作者:温才妃 谌红桃 来源:中国科学报 发布时间:2022/4/24 17:12:53
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南京林业大学:实验教学破解学用“两张皮”难题

 

“这个虚拟仿真实验真是太有趣了,让我们身临其境地、不受时空限制地学习体验了银杏生长的全过程。”从银杏嫩枝扦插育苗虚拟仿真实验平台下来后,南京林业大学林学院学生林子航难掩兴奋。

这只是该校实验教学成果的一个缩影。近年来,针对农林高校实验教学落后于企业生产需要的困局,南京林业大学探索创新实验教学体系,破解农林高校实验教学瓶颈,培养了适应新农业发展的卓越农林人才。

虚实结合,培养学生实践能力

如今,随着世界科学技术的快速进步和国家社会经济的快速发展,农业行业功能转变、产业转型升级,以服务农业行业为主要面向的高等农林教育也必然承载着新的使命,需要呈现新的格局。人才培养滞后于社会的需要,这是高等教育面临的一个痛点。高校教学方式、内容与企业生产实践脱节,毕业生到企业后还要进行二次教育,这也是近年来我国农林高校普遍存在的现象。

人才培养的“最后一公里”是学用有效衔接,如何解决学用两张皮现象?

“围绕林业产业链需求,南林大积极构建实验教学新体系,推进现代林业产业与实验教学衔接,有效提升学生解决复杂问题的能力,满足卓越农林人才实践创新能力培养的需求。”中国工程院院士、南林大教授曹福亮介绍,为有效破解学用两张皮现象,南林大以实验教学为重要抓手,解决了实验课程结构体系与现代林业人才实践创新能力培养匹配度不够的问题。

其中,虚拟仿真实验在培养学生实践能力上扮演了重要角色。在南林大,像银杏嫩枝扦插育苗这样的国家级虚拟仿真实验项目,目前有7个,位于全国高校前列,获批数连续三年居江苏省高校首位。该校每年投入600万元建设了70多门虚拟仿真实验教学课程。

“在银杏嫩枝扦插育苗虚拟仿真实验中,我们可以了解最先进的育苗设施、育苗技术和管理经验,情景式、探究式的教学方式不仅拓展了我们的知识面,也提高了学习的主动性和趣味性。”林子航说,这个实验系统功能强大,教学方式多样化,还有多元化在线评价方式考核学生学习情况。

此外,南林大还与东南大学、西藏民族大学等10多所高校组建虚拟仿真实验教学共同体,开展项目申报与建设、师资培训、决策咨询等,聘请20多名全国知名教授组成实验教学的“最强大脑”,指导该校实验教学建设与改革。

南林大编撰的《虚拟仿真实验教程》为全国农林高校和江苏省高校首部虚拟仿真实验教材,2020年12月出版以来,已在10多所高校推广使用2000余册。

目前,南林大的虚拟仿真实验项目在全国农林高校得到广泛运用,截至目前,有校内外超60万人次浏览、应用该校虚拟仿真实验项目,尤其新冠疫情期间,这些农林类虚拟仿真实验课程大受欢迎,使用人数位列全国高校第3位,受到教育部领导和业内专家的高度肯定。教育部一位司长这样评价:“南京林业大学虚拟仿真实验教学课程不仅建得好,而且推广应用效果佳。”

科教融合,培养学生创新力

作为一所以林科为特色和优势的“双一流”建设高校,南林大科研实力雄厚,国家科技奖获奖数位于全国高校前列。

人才培养是高校的第一要务。如何将科研反哺教学?“依托信息化平台,努力推进科教紧密衔接!”南林大在实验教学领域作出了这样的承诺。

该校将最新科研成果运用到实验教学,以银杏嫩枝扦插育苗虚拟仿真实验为例,该实验平台具有强大的生产和科研数据支撑。这些数据来源于团队多年来的科研积累:4项国家科技进步奖二等奖、7项省部级奖励,200余篇银杏有关的研究论文。有了强大的科研数据,才使实验系统强大的功能成为可能,也成了科研反哺教学的有力体现。

近年来,南林大还结合现代信息技术、生物技术的最新科研成果,转化设计成“杨树良种组培再生虚拟仿真实验教学项目”等一系列示范性好、操作性强、生动形象的实验教学案例,增强了实验教学效果。在全校开出的428门实验课程中,体现科教融合的综合研究创新型实验课有90多门,前沿科研转化虚拟仿真实验课程70多门。

为有效打通人才培养最后一公里,解决教育和需求间的矛盾,使毕业生能够适应企业要求,南林大构建了从森林培育与保护、胶合板生产、家具设计与制造、造纸、林业经济管理、林产品贸易、园林绿化、水土保持与荒漠化防治等覆盖林业全产业链的递进式、系统化实验教学模式。目前,学校开出的近3000个实验项目中,2/3以上与林业产业密切相关。

这些实验项目让学生在校时提前适应未来岗位需求,让学用得到有效衔接,避免了毕业生工作后还得进行二次教育的现象。

校企联合,培养学生工程能力

进入新世纪以来,在信息技术、纳米技术、人工智能等新技术浪潮下,推动林产工业产业结构、生产方式发生深刻变革,林产工业面临产业转型升级,需要发展生物质新材料、生物质新能源、智能制造等新兴产业。

产业结构与生产方式变了,对人才的需求也会变。新兴产业的发展,则需要能够解决复杂工程能力的复合型创新人才。

“要培养出能解决复杂工程问题的学生,学校必须有效整合企业资源,借助企业力量培养出适应市场所需人才。”曹福亮说。

如何向企业借力?南林大打下这些“组合拳”:邀请企业技术和管理人员从人才培养方案到实验教学大纲、课程设置全程参与,使教学对接产业新业态,用市场倒逼人才培养;建设定制家具柔性生产、松材线虫防治等业界前沿的核心实验项目,联合企业共编实验教学教材,共制实验教学考核办法,实现了实验教学设计与企业技术的无缝对接,打造出产教深度融合、“校-企-生”共赢的局面。

南林大还与大亚科技集团、德华集团等企业合作,建设了507个校外实习基地和联合实验室。学生带着项目到企业去做,在工厂一呆就是几个星期。在企业实验室和车间的日积月累,解决复杂工程问题的能力悄然形成,这也成了该校打通人才培养“最后一公里”的有效舞台。

此外,创新创业能力的培养也是南林大破解农林高校人才培养瓶颈的“主攻点”。该校规定,创新创业必修6个学分,其中基于实验教学的创新创业训练及学科竞赛不得少于2个学分。以创新创业学院为主体,依托国家、省、校三级实验教学平台,学校年均投入800多万元。

10多年来,南林大实验教学助力该校创新型人才培养交出了喜人答卷。2021年,该校一举拿下中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖5项,近三年获“创青春”创业计划竞赛全国金奖等国家级奖项163项,本科生课外自主科研项目数从2010年的100多项跃升到2020年的近2000项,涌现出王舒甜等120多名创业典型, 2019年被评为“全国创新创业典型经验高校”。

 
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