实验教学改革实验室建设与管理内蒙古科技大学实验室及设备课件

实验教学改革

实验室建设与管理

汇报提纲

一、国家实验教学示范中心建设

二、实验教学改革实验室建设管理的目的、理念及模式

三、实验教学改革及实验室建设方面经验3月26日-4月2日，广州召开全国高校实验室建设与发展高级研修班全国实验室教学示范中心建设交流会。中山大学、华南师范大学主办暨南大学、深圳大学联办会议交流内容：实验教学改革、实验室建设管理、实验室队伍建设。参观四所大学六个校区的实验室，重点参观中山大学化学实验教学中心等国家示范中心物理类：6个北京大学基础物理实验教学中心中国科学技术大学物理实验教学中心南京大学物理学实验教学中心上海交通大学物理实验中心北京交通大学物理实验中心西安交通大学大学物理教学实验中心化学类：8个南京大学化学实验教学中心北京大学化学基础实验教学中心厦门大学化学实验教学中心浙江大学化学实验教学中心南开大学化学实验教学中心中山大学化学实验教学中心天津大学化学化工实验教学中心大连理工大学基础化学实验中心生物类：5个清华大学现代生命科学实验教学中心武汉大学生物学实验教学中心复旦大学生物科学实验教学中心厦门大学生命科学实验教学中心吉林大学生物基础实验教学中心五个方面1实验教学改革2实验队伍建设 3管理模式(机制体制改革)4设备与环境(先进)5特色并具有辐射作用示范中心建设目标树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系，建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍，建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化的高效运行的管理机制，全面提高实验教学水平。为高等学校实验教学提供示范经验，带动高等学校实验室的建设和发展。以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨，以实验教学改革为核心，以实验资源开放共享为基础，以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障，创新管理机制，全面提高实验教学水平和实验室使用效益。1．先进的教育理念和实验教学观念先进教育理念和教学指导思想，坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展，注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养。重视实验教学，从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念，充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位，形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。

2．先进的实验教学体系、内容和方法从人才培养体系整体出发，建立以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系，与理论教学既有机结合又相对独立。实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。引入、集成信息技术等现代技术，改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性、创新性实验。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。3．先进的实验教学队伍建设模式和组织结构学校重视实验教学队伍建设，制定相应的政策，采取有效的措施，鼓励高水平教师投入实验教学工作。建设实验教学与理论教学队伍互通，教学、科研、技术兼容，核心骨干相对稳定，结构合理的实验教学团队。建立实验教学队伍知识、技术不断更新的科学有效的培养培训制度。形成一支由学术带头人或高水平教授负责，热爱实验教学，教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，熟悉实验技术，勇于创新的实验教学队伍。5．先进的实验室建设模式和管理体制依据学校和学科的特点，整合分散建设、分散管理的实验室和实验教学资源，建设面向多学科、多专业的实验教学中心。理顺实验教学中心的管理体制，实行中心主任负责制，统筹安排、调配、使用实验教学资源和相关教育资源，实现优质资源共享。6．先进的运行机制和管理方式建立网络化的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。建立有利于激励学生学习和提高学生能力的有效管理机制，创造学生自主实验、个性化学习的实验环境。建立实验教学的科学评价机制，引导教师积极改革创新。建立实验教学开放运行的政策、经费、人事等保障机制，完善实验教学质量保证体系。7．显著的实验教学效果实验教学效果显著，成果丰富，受益面广，具有示范辐射效应。学生实验兴趣浓厚，积极主动，自主学习能力、实践能力、创新能力明显提高，实验创新成果丰富。二、实验教学改革实验室建设管理的

目的、理念及模式1、实验教学改革的目的是按现代大学教育理念，培养创新性人才。现代大学教育理念

以人为本，注重学术，服务社会，改革创新，培养创新型人才

实验教学改革是当前高校教育改革的重点和关键。

“注重学术”是现代大学的生机和活力所在——注重学术是现代大学存在的基础；教学与研究结合是一种有效机制；

“服务社会”是现代大学的办学方向——高等学校必须面向社会自主办学；坚持学校教育与经济、科技的结合；“改革创新”是现代大学不断前进的强大动力——从继承到创新的关键和难点是改革。

