楊廣武， 胡松青， 張亞萍， 郭文躍

(中國石油大學(xué)(華東) 理學(xué)院， 山東 青島 266580)

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建設(shè)四類實(shí)驗(yàn)資源 構(gòu)建“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

楊廣武， 胡松青， 張亞萍， 郭文躍

(中國石油大學(xué)(華東) 理學(xué)院， 山東 青島 266580)

實(shí)驗(yàn)資源是從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)，高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新和體系建設(shè)應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)為依托。中國石油大學(xué)(華東)材料物理專業(yè)通過建設(shè)“認(rèn)知教育平臺”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”、“專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺”四類實(shí)驗(yàn)資源，構(gòu)建了包含“認(rèn)知型、基礎(chǔ)型、提高型、創(chuàng)新研究型”四個(gè)能力培養(yǎng)層次的“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)踐證明，“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系符合學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律，激發(fā)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，使更多的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 實(shí)驗(yàn)資源； 分層次教學(xué)； 教學(xué)改革

0 引 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)實(shí)踐能力的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要組成部分。教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》指出，要“大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，切實(shí)提高大學(xué)生的實(shí)踐能力?！侠碇贫▽?shí)踐教學(xué)方案，完善實(shí)踐教學(xué)體系”。因此，必須深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[1-3]。實(shí)驗(yàn)資源是高校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的重要保證，實(shí)驗(yàn)資源的擁有量和利用率在一定程度上反映了高校的教學(xué)水平、科研水平和管理水平[4-5]。近年來，高等教育教學(xué)改革不斷深入，各高校的實(shí)驗(yàn)資源配置也得到了豐富和補(bǔ)充，但是在實(shí)驗(yàn)資源的高效利用和提高方面尚需要不斷完善，許多專業(yè)面臨著教學(xué)資源分散，定位模糊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系薄弱等問題。如何合理配置和整合資源，使其發(fā)揮最大效益，探索構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，成為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待解決的關(guān)鍵問題[6-7]。中國石油大學(xué)(華東)材料物理專業(yè)結(jié)合實(shí)際情況，依托四類實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)，在構(gòu)建“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐，逐步摸索出提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的新途徑，并取得了顯著成效。

1 “分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的理念與思路

材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)思路是：以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為目標(biāo)，以“理工結(jié)合，石油特色，重視基礎(chǔ)，突出優(yōu)勢”的專業(yè)建設(shè)思路為指導(dǎo)，以專業(yè)人才培養(yǎng)方案和學(xué)科發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)資源整合和實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)為基礎(chǔ)；科學(xué)設(shè)計(jì)從基本技能到現(xiàn)代技術(shù)，從綜合應(yīng)用到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“鞏固基礎(chǔ)、拓寬知識、提高能力、增強(qiáng)素質(zhì)、促進(jìn)創(chuàng)新”的教學(xué)目的；在實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、模式、方法的改革與創(chuàng)新。

1.2 “分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的具體內(nèi)容

通過不斷的探索與實(shí)踐，材料物理專業(yè)依托“四類實(shí)驗(yàn)資源”建設(shè)，構(gòu)建了包含“四個(gè)能力培養(yǎng)層次”的“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。如圖1所示。

