实验教学理念与改革思路

1.1 实验教学理念与配套政策

    华南师范大学秉行“以人为本、优品格、厚基础、强能力、重创新”的创新人才培养理念,以科学发展观统领实验教学工作,明确“创新人才培养、实验先行”的实验教学指导思想,以实验教学示范中心为引领,推进实验教学内涵建设,积极修订人才培养方案,增加实践教学比重,构建创新性实践教学体系,优化实验课程和项目体系,改革实验教学方式方法,构建并不断完善大学生学科竞赛及课外科研训练体系,增强学生创新实践能力,促进学生知识、能力和素质协调发展,规范实验教学及实验室管理,提高实验教学水平和人才培养质量,实现我校“追求卓越、自主发展”的素质教育和创新型人才培养目标。

     在学校制定的《华南师范大学进一步加强本科实验教学工作的意见》中,明确提出了实验教学在人才培养中的重要作用:“充分认识实验教学是实现素质教育和创新型人才培养目标的重要环节。实验教学相对于理论教学更具直观性、实践性、综合性和创新性,具有课堂理论教学所不可替代的作用。实验教学有利于培养学生的综合素质和综合能力,在对学生进行知识传授、基本技能和创新能力训练的过程中,具有培育学生职业道德和激发潜能的强大优势和作用。”同时,该文件中对学校和各院系的实验教学工作也提出了明确的要求:“校院系各级领导必须把实验教学工作列入教学工作的重要议事日程,使实验教学工作在学校的整体教学工作中具有相应的地位。校院系各级领导应把实验教学质量作为衡量校院系整体教学质量的一项重要内容,把实验教学改革作为评价校院系整体教学发展的重要指标。”

     为保障实验教学的顺利开展,学校非常重视相关配套政策的落实。首先在管理体制上,学校制定了一系列关于实验教学的管理制度(详见附件9),有效地保证实验教学的顺利开展。如学校制定的《华南师范大学实验教学管理制度汇编》,规范了实验成绩评分标准、实验课程建设与实验教学管理方案、本科实验教学质量评估实施办法、实验技能培训管理办法、实验教学管理工作职责、实验室安全制度、实验室管理规定、实验室经费使用管理细则、实验室开放管理制度、学生实验守则等。然后,学校加大对实验教学的投入,保障实验教学的顺利进行,学校每年投入实验教学的经费包括基础实验室设备费、实验维持费、实验室开放费、综设实验项目费、创新实验项目费、示范技能培养费、示范中心建设费等等。其次,学校每年向各院系申报和更新综设实验项目,并对每个综设项目支持经费2000元。同时学校每年面向全校大学生申报和评审校级创新性实验项目和国家级创新性实验项目,校级和国家级的资助经费分别是7000元和1000元,由学生直接负责经费的支配与管理。学校通过项目的申报和研究着实提高学生的实验研究技能和创新能力。最后,学校积极支持和努力争创省部级以上的实验教学示范中心和重点实验室,创造优越条件,提升实验教学的整体水平和实验室的建设水平,切实提高大学生的培养质量,并提升实验教学的示范性和辐射性,共享实验教学的成果。

 
1.2 实验教学的定位及规划

      本实验教学中心在人才培养整体过程中的功能和作用定位为“理论与实践融合的服务中心、创新能力的孵化中心”。 

      数学与统计实验教学中心树立了“依托实验促进认知、培养技能;依托实验立足应用、综合创新”的现代数学教育理念,围绕“具有扎实的数学基础和数学思维能力,掌握基本理论、方法和技能,受到科学研究的训练,有较强的动手能力、理论与应用并重的多层次理工人才”的人才培养目标,牢固确立了数学与统计实验教学在人才培养中的重要地位,树立了数学与统计实验教学和理论教学共同居于教学中心地位的观念,明确了数学与统计实验教学的如下主要功能: 

      (1)使学生获得对数学“经验与演绎”二重性、“科学与技术”二种品质的认识;

      (2)加深学生对数学与统计学理论和方法的理解和掌握;

      (3)培养学生理论联系实际的实践技能,掌握基本的数学与统计应用技术;

      (4)提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;

      (5)为学生成长为高层次的理工人才提供数学与统计实训的机会。

 

