舊版網站

通知公告

新聞動態

院部專欄

附屬醫院專欄

學業服務

新教務系統 選課查成績評教 舊-教務管理系統 考試安排(內網) 課程表(內網) 進度表(內網) 教學日曆 學生證辦理 准考證打印 重修提前修通知單打印 教室借用查詢 教室平面圖 人才培養方案

常用平台

正方教務管理系統 畢博學習平台 考易考試平台 爾雅學習平台 好大學在線 臨床醫學學習網 溫州醫科大學在線學堂 實驗室安全教育平台 論文管理平台 學科競賽平台 天空教室網絡平台 智慧樹網絡平台

辦公平台

申報平台

狀態數據庫申報 資源共享課申報 視頻公開課申報 其他項目申報

專題推薦

當前位置: 教務首頁 > 新聞動態 > 教育動態 > 正文
高東鋒:信息化時代高校實驗教學改革的要求、思路與路徑
时间:2018-12-04    浏览:
作者:高东锋    编辑:胡雪源    来源:中国高教研究

 

摘要:高校實驗教學是高等教育的重要組成部分,在信息技術高速發展時代背景下,應主動適應主要矛盾的變化,以立德樹人爲根本任務,不斷提高新時代大學生的創新精神、實踐能力和社會責任感。要從理念創新、隊伍建設、環境升級、評估保障等多方面持續加大高校實驗教學改革力度。

關鍵詞:信息化時代;實驗教學改革;思路;路徑 


進入21世紀以來,以互聯網、大數據、虛擬現實、人工智能、區塊鏈等爲代表的信息技術蓬勃發展,已經或即將對高等教育教學的變革産生顛覆性影響。在信息化時代背景下,如何幫助學生適應越來越扁平化的世界,適應越來越快的知識更叠,適應越來越激烈的國際競爭,怎樣提高教育教學質量、怎樣培養社會主義的合格建設者和可靠接班人,是高等教育內涵式發展必須解決的問題。高校實驗教學作爲高等教育教學的重要組成部分,在新的曆史時代背景下,要主動應對主要矛盾的變化,以立德樹人爲根本任務,不斷提高新時代大學生的創新精神、實踐能力和社會責任感,其中,理念轉變是完成改革的重要突破口。高校實驗教學理念的轉變,需要從時代背景、教學對象、教學內容、教學技術的變化等若幹角度去思考,結合教育教學規律和學生成長規律進行路徑探索。

一、新時代高校實驗教學改革的曆史背景

黨的十九大報告指出,建設教育強國是中華民族偉大複興的基礎工程,必須把教育事業放在優先位置,深化教育改革,加快教育現代化,辦好人民滿意的教育。高等教育現代化作爲教育現代化的重要組成部分和先導力量,需要率先在人才培養能力、科學研究水平、社會服務提升和文化傳承創新等方面持續發力。高校實驗教學是提高學生實踐能力、創新精神和社會責任感的重要教學環節,實驗室建設水平影響和制約著高校整體水平的提升。

面向現代化,高等教育實驗教學需要提升整體水平。高等教育現代化的內容應包括先進的教育理念、普遍較高的教學水平、高素質專業化教學隊伍、適應時代需要的教學條件、開放的對外交流格局、健全的教育治理體系等。實驗教學整體現代化水平的提升,可以從實驗室建設、實驗儀器設備、實驗教學水平、實驗師資隊伍等方面爲高等教育整體現代化提供幫助。從現狀來看,我國部分高校實驗室建設水平正在接近發達國家水平,在個別領域,已經出現了趕超的迹象。從實驗儀器設備的配備來看,教學領域所用的儀器設備基本實現了國産化,僅部分尖端教學的儀器設備還需進口。從實驗教學隊伍來看,經過近10年來的發展,整體的學曆水平在快速提升,但實驗項目的開發能力和完成能力還有待進一步提高。從實驗教學的效果來看,越來越多的學生通過動手實驗掌握了基本、規範的實驗操作技能,綜合應用相關領域知識的能力在提高,基于已有知識、能力的創新正在得到激勵。

