“卓越工程师教育培养计划”创新实验班设立10年的成效与思考——以成都理工大学地球科学学院资源勘查工程专业为例

资源勘查工程专业是成都理工大学历史最悠久的工科专业之一,也是国家级特色专业、中国工程教育专业认证专业、国家级一流本科专业。自2011年获批教育部“卓越工程师教育培养计划”专业以来,设立创新实验班,并进行了10年的教育教学探索、改革和创新,取得了一定的成效,同时也存在一些不足。从思政引领、制度创新、师资建设、机制改革等方面对“卓越工程师教育培养计划”创新实验班的实施措施进行了梳理和总结,也对创新实验班建设10年来所取得的成效进行了归纳,并提出了思考与建议,以期为新形势下我国地学人才培养的发展探索新思路,对推动地学创新人才培养模式改革具有借鉴作用。

大学创新实验课程的探索与实践

创新实验教学是培养学生创新能力与实践能力的重要教学形式。由于实践时间短,其在体系建设、与传统实验教学的结合以及课程计划安排上仍存在不足之处。为此工程力学实验教学中心结合近十年的创新实验教学教改和实践,探索多元化、递进式的创新实验教学体系以及以过程教育为核心突出创新能力培养的创新实验教学方法。改革和实践表明,显著提升了学生参与度以及学生论文质量,在各类竞赛中获奖数位于前列并取得多项优秀教学成果。可为其他高校创新实验课程建设实践提供有益的参考。

基于科教融合的材料类创新实验课程思政探索与实践

课程思政是落实立德树人这一教育根本任务的综合教育理念,是实现知识体系教育与思想政治教育有机统一的重要途径之一。科教融合是当今世界高等教育的一个重要理念,是高校实施素质教育的重要要求之一。该文针对哈尔滨工业大学钛合金材料设计、制备及表征的创新实验课,对基于科教融合的创新实验课程中融入思想政治教育进行探索与实践。实践结果表明,在创新实验课的建设过程中,要充分发挥授课教师的科研优势,使科教融合真正地落实到实验课程中;要将课程思政内容贯穿于创新实验的始终,从实验的具体内涵、实验的各个步骤和环节中发掘思政资源,实现创新实验课的全过程、全方位育人。

工程教育专业认证背景下教学模式探索——以食品专业创新实验课程为例

食品专业创新实验是本科院校的食品科学与工程专业为培养学生的创新意识,而开设的创新性的综合专业实验课程,是在食品科学专业学生完成所有的专业基础理论课和专业实践课后,针对食品科学与工程专业中的食品加工类、食品营养方面、食品微生物、食品化学和食品分析检测等领域的相关实验研究和工程设计而开设的。随着食品科学技术的发展,食品专业创新实验具有越来越重要的学科地位,如何科学有效地进行该门课程的教学就显得尤为重要。在工程教育专业认证的背景下,坚持以学生为中心,以学习成果为导向的教育模式,调动学生的学习积极性,学生自我组建实验兴趣小组,分工合作,查阅文献,探讨课题思路,通过理论和实践相结合的方式,培养学生的科研创新意识和团队协作能力,对食品专业创新实验课程进行实践教学探索,以达到培养学生的自主创新意识、解决工程中出现的问题的实践创新能力和团队协作能力预期效果的目标。

超疏水表面的制备及其在含油废水处理中的应用——一个物理化学综合创新实验

以较前沿的科研成果为基础设计了一个物理化学综合创新实验。通过该实验,学生不仅可以了解油污染水环境问题,加深对润湿性一般理论的理解,还可以掌握超疏水材料的制备、接触角表征以及超疏水/超亲油材料对含油废水进行处理的操作和方法。实验融入了较多的课程思政元素,通过引导学生利用课堂学习的表面化学理论知识解决含油废水处理问题,培养学生的社会责任感、专业自豪感、严谨的科学思维和创新能力。

开放性创新实验在本科生病理学实验教学中的应用体会

与传统的教师教、学生学的病理实验课的教学模式相比,开放性创新实验以学生为本,为学生提供了主动学习、勇于探索的平台,培养学生的动手能力、创新思维、团队协作意识,弥补了传统病理学教学的不足,为培养创新型人才奠定基础。本文以《小鼠肝癌肺转移模型的建立》为例,介绍该创新实验项目的实施,以及所获得的教学体会。

