搭建培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的水力學(xué)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的探索

【摘要】針對(duì)我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系陳舊、考核機(jī)制滯后、課程缺乏交互性等弊端，結(jié)合廣東水利電力職業(yè)學(xué)院，提出從改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、開放實(shí)驗(yàn)教育資源配置、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)、建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制及完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估體系完善實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系等方面搭建開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，并介紹水力學(xué)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)初步運(yùn)行概況。

【關(guān)鍵詞】水力學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

To build a new type of open hydraulic model for cultivating students innovative Abilityexploration of practical teaching platform

Tang yan

Guangdong polytechnic of water resources and electric engineering，Guagnzhou，510925

Abstract：According to the experimental teaching system of our country， old lag， lack of interactive curriculum evaluation mechanism and other defects， combined with the Guangdong water conservancy and electric power from the Career Academy， put forward to reform the experimental teaching system， experimental open education resource allocation， strengthening the construction of experiment teachers team to establish scientific laboratory operation mechanism and perfecting experiment teaching evaluation system to improve the experimental teaching quality evaluation system set up the experimental teaching platform， and introduces the hydraulics of open practical teaching platform of preliminary operation.

Key words： hydraulics； practice teaching； innovation ability

當(dāng)前，我國(guó)正處于發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，大力培育創(chuàng)新型人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和實(shí)現(xiàn)全面小康社會(huì)提供堅(jiān)強(qiáng)的智力和人力保障，顯得尤為迫切和重要。高等教育在國(guó)家的創(chuàng)新體系中有不可替代的作用。2012年4月24日，在慶祝清華大學(xué)建校100周年大會(huì)上胡錦濤主席發(fā)表重要講話，全面提高高等教育質(zhì)量是總書記講話的主線，創(chuàng)新能力是提高質(zhì)量的靈魂。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐的橋梁，在學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)等方面，發(fā)揮著理論教學(xué)所不能及的作用。

一、傳統(tǒng)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

我校水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室是1999年在浙江大學(xué)的大力幫助下建成的，目前實(shí)驗(yàn)室使用面積為500多平方米?，F(xiàn)有水力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備172臺(tái)，開設(shè)教學(xué)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目13項(xiàng)，已基本滿足所有各專業(yè)水力學(xué)教學(xué)的需要，同時(shí)編寫了《水力計(jì)算與測(cè)試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書》。幾十年來(lái)，作為水利類專業(yè)的重點(diǎn)課程《水力計(jì)算與測(cè)試技術(shù)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于受傳統(tǒng)觀念及實(shí)驗(yàn)條件等方面的限制，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面存在一些弊端，這都將阻礙創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。其具體表現(xiàn)如下：

1.大多以單一結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，定性分析型和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)較少

目前，我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上還在沿用傳統(tǒng)方法，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，由指導(dǎo)老師講解實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，然后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎完全依附于理論教學(xué)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)也幾乎全部都是演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，必然抹殺了學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力更是無(wú)從談起。

2.學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制滯后。

目前我校傳統(tǒng)的水力實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常完全依托于理論課，沒(méi)有獨(dú)立考核。這樣一來(lái)，學(xué)生只能重理論學(xué)習(xí)，輕視實(shí)驗(yàn)課程，不認(rèn)真對(duì)待，更不會(huì)根據(jù)自己的興趣設(shè)計(jì)，而是完全為了應(yīng)付了事，甚至經(jīng)常出現(xiàn)雷同的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因此，老師在評(píng)判實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，難以區(qū)分實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的真實(shí)表現(xiàn)，會(huì)減弱那些認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生的積極性，導(dǎo)致本來(lái)樂(lè)于獨(dú)立思考解決問(wèn)題的同學(xué)產(chǎn)生消極心理。

3.實(shí)驗(yàn)課程體系缺乏交互性，平臺(tái)較為封閉。

這樣一來(lái)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏靈活性， 知識(shí)容易被孤立起來(lái)，不利于學(xué)生發(fā)散思維的養(yǎng)成，抑制了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。顯然，這種傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。面對(duì)社會(huì)快速變革帶來(lái)的挑戰(zhàn)，探索一種既能激發(fā)學(xué)生興趣又能提高其創(chuàng)新能力的開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，使高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流，已成為當(dāng)前我國(guó)高等教育教學(xué)改革的重要課題。

