河南大学基于智慧教学管理平台的高校学生综合实践能力评价
河南大学
一、工作背景
(一)项目实施背景
高等学校肩负着培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的具有创新精神和实践能力的复合型人才的重任。当前,“四新”建设和国家一流本科专业建设的大环境对本科实践教学提出了新要求,实践教学如何结合专业特点,创新教育理念,贯彻“强化基础、注重综合、突出创新、培养能力、提高素质”的改革方针,构建新的实践教学模式,更新实践教学体系,实现以学生为主体,激发学生学习的主动性和创造性,培养学生的创新能力和综合素质,实现以培养创新型人才为目标的学生综合实践能力评价模式,助推人才培养的内涵式发展,是新时代地方“双一流”高校提出的新命题。
目前,河南大学以实验课程、实习实训、科研训练、学科竞赛和产教融合为主要内容的“五位一体”实践教学体系已初步建立,但相对薄弱,存在对人才培养目标的支撑度、保障度不高等问题。具体表现为:
1.教学管理方面
长期以来,我校对实验教学、实践教学没有过程化记录以及监管体系,实践教学多采用线下方式管理,即各种数据采集和教学工作安排通过Word、Excel等文档方式开展,各级实践教学管理人员工作难度大,精细化程度低。学校对实践教学工作整体情况的分析统计、评估、预警、决策支持等核心管理功能只能依靠各学院上报、人工统计的方式进行,其时效性、准确性无法得到保障,对决策层提供的“大数据”支持效果大打折扣,不能达到理想效果。由于缺乏过程管理,实践教学效果评价多数依赖于结果,评价指标单一。现行的实践教学评价体系和我校“双一流”建设目标和学生实践与创新创业教育提升计划内容是不匹配的。因此,建立基于网络的实验教学与实践教学基本信息和业务过程管理,实施实践教学综合评价模式改革,实现实践教学的多元化评价,对于我校的发展和人才培养具有重要意义。
2.实验课实施方面
(1)传统实验教学管理效率低、实验室设备利用率低,实验教学方法落后,缺少对学生的个性化、差异化培养。在整个实验教学过程中,所有学生按同样的安排进行同样的实验操作,不能在实验过程中培养学生发现问题、解决问题的创新能力。如何构建以学生为主体,激发学生的主动性和创造性,培养创新型人才为目标的综合实验教学体系成为制约学校实验教学进一步发展的瓶颈问题。
(2)目前基础实验课程总体难度偏低,缺乏创新型和挑战度;实验教学内容陈旧,缺乏专业前沿性知识和先进性实验技术;实验课程中开设的验证性实验教学项目偏多,综合性、设计性、开放性和探究性实验项目不足;大量创新性学科前沿的研究成果无法向实验教学转化,课程内容缺乏时代性和先进性,满足不了社会经济发展对高质量创新人才培养的需求。
(3)随着经济社会的不断发展和社会需求的不断变化,高等教育发生了显著的变革。实践教学内容在不断增加,高校学生综合实践能力评价仍多数依赖于学生成绩,评价指标单一,不利于高校实践教学能力评价和人才培养质量的提升。
(二)拟解决的关键问题
针对以上在学校实践教学中存在的、严重滞后人才培养质量提升和学科发展的普遍性、突出性问题,从2020年以来,依托河南大学实践教学综合服务平台、学校17个省级以上实验教学示范中心、50余个高水平科研平台,在理工科学院实施了开放式实验教学管理模式,扩充实践教学内容,在全校范围内开展了基于智慧教学管理平台的高校学生综合实践能力评价模式改革。目的在于解决以下几个关键问题:
1.教学管理方面
(1)如何与综合教务系统、数字化校园平台无缝整合,构建我校一体化的实践教学综合服务平台,提升我校教学管理的规范度、效率度和满意度?
(2)如何通过实践教学综合服务平台的运行,为职能部门提供详实的运行数据,为实践教学过程监管提供支撑,为学校的管理行为和科学决策提供数据支持?如何通过业务管理系统实时掌握运行数据,对实践教学各个环节的工作进行监督管理,通过预置的监控参数自动进行预警,降低数据搜集整理预警反馈的工作量,提高管理预警的智能化水平?
