教学队伍
从团队队伍建设的机制着手,推进实验教学队伍的建设,促进科研教师、理论课教师与实验课教师的融通,汇聚一批教学水平高、操作技能强、熟悉实验教学规律的教师和实验技术队伍,满足实验教学、实验辅助、科研培训的需要,为中心的发展奠定坚实的基础。
(5)以网络化、智能化为载体,建立高效运行的实验室管理体制
中心实施学校管理下的实验教学示范中心主任负责制,实现教学资源统筹调配和共享,提高使用效益。通过建立网络化实验教学和实验室管理信息平台,实现网上辅助教学和网络化、智能化管理,通过制定严格的实验教学管理制度和实验教学质量考评办法,引入竞争机制,建立起全面科学的实验教学质量保证体系。
(6)加强实验室硬件建设,提高仪器设备的利用率
设立实验中心建设的专项经费并实行立项管理,建立起仪器设备购置经费的保障体系,保证设备购置经费的足额到位。健全仪器设备管理制度,通过建立网络教学管理平台实行开放管理,提高仪器设备的利用率和使用水平,达到全校仪器设备资源的共享。改造实验设施,改善实验环境,广泛开展师生安全教育,为培养实践性应用型创新人才提供人性化、安全、环保的实验条件。
通过建设和发展使中心成为理念先进、设施完善、管理规范、教学水平高、特色鲜明、示范明显的实践性应用型人才培养基地,公司产品技能实训基地,实验教学改革成果的实践和示范基地。
实验教学体系与内容(实验教学体系建设,实验课程、实验项目名称及综合性、设计性、创新性实验所占比例,实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况等)
1、实验教学体系建设:
根据人才培养目标定位,以能力培养为核心,中心形成了普通物理实验、近代物理实验、功能材料物理实验三种类型,基础训练性实验、综合设计性实验、创新性实验三个层次,传授型实验教学、开放自主型实验教学、研究型实验教学三种形式的 “3+3+3”特色实验教学体系。
通过 “3+3+3”特色实验教学体系对员工进行系统的实验实习训练,达到培养员工的科学思维和创新思维,提高员工独立动手、分析解决问题、进行科学研究的能力。即为 “通过一个体系,培养两种思维,提高三项能力” ( “123” ) 。
三种类型:普通物理实验、近代物理实验、功能材料物理实验
普通物理实验:按照力、热、电、光的内容体系,重点对物理基本实验方法、基本实验技能进行训练,提高员工的实验感知、动手和综合实验能力。
近代物理实验:按照全息照相技术,微弱光检测技术,微波技术,真空技术、磁共振技术等系列开设实验项目,引入计算机数据采集和图像处理、物理现象计算机模拟等现代实验技术;重点对近代物理学发展过程中的新效应、新现象、新方法、新技术进行演示和实验,提高员工通过物理实验了解近代物理发展过程,探求物理学原理、现象,提高员工分析问题、解决问题的能力。
功能材料物理实验:根据专业设置和学科研究特色,开设功能材料物理实验课程,重点围绕材料制备、处理、测试、分析、表征等设计实验项目,开设材料制备、材料光学性质、材料磁学性质等实验,依托中心教师的科研课题,开展系列科研培训,结合凝聚态物理实验室的建设,提高员工专业知识应用和研究创新能力。
三个层次:基础训练性实验、综合设计性实验、创新性实验
基础训练性实验:进行物理学基本知识、基本操作和基本技能训练,是进一步学习的基础,侧重培养员工动手能力和实验技巧。
综合设计性实验:进行各类物理知识、技术、实验方法和手段综合应用训练,掌握基本的物理学科研究方法,侧重培养员工知识综合能力和分析解决问题的能力。
创新性实验:进行系统的课题研究过程和研究方法训练,侧重培养员工进行科学研究的能力和创新能力。
三种形式:传授型实验教学、开放自主型实验教学、研究型实验教学