面向未來,高等教育實驗教學需要爲學生長期發展奠定基礎。從可以預見的技術發展趨勢來看,未來相關信息技術革命將會引發現有職業的大變革。以信息或知識爲例,可能區分爲信息的生産者、傳輸者和消費者。作爲信息的生産者將占據鏈條的頂端,獲取極大收益;信息的傳輸者將成爲相對少數,主要的任務是對網絡系統的維護和更新等,獲取收益將較爲有限;而信息的消費者將占絕大多數,並成爲消費市場的主要貢獻者。如果希望未來的大學生能更多地成爲信息的生産者,就需要培養其創新的思維和能力,特別是對知識或信息的再生産能力。這就需要通過實驗教學,將學生所學習的理論知識進行綜合集成,圍繞特定主題或問題開展再創新,使他們逐步具備分析問題、創設問題、獲取知識和能力、解決問題等綜合素質,真正掌握這些理論知識。

二、新時代高校實驗教學改革面對的主要問題

21世紀以來,知識的彙集、交流、再造速度明顯加快,借助互聯網的廣泛應用,知識的學習和掌握速度也得到了明顯提高。隨著新興産業的出現、産業機構的調整和新舊動能的轉換,對大學畢業生的團隊協作能力、跨學科知識掌握及應用能力、交流溝通協調能力等綜合素質要求不斷上升。新業態的持續湧現,正在迫使傳統行業和新型産業加速創新,從而對未來就業人員的創新意識、創新能力、創新活力等提出了更高要求。這些也是高校實驗教學需要加強的方向。

知識更新周期縮短對高校實驗教學提出了新要求。隨著社會的發展,知識更新周期越來越短。聯合國教科文組織的研究表明,信息通信技術帶來了人類知識更新速度的加速。18世紀,知識更新周期爲8090年,19世紀到20世紀初,縮短爲30年,20世紀6070年代,一般學科的知識更新周期爲510年,而到了20世紀8090年代,許多學科的知識更新周期縮短爲5年,而進入21世紀,许多学科的知识更新周期已缩短至23年。可以理解为现在课堂上传授的知识,在学生还未走出校门时,可能已经被更新了。这对我们的课堂教学提出了严峻的挑战。从目前高校的传统教学内容看,主要集中于知识的系统性传授,其中专业前沿知识因为共识度未得到广泛认同,很难進入教材和课程传授范围。基于以上基础,传统教学形态传授的知识将使学生在从事未来的工作时面临很大的困难和挑战。为此,有必要根据综合能力的需求,对高校实验教学形态进行一次改革与创新,以提高学生获取知识和熟练掌握知识应用的能力。

学科融合综合能力的培养不足对高校实验教学改革提出了新挑战。从目前大学的培养计划看,跨专业、跨学科、跨能力范畴的交叉融合正在成为各专业人才培養方案的共识,受到越来越多的重视,体现为越来越多的大类选修课和公共视频资源课等。从教学组织形态来看,部分高校试点组建了本科生书院,推进多专业学生的跨专业交流;一部分学生以参加竞赛的形式组成各类团队,进行跨学科的交流和互动。从提高整体教学质量的角度看,现有的内容和形式只能服务于部分人群,难以适应绝大多数学生的共性要求,急需对现有教学内容和组织形式等进行革新,找准培养综合能力的恰当载体。

創新能力培養的強烈願望對高校實驗教學改革提出了新呼喚。21世紀以来,特别是从第二个十年开始,共享经济、平台经济、微经济等新经济形态层出不穷,吸引着越来越多的大学毕业生。在新经济发展的过程中,体现出了生产工具持续升级、生产要素优化配置、生产关系重新构建的特征。因此,新经济的关键在于创新,新兴产业也正在逐渐成为推动全球经济持续复苏和稳定增长的重要动力,引发国际分工和国际贸易格局大调整。同时,新经济的创新周期越来越短,技术开发和产业化的边界日趋模糊,技术更新和成果转化更加快捷,产业更新换代不断提速。这些均要求進入新经济的大学生建构起符合创新要求的思维方式,具备创新意识和能力。

三、新時代高校實驗教學改革的基本解決思路

爲實現提高學生整體水平的目標,盡力解決前述各項問題,實驗教學需要突破傳統的習慣,要以實驗項目爲載體,以培養發現問題、創設問題、獲取知識和方法、解決問題的綜合能力爲目標,通過激發學生的創新意識和綜合潛能,增強學生適應未來經濟社會發展的整體素質和能力。