1.3 实验教学改革与实验室建设思路与方案

一、实验教学改革思路

(一)改革数学与统计实验教学体系,建立“331122”实验教学体系。

      以数学一级学科博士点、统计学一级学科硕士点、数学广东省攀峰重点学科以及数学与应用数学国家特色专业为依托,坚持“厚基础、强能力、重创新”的实验教学改革思路,坚持“以学生为主体,以问题为载体”的课程特色,按照“重实践、柔性化和系统化”的原则,构建“3面向—3层次—11模块—2同步—2结合”的数学与统计实验“331122”教学体系。

      1、“3面向”:面向数学3个专业方向(数学与应用数学(师范)专业、数学与应用数学(金融数学与金融工程)专业、信息与计算科学专业)开设数学与统计学基础实验;面向统计学专业开设数学基础实验和统计学实验;面向全校其它专业开设大学数学、统计学基础实验。

      2、“3层次”:根据学生的知识积累过程和知识水平,实验教学按照“基础型实验、综合性设计性实验、探究型实验”三个层次循序渐进地展开,其中

      1)基础型实验:包括演示实验和验证性实验。

      2)综合性设计性实验:包括课程综合型、专业综合设计型和跨专业综合实践型三类。课程综合型实验一般设置于课程学习的后半段,实验通过设置恰当的任务,鼓励学生综合课程所学的知识和技能进行设计和创作活动。专业综合设计型实验鼓励学生综合利用所学的专业知识和技能完成既定的实验目的和任务,提升他们的综合实践能力。跨专业综合实践则由学院多个专业的学生交叉组队,发挥各自的专业特长,共同进行一些综合性的科研项目开发。通过横向和纵向研究项目的开发,鼓励学生互相合作、实现优势互补,综合团队的力量进行综合性强的科研项目和实践研究。

      3)探究型实验主要通过鼓励学生独立申报各级别的科研课题进行。要求学生完全由自己承担选题、数据收集、数据分析和研究报告撰写等工作。也鼓励学生把文献阅读或社会实践中发现的有价值的研究课题提出来,利用中心的实验资源开展研究和创作。这种研究式的实验教学模式不仅让学生更熟练地掌握实验方法和技巧,而且加深他们对科学研究的理解,培养学生的创新性思维和能力。

      3、“11模块”:依照3个面向学科内容和人才培养定位设置11个实验群(模块)。

  331122.png

      4、执行2同步教学,即使实验教学与理论教学作必要的同步推进,使学生深化对数学“经验与演绎”二重性、“科学与技术”二种品质的理解,同时获得理论与实践相结合的重要保证。

      5、推进2结合实验教学:实验室实验教学与自然实验教学相结合。这里所指的自然实验是指积极的、能动的实习和实训,是传统的实验室实验面向自然和社会“实验室”的延伸。开展社会实践课堂教学的自然实验室主要包括三方面的实践基地:中小学实践教学基地、企业及事业单位、三下乡活动基地。

(二)开展产学研合作教育

      建立与企业、事业单位的良好合作互动关系,积极引进新的数学与统计技术,落实“科研促教学,应用促教学”,使人才培养与社会需求对接。

(三)深入数学与统计模拟仿真实验的研究和开发,完善该类实验的条件。

 

二、实验室建设思路
     实验室建设以数学与统计学实验室实验教学与自然实验教学需求为立足点,主要落实了以下工作:
     1、 大力推进与企业联合的实验室共建,通过“产学研”相结合的方式使实验室建设获得重要的人、财、物支持;
     2、 完善实验室管理制度,建立实验室管理信息系统;
     3、 实验室功能专门化,使有利于“科研带动实验教学”、“应用带动实验教学”;
     4、根据各类实验需求完成实验室构架如下图示:
 

实验室架构.png

     本中心将进一步优化实验教学和管理体系,主要规划包括:
      1、扩大开放程度,完善各项对外教学服务措施,满足校内外本科生、硕士生、博士生和进修教师的实验需求。
      2、改善师资队伍职称和学位结构,派出教师到国内外高校学习、进修,进一步提高中心师资水平。
      3、修订完善现有教材,继续编写出版自用的实验讲义,以适应综合性设计性和探究型实验教学需求。
      4、完善现有的虚拟实验软件,开发新的实验软件,继续拓展虚拟实验条件。
      5、三年内组织1-2次全省数学与统计实验教学研讨会,推广实验教学成果。
      6、完善学生实践创新基地的建设,充实自然实验课堂,继续改革创新人才培养模式。