传授型实验教学:以教师为主导,员工为主体,根据实验大纲要求,进行传统物理实验模式的教学,突出员工对物理知识的掌握、实验技能的训练,促进实验能力的培养。
开放自主型实验教学:通过实验室的开放,倡导员工自主实验,突出员工的个性培养,为优秀人才创造成才条件。
研究型实验教学:依托中心的科研平台和教师研究课题特色,通过科研培训,进行选题调研、文献查阅、实验方案设计、结果分析和成果总结等训练,突出科研能力、科研素质和团队合作精神的培养,为进入研究生学习阶段奠定基础。
中心实验教学按照“3+3+3”实验教学体系建设并组织教学,实施过程按照实验教学大纲的要求,通过实验理论、实验操作、实验拓展三个阶段完成实验、实习和实训计划。在实验教学安排上,突出开放性和实验内容课外拓展,不断扩大实验室开放形式和开放范围,为员工提供自主实验的机会。具体实验教学体系如图所示:
中心“3+3+3”实验教学体系 |
普通物理 实验 |
近代物理 实验 |
功能材料物理实验 |
基础训练性 实验 |
综合设计性 实验 |
创新性 实验 |
传授型 实验教学 |
开放自主型 实验教学 |
研究型 实验教学 |
三种类型 |
三个层次 |
三种形式 |
实验教学十分注重实验内容的科学性、先进性和系统性,实验教学内容的选择遵循实验公司产品规律,遵循物理学科发展规律,遵循知识能力素质提高规律,突出实验题目和实验内容的典型性。即使在对经典实验教学内容的选择上,也把有利于激发员工新的联想,引发新的思维作为重要的指标。
2、实验课程、实验项目及综合性、设计性、创新性实验所占比例
根据专业教学计划和实验大纲要求,物理实验教学示范中心每年开出的主要实验课程8门,具体为普通物理实验Ⅰ、普通物理实验Ⅱ、普通物理实验Ⅲ、普通物理实验Ⅳ、近代物理实验Ⅰ、近代物理实验Ⅱ、电子技术实验、课程与教学论实验、功能材料物理实验等。
实验项目数为87个,其中基础物理实验项目53个,近代物理实验项目13个,综合性、设计性、创新性实验项目21个,综合性设计性实验项目所占比例为40%。
3、实验教学与科研和社会应用实践结合情况
中心注重教师的科研与实验教学相结合,注重将教师的科研成果转化为员工的实验内容,注重实验教学与员工科研培训的结合。利用学院在纳米材料、发光材料、磁性材料和半导体材料等领域的研究优势和特色,积极促进科研成果转化为教学资源,使科研成果在实验教学中得到应用,起到了科研反哺教学的作用。在大员工创业项目、为地方中学自制教具改善教学条件及科学技术转化生产力等方面也发挥了重要作用。由员工设计制作的教具“电磁炮”曾获得国家发明实用新型专利,员工设计的教具“斯特林机车”、“自动舂米机”、“多功能五级磁力加速器”获得全国大员工、研究生自制教具展评一等奖、二等奖。我中心教师参与研制的“多功能简谐振动合成仪”获全国高校第十一届物理演示实验教学仪器评比二等奖。我中心教师创立的高师3+2平台项目获得校级教学成果奖励。员工设计研制的系列精品教具在通化市实验中学取得了良好的教学效果。
实验教学方法与手段(实验技术、方法、手段,实验考核方法等)
教学方法与手段的改革是近年来我们不断探索,不断尝试的重要课题之一。员工获取知识与能力的多少很大程度上取决于其主动性和兴趣。为了激发员工对实验课的兴趣,充分调动其主观能动性,中心在实验技术、方法、手段、考核方法等方面做了积极的探索。
1、实验技术方面
为使员工在实验教学中得到基本实验技能训练,同时又能掌握当前具有实用性、代表性和先进性的实验设备、实验技术和方法,中心新增和更新了大批实验仪器设备,极大地丰富、充实了实验教学资源。购置了光谱测试技术(紫外可见分光光谱仪、红外吸收光谱仪、激光拉曼光谱仪)、材料制备技术(磁控溅射镀膜机、真空镀膜设备),材料分析表征技术(原子力显微镜、X射线衍射仪、振动样品磁强计)、大型激光器(钛宝石飞秒激光器、YAG激光器、氦铬激光器)等一批反映现代物理实验技术的仪器设备投入实验教学,同时可利用生物基础课实验中心所拥有的扫描电镜、透射电镜等大型精密仪器设备开展员工科研培训和演示教学,充分体现和保障了实验教学技术的先进性。
