基于通識教育的實驗教學(xué)的探索和研究

洪瀾 任山 蔡志崗

摘要：目的：通過在全校開設(shè)的應(yīng)用型實驗通識課教學(xué)的探索和實踐，拓寬學(xué)生的受益面，保持課程的可延續(xù)性；培養(yǎng)學(xué)生的理性邏輯思維，提高綜合素質(zhì)。結(jié)論：應(yīng)用型實驗通識課，能有效提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和理性邏輯思維，教學(xué)效果較好，具有一定的推廣價值。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用技術(shù)；實驗教學(xué)；通識課

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0211-02

由于傳統(tǒng)本科教育的影響，長期實施較為單一的專業(yè)教育模式，使得縱向型專業(yè)技術(shù)性人才的知識面狹窄，不利于學(xué)科間的融合與交叉，局限了學(xué)生的思維發(fā)展，無法適應(yīng)社會對復(fù)合型人才的需要。對教育模式改革問題進行了較多探討，在此背景下，通識教育在我國高等院校受到普遍關(guān)注，也取得了豐碩成果，但也出現(xiàn)了新的問題，如專業(yè)性教學(xué)與科普性教育的沖突、常規(guī)教育法與個性化教學(xué)、理論教學(xué)與實踐操作教學(xué)的問題，在今天改革和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境下，對提高學(xué)生素質(zhì)、加強學(xué)生的通識教育提出更高的需求。

一、通識實驗教學(xué)的目標(biāo)與方法

近年來，為了提升本科生素質(zhì)，結(jié)合復(fù)合型人才培養(yǎng)模式和特點，對通識教育模式改革問題進行了較多探討：一是淡化專業(yè)，實施通才與專才培養(yǎng)結(jié)合的模式；二是采取主輔修模式，擴大專業(yè)面。經(jīng)過多年的實踐探索，中山大學(xué)教務(wù)部以電子類實驗通識教育課程為試點，在物理學(xué)院專業(yè)選修課的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改革、調(diào)整和完善原課程內(nèi)容和教學(xué)方法，逐步開設(shè)出全校的核心通識課和公選課：通用電子工藝實踐、實用趣味電路實踐等。它實現(xiàn)從科學(xué)知識傳授向科學(xué)素養(yǎng)提高的轉(zhuǎn)變，推動實踐類通識課程的教學(xué)開展，將專業(yè)教學(xué)中的實操實踐課程的縱向發(fā)展，轉(zhuǎn)變成為多課程的橫向發(fā)展，促進通識教育與專業(yè)教育有機結(jié)合，進一步提升通識課課程的教學(xué)水平，科學(xué)理論與實踐相互滲透、互為補充，讓廣大本科生參與到科學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)和解決中去，使得應(yīng)用型開放性實驗實踐課程能在通識課程中有優(yōu)勢體現(xiàn)，讓學(xué)生獲得理論課程不可替代的知識和技能。

1.模塊化實驗教學(xué)。由于通識課程面對的學(xué)生是多專業(yè)多學(xué)科的，為此我們建立了不同模塊對應(yīng)不同類型、不同需求的學(xué)生。如圖1所示：模塊1的設(shè)置主要針對文科生、醫(yī)科生，實驗項目無需太多的專業(yè)學(xué)科理論知識和復(fù)雜的實驗技能就能完成，如“安全用電知識”、“基本電路元件認(rèn)知，基本儀器的使用，基本工具的使用方法”、“收音機的安裝與調(diào)試”、“無線遙控門鈴的發(fā)射器和接收器的安裝與調(diào)試”等；模塊2主要針對理科生、工科生，項目設(shè)置以常識性基礎(chǔ)性實驗為主，包括對基本儀器的使用、基本實驗和內(nèi)容方法的掌握以及數(shù)據(jù)處理能力的訓(xùn)練，如“溫度濕度及電子鐘的設(shè)計與安裝調(diào)試”、“激光圖案發(fā)生器控制電路設(shè)計與制作”、“數(shù)字萬用表電流、電壓測量的擴展”、“高壓電源的設(shè)計制作及相關(guān)應(yīng)用”等應(yīng)用型較強的實驗等，目的是為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)；模塊3實驗主要體現(xiàn)電子應(yīng)用綜合設(shè)計特色，難度適中，具有應(yīng)用設(shè)計及可操作性，我們將逐步為已選修過模塊2的學(xué)生開設(shè)，如“智能賽車硬件基礎(chǔ)設(shè)計與制作”等。這主要是對學(xué)生進行實驗技術(shù)方法的訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力、綜合分析能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)思維能力。實驗?zāi)K既可單獨進行，也可穿插合并，基本能實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)分流和對口所需，并進行開放式實驗教學(xué)。學(xué)生完成規(guī)定的實驗下限數(shù)項目，可預(yù)約多選多做。