圖1 材料物理專業(yè)“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖

“四類實(shí)驗(yàn)資源”是指“認(rèn)知教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”、“專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺”；“四個(gè)能力培養(yǎng)層次”是指“認(rèn)知型”、“基礎(chǔ)型”、“提高型”、“創(chuàng)新研究型”。其中，認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)占15%，以參觀、展示、實(shí)習(xí)為主，是專業(yè)認(rèn)知教育的重要組成部分，目的是培養(yǎng)和調(diào)動學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知能力，幫助學(xué)生建立材料物理專業(yè)的“感性認(rèn)識”，內(nèi)化對專業(yè)知識的理解，并進(jìn)一步將自己的認(rèn)識上升到價(jià)值觀層面，確立明確的學(xué)習(xí)和奮斗目標(biāo)?；A(chǔ)型實(shí)驗(yàn)占40%，以演示性和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)為主，附屬于理論課程，是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該達(dá)到的最基本要求。目的是使學(xué)生在基本實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練中，鞏固所學(xué)理論知識，掌握基本操作技能和方法，建立科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思維方式，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力。提高型實(shí)驗(yàn)占30%，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，圍繞材料學(xué)科實(shí)際應(yīng)用問題進(jìn)行，主要包括專業(yè)應(yīng)用技能訓(xùn)練和現(xiàn)代大型檢測儀器使用訓(xùn)練，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用理論、方法、儀器，解決材料科學(xué)相關(guān)問題的能力和進(jìn)行科學(xué)研究的專業(yè)素質(zhì)。創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)占15%，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和選題主要來自教師或?qū)W生的研究課題，由具有較高學(xué)術(shù)水平的教師以系統(tǒng)項(xiàng)目訓(xùn)練的形式指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)課題研究，以言傳身教的方式把學(xué)生引入科學(xué)研究的殿堂，而實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方案、進(jìn)度等則主要由學(xué)生自主安排，目的是使學(xué)生獲得系統(tǒng)的科學(xué)研究方法訓(xùn)練，掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新精神。

2 實(shí)踐內(nèi)容與措施

2.1 依托認(rèn)知教育團(tuán)隊(duì)，塑造學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同和感性認(rèn)識

美國著名教育心理學(xué)家布魯納認(rèn)為：“學(xué)習(xí)任何一門學(xué)科的最終目的是構(gòu)建學(xué)生良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)”[8]。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知能力能夠促使學(xué)生有效地監(jiān)控和調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性。“專業(yè)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)”主要是針對大一新生，以實(shí)驗(yàn)室走訪參觀、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目介紹、科研項(xiàng)目成果展示為主，使學(xué)生了解專業(yè)學(xué)習(xí)和未來發(fā)展所要具備的知識和技能，建立對專業(yè)學(xué)習(xí)的整體認(rèn)識；“專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)”主要是深入企業(yè)、工廠等實(shí)訓(xùn)場所、實(shí)習(xí)基地，親身感受實(shí)際操作，了解先進(jìn)設(shè)備等，還原專業(yè)課程的必然聯(lián)系和工程實(shí)際的本來面目，逐步建立和培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程素養(yǎng)。

為了保證認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量和長遠(yuǎn)發(fā)展，材料物理專業(yè)建立了專門的認(rèn)知教育團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)由擁有較高教學(xué)和科研水平的教學(xué)名師、講課比賽獲獎(jiǎng)?wù)?、高層次人才?jì)劃入選者等組成。目前已經(jīng)建立起以團(tuán)隊(duì)首席教授為核心，以教授、副教授為骨干的一支專兼結(jié)合、德才兼?zhèn)涞母咚浇處熽?duì)伍，成員包括：山東省教學(xué)名師1名，教育部新世紀(jì)人才2名，山東省泰山學(xué)者1名，山東省杰出青年基金獲得者1名，校青年教師講課比賽特等獎(jiǎng)獲得者1名。

認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)以及高水平教學(xué)隊(duì)伍的參與，幫助學(xué)生迅速融入大學(xué)的學(xué)習(xí)生活，建立起對專業(yè)課程體系的整體認(rèn)識，樹立了學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高了工程實(shí)踐能力。

2.2 建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，打造精品實(shí)驗(yàn)課程

自 2005 年起，教育部在全國范圍內(nèi)開展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)工作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心肩負(fù)著突出學(xué)校特色優(yōu)勢專業(yè)、融合優(yōu)質(zhì)資源、探索新時(shí)期人才培養(yǎng)需要的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)改革功能[9-10]?！陡叩葘W(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程實(shí)施方案》指出：“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)力爭建設(shè)成為具有輻射和引導(dǎo)作用的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。中國石油大學(xué)(華東)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心成立以來，一直致力于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)系列課程的教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果，2006年評為山東省首批省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心[11]。為了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)，深化材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，材料物理專業(yè)以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為基礎(chǔ)，共同組建了“一個(gè)中心，兩個(gè)平臺，多個(gè)模塊”的物理實(shí)驗(yàn)大平臺。“一個(gè)中心”即大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)公共管理中心；“兩個(gè)平臺”是指基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)平臺和材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺；“多個(gè)模塊”是指依托實(shí)驗(yàn)平臺開設(shè)的若干實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