我校開放型水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是指從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)出發(fā)，采用科學(xué)思維方法，大膽設(shè)計(jì)，進(jìn)行開放式教學(xué)的一種模式，重視問(wèn)題的提出和解決，重視學(xué)生的主體地位，重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)間的開放性，重視學(xué)生之間的交流與協(xié)作。它呈現(xiàn)了一種以學(xué)生為主體，充分展現(xiàn)學(xué)生主觀能動(dòng)性的全新的師生關(guān)系。

二、具體改革內(nèi)容

1改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

人才培養(yǎng)方案要重視學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，建立開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。采用開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)室課時(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行開放，設(shè)定足夠多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滿足不同層次的學(xué)生需要。調(diào)整理論課程與實(shí)驗(yàn)課程相應(yīng)課時(shí)比例，增設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的獨(dú)立學(xué)分。實(shí)驗(yàn)成績(jī)不夠以理論成績(jī)來(lái)湊的做法，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、增設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，擬按7：3比例進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)教學(xué)先開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，主要培養(yǎng)大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范行為、基本的實(shí)驗(yàn)操作能力、科學(xué)的思維方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。然后再開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，主要是培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、組織協(xié)調(diào)、查閱文獻(xiàn)的能力和創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)造能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合教師科研項(xiàng)目，追求企業(yè)的技術(shù)熱點(diǎn)，不斷補(bǔ)充更新。

2充分開放實(shí)驗(yàn)教育資源

實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要依托、開放性教學(xué)的硬件保障，應(yīng)當(dāng)是開放的。，學(xué)生不僅可以在這里通過(guò)實(shí)踐對(duì)理論課上學(xué)到的知識(shí)查缺補(bǔ)漏，還可以通過(guò)文獻(xiàn)的查閱、教師的指導(dǎo)提出實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)施論證。開放性實(shí)驗(yàn)要保證足夠?qū)嶒?yàn)空間和設(shè)備數(shù)量。我校水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室自2015年以來(lái)充分對(duì)學(xué)生開放。比如我們剛剛結(jié)束的水力計(jì)算與測(cè)試技能大賽，賽前大筆同學(xué)都通過(guò)微信預(yù)約，紛紛前來(lái)實(shí)驗(yàn)室自助實(shí)驗(yàn)，遇到問(wèn)題就相互討論或請(qǐng)教實(shí)驗(yàn)老師。我們鼓勵(lì)學(xué)生從最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)開始，不限制他們實(shí)驗(yàn)時(shí)間。已經(jīng)掌握驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的同學(xué)可以自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目前來(lái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，鼓勵(lì)學(xué)生從傳統(tǒng)的被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)的把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，啟發(fā)和指導(dǎo)學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，重視培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新思維能力。對(duì)于一些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有針對(duì)性組織學(xué)生進(jìn)行參觀，讓學(xué)生多了解學(xué)科發(fā)展最前沿的動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)興趣，開闊眼界，啟發(fā)思維，從而增強(qiáng)學(xué)生主觀動(dòng)手實(shí)踐意識(shí)。其次，重視科研參與的開放性。在平日實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)仔細(xì)觀察，選拔優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

3實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)

首先，實(shí)驗(yàn)教師必須不斷地充實(shí)專業(yè)知識(shí)，積極學(xué)習(xí)已有的先進(jìn)教學(xué)成果，不斷培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)，努力提高自身教學(xué)業(yè)務(wù)水平。其次，為建設(shè)好綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，教師必須對(duì)儀器、實(shí)驗(yàn)原理和各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)重新進(jìn)行認(rèn)真分析。根據(jù)教學(xué)要求與教學(xué)條件，對(duì)現(xiàn)有某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)改進(jìn)和擴(kuò)充。最后，在教學(xué)形式上，教師應(yīng)多采用討論與互動(dòng)的方式，避免直接為學(xué)生設(shè)定好什么該做什么不該做。鼓勵(lì)學(xué)生提出多種設(shè)計(jì)方案，并組織學(xué)生相互交流。注意引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察各個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。特別注意在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科學(xué)素養(yǎng)和道德風(fēng)尚等。另外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系需要建立專兼職比例合理的教師團(tuán)隊(duì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的專職教師相對(duì)緊缺，需要兼職教師作相應(yīng)的補(bǔ)充。學(xué)校應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng)，重視實(shí)驗(yàn)教師的梯隊(duì)建設(shè)。

