1、    世紀之交的實驗室建設與實驗教學改革    世行貸款“高等教育發(fā)展”項目的回顧與總結一流大學不僅要有世界一流的硬件設施、一流的學科水平、一流的師資隊伍和一流的科研成果，更需要有一流的本科教育和人才培養(yǎng)質(zhì)量。針對以往高校人才培養(yǎng)過程中存在的一系列問題，如人才培養(yǎng)模式單一、教學內(nèi)容特別是基礎實驗教學內(nèi)容陳舊、實驗設施薄弱且資金匱乏、教師隊伍可持續(xù)建設的機制不完善、教學資源管理體制分割使資源利用效益低下等等，教育部大力推進了“面向2l世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃”，并利用7000萬美元的世界銀行貸款，啟動了“高等教育發(fā)展”項目，通過充實和改善28所項目

2、學校理工科本科，特別是一、二年級基礎課和專業(yè)基礎課教學與實驗條件，組建基礎教學實驗中心，開發(fā)新型實驗項目，推進實驗教學改革；同時通過實驗教學建設與改革促進學校管理體制和教學管理管理體制改革，推進課程和教材的改革，促進教學、科研、管理、服務隊伍建設，并與地處中國相對落后地區(qū)的30多所高校以“手拉手”協(xié)作活動形式共享改革與項目建設成果。本項目于1997年7月29日正式簽訂信貸/貸款協(xié)定，同年10月6日生效，2004年12月31日完工，2005年7月31日關閉。6年以來，世界銀行貸款“高等教育發(fā)展”項目實質(zhì)性地深化了學校教育教學改革，提高了師資水平和教育教學質(zhì)量，推進了中國高等教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和

3、實踐能力的高素質(zhì)人才培養(yǎng)的理念與實踐，產(chǎn)生了明顯的改革效益、質(zhì)量效益、管理效益、示范效益和發(fā)展效益。 一、改革效益 1教學改革 （1）推進專業(yè)建設和人才培養(yǎng)模式改革，搭建高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的學科與制度平臺 1999年，28所項目學校共有專業(yè)1093個；項目期末為1486個，增長了36%，基本完成了學科布局的調(diào)整，并把人才培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)適應社會科技文化發(fā)展需要的“高素質(zhì)、高層次、多樣化、創(chuàng)造性”的人才，核心是“創(chuàng)造性教育”，辦學模式要向研究型大學轉(zhuǎn)變；教學方式要向以學生的學習為主體轉(zhuǎn)變；培養(yǎng)方式要由單一學科背景下的“專業(yè)對口”為主向以學科交叉與綜合背景下的具有“通識教育”基礎的寬口徑專業(yè)培養(yǎng)

4、轉(zhuǎn)變。 各校在項目期內(nèi)重新制定了體現(xiàn)“通識教育基礎上的寬口徑專業(yè)教育”定位的本科培養(yǎng)方案和指導性教學計劃，先后開始按學科招生大類培養(yǎng)實踐，并針對工作中的實際情況進行修改與完善，為學校培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定了良好的基礎。 為有利于優(yōu)秀的具有學科綜合能力的拔尖人才培養(yǎng)，許多學校還開辦了旨在加強基礎、拓寬口徑的教改實驗班。清華大學在創(chuàng)辦以數(shù)學物理交叉為目標的“基礎科學班”和中西融合的“中外文化綜合班”、并取得經(jīng)驗的基礎上，又舉辦了化學與生物交叉的“化生基礎科學班”、“人文科學試驗班”及“社會科學試驗班”，并且將信息學院的一個班先期放到“數(shù)理基礎科學班”進行交叉培養(yǎng)。北京大學自2001年開始實施“元培計劃”

5、，舉辦“元培實驗班”加強通識教育。北京師范大學從2001年開始舉辦“勵耘實驗班”，探索大理科、大文科人才模式并開發(fā)創(chuàng)新性大理科課程，如“定性量子力學”、“數(shù)學分析”等，并在實驗過程中進行教學質(zhì)量跟蹤評價，實驗班學生在對學習目標的認同、學習方法、時間管理等方面具有明顯優(yōu)勢，學校的教改實踐已在2005年評為國家級教學成果一等獎。 （2）加強課程與教材建設，豐富高素質(zhì)人才培養(yǎng)的教育內(nèi)涵 為進一步加強實踐環(huán)節(jié)，項目學校本科總學分均有所下調(diào)，并將相當一部分實踐與研究訓練環(huán)節(jié)融入課程教學，并增加跨學科選課要求。強調(diào)必修學分而不是必修課程，學生可在計劃之外，自己定制學習計劃，有利于學生個性發(fā)展和創(chuàng)新意識培養(yǎng)

