中国矿业大学着力构建创新型实验教学体系
中国矿业大学以建设实验教学示范中心为抓手,努力改革,不断创新,构筑了“模块化、层次化、多元化”创新型的实验教学内容体系,并以点带面,促进了全校实验教学水平的整体提升。
一、突出重点,进一步夯实实验教学体系基础
学校认真贯彻“坚持和落实科学发展观,以学生为本,以创新人才培养为工作核心,实施开放式实验教学,促进学生知识、能力、思维和素质的全面协调发展”的实验教学理念,以培养学生实践创新能力为实验教学改革的主线,以内涵充实、外延拓展、服务增强为实验教学改革的重点。同时,以实验教学内容体系为核心点、以实验教学方法与手段为着力点、以实验教学质量保障体系为关键点,一体化建设全校的特色实验室、虚拟实验室和常规实验室,实现实验教学面向本科生全方位开放,全面推动实验教学的改革创新。
二、优化组合,进一步完善创新实验教学体系
在构建实验教学体系时,学校一是依据新的发展时期对学生实践创新能力的培养要求,紧扣不同专业人才培养目标的要求,实现创新人才全过程一体化培养;二是依据不同专业学科学生对实验教学多元需求,因材施教,使得实验教学与理论教学相互对应。同时注重基础实验与综合设计实验结合,经典实验与现代实验结合,科学原理与工程技术综合应用结合,增加综合性、探索性、设计性实验内容,建成了“模块化、层次化、多元化”创新型实验教学内容体系。
一是构建“模块化”的实验教学。在实验课程内容上,分为“实验训练、能力磨练、创新演练”三大模块,满足不同专业、不同层次学生在不同阶段学习的需要。在实验教学组织上,分为课内与课外两大模块,课内模块涵盖的实验课程与所有主干理论课程相对应,课外模块包括现场实习、学科竞赛和社团活动,鼓励学生申报研究项目和自主科研训练。“模块化”实验教学课程体系,确保学生依托校内外实验教学基地,不断提高动手能力和创新创业能力。
二是构建“层次化”的实验训练。按照“以学生为本,因材施教”的原则,学校积极引入科研成果,建立了与课程体系相对应的“演示与验证实验、综合与设计实验、创新与前沿实验”三层次的实验项目体系。
演示与验证实验,注重培养低年级学生的工程系统概念、通识基础科学原理课程的实验训练,为后续学习专业课程提供工程背景,训练基本技能,激发学生的专业兴趣。这一层次的实验教学任务主要在物理、化学化工、工程训练等校内实验中心、各级工程研究中心与重点实验室、部分校外实习基地完成。
综合与设计实验,注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。这一层次的实验教学内容,通过多环节的大型综合实验,充分体现相关技术的先进性,让学生及时了解技术进步的发展动向,增强综合判断能力,增强工程技术素养,学以致用,把学科知识与工程能力在工程实践中应用发挥。国家及省级工程中心和重点实验室、院系的专业实验室、各学科的科研实验室,都面向本科生开放,成为综合与设计实验的实施主体。
创新与前沿实验,以学生自主研究项目和学科竞赛活动为主体,主要通过学生自主立项科研、参加学科竞赛、参加老师科研项目和发表论文等方式实现。国家、省级和校级三位一体的大学生科研训练计划,是创新与前沿实验的基础支撑;国家、省级和校级三位一体的重点项目与学科竞赛,是本科生进一步发展创新能力的延伸舞台。
三是构建“多元化”的实验内涵。与实验项目体系相适应,不断优化实验内容。一是利用常规实验室,除了为理论教学服务的常规实验外,结合学科优势,引入工程应用实例、科研项目成果和学科前沿理论,增加新的模拟实验内容。二是利用虚拟实验室,将矿山开采过程和采矿新技术、矿山安全保障新方法和选矿与加工新工艺,开发成虚拟现实实验内容,提高教学效率与效果。三是利用校企共建的井下“实景”实验室,从煤的形成、煤田地质,到各种支护方式、各种采煤工艺,再到机电故障诊断、安全生产管理等理论教学内容,全部在井下实验室实现实景全息再现。
三、开拓进取,进一步提升创新实验教学成效
中国矿业大学在实验教学示范中心建设过程中,始终树立培养创新人才的质量观和教学观,明确实验室建设目标和建设思路,发挥重点学科优势,不断推进实验教学的研究和改革,形成了创新实验教学和人才培养特色。
一是构建了一体化培养的实验教学内容体系,为煤炭工业培养高素质创新人才。学校顺应学科不断交叉融合的发展趋势,面向全校本学生,坚持大工程、大系统和全过程的实践教学理念,搭建以能源、化工、机电、材料、管理等多工业系统为一体的认知平台,整合多个专业的实验教学资源,保障资源优化利用与共享。
二是发挥学科的引导和带动作用,实验教学与科研互动,将科研成果转化为优质教学资源。学校充分发挥院士、杰出青年基金获得者、国家和省级教学名师等学科带头人的作用,通过实验教学,展示名师风范,激发学生强烈的求知和创新欲望。实验教学中心将“211工程”建设项目、“985”优势学科创新平台建设项目、国家级和省部级纵向项目中的先进仪器设备和前沿性实验系统,面向全体本学生开放,与实验教学共享。实施大学本科导师制培养计划,开展名师指点科技创新活动。
三是校企联合,创建了特色实验室、虚拟实验室和常规实验室一体化的实验教学平台。已建成阳煤、晋煤两个煤矿井下实景实验室,与徐州市政府共建的井下实验室正在紧张建设之中。
四是实验教学示范中心建设,有力地改善了学校的实验教学条件,全面提高了学校的实验教学水平,为大学生创新活动提供了支撑平台,全面提升大学生的综合素质和创新实践能力。在国际数模竞赛、“挑战杯”课外科技作品大赛、“挑战杯”创业计划大赛等许多重要赛事中,学校本科生均取得优异成绩。五年来,本科生共获各类国家级创新竞赛奖1560项,省级奖610项,其中获“挑战杯”特等奖12项,一等奖3项;全国机器人大赛一等奖6项, 二等奖12项;全国大学生电子设计竞赛一等奖6个队,二等奖5个队;全国三维数字建模大赛奖7项。本科生获发明专利和实用新型专利172项,本科生以第一作者发表论文449篇。