4建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估體系

（1）建立一套科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制。開放實(shí)驗(yàn)室無(wú)形之中增加實(shí)驗(yàn)人員的工作量，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員專業(yè)水平要求也會(huì)提高，因此如何更好激勵(lì)實(shí)驗(yàn)室人員的不斷學(xué)習(xí)，如何體現(xiàn)他們的價(jià)值，也是學(xué)校要考慮的內(nèi)容。（2）完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估體系，包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體制與體系、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍、教風(fēng)與學(xué)風(fēng)、實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果等內(nèi)容的考評(píng)，單獨(dú)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行評(píng)估或與理論教學(xué)同時(shí)評(píng)估。注重教學(xué)過(guò)程監(jiān)控，制定科學(xué)合理的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。通過(guò)綜合評(píng)估結(jié)果的反饋，及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，不斷完善開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。

三、水力學(xué)開放型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)運(yùn)行

開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)充滿活力與靈氣，但同時(shí)也增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的難度，為了解決這一難題，同時(shí)也為進(jìn)一步豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方式，必須建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理平臺(tái)。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)包含以下4部分。

（1）學(xué)生網(wǎng)上選課與預(yù)約。面對(duì)學(xué)校迅速膨脹的專業(yè)數(shù)量和學(xué)生數(shù)量，只有借助網(wǎng)上選課與預(yù)約系統(tǒng)，才能真正落實(shí)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或?qū)嶒?yàn)主體各個(gè)維度上的開放

（2）教學(xué)資源。提供教學(xué)要求、網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料、電子書籍、數(shù)據(jù)手冊(cè)、使用說(shuō)明書、應(yīng)用資料、網(wǎng)絡(luò)鏈接等教學(xué)資源。

（3）虛擬實(shí)驗(yàn)。提供網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容從現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到尚未開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也利于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。由于可以打破時(shí)間、空間限制，每一位學(xué)生都可在校園內(nèi)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)際上可稱為網(wǎng)上三維開放實(shí)驗(yàn)室。

（4）教學(xué)互動(dòng)。進(jìn)行疑難問(wèn)題實(shí)時(shí)發(fā)布、專題討論、網(wǎng)絡(luò)釋疑、網(wǎng)上討論、學(xué)生意見反饋，教學(xué)情況調(diào)查、理論考試、統(tǒng)計(jì)、成績(jī)查詢等工作。

2.實(shí)驗(yàn)流程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，制訂各類實(shí)驗(yàn)課程的常規(guī)實(shí)驗(yàn)流程，便于學(xué)生順利進(jìn)入并展開實(shí)驗(yàn)，見下圖：

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程圖

通過(guò)探索搭建開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，徹底摒棄了過(guò)去以老師為中心，指導(dǎo)書為文本的驗(yàn)證性封閉性教學(xué)模式，最大程度發(fā)揮了學(xué)生主觀能動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力，使實(shí)驗(yàn)室真正成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，創(chuàng)新能力基地。從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，這既有利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，也體現(xiàn)了高等學(xué)校的創(chuàng)新教育理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]張逸軍 . 開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才的培養(yǎng) [J]. 肇慶學(xué)院學(xué)報(bào) ，2005，26（4）：93-96.

[2]李琳 . 高職院校仿真實(shí)驗(yàn)室管理模式的改革與創(chuàng)新 [J]. 黑龍江科技信息 ，2013（31）：36.眾科技 ，2009（3）：167-168.

作者簡(jiǎn)介：唐妍，女，1980-11，助理研究員，主要研究方向：水力學(xué)測(cè)試技術(shù)。