2.教學(xué)方法的改革。實驗與理論的相互融合，有機結(jié)合，互相推進，充分突出和體現(xiàn)了應(yīng)用型技術(shù)作為實踐性科學(xué)的創(chuàng)新特點。但由于選修實操應(yīng)用技術(shù)類通識課程的人數(shù)眾多，為了照顧到全校各專業(yè)學(xué)科的學(xué)生，我們開出多種模式的選課方式，任不同學(xué)科的學(xué)生選擇，分別在教學(xué)內(nèi)容、上課時間和學(xué)習(xí)方式上給予學(xué)生選擇性學(xué)習(xí)的空間。在教學(xué)實踐中，實施“教”“培”結(jié)合，先由教師培訓(xùn)本專業(yè)高年級本科生和研究生成為實驗教學(xué)助教，與指導(dǎo)教師共同組成教學(xué)小組，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)安排和指導(dǎo)助教的預(yù)實驗和培訓(xùn)，負(fù)責(zé)實驗過程安排和結(jié)果考核、評價，以及管理和協(xié)調(diào)工作。專業(yè)助教參與指導(dǎo)非專業(yè)學(xué)生的通識教育實驗課程，每兩名電子專業(yè)研究生或高年級本科生負(fù)責(zé)模塊中各一項實驗。這種以培促教的形式，豐富了課堂教學(xué)方法和手段，極大提高了學(xué)生實操和動手的機會。這種生生互助、合作的實驗教學(xué)模式，構(gòu)建了專業(yè)與非專業(yè)的互補教學(xué)平臺，開創(chuàng)了自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的良好環(huán)境。

二、通識實驗教學(xué)的效果

在全校開設(shè)跨專業(yè)應(yīng)用技術(shù)通識實驗課程，同時實施開放性教學(xué)，打破了通識教育中理論教學(xué)一統(tǒng)天下的不利局面。通過應(yīng)用技術(shù)的實驗，學(xué)生加深了對電子技術(shù)知識的理解和應(yīng)用。尤其對較少接觸到實驗課程的文科生，使他們能在寬松真實的實驗環(huán)境中，獲得科學(xué)及工程技術(shù)的思維和方法，對學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到重要作用。應(yīng)用技術(shù)實驗類通識教學(xué)，有效地延伸和補充了各專業(yè)的縱向教學(xué)，開闊了學(xué)生的視野，打破了理論教學(xué)一統(tǒng)天下的不利局面，取得了比單純課堂教學(xué)更好的效果，改變了他們的被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，增強了其動手能力和主動適應(yīng)社會的能力。也提供了開展課外科技活動的平臺，有利于學(xué)生人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成和提高。學(xué)生實驗興趣濃厚，積極主動，當(dāng)自己的“作品”完成時，很有成就感和幸福感，鮮有缺課現(xiàn)象發(fā)生，形成了自主學(xué)習(xí)的良好氛圍。

在全校開設(shè)跨專業(yè)應(yīng)用技術(shù)通識實驗課程，實驗項目共享，選取貼近日常生活及生產(chǎn)實踐的實驗項目進行教學(xué)，既能展示電子技術(shù)的基本原理和基本操作，又有良好的趣味性。學(xué)生對課程充滿著好奇、渴望和濃厚的興趣，確實能吸引學(xué)生，學(xué)生各學(xué)所需，受益面廣，對非工科生設(shè)計一些基礎(chǔ)趣味性實驗，如收音機的安裝與調(diào)試、無線遙控門鈴的反射器和接收器的安裝與調(diào)試等。這些體現(xiàn)基礎(chǔ)性又有趣味性的實驗，通過認(rèn)真觀察、探求嘗試、獨立思考，提升對電學(xué)基本內(nèi)容的感性認(rèn)識，提高對應(yīng)用科學(xué)的興趣，達(dá)到促進培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)研究態(tài)度的目的。對于理工科學(xué)生，他們具備一定的實驗技能，開設(shè)諸如“數(shù)字萬用表電流、電壓測量的擴展”、“激光圖案發(fā)生器控制電路設(shè)計與制作”、“數(shù)字萬用表電流、電壓測量的擴展”、“高壓電源的設(shè)計制作及相關(guān)應(yīng)用”等綜合設(shè)計性工程性較強的實驗等，為未來的學(xué)習(xí)和研究打下一些基礎(chǔ)，擴展實驗教學(xué)創(chuàng)新空間。

在全校開設(shè)跨專業(yè)應(yīng)用技術(shù)通識實驗課程，教師也能根據(jù)教學(xué)需要，因材施教，發(fā)揮教師的特長，有選擇地將科技熱點問題或科研成果項目引入課堂，根據(jù)個人所長進行實驗指導(dǎo)。學(xué)生可選擇感興趣和針對性的實驗項目，并且還不拘泥于課程而嘗試有自我興趣及挑戰(zhàn)性的實驗。

在全校開設(shè)跨專業(yè)應(yīng)用技術(shù)通識實驗課程，打破獨立的課程界限，在專業(yè)實驗選修課的基礎(chǔ)上，進行課程的完善改革調(diào)整，將電子技術(shù)應(yīng)用實驗定位為面向全校的通識化、素質(zhì)類課程，是一次新的嘗試，使全校學(xué)生受益。這一思路符合專業(yè)基礎(chǔ)課程“通識化”的教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變了實驗室專為某一課程或項目服務(wù)的觀念，減少了浪費，充分利用了教學(xué)資源和空間。

三、結(jié)論

應(yīng)用型實驗通識課能有效提高學(xué)生的成就感和幸福感，教學(xué)效果較好，具有一定的推廣價值。從前期實際教學(xué)效果來看，學(xué)生非常歡迎這種輕松“玩”電子的學(xué)習(xí)方式，通過課程學(xué)習(xí)，不僅鍛煉了動手能力，開闊了視野，而且對于培養(yǎng)理性思維、提高綜合素質(zhì)也有很大幫助。

參考文獻：

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