圖2 “一個(gè)中心，兩個(gè)平臺，多個(gè)模塊”的物理實(shí)驗(yàn)大平臺結(jié)構(gòu)圖

物理實(shí)驗(yàn)大平臺的建設(shè)符合研究型大學(xué)人才培養(yǎng)的需要，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)資源的整合、優(yōu)化、共享，為材料物理專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了強(qiáng)大的依托平臺，提高了學(xué)生的專業(yè)水平和綜合能力；同時(shí)也加快了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的改革和建設(shè)，所開設(shè)的“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”于2007年被評為山東省省級精品課程。

2.3 依托專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，提高綜合素質(zhì)

著名物理學(xué)家馮端院士指出：“實(shí)驗(yàn)室可以比擬為現(xiàn)代大學(xué)的心臟”[12-13]。專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)內(nèi)容貼近科學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)設(shè)施又多為科研成果的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，最有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科研能力和?chuàng)新能力。目前，材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室總面積約740余m2，擁有各種教學(xué)用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備360余臺，固定資產(chǎn)總價(jià)值約800萬元，擁有一批包括：磁控濺射儀、化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)、太陽能電池光電性能測試系統(tǒng)、掃描隧道顯微鏡、X射線衍射儀、熱重分析儀、氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)儀、紅外光譜儀、紫外分光光度計(jì)、電化學(xué)工作站、鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等較先進(jìn)的材料制備和性能分析表征實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，已成為設(shè)備較為齊全、功能較為完整、教學(xué)手段和方式較為先進(jìn)的材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地。在“立足教學(xué)、服務(wù)科研、內(nèi)涵發(fā)展”的建設(shè)方針指導(dǎo)下，材料物理專業(yè)依托專業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源和特色研究方向，建立了材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、材料綜合實(shí)驗(yàn)室、腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室、新能源實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算材料學(xué)實(shí)驗(yàn)室和材料演示實(shí)驗(yàn)室6個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，并開設(shè)了電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料性能分析與檢測實(shí)驗(yàn)、計(jì)算材料學(xué)實(shí)驗(yàn)、腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)、材料科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、新能源材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)6門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。

這些實(shí)驗(yàn)課程主要是面對大三、大四高年級的學(xué)生，通常是已經(jīng)學(xué)習(xí)了本專業(yè)的必修和選修課，具備一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能，因此，實(shí)驗(yàn)主要分為兩大類。一類是加強(qiáng)學(xué)生對理論知識理解和實(shí)驗(yàn)技能鞏固的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，另一類是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，分析和解決問題能力的提高型實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，為了使學(xué)生了解學(xué)科的新發(fā)展和新技術(shù)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，任課教師汲取材料物理學(xué)科技術(shù)發(fā)展的新成果，將專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展與承擔(dān)的科研項(xiàng)目聯(lián)系在一起，開發(fā)了“納米結(jié)構(gòu)碳材料的制備與表征”、“染料敏化太陽能電池制備與光電性能測試”、“過渡金屬氧化物的制備與電化學(xué)儲能性能研究”、“無鉛壓電陶瓷制備及性能測試”、“TiO2光催化劑的制備與催化性能研究”等一系列具有材料學(xué)科前沿特點(diǎn)的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建立了融知識、能力、素質(zhì)為一體的開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，激發(fā)了學(xué)生探索材料未知領(lǐng)域的主動性、積極性。