基于TBL模式+目标倒推法的开放性综合创新实验研究

根据新时期“学科交叉融合、坚持问题导向、创新创业教育”新人才的培养要求,作者基于TBl模式+“目标倒推法”的实验教学理念,开展并实施了“土地利用时空变迁及驱动因子分析”的开放性综合创新实验项目,并从全方位组织、综合性内容、探索性方法、立体式考核、闭环式延续等方面进行论述,认为TBL模式+“目标倒推法”是协作与创新的具体路径和方法,能从根本上调动学生的积极性和主动性,最大限度地锻炼学生的动手能力和激发学生的创新思维。

以成果为导向的计算机创新实验室管理

为了提高高校计算机创新实验室的利用率,我们坚持以成果导向的理念开展实验室管理。在实验室场地申请初期签订目标考核责任书;使用过程中结合管理制度、准入授权、门禁系统、智能监控、信息化网络和流控等管理措施,建立多部门合作的消防安全监管机制;在学校职能部门、二级学院、实验中心和团队负责人四级管理的有效结合下,达到创新实验室资源公平、分配合理,过程管理到位,确保实验室安全高效使用;最后严格按照产出成果进行对照考核。学校—学院—双创学院三级奖励机制激发创新实验室师生多出成果和出高水平成果,形成高效成果产出的良性循环,为高校计算机创新实验室使用和管理提供借鉴作用。

无源光网络开放性创新实验的探索与实践

实验教学是应用型创新人才培养的关键环节,开放性创新实验的设计与应用是延伸拓展课内实验教学的有益探索。针对学生差异化发展和自主研究探索的需求问题,设计涵盖时分复用无源网络和波分复用无源光网络的个性化开放性创新实验主题,建立针对实体实验资源和虚拟仿真资源特点的多元化开放共享机制。探索在开放性创新实验中应用小规模限制性在线课程与面授课程结合的融合式教学模式,设计过程育人理念引导的阶段化项目实施路线,推进有通信工程专业特色的无源光网络实验教学课程内涵建设。

材料化学辅修英语专业新工科型创新实验的探索

针对目前地方高校教育存在大学生实践能力和创新创业能力较弱等问题,以材料化学辅修英语专业为例,进行地方高校材料类专业大学生新工科型创新实验的构建与实施。以可生物降解的高分子材料——聚乳酸为对象,以材料的“原料制备—高分子合成—结构表征—理化性能测试—3D打印与加工工程—机械性能测试—产品设计—老化降解”等全链条环节为主线,建立以学生为中心的创新实践教学体系,全面贯彻党的教育方针,实施素质教育,以培养符合未来新兴产业与新经济需要的、多样化、实践能力与创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型现代化新工科人才,为我国产业发展和国际竞争提供智力及人才支持。

中学化学创新实验的教学设计与研究思路——评《中学化学创新实验教学设计与研究》

化学实验在化学学科中发挥着不可替代的作用,是化学形成和发展的重要手段。充分发挥化学实验的作用,使其更加符合教学改革的趋势,满足素质教育和创新教育的需求,化学学科才能焕发更多的生机与活力。由黎泓波、王素琴、卢章辉编著,化学工业出版社2024年3月出版的《中学化学创新实验教学设计与研究》一书,以实验实践为主轴、创新实验方法为副轴,对中学化学创新实验概论、无机化学基础实验、有机化学基础实验、化学原理探究实验、物质结构与性质实验、STEM综合实验、虚拟仿真实验等内容进行了讲述,为当代中学化学学科开展实验的创新教学提供了思路,也为培养化学专业师范生和相关专业的教育研究提供了重要的理论支撑。

“虾壳生物质炭活化过硫酸盐降解2,4-二氯酚”创新实验设计

将科研成果与创新创业实践教学相结合,设计实施创新综合探究实验,以虾壳为原料制备虾壳生物质炭,用于活化过硫酸盐降解2,4-二氯酚。实验结果表明,虾壳生物质炭在酸性和中性条件下可以有效活化过硫酸盐去除2,4-二氯酚,去除率可达96%。通过该实验,学生能够掌握纳米材料的制备、表征等基本实验技能,能够对数据进行处理和分析,树立“以废治废”理念,增强解决实际问题的能力,提高创新意识。

乙醛与溴水反应的创新实验设计

人教版高中化学选择性必修3《有机化学基础》第三章第三节“醛酮”中有乙醛与新制氢氧化铜及银氨溶液的反应实验,学生在学习乙醛的还原性时,会对乙醛使溴水褪色的原因产生困惑,如搞不清是发生什么类型的反应。为此,基于已有文献实验方案进行创新设计,借助pH数字传感器设计探究乙醛与溴水反应的创新实验,解答学生的疑问。