構建以完成特定的綜合性實驗項目爲主的新時代高校實驗教學內容。在專業演進的曆史過程中,可以比較清晰地發現圍繞特定工作目標和內容,形成了相關專業的知識群,進而形成了知識的系統性架構。在選擇特定的綜合性實驗項目的過程中,應盡可能延長涉及的知識鏈和技能鏈,通過吸引不同專業學生長時間浸潤于某項具體工作目標,提高學生的整體協作能力和溝通協調能力。在做強傳統實驗項目的同時,應加大對基于現代信息技術的虛擬仿真實驗教學項目的開發力度,助推信息技術與教育教學的深度融合,爭取走出虛擬仿真實驗教學的中國道路。

確立以實現獲取知識與技能的有機銜接爲目標的新時代高校實驗教學方法。在知識加速更新的信息化時代,以單純的掌握特定知識或技能爲目標的教學方式,已經難以適應未來激烈競爭社會對人才培養的綜合性需求。在5G網絡即將到來的時代,網絡互聯將無處不在,也將推動知識更新的進一步加速、技能的升級進一步加快。如何提高學生獲取知識、掌握知識的能力,提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,提高獲取解決問題的實際技能、以現有物理條件爲基礎探求解決問題的能力,將成爲教學方法的主要改革方向。

形成以學生整體創新能力提升爲中心的新時代高校實驗教學組織形式。目前高校的實驗教學組織形式,從課程設立形式看,主要包括課程中的實驗教學、獨立設課的實驗教學和課外學生選做的實驗;從具體分組方式看,主要包括單人成組、同專業成組和跨專業成組等方式。這些分類主要是基于對提高傳統教學效率的考慮,對提高實驗教學的知識和技能傳授效率具有較爲顯著的效果。隨著“以學生爲中心”的理念得到越來越廣泛的認同,如何在實驗教學組織形式中貫徹該理念就成爲當務之急。從國際高等教育發達國家的經驗看,推動綜合性實驗教學項目、組建跨專業團隊的形式正在逐漸被接受。從我國部分高校改革試點的情況看,圍繞特定工作目標,確立相對的中長期工作任務,聚集多專業學生,既可以發揮個人對專業知識、能力的主動性,又可以發揮相關專業的互補性和團隊協作攻關作用,對提高學生的綜合能力可以發揮有效作用。從試點的部分數據看,3~5人的分組模式可以達到較爲理想的效果。從課程設立的角度看,以實驗項目爲載體實現理論教學與實驗教學緊密結合,正在得到越來越多高校的認可和使用。

四、新時代高校實驗教學改革的路徑選擇

爲實現信息化背景條件下實驗教學改革的目標,需要對現有實驗教學基本條件有清醒的認識。從相關統計數據看,近10年來全國普通本科高校實驗室建設和實驗教學改革成效顯著,實驗室條件得到大幅改善。從2006年到2016年,普通本科高校實驗室面積增長超過50%;實驗儀器設備十年三大步,儀器設備總值實現了從1000億、2000億到3000億的跨越式發展,總台套數達到2200萬台件。實驗教學任務大幅增加。新開設實驗教學項目45萬項,年實驗人時數增長1/3,達到23億人時數。實驗室各項成果豐碩。各類學生獲獎數量從年度的2萬項增加到了近10万项;年度承担的各级各类教學研究和科学研究任务超过25萬項;年度開展面向社會的服務項目從4萬項增加到7.5萬項。這些改變爲實現改革目標和解決問題奠定了基礎,也爲探索可行的改革路徑創造了條件,今後我國高校實驗教學改革將主要集中在以下4個方面。

1. 突出學生中心,加強理念創新。長期以來,實驗教學在高校整體教學中並沒有占據主流地位,與其重要作用也不相稱。這一方面與長期以來高校教學中重理論輕實踐的惯性有关,在一定程度上也与高校实验教学理论的体系化、科学化程度较低相关。進入新的历史时期,高校实验教学要以只争朝夕的劲头,在实验教学理念上实现突破。首先,应贯彻以學生爲中心的宗旨,堅持實驗教學服務于人才培養,堅持改革創新以學生的獲得感爲中心,加快對新時期大學生特點的研究,適應網絡時代原住民的特點、成長規律與教育規律。其次,要破除驗證理論知識的傳統思維定式,遵循“實踐是檢驗真理的唯一標准”的認識,堅持對實驗數據的客觀解讀,堅持將知識與技能相互銜接,堅持用客觀的科學實驗引導學生正確認識理論和實踐的關系。再次,要強化與最新、最前沿的科研成果的結合,強化與産業新業態、新模式的結合,堅持用行業實踐來激發學生興趣,堅持用科技前沿來調動學生的熱情,充分發揮學生的積極性和主動性,充分釋放學生參與實驗的時間和空間。最後,要堅持開放創新,要善于吸收一切有利于培養學生的教學經驗,要敢于突破舊思維的桎梏,要敢于對已經形成的經驗提出基于事實的不同意見,將創新意識、創新思維和創新能力以綜合性實驗項目爲載體傳遞給學生。