6、。 各學校啟動了精品課程建設計劃，著重加強課程的內(nèi)涵建設與授課方式改革，使學生在獲取知識的同時，提高認識能力和研究能力，按照“研究型”教學模式進行課程體系內(nèi)容調(diào)整更新，落實課程“講授、討論、作業(yè)、實踐、考核、教材”六個教學要素向研究型教學轉(zhuǎn)變的規(guī)范化建設。近年來，開發(fā)課程4203門，比項目計劃超額完成25%。開發(fā)教材6 827部，是項目計劃的158%。 （3）注重教學方式、考試和學習評價改革，正確導向創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 項目學校近幾年啟動考試改革課程7861門，完成了項目計劃數(shù)的122%。 以中國海洋大學研究與實踐的“適應素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的考試內(nèi)容與方式的改革與實踐”項目成果為代表，各學校廣

7、泛開展了學生評價工作改革，總結、推薦出7種行之有效的考試形式：“單元測試期中考試期末考試”形式，強調(diào)考試的過程化，將考試貫穿于整個教學過程中；“自主測試”形式，將一學期的課程內(nèi)容按章節(jié)分為若干單元，學生根據(jù)課程進度，自己選擇測試時間，利用網(wǎng)上測試系統(tǒng)進行自主測試；“口試筆試”形式，口試由考生隨機選取試題自由講演和回答教師的提問兩種方式；“智能化考試”形式，利用課程考試網(wǎng)站隨機抽取試題并在限定時間內(nèi)進行的課程考試；“試題庫考試”形式；“半開放式考試”形式；“結構性考試”形式，根據(jù)課程知識結構的特點并結合教學目標，集合演講、討論、辯論、答辯等口試形式以及各種實際操作和筆試等多種方式于一體的考試。

8、2實驗室建設與實驗教學改革 （1）實驗室建設 本項目的啟動極大地推進了實驗教學環(huán)境的改善，實驗室總體面貌均已煥然一新，并初步解決了實驗改革的硬件支撐。 項目學校新增實驗室面積175486m2，新置實驗設備9147萬美元，許多學校還重新設計安裝了實驗室的上下水、電、煤氣、通風、照明系統(tǒng)，新增了改善實驗環(huán)境的設備，改善了學生的實驗環(huán)境，提高了教學質(zhì)量。 在項目建設過程中，學校始終將教師與學生互動的實驗教學環(huán)境的安全以及該環(huán)境與周邊大環(huán)境的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展放在項目建設的優(yōu)先考慮位置。一方面從項目自身的環(huán)境硬件入手，妥善解決實驗教學的生均面積、消防設施的標準配備與安全監(jiān)測，特別增添了對生物、化學類項目

9、的實驗廢棄物（液）進行分類回收與環(huán)保處理的系統(tǒng)裝置。另一方面加強安全管理軟件建設，將相關的安全要求分別落實到教學要求的各個環(huán)節(jié)，相關工作人員定期進行消防安全的培訓與演練，完善實驗廢棄物的回收與統(tǒng)一處理制度，實驗室各類突發(fā)事故應急處置預案的制定與落實等。 （2）實驗教學改革 第一，優(yōu)化了實驗課程體系結構。 項目學校大力度地改革了過去實驗課依附于理論課的狀況，獨立設置實驗課，淡化實驗課對理論課的依附，加強不同實驗課程之間的融合，突出實驗課程體系自身的綜合性和系統(tǒng)性。 例如，各校的物理教學實驗中心改革了原有實驗課程內(nèi)容單純服務于理論課程的設置，對原有力、熱、聲、光、電學，以及近代物理實驗題目和內(nèi)容進