(3)如何通过基于实验项目的实验教学管理、全过程大学生创新创业训练计划管理、学科竞赛项目一体化服务、开放式成果管理、全过程大学生实习管理、全过程大学生毕业论文管理、全过程科研实验室开放管理,建立与我校“双一流”建设目标和学生实践与创新创业教育提升计划内容相匹配的实践教学评价体系?
2.实验课实施方面
(1)如何构建以学生为主体,激发学生的主动性和创造性,培养创新型人才为目标的综合实践教学体系?
(2)如何加大实验教学中综合设计型和研究探索型等创新性实验内容的比重,构建符合“两性一度”实验课程体系?
(3)如何整合包括自主学习能力,创新思维能力,沟通协作能力,实践操作与创新创造能力等评价指标,构建完善的高校学生综合实践能力评价模式?
二、工作举措
(一)组织领导及协同推动
为了更好的建设数字化校园,搭建符合我校需求的智慧教学管理平台,在校领导的支持下,我校教务处教务科、学籍管理课、实践教学科等各相关科室和学校信息化管理办公室、财务处、资产管理办公室、代表学院等单位,开展了调研、试用、采购、维护等相互沟通、相互支持但又各司其职的协作。
在调研和试用阶段,代表学院的学生、任课教师、指导教师、实验中心主任、学院管理员等积极参与和配合,为我校定制化智慧教学管理平台的需求提供了具体的、有价值的修改意见,在采购阶段,信息化管理办公室、财务处、资产管理办公室积极配合,在运行阶段,教务处内部各科室、信息化管理办公室在数据对接、技术支持等方面,积极协助协同推进。
(二)实施方法
(1)建立开放式实验教学管理体系。打破现行的实验教学模式,实现线上预习、线下实操和结果总结的有机结合。
2020年以来,利用已经在学校运行的智慧化实验教学管理系统,向合作企业定制化制作完成了线上线下开放式实验课程教学信息管理平台,并通过多次工程师培训,逐步向物理与电子学院、生命科学学院、化学化工学院、基础医学院和药学院推行了开放式实验教学管理模式。在系统中通过线上实验预习、考核、预约、审批,到在实验教师的指导下线下自主完成实验。从学生开始实验预约到实验操作的全部完成,贯穿开放实验教学的全过程,加强了学生基础实验技能和启发式创新意识的培养。
(2)构建多层次实践教学体系。通过将科研实验室面向本科生开放性课题、国家级大学生创新创业训练计划项目和本科生综合性实验、创新性实验项目相融合,构建了以综合创新性实验内容为主的多层次实验教学体系。夯实基础性实验、加大综合设计性和研究探索性等创新实验内容的比重,加强学生创新思维能力和实践创新能力的培养成效。并通过管理系统平台进行综合考核和评价管理,改革学生综合实践能力评价模式,不断提升综合育人成效。
(3)构建学生综合实践能力评价服务平台。通过与综合教务系统、数字化校园平台的无缝整合,构建我校一体化的实践教学综合服务平台;通过基于实验项目的开放式实验教学管理、全过程大学生创新创业训练计划管理、学科竞赛项目一体化服务、开放式成果管理、全过程大学生实习实训管理、全过程大学生毕业论文管理、全过程科研实验室开放管理,建立与我校“双一流”建设目标和学生实践与创新创业教育提升计划内容相匹配的实践教学评价体系。
三、工作成效
1.建立了“以学生为中心”的开放式实验教学管理系统,实现了线上线下混合式实验教学模式。打破现行的实验教学模式,实现线上预习、线下实操和结果总结的有机结合。重构基础实验教学体系,在系统中通过线上实验预习、考核、预约、审批,到在实验教师的指导下线下自主完成实验。从学生开始实验预约到实验操作的全部完成,贯穿开放实验教学的全过程,加强了学生基础实验技能和启发式创新意识的培养。
2.构建了以综合创新性实验内容为主的多层次实验教学体系。将优秀的科研实验室面向本科生开放性课题和国家级大学生创新创业训练计划项目作为本科生综合设计型实验和研究创新型实验内容融入到相对应的实验课程中,构建符合“两性一度”标准的实验类一流课程,提升了实验课程的整体质量。加强了基础验证性实验对学生基本实验技能的培养,加大了综合设计性和研究探索性等创新实验内容的比重,并通过管理系统平台进行综合考核和评价管理,加强了学生创新思维能力和实践创新能力的培养,不断提升综合育人成效。
