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通识教育理念下的普适性实验课程体系改革与探索.pdf通识教育理念下的普适性实验课程体系改革与探索.pdf -- 8 元

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通识教育理念下的普适性实验课程体系改革与探索戴玉蓉,熊宏齐东南大学教务处,江苏南京211189摘要在通识教育的理念下,探索构建了普适性实验课程体系,并展开了教学实践,为普及大学生工程素质教育、引导学生尽早进入实验室进行自主学习作了有益的探索及实践。关键词普适性实验课程预备性实验认识实践自主学习中图分类号G642.0文献标识码A文章编号10022495620081020005204ReformationandexplorationofuniversalexperimentcoursesystemunderthethoughtofgeneraleducationDAIYu2rong,XIONGHong2qiOfficeofAcademicAffairs,SoutheastUniversity,Nanjing211189,ChinaAbstractImpactedbythethoughtofgeneraleducation,theuniversalexperimentcoursesystemisconstructedinSoutheastUniversity.Theresearchandexplorationpromotetheengineeringqualityofthestudents,andguidethestudentstostudyindependentlyinlaboratoryasearlyaspossible.Keywordsuniversalexperimentcoursepreparatoryexperimentrecognizingpracticeindependentstudy收稿日期2008208226作者简介戴玉蓉1974,女,江苏省泰兴市人,博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向凝聚态物理,实验教学管理.1背景介绍随着社会经济文化发展,专才教育模式下培养的大学生知识面窄、能力结构不合理、社会适应性差、创新素质欠缺等问题愈来愈突出,不能适应当代社会发展的要求。而通识教育作为高等教育的组成部分,是所有大学生都应该接受的非专业性教育,具有普遍性、共同性、基础性、广博性、统整性、主体性和深刻性等特征,是改变这种状况的有效举措之一。同时,我国建设创新型国家所需要的创新型人才正需要通识教育这样一种使学生具有开放的思维方式、开阔的视野、良好的知识结构、广泛的兴趣能力等的教育理念。为适应新的形式,各高校纷纷采取措施加强大学的通识教育,如全面调整各类专业教学计划,加强学生基础知识、基本理论和技能的培养,重视扩大学生的知识领域注意加强新兴、边缘学科的教学,注重学科渗透,允许学生跨学科、跨专业、跨系选修有关课程,开阔学生的视野扩大选修比例,完善学分制,重视学生的自由发展,开设了一些专题讲座,培养学生的个性与兴趣等等。但国内高校的通识教育实际操作普遍存在两个问题,一是通识教育的开课以人文类及国家规定课程为主,如人文与社会科学、艺术、思想政治理论、外语、计算机、体育等二是在通识教育和专业教育的关系上,如何界定尚不明确,这直接导致了相关课程停留在理论知识的传授上,学生实验动手能力培养不多。高校实验教学对学生综合素质的提高、理论联系实际能力的培养,以及对学生创新意识、创新思维、创新技能和创新品格的培养起着举足轻重的作用。因此如何在通识教育理念下,寻求清晰、系统、可操作并有实效的实验课程体系改革模式值得探索与研究。本文介绍东南大学在通识教育理念下,通过设置新型实验课程、改革原有实验课程、增加新型实践教学环节、创建新的教学模式、构建网络助学平ISSN10024956CN112034/T实验技术与管理ExperimentalTechnologyandManagement第25卷第10期2008年10月Vol.25No.10Oct.2008台、创新保障机制等方式,探索构建了以现代教育思想为主导、以学生自主学习为中心、全面实现因材施教的普适性实验课程体系。通识教育理念下的普适性实验课程面向低年级学生开设,目的是让新生进入大学后通过扎实的通识基础科学原理课程的实验训练,为后续课程的学习提供宽厚背景、训练基本技能,激发学生求知欲和对专业的兴趣。同时,该层次实验课程能引导大学新生的学习模式从中学到大学转变,通过开放的实验教学环境和教育理念,引导工科大学生及早进入实验室进行自主学习,及早建立起工程的系统概念,为学校创新人才培养目标奠定坚实的基础。