科研与教学相结合，构建实践教学立体化训练体系

赵麒马爽

长春工程学院能源动力工程学院长春市130012

摘要：本文分析了我国高等院校实验教学的地位和作用，分析了目前教育体制下高校实验教学存在的主要问题，结合目前建筑环境与能源应用工程专业的实验教学情况，提出了教师科研项目与学生实验教学的相结合的教学训练体系，指出了该教学体系的实际运行方法，为高等院校实践教学改革提供了一些可以借鉴的依据。

主题词：科研实践教学立体训练体系

0前言

在科技发达的大数据时代，社会需要的精英人才要有扎实的专业知识，更要具备实践创新精神和实践能力。为了促进我国工程教育发展，能够培养造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家可持续发展的新型工业化战略服务，国家教育部于2010年月提出了“卓越工程师教育培养计划”[1]。实验教学是培养学生实践能力的关键，是培养高素质创新人才的重要环节，在高等教育中扮演着重要的角色[2]。重视实验教学，就必须加强实验室建设和实验室教学改革[3]。实验教学是理工科教学的重要组成部分，是培养学生综合能力的重要手段[4]。李政道教授曾说过:“实验无论怎样强调都不会过分”。随着实验室教学改革的不断深入，实验室的功能和服务范围不断扩大，既要服务于本科实验教学，同时还要服务于研究生培养以及教师和其它研究人员的科学研究工作[5]。

1实验室的作用

（1）实验室是培养人才的摇篮

培养科研与技术人才是高等院校的主要任务，高校的课程类型主要分为理论型和实践型两类，比较而言，理论型课程相对枯燥，不易理解，不十分受学生欢迎；而实践型课程内容形象、直观，相对比较容易掌握，同时对提高学生的动手能力和创新能力有很大的帮助，还能加深学生对理论知识的理解，并促进学生将理论知识转化为实践能力。通过动手能力的培养，拓展学生的思维，以达到培养优秀人才的目的。同时调动广大教师和学生的积极性，在实践中检验理论并发现新的问题、探索解决问题的新方法和新思路，有助于高校创新型人才的培养。

（2）实验室是实践教学的场所

高校实验室是各类科研、实验教学的主战场，是高等教育教学和科研的中心和基地，一个学校的实验室建设和实验教学水平从侧面反映了一个学校教学和科研的水平。高校实验教学的最终目的是将课堂教学中的理论知识应用到实际的生产过程中，因此高校的实验室是验证理论知识的重要平台。

（3）实验室促进地区经济发展

当今社会的告诉发展，离不开创新思想和创新型人才，而高校的实验室应该是培养创新型人才的重要载体，在科技创新和学生创新能力培养方面肩负着极其重要的作用。高校实验室可通过与科研、生产单位和项目等紧密结合，为后者提供帮助和技术支持，为新知识、新技术和新方法等创新成果的产生提供良好的环境和必要的条件，推动科技发展、培养创新型人才，促进地方经济的繁荣发展。

2高校实验教学现状与问题

实验教学是全面实现人才培养目标的一个重要环节，它应具有直观性、实践性和创新性等特点；具有传播知识、训练技能、培养组织、创造能力等的作用；具有不可替代性。通过实验教学培养学生的创新能力已成为世界各国的教育发展趋势，笔者在加拿大进修期间，就参观了渥太华大学工程学院的实验室，其对学生创新能力的培养起到很大的作用。

我国目前实验教学条件还有一定差距，实验教学体系不够完善，实验设备缺失，实验教学设备单一化，验证性实验较多，即使部分高校有较好的实验设备，但由于没有完善的组织和协调，使得很多实验设备工作频率较低，从而导致培养的科技人才动手实践能力不强，创新能力弱，这些原因直接影响了我国创新性人才的培养，制约了科技创新的发展。因而，高校各个专业应根据自身特点，探索研究建立适应本校人才培养定位的实验教学方法。