现代大学教育的特点——通才教育与精英教育相结合、传统的教育方法与现代教育方法相结合、教育手段的革新等。服务型人才创新性人才备注知识构成知识结构单一，属于间接性知识的学习具有直接知识，也有间接知识从实验教学来讲，论证性实验属于获取间接性知识，设计型、综合型、研究型实验属于获取直接性知识，但两者要有合理比例思维构成属于正向性思维，唯上唯书，不会质疑和反向思维正、反向思维构成人的完整思维 能力构成能力不完整，只强调培养分析问题、解决问题的能力强调发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，倡导善于发现问题，敢于提出问题，独立思考 培养过程强调共性，忽略个性应是个性培养，不是批量培养非单一的教学过程，科研要融入教学中，教师需要有较深的科研能力。创新型培养应具有教学和科研培养服务型人才重视基本理论、基本知识、基本技能培养

创新型人才培养除上述三基外，还加上基本思维、基本能力培养。

2、实验教学改革理念改革的目标：培养综合素质较为全面发展的创新性人才。改革的思路：创建实验教学新体系，即按“基本技能——现代技术、综合应用——创新能力”建立一体化、多层次、开放式的实验课程新体系，循序渐进地安排实验内容，按学生认识事物的规律，由浅入深、由简到繁、由个别单元到综合应用，有层次地设置实验课，并形成实验课课程体系。创新层提高层基础层验证性教学综合型、设计型教学创新性教学基础层教学主要是验证性方面的教学，其特点是对理论课内容的实验再现；

提高层教学主要是综合性、设计性方面的教学，其鲜明特点是独立的实验教学，因此强调实验课必须独立设课；

创新层教学主要是探索性方面的教学，其特点是强调科研、第二课堂以及开放实验室等方面相互结合的教学。减少验证性实验，增加设计性、综合性、研究性实验，提倡学生尽早介入教师的科研，促进教学与科研的结合是培养创新性人才的必由之路。

我们实验教学改革的目的就是要尽力使过去培养学生从验证性实验获取间接知识的教学方式，转变为使学生从设计性、综合性、研究性实验获取直接知识，培养学生探索研究未知新知识的方法和能力，成为具有较强创新能力的人才。为此，必须建立从课程体系到实验内容、教学方法、考试方式以及实验教学大纲、教材建设等内容的创新实验教学体系；强化学生的素质教育和个性化教育，形成一种系统传授与创新培养相结合、教学与科学研究相结合、教师与学生相结合、校内校外相结合、课内课外相结合的教学新局面。

实行开放式实验教学，让学生有更大的自由，更多的选择机会，培养学生的兴趣，使学生的个性得到更好的发展。把课内教学与课外第二课堂活动很好地结合起来。开展实验教学研究，推动实验教学改革。设立实验教学研究项目基金，鼓励实验技术人员积极开展实验教学研究和探索，以点带面推动实验教学改革的深入发展。暨南大学电子信息技术实验中心

分层次实验教学示意综合实验课程及其模块群方向实验课程及其模块群基础实验课程及其模块群

科技活动层提高层复合层基础层实验素质升华实验能力铸造电工电子基础实验室电子与通信工程实验室现代电子技术重点实验室学生创新和科研实验室创新类科技研究专题系统化实验课程结构多层次不同特征实验教学中心

多层次不同特征实验中心电子信息技术实验中心基础层：电工电子基础实验室通用型实验室

仪器仪表室电工与电子工艺电路信号与系统数字电路模拟电路高频电子线路/通信电路复合层：电子与通信工程实验室微机原理与接口通信原理与光纤通信音像系统微机应用数据通信与网络工程移动通信与程控交换电磁场与卫星通信提高层：