核心素养下高中物理创新实验设计方法与途径

在核心素养的视域下,高中物理创新实验设计显得尤为重要。通过详细阐述创设法、替代法、移植法、比较法和改造法等设计方法,以及基于教材实验、无实验重难点知识和核心素养教学手段的创新途径,为高中物理实验教学提供新的思路和方向。这些方法与途径不仅有助于培养学生的创新思维和科学探究能力,还能加深学生对物理知识的理解与掌握,从而全面提升其物理核心素养。文章旨在深入探讨高中物理创新实验的设计方法与途径,以期能够激发学生的创新思维和科学精神,培养其独立探究和解决问题的能力。

建构主义视角下创新实验提升中外合作班医学生课程适应能力剖析

建构主义(Constructivism)认为学习是学习者主动建构自己知识的过程。中外合作办学已成为重庆医科大学医学本科教育改革的重要组成部分。重庆医科大学设立了多层级的创新实验项目,为临床医学中外合作办学专业(以下简称“国际班”)学生提供课外科研探索实践的机会,助力学生综合素养的提升。本研究基于建构主义学习理论,阐述国际班学生参与创新课题,逐渐建立医学知识学习的各种场景,最终使学生对所学知识产生意义建构,以更好地适应国际班课程的设置及投入专业课程的学习。

机械工程测试技术创新实验改革与探索

以工程应用为导向,立足理论基础知识,采用多元化教学模式,提出三内容三阶段的实验改革。实验课程三内容为:背景调研,实验项目实施、分析总结;而实验项目实施又分为基础实践、综合实践和创新实践3个阶段。学生通过背景调研,在实验项目实施的每个阶段进行自主探索、自主设计电路、自主编写测试程序、自主想象场景并完成系统设计。最后通过答辩、交流、讨论对整个实验项目进行分析总结并完成实验报告。

科教融汇及思政育人新路径——食品包装技术课程创新实验设计

在前期研究基础上,为食品包装技术实验课开设了明胶-淀粉复合膜制备和性能评估实验,引入绿色包装材料最新科研成果,紧贴社会热点环境保护,结合食品专业多学科知识,涵盖产品研发全过程,全方位渗透思想政治教育。实验包括学生自行筛选复合膜配方、进行质量评估和数据分析、撰写论文模式实验报告。3年的教学实践表明,该课程设计创新性强、综合性高、学生认可度高且教学成果丰富,能极大激发学生实验兴趣和培养正确思想价值。

新工科背景下管土作用创新实验教学平台设计

为推动深水复合柔性管道的设计和研究,依托重点科研项目成果,建立了管土作用创新实验教学平台。突出学生主体地位,通过文献调研、实验设计、实践操作和数值模拟,开展模块化实践教学,激发创新思维,塑造工程素养,促进对管土作用机理的探索与研究。创新实验教学平台的搭建,实现了理论实践、学科交叉及工程应用的有机结合,凸显了实验教学的工程性、实践性和探究性。

伊利石合成多级孔SAPO-11分子筛创新实验设计

以伊利石为原料,采用加入介孔模板剂和盐酸酸洗的方法制备了多级孔SAPO-11分子筛,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM等方法对样品进行表征。研究结果表明,两种方法均成功制备出多级孔SAPO-11分子筛,与微孔SAPO-11分子筛相比,两种方法得到的多级孔SAPO-11分子筛外表面积和孔体积均明显增大,盐酸酸洗破坏了SAPO-11分子筛的球形晶貌,加入介孔模板剂合成的多级孔SAPO-11分子筛更好地保留了SAPO-11分子筛的晶型结构。具有一定的创新性、综合性和可操作性,有助于提升学生的创新意识和实践能力。

基于思维训练的基础医学综合开放性创新实验课程实践

开放性创新实验是近几年创新型复合人才培养的重要教学方式。基于思维训练的基础医学综合开放性创新实验课程依据“一虚一实三段七步”的线上线下混合教学思路建立,即由“虚拟+实体”实验,课前、课中、课后三个阶段,任务导学、小组互学、展示群学、思政促学、随堂测学、反思教学、教赛配合7个教学步骤构成,搭建了一套以学生自学为主、教师指导为辅的综合“基础+科研+临床”知识的培育模式,弥补传统实验内容单一、科学创新思维培养不足、学习主动性弱等特点。课程改革旨在培养本科生自觉灵活运用综合知识能力,为学生后续进入临床及科研团队奠定良好基础,突出学生学习的主体性、体验性、创新性、探究性。