2普适性实验课程的建设实践2.1原则及思路普适性实验课程的建设目标可以简单归纳为认知过程,激发兴趣,自主学习,奠定基础,因此课程必须具有以下特征1普适性。要求该类实验课程的内容具有基础性、普遍性以及广泛的适用性,可以使学生通过学习获得基本的知识和技能,同时为以后的专业学习及个人发展打下牢固的基础。2均衡性。要求课程在广博性、多元性的基础上具有适当的均衡性,不是某一知识领域的分化和专门化,不只与某种职业有关,是能为所有学生的全面发展奠定基础的课程。3融通性。对不同学科领域的内容进行融合贯通,体现进阶性、统整性,培养学生在整体上把握知识,了解各学科领域之间的内在联系。4实践性。能让学生掌握科学的方法、程序和技巧,并能激发学生的研究潜能。由此,在构建普适性实验课程时需遵循以下原则在教学内容的选择方面注重基础性、多元性在教学环节的安排方面注重前瞻性、柔韧性、连续性在教学组织方面注重层次性、自主性和开放性。2.2教学内容选择一般说来,教学内容的选择安排有两种形式一是按主题内容,二是按学科领域。根据不同层面的教学目标及面向对象,教学内容的选择可以分为参观学习、操作实践、实验环节、认识实践等,如组织学生对制造工厂等企业的认识实习,让学生了解产品制造过程的技术环节和非技术因素提供学生金工实习与电工电子实习的环境,使学生掌握一定的操作技能与实践知识为学生安排各种产品的制作实践,使之完成初级的工程实践课题通过数控技术实践、计算机拆装实践和一定的上机操作,使学生对计算机及电子技术的应用有初步认识为学生安排大学物理等实验环节,强化与工程学科相关的基本知识、基本方法、基本技能的实践。以上教学任务主要在校内工程训练中心、物理实验中心、各级工程研究中心、各级重点实验室完成,拓展学生的知识结构和范围,拓宽学生的专业视野,使学生所学知识在实践中得以融会贯通。2.3教学组织实施根据课程体系构建思路以及入学新生的知识结构特点,采取由面到点,再由点到面,逐步由浅入深,在内容结构上始终注重体现知识性、系统性、综合性和实用性在教学组织形式上,创设个性化的实验环境,增加教学管理的灵活性,采取多样化的考核和评价方式。根据不同教学内容的安排,可以采取必修选修相结合、感性认识和动手实践相结合、参观实习与专题讨论相结合等教学模式,在教学方法上重视发挥学生的主体作用,引导学生萌生创新思维和亲身创新体验。普适性实验课程的顺利组织和实施,是课程价值和功能达到最大化的关键。只有精心设计组织普适性实验课程的开设,才能避免在通识教育中通常出现的一些问题,如拼盘式的课程、凌乱的知识结构、学生管理缺乏连续性和归属感等。目前东南大学已顺利组织实施并良好运行的普适性实验课程主要有预备性物理实验、工业系统认识实践、大学计算机基础实验、电工电子实践初步、机械制造实习等。尤其是预备性物理实验课程的开设,促进了广大新生学习模式从中学的填鸭式应试学习向大学的开放式自主学习转变,并在国内开创了工科大学新生尽早进入物理实验室进行自主实验训练之先河工业系统认识实践课程的开设在国内高校实验教学中率先引入了全员工程教育的思想。3典型案例3.1预备性物理实验东南大学预备性物理实验是面向全校理工科一年级新生开设使全校新生整体物理实验水平填平补齐,从而提高大学物理实验教学起点的实验课程,包含10个左右在中学物理知识基础上可进行的部分定性和半定量的实验项目,供学生课外自由选做,实验学时数为8~16学时。预备性物理实验实行全程网络管理,包括中学6实验技术与管理物理实验基础的网络测评、网络选课、课前网络预习、课堂网络辅导教学、数据网络处理与评判、成绩网络管理、课后网络复习、课外网上交流等,采用开放式的实验教学模式,即实验项目、实验时间、实验空间和实验仪器全方位面向学生开放,这种教学及管理模式拓宽了学生学习的空间,给学生自主学习提供了充分的自由度,培养了学生独立思考能力,增强了动手能力,促进与激发了学生对物理实验等课程自主学习的兴趣和爱好。自1999年开始实施以来,经过9年的探索与积累,现在预备性物理实验课程已成为集补课、自主、体验大学实验室于一体的课外开放学习场所,吸引着众多大学新生。每年选做预备实验的人数已从最初的1300人发展到现在的2500多人,占理工科学生总数的90以上图1。其中,牛顿环和劈尖干涉实验、电磁学实验中常用基本仪器、光学组合实验研究和光电池特性的研究3个实验项目选修人次数一直位居前列。该实验课程的学习让学生体验了大学实验教学的开放模式,为以后从事复杂的专业性和综合性的实验训练打下了基础。图119992007年选修预备性物理实验的学生人数统计3.2工业系统认识实践2006年开始实施的工业系统认识实践课程通过构建以机、电工业工程、生产等为主体,融材料、能源、化工等多工业系统为一体的认知平台,面向全校文、理、工、管、医等64个专业学生开设。课程的教学内容体系如表1所示。