實驗室科研探究

前言

“實驗室科研探究”課的開設(shè)，是我校在實施研究型教學模式方面的又一次有益探索。一年來，學校各部門、各院系和各實驗室通力配合，老師、同學積極響應(yīng)、廣泛參與，針對該課程的建設(shè)動了很多腦筋，下了很大功夫，取得了喜人的成果。聽了大家的發(fā)言，很受教育和鼓舞，對這樣一種既能調(diào)動教師的積極性，又有益于學生培養(yǎng)的模式，我覺得沒有理由不堅持下去。我們不但要堅持下去，而且要不斷改進，使之日臻完善。就個人的理解和認識，該課程的特色有下面四個方面的主要體現(xiàn)：第一，體現(xiàn)了以人為本。對大學來說就是以育人為本，以培養(yǎng)人才為本。人才培養(yǎng)是大學辦學的根本任務(wù)，教學改革的著眼點就是要圍繞著人才培養(yǎng)，不斷改進人才培養(yǎng)的模式，適應(yīng)各種人才的培養(yǎng)，適應(yīng)研究型大學的人才培養(yǎng)，適應(yīng)國家發(fā)展對人才的需求?！皩嶒炇铱蒲刑骄俊闭n程緊緊扣住了以人為本，體現(xiàn)得比較充分、到位。第二，體現(xiàn)了通識教育和研究型教學。該課程的開設(shè)，可以使學生按自己的興趣和發(fā)展需求，跨院系、跨專業(yè)選擇幾十個科研項目進行學習探究，從科研實踐的角度向老師學知識、學做事、學做人。學生由此得以建立起通識的框架，進而通過探究型學習，逐步進入到寬口徑專業(yè)教育。探究課在“通識教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)教育”方面是一個很好的體現(xiàn)。探究課寓學習于探究之中，又以探究激勵學習，是研究型教學的很好體現(xiàn)。古人說“讀萬卷書，行萬里路”。讀萬卷書是學習，行萬里路是探究。一靜一動，一個是書本，一個是實踐，互促互補，相得益彰?！皩嶒炇铱蒲刑骄俊闭n中老師和同學處于同等地位，共同探究；通過以老師為主導的因材施教，加上以學生為主體的因材求教，達到一種樂教樂學、教學相長、互動并進的教學效果。就這個意義而言，古人的傳道、授業(yè)、解惑似乎還缺了一個師生共同探究的環(huán)節(jié)。鼓勵和引導學生自主學習，探究課是一種有效的模式。

內(nèi)容概要

　　《實驗室科研探究-基于廣泛科研資源和人文資源的工程文化體驗》呈現(xiàn)給大家的是清華大學的一項教育教學改革實踐成果，是北京市教育教學研究重點課題“基于廣泛科研資源的探究課程新模式”的主要成果之一。本教育教學改革實踐通過組織實驗室科研探究課程，盤活科研積累，擴展教學資源，使學生取得基于廣泛科研資源和人文資源的工程文化體驗，鋪墊基礎(chǔ)教學、專業(yè)教學和各項創(chuàng)新培養(yǎng)措施，實現(xiàn)通識基礎(chǔ)上的寬口徑教育的培養(yǎng)目標和厚基礎(chǔ)、寬口徑、強實踐、重創(chuàng)新的教學理念?！　　秾嶒炇铱蒲刑骄?基于廣泛科研資源和人文資源的工程文化體驗》分教育研究、課程內(nèi)容、比較借鑒、教學案例和效果調(diào)研；個部分。全面展示了這項教學改革的思路、做法和效果。以幫助學生和教師更好地把握課程改革的脈絡(luò)，共同將課程實踐變成教育教學改革的一個試驗區(qū)，把改革推向深入?！秾嶒炇铱蒲刑骄?基于廣泛科研資源和人文資源的工程文化體驗》可供參與課程學習的學生作為教科書，也可供關(guān)心教育教學改革的大學領(lǐng)導和廣大教育工作者借鑒參考。《實驗室科研探究-基于廣泛科研資源和人文資源的工程文化體驗》精選的20個教學案例還是介紹工程方面科學研究前沿成果的科學普及讀本，可供廣大工程人員和科學愛好者閱讀。