2.4 依托創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，激發(fā)學(xué)生智慧潛能

“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”?！陡叩冉逃ā访鞔_規(guī)定：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才”[14-15]。 材料物理專業(yè)通過“創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)”，使學(xué)生接受科研選題、文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、設(shè)備搭建改造、研究計(jì)劃執(zhí)行、數(shù)據(jù)整理分析、科學(xué)報(bào)告和論文寫作等全方位的科研訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新精神。為滿足不同能力層次學(xué)生的實(shí)際情況和培養(yǎng)需求，材料物理專業(yè)搭建了由“普及、進(jìn)取、精英”三個(gè)培養(yǎng)層次構(gòu)成的“金字塔式”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(圖3)。

圖3 “金字塔式”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺

其中，“普及”層次為“科研實(shí)習(xí)”?？蒲惺翘岣呓逃|(zhì)量和層次的關(guān)鍵，著名物理學(xué)家錢偉長認(rèn)為：“教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒有觀點(diǎn)的教育，沒有靈魂的教育”[16-17]。2012年4月教育部在“關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見”中指出：“促進(jìn)科研與教學(xué)互動，及時(shí)把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容。支持本科生參與科研活動，早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì)”。目前，對于大部分大二、大三的學(xué)生來說，除了課程實(shí)驗(yàn)外，基本沒有接受過科研訓(xùn)練，單純依靠學(xué)生提出科技活動及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究課題往往不切實(shí)際。因此，材料物理專業(yè)首先把“科研實(shí)習(xí)”作為創(chuàng)新精神培養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)的第一步，要求所有學(xué)生從大二下學(xué)期開始，獨(dú)立或以2或3人組成實(shí)驗(yàn)小組，參與到導(dǎo)師的科研項(xiàng)目當(dāng)中去，進(jìn)行為期一年的“科研實(shí)習(xí)”，并以“師生雙選”、“項(xiàng)目化管理”、“導(dǎo)師負(fù)責(zé)制”等措施確?！翱蒲袑?shí)習(xí)”的順暢實(shí)施和管理。

“進(jìn)取”層次則要求逐漸淡化導(dǎo)師的監(jiān)督和管理，鼓勵(lì)一部分在“科研實(shí)習(xí)”過程中建立良好研究基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)小組，積極申請“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”等本科生科研項(xiàng)目，在項(xiàng)目的引導(dǎo)和管理下，自主安排實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方案、進(jìn)度等，以加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識、科研能力以及團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)。材料物理專業(yè)從制度、經(jīng)費(fèi)、師資、條件等多方面采取有效措施，全方位保障大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目運(yùn)行。如成立本科生科技創(chuàng)新項(xiàng)目管理領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目的申報(bào)、評審、運(yùn)行、驗(yàn)收，并制訂相關(guān)管理文件和工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的全面管理；建立行之有效的激勵(lì)機(jī)制，在“本科生綜合測評管理辦法”和“推薦免試研究生管理辦法”中明確規(guī)定，對參與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和成員分別給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)分值，對指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教師，給予一定的工作量獎(jiǎng)勵(lì)。近年來，材料物理專業(yè)的大學(xué)生創(chuàng)新活動開展地如火如荼，專業(yè)學(xué)生每年獲批各類大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目20余項(xiàng)，其中國家級3～5項(xiàng)。

“精英”層次支持少部分具備一定能力的個(gè)人或?qū)嶒?yàn)小組，以其優(yōu)秀作品或研究成果為基礎(chǔ)，參加國家和高校組織的各類科技競賽，從而推動科技創(chuàng)新活動，激發(fā)其創(chuàng)造力和科學(xué)精神。材料物理專業(yè)把參加科技競賽作為重點(diǎn)工作進(jìn)行開展，并通過完善創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、搭建科技創(chuàng)新實(shí)踐平臺、健全科技競賽管理體系等舉措，形成大學(xué)生科技競賽文化活動的長效機(jī)制，保障了科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展。自2006屆張煒強(qiáng)同學(xué)參加第五屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽，并獲得山東省三等獎(jiǎng)以來，材料物理專業(yè)的科技競賽活動蓬勃發(fā)展，極大地支持了創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)的開展。僅2013年，材料物理專業(yè)就在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、山東省大學(xué)生物理科技創(chuàng)新大賽等各類國家級、省級科技競賽活動中獲獎(jiǎng)9項(xiàng)。

