浅议高职教学实验策略

2010-08-15 00:51李美英
职教论坛 2010年26期
关键词:建构实验室实验教学

□李美英

高职教育要建立紧密结合、相辅相成、全程贯通的理论教学和实践教学两大体系,它包括广义的实验,由实验、实习、实训、社会调查、现场见习、模拟练习和科技活动等组成的实践教学环节,由于其与基础理论课教学结合紧密,位于实践教学过程的前期,在创新精神和实践能力培养中,具有引导和奠基的作用,因此,本文提出广义的实验室建设,也就是“工学结合”的实验室建设——建构现代产业环境下的广义的实验室建设体系。

一、构建实验现场体系的做法

(一)构建实验教学与生产现场体系。课程改革对实验教学提出了新的要求,不仅提出了教材具体的知识目标、能力目标,而且把学习的过程与方法作为课程目标提出来,注重实验实现能力的突破;目前,实验中心开放的广义性与地位的多重性,加强演示实验的建设并重视产业仿真实验的作用,我们面临一系列的教学目标的重新设定。为什么要建立“实验”现场呢?这种教学是不是超出了学校教学范畴呢。我们认为,结合工程科学学习物质现象,就是找准教育的根本目标,真正实现“以学生为本”的教育理念。这是我们科学合理地确定课程的出发点和归宿点,把“创新意识”和“实践能力”的培养落到实处。

如何抓住实验现场这个环节?首先我们要理解学生从实际生产背景中抽象出问题、构建实验模型、寻求结果、解决问题的过程,让学生有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动。抓住了“实验”和“现场”的结合部,我们就抓住了引导学生思考、发现“枢纽”,就协调好实践、活动、思考、探究之间的关系,就会注重揭示科学本质,树立基于“全面科学”的大教学观。何谓“现场”?现场就是学生进行科学探索创设的实验,学生根据自己的生活经验会想出各种各样的办法。

“发现式教学”的创始人布鲁纳强调,“发现并不限于那种寻求人类尚未知晓之事物的行为,准确地说,发现包括着用自己的头脑亲自获得知识的一切形式”。[1]现象与科学之间的联系,根据实验作业层、管理层、规划层等三种技术类型,不同的技术层面实验教育的技能与知识侧重不同。从实验功能看,实验室可分为智能化、自动化、机械化、信息化四种类型的技术体系,通过“实验”与科学技术的结合,让学生注意,一是特定名词、称谓在实际应用领域的严肃性、不可代替性。仅仅在“现象”讨论科学知识,在教学中介绍其定义、概念的意项,无法明白术语的专业性,必须建设完善的实验室,建立实操型师资阵容,针对高职实验室建设的特点,需要我们在实验室的硬件建设、试验设备、人员管理、良好操作规范等方面采取了针对性措施,在企业、研究机构、教育基地、学校相继建造实验室。

(二)突出实验现场的产品开发体系。“一个成功的实验需要的是眼光、勇气和毅力。”[2]实验教学目标的内容可以分为三个基本方面:一是创造性人格及相关心理品质培养。在培养创造性人格过程中,专业思维训练旨在通过学习和训练,使学生初步掌握专业思维方法,从而培养专业思维品质,使其具有产业背景下的知识流畅性、研究广阔性、能力敏捷性、职业批判性、岗位灵活性、操作独立性、管理逻辑性、目标深刻性与选择交通性。这就是技法及解决问题能力的训练。

这样,现代实验教学,应当拓展科技创业活动、科学小发明、小创造等。技法即学生创造活动的实践能力及创造性任务完成的技能和技法。创造性解决问题是指在学习、生活中掌握和运用特殊的方法处理和解决问题。如思考并提出创造性建议,撰写科技小论文,创造性作文等,这是两项非常重要的教育目标。纺织服装专业的实验细分上,基本概念、基本原理必须与产业事实性知识或当前产业需求相结合融会,才会产生实验教学的具体环节。

科学进展的历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到,我们应该通过实验教学强化对事物客观的探索;在教学中,结合实际,引进项目。我们要知道纺织材料的性质,就要采集样品,以研究它生产的过程,要把样品拿到实验室进行各种测定,实验的过程不是毫无选择的测量,它需要有小心具体的计划。特别重要的,是要有一个适当的目标,以作为整个探索过程的向导。至于这目标怎样选定,就要靠实验者的判断力和灵感。

科学的发展与进步,往往是由人们的强烈好奇心和丰富想象力所引起的,还要考虑学生的实际需要、兴趣与爱好来决定实验开发的方向,让学生在实践中体会科学的乐趣,把学生带出教室走向大自然和社会,充分利用各种教育资源培养学生实践能力的极好的活动形式。因此,我们实验教学是否具有先进的、适用的、乡土的技术教学体系,其意义大于现代的、信息的、国际化的实验条件。

(三)建立开放的实验现场以及运作机制。与实验室建设同步发展的是相关的法规、标准、操作手册等,使实验室的建设和管理逐步形成一定的模式、级别和规矩,建立了高职实验室的基本概念。在进行教学目标分析的基础上选出当前所学知识中的基本概念、基本原理、基本方法和基本过程作为当前所学知识的“主题”,然后再围绕这个主题进行意义建构。这样建构的“意义”才是真正有意义的,才是符合教学要求的。