10、行嚴格認真的審核和篩選，減少了驗證性實驗，淘汰了那些在現(xiàn)代科研、生產(chǎn)中已經(jīng)過時了的實驗內(nèi)容、實驗技術和儀器設備，建立了三階段基礎實驗教學新體系：基礎實驗、綜合設計性實驗、應用及研究性實驗。構建成從簡單到復雜，從基本功訓練到全面素質(zhì)培養(yǎng)的逐步提高的、互相銜接的新教學體系和模式。新模式符合學生由淺入深、由簡單到復雜的認知規(guī)律和接受能力，又兼顧課堂理論課教學的需要，取得了較好的教學效果，學生受益匪淺。 a基礎實驗階段的內(nèi)容為基本物理測量與誤差分析。對學生進行基本儀器的使用，基本實驗技能及測量方法的訓練。 b綜合設計性實驗階段的內(nèi)容除了繼續(xù)進行基本功訓練外，主要訓練學生的獨立觀察、分析和解決問題的能力

11、。 c應用性、研究性實驗階段的內(nèi)容大致分為三類：a本科物理實驗教學中需要研究的問題；b實驗物理科學研究中適合本科生研究的子課題；c開發(fā)或開設新實驗。這些實驗要求指導教師必須具備實驗物理科研或?qū)嶒灲虒W研究的能力。 化學教學實驗中心改革了原來以化學二級學科為單元的化學實驗教學體系，在化學一級學科平臺上構建“系列理論課程一級學科基礎上的綜合性實驗課程”教學體系，以“化學基礎實驗”、“化學合成實驗”和“化學綜合和設計實驗”三門實驗課程構成的實驗課程體系。 生物實驗教學中心取消了傳統(tǒng)的驗證性實驗，增加了技術性強的大型、綜合性及探索性實驗，并突出了實驗的實用性和時代性，加大了實驗技能的培養(yǎng)力度，特別是分子

12、生物學等現(xiàn)代生命科學基礎的實驗技能培訓。根據(jù)現(xiàn)代基礎科學發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)的需求，開展實驗課程與教學改革，成功地建立了“生物化學大實驗”、“分子生物學實驗”和“自主設計實驗”模式。 電子教學實驗中心以“基礎性與先進性有機結合，認知性、原理性、綜合性比例合理配置”為原則，建立起以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為目標的“分層次、因材施教”的新課程體系。 工程訓練中心突破傳統(tǒng)教學框架，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)金工實習向以現(xiàn)代工程訓練為主的全面轉(zhuǎn)變，擴展了工程訓練內(nèi)涵，圍繞三個模塊（工程技能基礎訓練模塊、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設計制作模塊和先進制造技術訓練模塊），按照四大課群（機械設計基礎課群、機械制造基礎課群、機械工程及自動化課群和工

13、業(yè)工程課群）體系進行改革，實行本科學生在校四年期間“工程訓練不斷線”的模塊化工程訓練課程教育新體系，整合了分散的實驗課程，加強了學生對現(xiàn)代“大工程”、“大制造”以及工程集成的實訓概念。 上海交通大學實驗教學改革與課程改革同步進行，打破了實驗教學依附于理論課程的慣例，建立了與理論教學相適應的獨立的基礎物理、基礎化學、基礎力學和工程訓練實驗教學新體系，實驗更新率達到60%以上。實驗教學體系建立在以培養(yǎng)學生的科學精神、動手能力與創(chuàng)新意識基礎之上，以學科發(fā)展內(nèi)在規(guī)律為主線，分層次、模塊化開設實驗，獨立于理論教學，又不脫離理論教學，有利于學生全面掌握知識與技能，菜單式組合實驗教學內(nèi)容，靈活的面對不同對象

14、的因材施教。新的課程體系使得實驗教學進行由淺入深、由簡單到復雜、由被動模仿到主動設計以及綜合運用，逐漸加深學習內(nèi)容的深度、廣度和綜合程度，符合認識規(guī)律和教學規(guī)律，取得了良好的教學效果。 第二，構建了水平遞進的實驗項目體系。 根據(jù)學生能力、思維、素質(zhì)的培養(yǎng)要求，按基本型、提高型、研究創(chuàng)新型三層次構建了實驗項目體系。 基本型實驗主要涉及學科基礎理論、基礎知識、基本方法和基本技能的內(nèi)容，包括演示性、技能訓練性、理論驗證性、學科認知性等類型的實驗項目。其目的主要是傳授知識和方法、訓練技能、驗證理論等。 提高型實驗包括綜合性、設計性、應用性、探索性等類型的實驗項目。其功能是幫助學生在學習新知識、新技能、