为积极探索以培养学生创新实践能力为核心的实践教学模式,进一步推动科研实验室面向本科生全面开放,增加本科生参加科研训练和科研活动的机会,2021年10月,我校设立了“河南大学科研实验室(平台)面向本科生开放性课题项目”和相应的《管理办法》。2021年学校共立项235项(自然科学类项目124项,人文社科类项目111项),2022年共立项245项(自然科学类项目160项,人文社科类项目85项),为本科生提前进入实验室,尽早开始科研训练奠定了基础。同时,我校持续加大大学生创新创业训练计划项目资助力度,近三年国家级项目立项数屡创新高。2020-2022年,我校共获批国家级大学生创新创业训练计划项目300余项、省级200余项,同时立项700多项校级项目。每年本科生科研训练建设经费高达400余万元,参与学生人数5000余人,使越来越多的学生获得了科研创新实践的机会。
我们每年筛选优秀的科研实验室面向本科生开放性课题和国家级大学生创新创业训练计划项目,作为本科生综合设计型实验和研究创新型实验内容融入到相对应的实验课程中,构建符合“两性一度”标准的实验类一流课程,提升实验课程的整体质量。同时也使学生从传统的实验教学被动实验中翻转到自己设计、自己探索、自我为主的主动实验模式,充分发挥了学生的动手能力、创新能力和综合解决问题的能力,并将此纳入学生综合实践能力评价体系。
3.通过智慧化实践教学管理综合服务平台,构建了学生综合实践能力评价服务平台。实现了教育政务信息系统全面整合和政务信息资源开放共享,大数据支撑保障教育管理、决策和公共服务的能力显著提升,促进了我校学生综合实践能力评价新模式的形成。
4.校内推广应用情况:2020年以来,利用已经在学校运行的实践教学管理信息系统,向项目合作企业定制完成了开放式实验教学管理平台、科研实验室本科生开放性课题、大学生成果采集和大学生创新创业、学科竞赛等管理系统,通过多次培训,逐步向全校推行实施了“五位一体”实践教学管理。在整个实践教学管理中将实验教学、实习实训和科研训练、学科竞赛有机融合,有效提升了学生整体实践能力,每年受益学生达上万人。
5.校外推广应用情况:目前本项目成果已在我省河南理工大学、河南工业大学、许昌学院、安阳师范学院等高校人才培养中推广应用,有超过4000名学生使用该成果模式,教学效果良好。我校智慧化实验实践教学管理综合服务平台是由北京中新天达科技有限公司开发,其系统软件已在国内包括多个“双一流”高校的300多家高校推广应用,受益学生超过30000名。
四、工作经验
2020年以来,我校基于智慧教学管理平台,积极探索了以培养学生创新实践能力为核心的综合实践教学模式和学生综合实践能力评价体系。①通过线上预习、预约、考核,线下实操的智慧化混合式实验教学模式,构建了“以学生为中心”的开放式实验教学体系;②通过将科研实验室面向本科生开放性课题、国家级大学生创新创业训练计划项目和本科生综合性实验和创新性实验项目相融合,构建了以综合创新性实验内容为主的多层次实验教学体系;③依托智慧化实践教学综合服务平台,强化了本科生科研训练和实践能力,形成了“实验课程、实习实训与科研训练、学科竞赛、创新创业相融合”的高校学生综合实践能力评价模式。
虽然我们在学生创新实践教学培养方面进行了一些有益的实践和探索,但仍存在很多不足需要进一步完善。具体表现在:①实验教学课程考核和质量督导不够。需要通过实验教学管理系统平台对实验课程进行综合考核,加强教学质量监控和教学质量考评,加大实践教学督导力度,实行实践教学听课指导及抽查制度,完善评价信息反馈与改进机制,优化实验教学质量。②实验教学内容对标“两性一度”课程建设标准不够。要通过修订完善实验教学大纲,不断更新实验教学内容,积极推动教师将最新的科研成果和学科前沿知识融入实验教学,不断增大创新性实验教学内容在实验教学改革中的比重。③实践教学基础条件不足制约了学生综合实践能力培养。学校目前已积极筹建新工科综合实习实训平台建设,该平台的建成将大大提升学校的实践教学平台层次与水平,进一步完善实践教学体系。