高校开放创新实验教学核心要素建设.ppt

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1、高等学校开放创新实验教学核心要素建设熊宏齐2010年10月15日,报 告 提 纲,实验项目类型及其开放内禀性开放创新实验教学建设核心要素教学模式创新的一个典型案例,实验项目类型及其开放内禀性,实验教学的概念,实验教学是指学生利用仪器设备，在人为控制条件下，引起实验对象或现象的变化，通过观察、测定、分析、综合、设计等获得知识、发展能力和养成素质的教学活动。启始阶段，学生在教师指导下，通过基本操作训练，掌握基本知识、基本方法和基本技能。随着教学进程的不断深入，学生主动实验的意识逐步增强，自主实验的要求不断提高，实验教学活动逐渐转变到学生自己设计实验方案，自己控制实验过程，自主分析实验结果，系统撰写

2、实验报告的高级阶段。,一、实验项目类型及其开放内禀性,关于创新,对学生而言，大部分的创新只是发现了自己过去不知道的事实。因此，创新性实验固然要帮助学生将来成就伟大的创新，但主要任务是要使学生体验到创新的快乐和自信，激发学生的创新欲望，并创造条件使这种可贵的品质保持下去，鼓励学生持续性地把发现的“新”深究下去，培养他们创新的能力，这才是创新性实验教学的本真目的。创新能力的培养融入大学实验教学的每个环节、每个实验（包括基本实验）。,一、实验项目类型及其开放内禀性,一、实验项目类型及其开放内禀性,内容、时间、空间、仪器设备、指导模式,关于开放：基本要素,一、实验项目类型及其开放内禀性,实验项目类型及

3、其“开放内禀性”不同的实验项目（类型）具有不同的“开放内禀性”。实验教学的开放程度决定于：各类实验项目的比例。各类实验项目的实际利用频度。,关于开放：由实验内容开放统领,一、实验项目类型及其开放内禀性,实验项目类型及其教学作用,一、实验项目类型及其开放内禀性,基础练习型实验承担的认知任务是“了解”和“理解”。是检验课程中某单一理论或者原理的验证性实验，或是练习基本实验方法、基本操作技能等的实验。其教学目的是培养学生的基本认知能力。,一、实验项目类型及其开放内禀性,综合设计型实验承担的认知任务是“应用”和“综合”。包括综合性实验和设计性实验。综合性实验利用多门课程或多个原理及概念，通过一种或多种

4、实验方法实现给定的实验目的。通过实验内容、方法、手段的综合，培养综合考虑问题的思维方式，运用综合的方法、手段分析问题、解决问题，达到能力、素质的综合培养。,一、实验项目类型及其开放内禀性,综合设计型实验承担的认知任务是“应用”和“综合”。包括综合性实验和设计性实验。设计性实验在教师的指导下，根据实验目的和实验条件，自己设计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序，自己完成并对实验结果进行分析处理的实验，实验结果具有定向性。培养学生自主学习、自主研究、综合运用知识的能力和组织能力。,一、实验项目类型及其开放内禀性,研究探索型实验承担的认知任务是“研究”包括对新理论的研究，对实验方法

5、、技术和仪器设备的改进和革新，对大型软件的开发或二次开发等项目，或直接参与教师的科研项目。学生在教师的指导下独立自主地完成实验，或者在指导教师的研究领域或者其个人的学科方向进行有目的、有意识的实质性探索与研究活动。激发学生创新欲望、培养学生科学研究兴趣和创新能力。,一、实验项目类型及其开放内禀性,“国家大学生创新性实验计划”项目“国家大学生创新性实验计划”项目属综合设计型实验和研究探索型实验范畴，同时又具有更广泛、更深入的研究探索和设计创新内涵，是综合设计型实验和研究探索型实验的拓展。既包括大学生在实验室进行的研究探索型实验项目，也包括在实验室以外进行的自主科研实践训练项目，如工程研究设计、社

6、会调查分析等。,一、实验项目类型及其开放内禀性,实验项目类型及其“开放内禀性”实验项目的类型基础型实验具有时间和空间“开放内禀性”综合性实验设计性实验研究探索型实验创新性实验,关于教学开放：由内容开放统领,学生需根据选题自行设计实验方案并加以实现具有时间、空间、实验过程和实验内容的“开放内禀性”,一、实验项目类型及其开放内禀性,实验项目类型及其“开放内禀性”实验项目的类型基础型实验具有时间和空间“开放内禀性”综合性实验设计性实验具有时间、空间、实验过程和实验内容的“开放内禀性”研究探索型实验创新性实验,关于教学开放：由内容开放统领,由学生自行设计、自主完成实验，研究探索性实验对学生来说具有很好