書籍目錄

代序前言第一部分 教育研究1.1 行動研究1.1.1 課程設(shè)立的背景1.1.2 課程的內(nèi)容和目標1.1.3 課程選課情況分析1.1.4 課程的教學效果1.1.5 課程的創(chuàng)新點1.2 模式研究1.2.1 以融通的課程鋪墊課程的融通，提高教學過程的培養(yǎng)質(zhì)量1.2.2 從探究課程學會探究學習，提高學生的學習質(zhì)量1.2.3 用協(xié)同的管理實現(xiàn)管理協(xié)同，提高教學管理水平1.2.4 用復(fù)雜性科學研究復(fù)雜的教育過程，穩(wěn)步提高課程質(zhì)量1.2.5 形成課程的風格1.2.6 以追求卓越的精神培育精品課程，建成全面教育試驗區(qū)1.3 機理研究1.3.1 分析基本矛盾，設(shè)定目標和途徑1.3.2 借重系統(tǒng)科學，設(shè)計課程結(jié)構(gòu)1.3.3 聚集資源要素，提升課程內(nèi)涵1.3.4 認識自主主體，培植內(nèi)在動力1.3.5 注重整合融通，優(yōu)化培養(yǎng)過程1.3.6 鼓勵因材求教，充實因材施教1.3.7 啟發(fā)文化自覺，實現(xiàn)人的全面發(fā)展1.4 文化學研究1.4.1 課程的文化定位1.4.2 課程的文化品質(zhì)1.4.3 課程的文化功能1.4.4 且思且行，行勝于言第二部分 課程內(nèi)容2.1 課程結(jié)構(gòu)2.2 教學單元圖景(部分)2.3 教學單元內(nèi)容簡介(目前部分)2.4 教學單元方法論提煉——在科研案例中提煉方法論的參考提綱2.5 探究學習模式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境2.5.1 學習共同體的理念2.5.2 學習共同體的合作探究學習設(shè)計第三部分 比較借鑒3.1 學校層面3.1.1 哈佛大學的通識教育：不斷演進的進程3.1.2 麻省理工學院(MIT)的通識教育：均衡的知識結(jié)構(gòu)3.1.3 牛津大學的通識教育：聯(lián)合學科的綜合性課群3.1.4 柏林洪堡大學的通識教育：在科研中實施3.2 產(chǎn)業(yè)層面3.3 理論層面3.3.1 建構(gòu)主義知識觀3.3.2 建構(gòu)主義的學習觀3.3.3 建構(gòu)主義的教學原則3.3.4 建構(gòu)主義教學模式3.4 認識與反思第四部分 教學案例案例1 太陽能利用中的材料科學案例2 虛擬儀器技術(shù)概述案例3 微焦點X射線成像案例4 常壓氣體放電等離子體與公共健康案例5 液液萃取技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用案例6 從原理到技術(shù)——以水污染控制微生物學原理與技術(shù)為例案例7 機器人技術(shù)與欠驅(qū)動擬人機器人手案例8 先進材料力學性能試驗與表征概述案例9 河流模型實驗與數(shù)字仿真案例10 地下工程的物理模擬試驗技術(shù)及其在超大型地下洞室群研究中的應(yīng)用案例11 利用電子動量譜學方法進行分子軌道成像案例12 計算技術(shù)簡介案例13 嵌入式微處理器技術(shù)的概述案例14 仿真科學與技術(shù)案例15 首飾藝術(shù)案例16 電力電子技術(shù)與能源發(fā)展概述案例17 全球財經(jīng)信息服務(wù)商——彭博公司案例研究案例18 企業(yè)資源規(guī)劃應(yīng)用理論與技術(shù)概論案例19 演示實驗的物理性與趣味性案例20 大學理想的反思(講座單元)——紐曼大學理想與清華20世紀20—40年代教育理念的一點比較第五部分 效果調(diào)研5.1 學生眼里的“實驗室科研探究”5.1.1 學生的收獲和體會5.1.2 學生教育研究文章5.2 老師眼里的“實驗室科研探究”

章節(jié)摘錄

插圖：1．3．5注重整合融通，優(yōu)化培養(yǎng)過程在以上工作的基礎(chǔ)上，我們著手將探究課整合入本科人才總體培養(yǎng)方案（如圖1-9所示）。我校本科教育有非常好的基礎(chǔ)平臺，用“新生研討課”、“實驗室科研探究”這些環(huán)節(jié)來進一步激活它，等于給專業(yè)培養(yǎng)加上“跨學科通識”這樣一個輔助支撐。通過廣泛的觀摩研討，拓寬學生知識面；在發(fā)現(xiàn)學校豐厚資源的同時，也找到自已真正的專業(yè)興趣點；在這些興趣點上，與專業(yè)結(jié)合，參與研究，啟發(fā)思維，逐漸深入，這樣就為我們的創(chuàng)新平臺做了很好的鋪墊。學生選上專業(yè)研討課、SRT項目、參加各種賽事，就再不是望文生義、倉促上陣，而是帶著濃厚的興趣、有備而來。這樣，就使我們已有的各種創(chuàng)新培養(yǎng)環(huán)節(jié)在教學鏈的延伸中提高了附加值，并使學生以良好的通識基礎(chǔ)順利過渡到寬口徑專業(yè)教育。1．3．6鼓勵因材求教，充實因材施教探究課中老師和同學處于同等地位，共同探究。通過以老師為主導的因材施教，加上以學生為主體的因材求教，取得一種樂教樂學、教學相長、互動并進的教學效果。在這里，學生在發(fā)現(xiàn)學校資源的同時，也發(fā)現(xiàn)了自己?！疤焐也疟赜杏谩?，學生們可以按照自己的規(guī)劃，充分利用學校資源，尋師求教。教學相長、互相提攜、互相砥礪，讓所有的金子都發(fā)光，學生個個充滿自信地走向社會。改革實踐證明，探究課正在改變著學生的學習方式。學生們說，自己原來有兩個課堂：第一課堂是理論課，向老師學習；第二課堂是實踐課，向社會學習。而在探究課里，學生找到了第三課堂，自己去探究，而且要通過“探究”課的“探究”，去促進第一和第二課堂的“探究”。三個課堂互為側(cè)翼、彼此幫襯，共同發(fā)揮作用，自己的視野寬了，境界高了，潛能發(fā)揮出來了。這樣，就可以用多樣的知識背景培養(yǎng)出多樣的拔尖人才。

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