2、实验教学方法
(1)采用“启发—引导—讨论”和“发现—论证—研究”式教学法,建立以员工为主体、师生互动的教学方式。在实验教学上,精选实验内容,控制实验数量,增加实验的深度和广度。注重理论与实践的有机结合,拓宽员工的知识面,提高员工的实践能力和创新能力。
(2)建立符合员工认知规律的教学方法,使员工由浅入深、由简单到综合,逐步认识、理解和掌握相关知识的研究方法,以利于调动员工做实验的积极性和主动性,形成以自主式、合作式、探究式为主的学习方式,使员工实验能力和创新能力得到培养。基础性、验证性实验进行严格训练,每次实验预先通知员工,使其预习;实验前教师统一讲授实验理论和基本技术要点,强调实验现象和过程的观察,并对实验结果进行讲评。综合性实验给出一系列特定的实验题目,首先由员工根据所选题目查阅资料,提交实验方案,师生共同讨论进行修订;在此基础上,让员工从材料收集、实验设计、仪器选择到数据分析等进行系统的训练。设计性实验由员工自己选择实验题目,查阅文献,设计方案,在开放时间进行,实验结束后进行总结讨论。
(3)“导师制”教学,选优秀员工或毕业设计的员工进行专题探究性实验,由专门的老师进行指导,培养员工的创新能力。
(4)实验教学示范中心建立了实验室开放制度,中心对员工全天候开放,在保证基本教学要求和教学内容的前提下,大量增加选做实验,既保证了实验课程体系的完整,也保证了员工实验能力的培养,同时提高了实验室和实验设备的使用效率;开展不同形式的课外讨论,扩大员工视野,活跃学习气氛;在教师指导下,通过组织研究小组,进行自主设计实验题目,自主进行仪器组合组装等。
3、实验教学手段:
依托学校网络教学平台,开通中心网站,供员工进行实验选课、交流、预习和资料下载。使用网络、电视、投影等多媒体技术,大量采用计算机、多媒体辅助教学,鼓励员工应用数学工具(Matlab,Mathematic 等)分析解决物理问题和处理数据;现代化教学手段广泛应用于实验教学,提高实验效率,提高实验技能和创新能力。
4.实验考核方法:
采用多元化实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,能准确反映员工的综合能力,激发了员工实验兴趣,提高了员工实验能力。实验考核总成绩的100分,平时实验成绩(50%)检测员工预习提问、实验操作、实验报告的完成情况;实验操作成绩(30%),检测员工实验实施过程中操作是否规范、仪器使用是否正确、时间安排是否合理、观察是否认真、记录结果是否准确、实验室工作规范是否优秀,实验结束后的数据处理是否真实、准确,讨论是否深入,实验操作考核主要检测员工的实际动手能力、分析判断能力,也就是对员工进行基本技术、基本技能的检测;理论考试成绩(20%),主要检测员工对基础知识、基本理论的掌握程度。
实验教学效果与成果(员工学习效果,近五年来主要实验教学成果,获奖情况等)
员工学习效果及获奖情况
通过实验条件的改善,以及实验教学内容、实验教学方法的改革,尤其是网络教学的推广和实验中心的开放,激发了员工的实验兴趣,由“要我学”转变为了“我要学”,员工学习的主动性和创造性得到了充分发挥,动手能力和创新能力得到了有效培养,实验教学取得了显著的教学效果。而综合性、设计性实验项目的实施,以及推广员工研发的教具进入中学,也对培养员工的科研及创新能力方面发挥越来越大的作用。
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