15、新方法、新技術的同時，了解學科基本研究思想、掌握科學研究的基本思路和方法，著重培養(yǎng)學生的實驗設計能力、信息收集整理能力及綜合運用知識的能力。 研究型實驗主要是指針對特定的研究問題或一定的技術性能要求、工藝設計要求而設計和實施的探索性實驗，如電子設計競賽所規(guī)定的作品題目等。這類實驗技術含量高、系統(tǒng)性和復雜性強，開設的目的是引導優(yōu)秀學生盡早介入研究和創(chuàng)作過程，接受系統(tǒng)的研發(fā)和制作訓練，培養(yǎng)學生設計實驗和解決問題的能力。 第三，調(diào)整、充實和更新了實驗教學內(nèi)容。 按照“保留基本技能訓練實驗，精簡理論知識驗證實驗，加強新方法、新技術運用實驗，增添新問題、新知識研究探索實驗”的總體要求，項目學校將理論與實

16、踐、學習與研究、基礎與前沿、課內(nèi)與課外有機結合，對實驗教學內(nèi)容進行了改革。 根據(jù)各校數(shù)據(jù)，淘汰陳舊過時的實驗內(nèi)容，引進反映學科前沿的新知識、新技術、新方法和體現(xiàn)不同學科知識復合交叉的教學內(nèi)容，保持了教學內(nèi)容的先進性，實驗項目更新數(shù)量占實驗項目總數(shù)的2/3。 注重實驗課程的應用性和時代性，增加了反映生產(chǎn)實踐和社會活動中熱點、難點實際問題的教學內(nèi)容。 加強教學與科研的結合，引入依托院系所研究的科學問題和研究成果作為實驗教學內(nèi)容，利用科研優(yōu)勢提升實驗教學水平，突出了學校人才培養(yǎng)特色 許多學校還通過開設曾經(jīng)獲得諾貝爾物理學獎的實驗，培養(yǎng)學生的科學思維。 模擬實驗設計，學生在學習有關理論之后，設計實驗、

17、撰寫實驗設計方案，然后由學生討論，教師總結評價。 第四，改革了實驗教學方法。 世界銀行貸款“高等教育發(fā)展”項目的實施提高了實驗教學的硬件裝備水平，同時也極大地促進了基礎教學實驗中心教學方法和教學手段的改革。倡導開放教育，力求改變過去以模仿和驗證為主的傳統(tǒng)模式，由傳統(tǒng)的傳授灌輸式向啟發(fā)引導式轉(zhuǎn)變，利用現(xiàn)代化教學手段，建立以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為主的新型教學模式。 根據(jù)不同類型實驗的教學要求，進行了實驗教學方法的改革。基本型實驗由教師詳細講解實驗內(nèi)容、方法原理和操作規(guī)程，訓練學生熟練掌握實驗技術、準確完成實驗操作，練就實驗室工作的基本功。綜合型實驗由教師啟發(fā)和引導學生對特定任務系統(tǒng)地開展問題分析和實驗

18、研究，豐富學生參與實驗研究全過程的經(jīng)歷和經(jīng)驗，培養(yǎng)學生通過設計和實施實驗解決問題的能力。設計型實驗由教師組織學生自主地提出研究問題、設計研究方案、開展實驗研究，倡導創(chuàng)造創(chuàng)新、允許實驗失敗，鼓勵重新嘗試，培養(yǎng)學生求實認真的科學態(tài)度和堅韌不拔的探索精神。 實驗教學中，安排了學生評議實驗講義、討論實驗原理、改進實驗方法的內(nèi)容，引進了國外大學先進的實驗教學項目，增加了使用雙語教學的實驗內(nèi)容；采取了面談抽查的方式，考核學生預習實驗和實施實驗的情況，督導學生自覺完成實驗教學任務。 物理學實驗中心，按照科學論文出版標準提出了學生實驗報告的撰寫要求，并規(guī)定，第一學期要提交一份由教師指定的數(shù)據(jù)處理量較大、復雜計