7、的“开放内禀性”,一、实验项目类型及其开放内禀性,实验项目类型及其“开放内禀性”实验项目的类型基础型实验具有时间和空间“开放内禀性”综合性实验设计性实验具有时间、空间、实验过程和实验内容的“开放内禀性”研究探索型实验除选题外，其他各个方面均具“开放内禀性”创新性实验计划项目,关于教学开放：由内容开放统领,对学生来说，创新性实验训练不仅具有实验选题、实验过程、实验分析等环节的开放性，而且要求具有实验指导、实验时间、实验资源的开放环境，具有完全的“开放内禀性”,一、实验项目类型及其开放内禀性,开放创新实验教学核心要素,开放：,开放教学内容、教学环境和教学资源，让学生自主选择实验内容、实验时间和实验

8、地点。,创新：,通过实验教学创新（体系、载体、平台、活动、评价等），激发创新意识，拓展创新思维，增长创新技能，涵养创新品格，培养高素质创新人才。,开放创新是实验教学改革的主导方向,一、实验项目类型及其开放内禀性,体系整体构架遵循四性原则,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,理论与实践的协调基础与前沿的协调经典与现代的协调单项分解与综合设计的协调个体为主与群体合作的协调科学原理与工程技术综合应用的协调循序渐进习得与研究探索创新的协调,项目内容选择强调七个协调,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,突出早安排进校即入门，加强辅导突出课内课外一体突出开放突出综合突出基本训练基础上的研究与探索突出创

9、新,教学组织安排注重六个突出,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,案例：东南大学实验教学体系,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,1、实验教学（5）教学理念、课程体系、教学内容、教学研究、教学效果2、实验队伍（2）队伍现状、融合模式3、管理模式（2）学科管理、网络信息平台4、设备环境（3）仪器设备、政策与机制、环境与安全,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,4个一级要素、12个二级要素、27个建设点,实验教学要素之一：教学理念,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验教学要素之二：课程体系,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,二、,实验教学要素之三：教学内容,二、开放创新实验教学体系

10、建设核心要素,实验教学要素之四：教学研究,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验教学要素之五：教学效果,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验队伍要素之一：队伍结构,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验队伍要素之二：融合模式,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,管理模式之一：学科管理,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验中心（室）的综合布局及管理模式,跨院（系）中心（室）设立校级建设领导小组与建设指导委员会（专家组）。设立建设工作组。下设各实验中心（室）为实体管理，实现学科挂靠。公共基础实验室以中心为实体，绝大多数行政挂靠相应学科。学科基础与专业实验室以一级学科建中心、二

11、级学科建分室。以大类学科的各中心为主体建平台。中心为“实”，实现学科挂靠；平台为“虚”，统筹管理，实现开放共享，避免重复建设，制约开放,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,管理模式之二：信息平台,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,案例：东南大学物理实验中心网络平台,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,案例：东南大学电工电子实验过程网络管理,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,设备环境之一：仪器设备,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,设备环境之二：政策机制,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,设备环境之三：环境安全,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,实验室布局方式：以人为本,

12、“人员设备环境”三者最佳的匹配、提高工作效率,二、开放创新实验教学体系建设核心要素,教学模式创新的一个典型案例,网络教学与管理过程课程与学习方法介绍学生中学物理实验基础的网络测评网络选课课前网络预习课堂网络辅导教学、数据网络处理与评判成绩网络管理课后网络复习课外网上交流,实施效果每年计划建议400人选修4个实验其余可以选修0-3个实验实际选修情况1999年：1355人2000年：1654人2001年：1988人2002年：1850人2003年：2500人2004年：2300人2005-2008年：约2600人年（占理工学生的90%左右）,三、教学模式创新的一个典型案例,预备性实验的管理模式,三、教学模式创新的一个典型案例,学生选修预备性物理实验的情况,教学效果提高了物理实验课程的教学起点引入基于问题的教学模式，带动后续课程的学习突出早，开创工科大学新生进入物理实验室自主学习之先河有助于物理理论课与实验课的结合引导大学新生的学习模式从中学到大学转变自主与开放，做学习的主人吸引众多学生、达到教学效果的原因先进的网络辅助教学与管理模式（与中学模式的区别）课程开设时间选择：早（新生入学第一学期）问题：后续实验课程的改革怎么办？,三、教学模式创新的一个典型案例,预备性物理实验教学效果及分析,敬请各位批评指正！,