现代电子技术重点实验室虚拟技术实验现代通信新技术实验数字信号处理实验EDA实验科技活动层：学生创新实验室电子技术应用及设计（硬件）软件开发及网络技术（软件）光网络通信与多媒体信息技术虚拟仪器与医疗仪器微电子技术与集成电路设计科研实验室（方向）3、实验室建设和管理理念实验室建设要满足创新人才培养的需要为目标，要以实验教学改革为先导，以实验教学平台建设为内容，以管理体制改革和运行机制创新为重点进行实验室的规划与建设。1)以实验教学改革带动实验室建设以实验教学改革为先导，以项目建设为举措，以专家论证为依据开展教学实验室的建设与投入，着重在教学体系、课程体系、教学内容和教学方法等方面进行改革。

实验室建设突出以大开间、平台式、功能化的形式进行建设，重点解决以往实验室小且分散的建设理念，为设计型、综合型和研究型实验教学提供可能的条件保障。

2)改革管理体制，创新运行机制，节省投资成本，提高仪器设备使用率管理体制改革建立以校一级和校院两级管理实验室的管理体制，实行以功能平台为目标的实验室建设，对仪器设备实行统管公用或专管公用，最大限度地实行人、财、物的统一管理和共享，是节省投资成本，提高仪器设备使用率的有效办法。树立水平、效益理念，建设实验教学大平台，在一体化的管理机制下，着重抓好实验技术队伍的建设和仪器设备共享平台的教学实验室建设，以利于形成实验技术队伍的群体优势和提高仪器设备的使用效益，减少人力、物力、财力的投入，适应设计性、综合性、研究性教学改革和创新人才培养的需要，提高教学质量和教学水平。运行机制创新

运行机制是管理体制的保证，通过科学有效的运行机制来明确、规范和理顺体制内部各方的职责和关系。

树立“不求所有，只求所用”的理念是创新运行机制的关键。“教管分离”的实验教学运行机制；

“管用分离”以及“统管共用”、“专管共用”的实验室仪器设备使用管理运行机制；

教学单位负责实验教学改革、实验室建设规划、设定实验教学课程等工作，实验室工作人员负责实验室建设与管理、教学条件准备、协助带教、设备维修维护等的分工协作运行机制；建立切合实际、可操作性强的规章制度，对实验经费、仪器设备、实验用房等资源实行统一管理的运行机制。

三、实验教学改革及实验室建设方面经验1、实验教学改革重视实验、实践教学环节，改变了实验教学依附于理论教学的传统观念，注重对学生实践能力、创新能力、探索精神的培养；注重传授知识、培养能力，提高素质协调发展，形成有自身特点的实验教学改革思路。

2、教学体系与教学内容这是建设的核心内容之一，最核心的要求是建立理论教学与实验教学有机结合，能促进学生能力培养，分层次、模块化的教学课程体系。1）理论课与实验教学课程的关系本科教学的课程总体系，是由课堂理论课教学与实验（实习、实践）教学共同构成。教学大纲及改革方案应该统筹规划，有机结合，在内容上相呼应。二者互为依托，相辅相成，但课程体系又相对独立（独立设课），并各有特点特色，自成教学体系。二者互相配合，但并没有依附关系，既不能把实验课看成理论课的附属与验证，也不能将实验课与理论完全割裂开来。在处理二者关系时应考虑以下几方面因素：两者都以培养学生掌握知识、分析问题、解决问题的能力为目标；都应注重教学与科研和应用的结合；都应重视现代教育技术的应用，不断改革教学内容和方法；根据学科特点合理分配课时；和依托学科、基地建设相结合；相互尽可能的衔接和呼应；教学改革、科研成果的相互转化。2）根据培养目标，因材施教的需求建立分层次的实验教学课程体系。根据分层次，模块化，个性化，自主学习的培养模式，考虑到不同阶段的学习目标，将课程分配于不同类别的实验室，相应开放程度和选课情况也有所不同，形成多层次的实验教学体系，使学生由浅入深，由易到难，由简单到综合，逐步提高动手能力，以培养学生的创新意识、创新精神和解决问题的能力。