改革教学方法的核心问题是怎样激发和培养学生自主学习、自主实践和自主创新的积极性,以提高实验教学的效果和效率。以学生为中心,充分、合理地利用现代信息技术和信息资源,对教学内容、教学方法、教学过程、教学评价等教学环节进行具体设计,创设教学系统的过程或程序,更好地促进学习者的学习。实验教学的环境建构,需要较多和较高质量的信息演示,信息化教学能够提供充分的交互性,创设生动、直观、形象的学习情境,使教学直观化、模型化、动态化。利用现代教育技术,一是适当减少演示性、验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验。

实验教学的环境建构是一个信息反馈的过程,从环境问题,到信息获取,然后是认知目标、协作支持系统的运作。因此,实验教学环境构建是一个教育系统,运用现代技术使实验教育的基本条件,也是改革教育的基本工具。具体可以分为四个方面的策略支持:

环境问题反馈——这是整个建构学习环境的中心,也就是我们说的项目化学习,其目标是要阐明和解决来自产业实际的问题,与问题相关的实例或个案。

信息资源研究——这是将项目问题进行信息加工的过程,与项目问题解决有关的各种信息资源,包括文本、图形、声音、视频和动画等获取的各种有关资源,需要教学进行筛选;

认知工具:主要指在计算机上生成的、用于帮助和促进认知过程的工具,通常是可视化的智能信息处理软件。如知识库、语义网络、几何图形证明树、专家系统等。使学习者群体可以相互交流、讨论、协商,共同建构问题的意义。

社会背景支持:在设计建构主义学习环境时要考虑社会文化背景、客观环境、物质条件等方面对于当前学习所能提供的支持。

信息资源非线性的超文本和超媒体链接更符合人类的思维方式,能够表现思维的复杂性,促使学生分析问题、解决问题,引起学生持续探索的兴趣,对问题从多角度进行解释,完成知识的意义建构。通过丰富的信息资源激发学生的兴趣和联想,唤醒长时记忆中的有关知识、表象或经验,完成知识的“同化”和“顺应”。一是明确实验课的地位和目的,增强实验教学的趣味性,让学生重视实验课,变“要我学”为“我要学”。二是突出学生的主体地位。

二、成果与经验

(一)管理体系的独立评判——在我国大多数实验室本身不是独立法人单位,而是某个母体组织(大多数为学校,部分为研究所、企业等)的一部分,这种情况下,“主管——质量”体系如何介入实验室教学,“企业技术主管——实验室技术”方面负责人应如何直接介入教学,在教学中,我们采取每一个学生都可以向管理层汇报,实验管理部门是管理层的一个直属单位,中间没有其它部门,实验室成为我们实验环境建构的主体。

(二)实验评判的标准化——对于实验室岗位的描述,要求对重要岗位进行了描述,对岗位生产环节进行标本采集、标本接收、标本处理,一个人允许同时负责多个岗位。同时,建立质量手册,把质量目标、质量方针具体化,为在一定的时间范围内或限定的范围内,实验室所规定的与质量有关的预期应达到的具体要求、标准或结果。

(三)实验任务的合作化——主要引进产学研合作的“技术合同”等其他形式的约定。例如,教学部门要求实验室开展某一个这一检验项目,而实验室也答应开展这一检验项目,那么这也形成了广义上的合同;实验室常规开展这一检验项目,教学部门经常申请这一检验项目,那么这也形成广义上的合同,等等。实验室就检验的整个过程及相关的资源同教学部门进行了协商、交流、讨论,实际上就达到了合同评审的目的。

(四)校内外实验室、实习基地——以印染实验为例,其控制过程大致如下:对印染企业的调查和选择、选定企业将之列入供应商清单、采购试剂并验货入库、使用者从试剂库中领取试剂、定期对供应商进行评价、根据评价结果形成新的供应商清单。对上述过程进行严格控制即可建立对试剂供应的管理体系。

(五)工程项目化策略——分别设置工程化教学阶段和企业实习阶段,把工程化素质培养作为学生全培养期中自始至终关注的主线,把工程能力引入人才素质评价体系和把企业回馈引入教学评价体系。把工程化软件研发能力和职业素质引入人才素质评价体系,加大实践环节在评分中的比重,以形成专业理论知识和实践能力并重的考核体制,并将系统实现、文档和答辩作为学生的考核指标,可在一些课程中引入团队评分制。在工程化教学阶段,设置项目化模块。

(六)信息化策略——应坚持以工程化培养理念为指导,以系统软件、CASE工具、开发工具为核心,以网络、服务器、桌面系统为平台,组建与业界同步的工程化综合软件开发实验环境,为计工程实践教学提供强有力的基础设施支持。把实际科研项目纳入实践性教学工作中,让学生亲自参加计算机系统项目的开发工作,真正把教学和实践结合起来,使学生对计算机应用系统和工程的思想、方法、工具和环境、计算机系统工程过程、技术标准和规范等有一个全面了解和掌握。

[1](美)杰罗姆·S·布鲁纳著,邵瑞珍,张渭城译.布鲁纳教育论著选[M].北京:人民教育出版社,1989.

[2]丁肇中.应有格物致知精神[J].散文选刊,1999(2).

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