表1工业系统认识实践课程的教学体系课程教学模块及内容学时课程性质工业系统认识实践Ⅰ1展板解说模型和实物示范制造过程现场演示讲解等2工业系统或生产及拓展视频、虚拟仿真实践3工业系统专题Seminar包括机电系统概述、工业及可持续发展等内容4工业系统认识实践报告工业系统有关问题的分析报告或解决方案16必修工业系统认识实践Ⅱ1简易机器人拆装2慧鱼创意实践3计算机拆装4初级CAD/CAM实践可选修其中一个模块内容16选修强调课内、外自主研学课程坚持大工程、大系统和全过程的实践教学观念,积极探索知识与系统结合、知识与实用结合、知识与趣味结合的工程素质教育新举措。在教学模式上,采取系统的展板解说、模型和实物示范、现场制造过程展示、机电综合拆装或搭建实践、虚拟仿真拓展等多形式、多手段、立体化的教学优化组合,激发与培养学生对工程实践的兴趣,如图2、图3所示。通过教授领衔开展工业系统Seminar专题研讨和工业系统认识实践报告工业系统有关问题的分析报告或解决方案,拓宽、深化和提升学生的大工程背景知识,增强其知识的系统性,建立基本工程素养。工业系统认识实践课程是在国内高校率先面向全校开设的基于大工程背景知识的实践课程,一经开出深受学生欢迎,他们对尽早进入实验室进行自主学习产生了浓厚的兴趣,达到了良好的教学效果。国内已有华中科技大学、南京大学、湖南大学等近60所高校的教师来参观学习,他们对该课程印象深刻,并给予高度评价。4结束语东南大学在通识教育理念引导下,在对学校传统的实验教学体系继承与创新的基础上,探索构建了普适性实验课程体系,为普及工科大学生工程素7戴玉蓉,等通识教育理念下的普适性实验课程体系改革与探索图2展板解说及实物示范图3现场制造过程展示质教育、引导学生尽早进入实验室进行自主学习提供了有益的经验和模式。这些看似与某些专业无关的全校性的通识类实验课程,给了大学新生感受与看待大学的全新视角,潜移默化中激发着他们的创新意识,拓展着他们思考问题、解决问题的创新思维,带动着他们尽早养成进入实验室进行自主学习的习惯。目前,普适性实验课程作为普适基本要求层次的实验课程与学科基础实验层次、综合实践训练层次的实验课程以及大学生科研训练体系已联合构成东南大学立体化多层次的开放式创新性实验实践教学体系,从整体上提升了实验教学内涵。在此基础上,通过不断的改革实践,建成了包括4个国家级实验教学示范中心含建设单位、4门国家级实验精品课程、9个省级实验教学示范中心含建设单位及其它一批成果组成的实验实践教学优质资源。在教学实践全面开展的同时,学生成果也不断涌现。我们相信,我校实验课程改革的探索将继续在实践中不断完善,在完善中不断发展。参考文献References1熊宏齐,戴玉蓉,郑家茂.教学实验项目类型及其开放内禀性J.实验技术与管理,2008,251526.2孙尔康,张剑荣,张家玫.两种实验教学观念的比较J.实验技术与管理,2007,2411324.3易红.高校实验教学与创新人才培养J.实验室研究与探索,2008,272124.4郑家茂,熊宏齐.围绕研究型大学人才培养,建设开放创新的实践教学体系J.高等工程教育研究,2008394297.5陈向明.从北大元培计划看通识教育与专业教育的关系J.北京大学教育评论,2006,4371285.6李曼丽.美国大学通识教育研究J.高等工程教育研究,2000145249.7彭寿清.大学通识教育课程设计研究D.成都西南大学博士学位论文,2006.上接第4页学优质资源建设等方面取得了突出成效。今后,学校将在此基础上,重点关注实验教学的团队建设,建立互融互通、专兼结合的实验队伍,以保障实验教学和实验室工作的顺利进行及可持续性发展。同时将致力于适应开放的实验体系的内涵建设,将基础性、综合性、设计性、研究探索性和创新性等5种类型教学实验项目合理组合,强化基础、突出综合、突出设计、突出基本训练基础上的研究与探索、进一步充实我校突出创新、突出课内课外一体的立体化、多层次的开放式实验教学体系。参考文献References1易红,熊宏齐,郑家茂.构建整体优化的实验教学与创新实践平台J.中国高等教育,20051829230.2郑家茂,熊宏齐.围绕研究型大学人才培养,建设开放创新的实践教学体系J.高等工程教育研究,2008394297.3熊宏齐,戴玉蓉,郑家茂.教学实验项目类型及其开放内禀性J.实验技术与管理,2008,251526.4周庆民,王波.提高实验室投资综合效益的探讨J.中国现代教育装备,2008310212.5蒋葛夫,张文桂.以科学理念为先导,培养创新型人才西南交通大学实验室建设改革与实践J.实验技术与管理,2008,25625229.6苗艳丽,赵亮云.关于完善我国高校实验室管理体制的几点思考J.实验技术与管理,2006,23192293.8实验技术与管理
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