在建立分层次课程体系时，应注意以下几方面的因素：理论课同实验课的衔接与呼应：课程体系及内容的衔接与呼应，是根据需要每个层面责任教师可由理论课主讲骨干教师或科研骨干教师担任。如吉林大学生物实验教学中心专门开设了一门“生物学实验原理与技术”，由理论课骨干教师主讲，保证了基础部分实验与理论课的统筹协调，合理衔接。（理论课程与实验课程体系相呼应示意图见下页）理论课程体系与实验课程体系关系示意图注意大课程体系中不同课程之间内容的交叉与融合如北大物理基础实验中心在设计实验课程体系时，注意打破传统“力、热、光、电”之间、普通物理与近代物理之间、近代物理与专门化实验之间的界限，让学生能综合运用所学的知识进行实验训练。哈尔滨工程大学电工电子中心设计组合了一门电工电子“进阶”实验课：将传统的“电路基础”，“模拟电路”，“数字电路”，“高频电路”四门课（每门32学时），整合成一门128学时的“进阶”课程，打破了数字、模拟、高频、低频、强电、弱电间的界限，内容从初级到高级，包括最后完成的一个16学时的电子系统综合实验，使学生在综合掌握所学知识，联系实际，提高解决实际问题的能力上收到了明显的效果。

在同一个实验项目中，也可根据学生的不同水平和需要再分层次。如哈尔滨工程大学电工电子实验中心将一个实验项目中的内容根据难、易程度又分成三级：A：100分为满分，B：90分为满分，C：80分为满分，学生可根据自身的水平，兴趣和能力预定实验等级。既要注意能力强的高层面学生的动手、研究和创新的需要，也要兼顾普通生中能力培养的需要，还要注意少数落后生的补习需要。如，吉林大学生物实验教学中心在每门实验课中均设有设计性实验，在大二的下学期专门设了“设计创新实验”，使较多的学生有机会进行科学研究的全过程训练，提高了学生的自主实验研究能力。南京大学化学实验教学中心则给学生提供了从每一个实验层面到综合化学实验室的机会和参加创新能力培训及开展研究实验的机会，而不管他是优秀生还是普通生。有的学校还专门设计了预科层或基本技术训练层，开放自选，单独培训，不计学分，以帮助基础弱的学生尽快掌握必备的基本知识和技能。北大电子实验教学中心：结合专业基础，必修与选修分层次的实验教学课程体系因各个层次的学习目标、学习内容、学生数量和学习要求不同，因此开放的方式和程度也可不同，示意图见图二。

课程体系与开放关系图3．教学方法与教学手段教学课程体系与教学内容确定后，教学方法，教学手段和考评办法也是十分重要的。这部分最主要的要求是：变教师主导为学生自主；变必须完成全部实验为学生自主选择，变教师灌输为启发、讨论和互动；变机械式完成实验过程为研究、探索和合作。通过教师启发和引导，让学生从易到难，由简单到复杂，不是被动地完成学习任务，而是自主思考，从而获得一个宽松的思维和想象的空间，通过自己亲自选择、在自己能够接受的水平和基础上，自主设计、试验，解决困难和问题，综合运用所学知识，显现自己的智慧和能力，心情愉悦地实验和研究，体验自主实践的成果，充分调动学生实验、实践的积极性和主动性，这对于学生今后在工作中创造性的运用所学知识，培养创新型人才是非常重要的。

温家宝总理在接见全国优秀博士后表彰大会代表时指出：无论是大学生、研究生，还是博士后，都必须提倡培养创造性思维，也就是说培养独立思考和独立发现问题的能力。独立思考就是要不受理论和框框的束缚，用你的想象力去发现和提出问题。想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，是一切知识的源泉，推动着科学的进步。教学方法的改革还应包括集中教学与个别指导相结合；把讨论式方式贯穿实验教学全过程，如实验原理、方案设计、实验操作、结果分析；有的中心还试验双语教学，双语写实验报告等。

先进的实验教学手段主要指应用多媒体及计算机网络视频技术开