“金字塔式”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺充分考慮了學(xué)生的個(gè)體差異和培養(yǎng)需求，既滿足了普通學(xué)生接受科研熏陶和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的需要，又為學(xué)有余力的學(xué)生提供了發(fā)揮個(gè)人才能和施展才華的舞臺。

3 實(shí)踐效果

經(jīng)過10多年的探索與實(shí)踐，中國石油大學(xué)(華東)材料物理專業(yè)的實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)取得了長足的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量得到了極大的提高，成績斐然。自材料物理專業(yè)2006屆本科生嚴(yán)克友在SCI一區(qū)雜志Nanotecnology發(fā)表高水平研究論文以來，先后已有28位同學(xué)在Journal of Physical Chemistry C、高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)等雜志發(fā)表文章，申請發(fā)明專利和實(shí)用新型專利33項(xiàng)，在各類國家級和省級科技競賽中獲獎(jiǎng)32項(xiàng)，獲得山東省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文5篇。

4 結(jié) 語

“認(rèn)知教育團(tuán)隊(duì)”是塑造學(xué)生專業(yè)認(rèn)同和感性認(rèn)識的有效載體；“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”能夠發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的輻射和引導(dǎo)作用；“專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”是夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)實(shí)踐能力的重要場所；“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺”則能夠?yàn)樽吭饺瞬诺呐囵B(yǎng)和發(fā)展提供優(yōu)良的基礎(chǔ)條件。中國石油大學(xué)(華東)材料物理專業(yè)以實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)為前提，以實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)為核心，通過依托四類實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)，構(gòu)建了包含“認(rèn)知型”、“基礎(chǔ)型”、“提高型”、“創(chuàng)新研究型”四個(gè)能力培養(yǎng)層次的“分層次遞進(jìn)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，形成了從感性到理性、從簡單到復(fù)雜、從基礎(chǔ)到前沿、從專業(yè)能力到創(chuàng)新精神培養(yǎng)的一整套科學(xué)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，提高了材料物理專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。多年的教學(xué)實(shí)踐證明，分層次、多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性；有利于因材施教，培養(yǎng)不同層次學(xué)生應(yīng)有的能力；有利于增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，特別是創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。

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Relying on Four Resources to Construct Hierarchical Experimental Teaching System

YANGGuang-wu,HUSong-qing,ZHANGYa-ping,GUOWen-yue

(College of Science, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)

Experimental resources are the important base for experimental teaching, therefore, it is also the foundation for experimental teaching reformation and experimental teaching system construction. Aiming at improving students' ability and personality, China University of Petroleum constructed hierarchical experimental teaching system consisting of cognitive experiment, basic experiment, advanced experiment and creative experiment. The reformation and construction of this experimental teaching system rely on four types of resources, that is, cognitive education platform, experimental teaching demonstration center, specialized laboratory and creative experiment platform. The practice showed that the series of reformation stimulated students' interest and inspired their engineering practice ability and innovative spirit, and more high-quality specialized students and innovative talents were emerged.

experimental teaching; experimental resources; hierarchical teaching; teaching reformation

2015-02-28

國家自然科學(xué)基金(21403302)；中國石油大學(xué)(華東)教學(xué)研究與改革重大項(xiàng)目(JYA201402)；中國石油大學(xué)(華東)精品實(shí)驗(yàn)建設(shè)項(xiàng)目(JS201414)

楊廣武(1981-)，男，山東青島人，博士，副教授，從事新能源材料方向的教學(xué)與研究工作。

Tel.：18724772877; E-mail：yanggw@upc.edu.cn

G 420； G 642.0

A

1006-7167(2016)02-0159-04