结合建筑环境与能源应用工程专业，对我国部分高校进行调研，包括哈尔滨工业大学、东北林业大学、吉林建筑大学、大连理工大学、北京科技大学、南京师范大学，南京理工大学、上海同济大学等，发现实验室主要存在以下三个问题：

1）实验室附属于教研室，实验室规模较小，开设的实验种类比较多，管理比较分散，个别存在实验内容类似，建设重复，造成多种良好的实验资源得不到有效的利用，有些设备利用率较低，未获得应有的效益；

2）实验课多为理论教学服务，目的仅为巩固课堂的理论知识，学生的积极性不高，实验教学在人才培养中的低位被忽视，学生的实践能力难以提高，更难以培养创新型人才。

3）受到资金和实验室条件的限制，综合设计性实验较少，很多较综合的实验都是演示性或验证型实验，无法满足培养学生自主创新的需求，限制了创新思想的发展，而且实验室的开放程度均一般，未达到预先设想的效果。

3科研与实验教学相结合的训练体系

针对高校实验室现存的问题，本文提出将教师的科研实验条件、现有的实验装置及其成果融入到教学中来，构建科研、实践教学的立体训练体系，开展相关专业实验课程的改革与实践，体现高校自己的特色及办学特点，适应当代科学技术发展对人才培养的需要。具体来说，可实施以下措施：

大力开放现有的实验室，在教师的指导下鼓励学生做课外实验操作、仿真模拟、实验分析及课程设计和毕业设计等相关实践活动；

依托教师的科研装置和现有的实验设备，组织学生成立课外活动小组，在原有设备的基础上进行改装、改进，使其满足新的研究和实验需求；

在实验设施改进的基础上，由教师指导学生参加“节能减排”、“大学生创新创业”及“互联网+”等竞赛。

通过将教师科研项目与实践教学相融合的方法，学生通过参与实际科研相关项目的实验，从中能体会到基础知识对项目实验的重要性，进而培养其创新、创造的实践能力；另外，将科研装转化到教学应用上来，充分利用科研设备，达到资源共享，解决经费短缺的问题，使教师在教学过程中不断发现新问题，总结出新思想，并反馈到科研中，促进科研水平的提高，这是一举双赢的举措。将教师科研的相关成果转化到实践教学中去，让学生讲实验收获结合教学内容，切身动脑和动手从事科研活动，在这过程中激发学生独立思考的能力，增强学生的自主创新意识，充分调动学生的积极性、主动性。在科技发展及大数据时代的今天，高等教育人才应具备一定的创新能力，创新是促进大学生自主学习、研究问题的主要动力之一，在深化教育改革的今天，全面推进素质教育的进程中，更需要培养学生的创新素质，将科研与实践相结合的训练体系具有很大的社会意义和广泛的推广价值。

4总结

提高高校的实践教学水平，对高等教育教学的可持续发展具有重要的意义。而实验室在高校的教育体系的人才培养中发挥着不可替代的作用。高校作为教学与科研结合最紧密的单位，担负着为国家和社会培养、输送具有创新能力和实际动手能力的新型技术人才，通过将教师的科研及科研实验装置投入到学生的实践教学中，形成科研结合实验教学的立体训练体系，促进高校实践教学与科研间相辅相成、协同发展和提高，实现可持续发展的终级目标。

参考文献:

1.陈晶晶.高校实验室安全管理评价体系的研究[D].上海：华东理工大学,2012.

2.吴凡.高校教学型实验室评估体系研究[D].南京：南京理工大学，2009.

3.唐旭东.高校实验室教学系统设计与实现[D].上海：同济大学，2009.

4.贾辉,马洪杰,李宏.以专业实验室评估为契机积极推进学生素质教育[J].实验室科学,2007(2):32-35．

5.郁聪.高校实验室管理的问题及对策研究[D].天津大学,2012．

课题来源：长春工程学院教改课题：“科研与教学结合的实践教学立体训练体系研究”

作者简介：赵麒：男辽宁省鞍山市1982年9月出生长春工程学院建筑环境与能源应用工程系主任副教授博士