2. 發揮教師是教育發展的第一資源的重要作用,加快師資隊伍優化調整。2018年印发的《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》指出,教师承担着传播知识、传播思想、传播真理的历史使命,肩负着塑造灵魂、塑造生命、塑造人的时代重任,是教育发展的第一资源,是国家富强、民族振兴、人民幸福的重要基石。实验教学队伍作为高校实验教学的主要力量,要发挥实验教学理念改革的主力军作用。在实验教学队伍建设方面,要加强与行业产业部门的互动,争取建立双向流动机制,不断提高实验教学的实践水平;在实验教学队伍培养方面,要加大培训和后续培养力度,提升实验教学队伍的学术水平;在实验队伍保障方面,要以贯彻落实《中共中央办公厅 国务院办公厅关于深化职称制度改革的意见》《关于分类推进人才评价机制改革的指导意见》和《教育部 中央编办 发展改革委 财政部 人力资源社会保障部关于深化高等教育领域简政放权放管结合优化服务改革的若干意见》等文件精神为契机,加快高校实验系列正高职称改革工作,力争早日形成操作性强的政体系。

3. 強化儀器設備和實驗室安全保障,加大實驗室環境升級改造力度。實驗儀器設備是開展實驗教學的基本物質保障。一方面要加強對現有儀器設備的升級改造,不斷提高儀器設備的現代化程度和使用率;另一方面,要加強信息化改造,以實現儀器設備“+互聯網爲目標,構建互聯互通的實驗儀器設備物聯網。同時,要以加快制定高校實驗儀器設備相關意見爲抓手,推動高校實驗儀器設備管理現代化。高校實驗室作爲高校開展實驗教學的主要陣地,是支撐科學研究工作的重要場所,覆蓋學科範圍廣,參與學生人數多,實驗教學任務量大,儀器設備和材料種類多,潛在安全隱患與風險複雜。高校實驗室安全工作,直接關系廣大師生的生命財産安全,關系學校和社會的安全穩定。要以貫徹《教育部辦公廳關于加強高校教學實驗室安全工作的通知》等文件爲抓手,增強教學實驗室安全紅線意識,健全教學實驗室安全責任體系,完善教學實驗室安全運行機制,推進教學實驗室安全宣傳教育,開展教學實驗室安全專項檢查,提高教學實驗室安全應急能力,夯實教學實驗室安全工作基礎。

4. 堅持持續改進,加速實驗教學評估保障體系建設,助推高校質量文化建設。質量文化是大學得以生存發展的靈魂,是推動大學不斷前行、不斷超越的內生動力,是促進大學人才培養質量不斷提升的最持久、最深沈的力量。高校要加快建立自律自省、及時反饋、持續改進的質量文化,將質量要求內化爲全校師生的共同價值追求和自覺行爲。教學評估是評價、監督、保障和提高教學質量的重要舉措,是我國高等教育質量文化體系的重要組成部分。實驗教學評估保障體系建設要堅持標准爲先,要以國家教學質量標准爲重要依據,以新時代人才培養目標爲指導,確立評估的主要目標、重點內容、基本方式、主要觀測點等,在試點的基礎上堅持不斷持續改進,逐步形成有中國特色、國際水平的實驗教學評估保障體系,助推高校質量文化建設。

總之,在新的曆史時代,在信息化快速發展的背景下,高校實驗教學要全面貫徹黨的教育方針,堅持立德樹人,服務國家戰略需求,以提高人才培養質量爲核心,加快實驗教學理念創新,以新標准、新方法、新內容、新形式推動學生實踐能力、創新精神和社會責任感的培養取得新成就、開創新局面。


高東鋒,教育部高等教育司實驗室處副處長,北京100816

原文刊載于《中國高教研究》2018年第4期第93-96