19、算內(nèi)容較多、傳統(tǒng)物理學特點較濃的綜合性實驗報告和一份符合學術刊物出版要求的科技論文，以及一份符合參加學術會議形式要求的powerpoint文檔報告；第二學期要提交兩份科技論文和一份powerpoint文檔報告，并以召開學術研討會的形式，選出一些學生交流的實驗報告。學生交流的實驗報告，在物理實驗教學網(wǎng)站上予以發(fā)布，以達到由點到面、資源共享、取長補短、共同提高的目的。 化學實驗中心建立“一體化、多層次”的教學模式，拓展了系統(tǒng)學習與探究學習緊密結合的實驗教學模式。在課堂上系統(tǒng)學習與探究式學習相結合；單元實驗與綜合實驗相結合；教師指導學生實驗與教師引導，以學生為主體獨立活動相結合；同時在課外積極開展課

20、堂學習與大學生科技創(chuàng)新活動的緊密結合。教師開放自己的科研實驗室，將這些學生引入自己的科研活動，使學生較早地接受科學研究氣氛的熏陶。 電子與電工學實驗中心，引入虛擬現(xiàn)實實驗技術，開發(fā)建立了基于校園網(wǎng)的開放式電子信息系統(tǒng)仿真實驗教學平臺，為學生營造了一種交互式的學習環(huán)境。借助這個平臺，學生可以更快更好地掌握相關課程的基本實驗技能，在自主實驗設計和實施中養(yǎng)成學習興趣和動手能力。 許多學校還在實踐基礎上歸納出有利于創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的實驗教學模式，以科研實踐拓展理論學習、通過實踐能力的提高促進理論學習。如北京師范大學物理實驗教學中心彭芳麟教授應用matlab軟件，在理論力學等課程中開展理論分析與數(shù)值計算的實

21、驗教學改革，解決實際問題，提高學生解決問題的能力。 復旦大學提倡教師根據(jù)實驗內(nèi)容和學生的具體情況，采用合理、靈活的教學方法：教師精講，學生多練；多做綜合性實驗，多做開放式實驗；在實驗教學中廣泛引入現(xiàn)代化教學技術，提高了教學效率。復旦大學物理實驗中心近年來開創(chuàng)了“實驗園地”、“自學實驗”、“開放實驗”等一系列能開拓學生思維、激勵學生創(chuàng)新的特色實驗項目。“實驗園地”是一個不計學時、沒有學分的學習場所，低年級學生可以憑學生證自由出入，進行自己喜愛的實驗活動。園地中的儀器大多是報廢留用的，物理實驗中心提出“拆壞無過、修好有功、創(chuàng)新有獎”的方針，鼓勵學生放開手腳，大膽設想，積極創(chuàng)新。多年來已有不少學生因

22、修好萬用電表、示波器等立功，因自制望遠鏡、紅外感應燈等而受獎。“開放實驗”擺脫了常規(guī)的“預習操作報告”傳統(tǒng)模式，要求學生從查閱文獻資料、提出設計思想開始，自己裝配調(diào)試儀器、反復實驗研究，直至最后寫出學術論文。在“開放實驗”中，學生還可以得到實驗室的鑰匙，實驗室對他們徹底開放。學生在實驗中興趣盎然，智慧的火花進發(fā)，創(chuàng)新的碩果累累，他們有的改進了實驗裝置，使精度大為提高；有的設計研制了新的實驗儀器，獲發(fā)明成果獎。通過這類實驗而設計改進的實驗儀器有9臺，其中8臺已投入生產(chǎn)。這些實驗激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，鼓勵了他們的創(chuàng)新精神，提高了他們的創(chuàng)新能力。 大連理工大學改革實驗教學模式，實行開放式管理，由學生自主選題、設計方案和實驗，甚至材料選擇也都自己完成，這些“大實驗”相當于一個“小科研”。實驗的過程激發(fā)了學生自覺自主學習與實踐的興趣，培養(yǎng)了學生獨立分析問題和解決問題的能力。大連理工大學組織了3次調(diào)查問卷，統(tǒng)計結果表明：95%的學生對實驗室環(huán)境滿意，對項目中心設備的滿意率達94%，認為實驗項目設置合理的達91%。學生的基礎知識掌握比較扎實，外語和計算機應用能力較強，思想素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)