工程技術(shù)類通識(shí)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

陳琳 朱永愛(ài) 劉冬冬 馬建民 趙仕俊

摘要：本文從“石油儀器技術(shù)”課程的特點(diǎn)出發(fā)，分析教學(xué)過(guò)程中面臨的具體問(wèn)題，結(jié)合工程技術(shù)類通識(shí)教育課程的教學(xué)目標(biāo)，探討了本課程教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思路和方法，具體包括課程內(nèi)容體系的頂層設(shè)計(jì)和基于互動(dòng)合作環(huán)節(jié)的課內(nèi)外活動(dòng)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)本課程的深入分析和具體設(shè)計(jì)，得到了具有一般性的教學(xué)模式，目的在于為同類型課程的構(gòu)建提供可借鑒的思路。

關(guān)鍵詞：工程技術(shù)類；通識(shí)教育；交叉學(xué)科；石油儀器；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）32-0093-02

一、引言

復(fù)旦大學(xué)吳曉明在“哲學(xué)教學(xué)專題研討會(huì)”上提出，我國(guó)大學(xué)通識(shí)教育的目標(biāo)主要定位于三個(gè)方面：一是“通識(shí)”，打破學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通；二是“博雅”，在專業(yè)培養(yǎng)之外更要注重培育人的性情、興趣和趣味；三是“全人”，實(shí)現(xiàn)人格的健康發(fā)展與人的全面發(fā)展。相應(yīng)地，中國(guó)石油大學(xué)（華東）將通識(shí)教育選修課程設(shè)置為人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、體育健康、自然科學(xué)和工程技術(shù)四大類，分別計(jì)入人文素質(zhì)教育學(xué)分和科學(xué)素質(zhì)教育學(xué)分，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)合理設(shè)置選修，促進(jìn)自身知識(shí)拓展、精神成長(zhǎng)、素質(zhì)提高和全面發(fā)展。

“石油儀器技術(shù)”是我中心開(kāi)設(shè)的一門(mén)工程技術(shù)類通識(shí)教育選修課程，主要面向自動(dòng)化、檢測(cè)技術(shù)、機(jī)電工程、石油工程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)但不僅限于這些專業(yè)的本科學(xué)生。課程的內(nèi)容包括學(xué)習(xí)石油儀器的測(cè)量原理、測(cè)量方法和測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成，讓學(xué)生掌握油氣藏勘探開(kāi)發(fā)中典型物理參數(shù)的測(cè)量方法和石油儀器的工作原理，具備根據(jù)油氣藏勘探開(kāi)發(fā)中具體測(cè)試對(duì)象、測(cè)試要求、測(cè)試環(huán)境選擇測(cè)量原理和測(cè)量方法的能力，具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單測(cè)試系統(tǒng)的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，從事工程技術(shù)工作與科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。

“石油儀器技術(shù)”是典型的交叉學(xué)科課程，涉及多學(xué)科、多種類的先修課程，要求學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有足夠的儲(chǔ)備，對(duì)專業(yè)知識(shí)和學(xué)科前沿進(jìn)展有足夠的了解。由于本課程同時(shí)是面向全校學(xué)生開(kāi)設(shè)的公共選修課和面向部分專業(yè)開(kāi)設(shè)的限選課，課程本身的專業(yè)性、交叉學(xué)科知識(shí)的廣度和深度都為跨專業(yè)教學(xué)帶來(lái)了矛盾和難題。

本文從“石油儀器技術(shù)”課程的特點(diǎn)出發(fā)，分析教學(xué)過(guò)程中面臨的具體問(wèn)題，結(jié)合工程技術(shù)類通識(shí)教育課程的教學(xué)目標(biāo)，探討了本課程教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思路和方法，目的在于為同類型課程的構(gòu)建提供可借鑒的思路。

二、“石油儀器技術(shù)”課程特點(diǎn)及面臨的問(wèn)題

“石油儀器技術(shù)”建立在多門(mén)學(xué)科專業(yè)知識(shí)交叉融合的基礎(chǔ)上，具體包括測(cè)試?yán)碚撆c測(cè)試技術(shù)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)及系統(tǒng)、故障診斷與信號(hào)分析和處理、系統(tǒng)工程以及石油天然氣工業(yè)涉及的多門(mén)專業(yè)知識(shí)。從知識(shí)體系的構(gòu)成來(lái)看，“石油儀器技術(shù)”具備通識(shí)教育的典型特征。該課程建設(shè)初始主要是面向自動(dòng)化、檢測(cè)技術(shù)、機(jī)電工程、石油工程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生，這類學(xué)生具備儀器儀表技術(shù)所需的基礎(chǔ)知識(shí)。但是由于該課程目前歸屬為通識(shí)教育課程，選修該課程的學(xué)生結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既有上述專業(yè)的學(xué)生，還包括一定比例的文科類專業(yè)，包括英語(yǔ)專業(yè)、國(guó)貿(mào)專業(yè)等。這就為教學(xué)設(shè)計(jì)帶來(lái)了復(fù)雜的、互相影響的問(wèn)題：（1）部分學(xué)生缺乏基礎(chǔ)知識(shí)，造成學(xué)生理解程度迥異，課程進(jìn)度難以調(diào)和；學(xué)生上課精力不集中，缺乏積極性和主動(dòng)性；（2）學(xué)生專業(yè)復(fù)雜，造成人際交往、協(xié)作學(xué)習(xí)的疏離分裂，不利于理論和實(shí)踐教學(xué)的展開(kāi)；（3）考核方式不能普遍適用，很難根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不同，達(dá)到客觀合理的考核效果；（4）課程建設(shè)的理念和方案沒(méi)有根據(jù)學(xué)生結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，缺乏適應(yīng)性，需要做出調(diào)整修改，以適應(yīng)課程的性質(zhì)和目標(biāo)。

工程實(shí)踐教育是“石油儀器技術(shù)”課程建設(shè)的重要方面。課程中的傳感器參數(shù)設(shè)計(jì)選擇、測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)搭建、獲取信號(hào)的處理分析等都需要學(xué)生親自動(dòng)手參與工程實(shí)踐，并通過(guò)分析過(guò)程中的問(wèn)題，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。工程實(shí)踐課程實(shí)踐性很強(qiáng)，不同于一般的課程，它需要一定的空間環(huán)境、教學(xué)儀器設(shè)備以及師生共同參與才能完成，教學(xué)資源應(yīng)是全方位、多層次、立體化的教學(xué)資源。要以教材和課件為基礎(chǔ)，儀器設(shè)備等硬件組成的大工程環(huán)境為保證，課程網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作為課程的延伸和必要的支撐。但是由于實(shí)驗(yàn)條件的缺乏，學(xué)生自身?xiàng)l件的迥異，“石油儀器技術(shù)”課程實(shí)踐的具體實(shí)施過(guò)程也存在困難：（1）只能依據(jù)現(xiàn)有條件取材，以儀器生產(chǎn)車(chē)間參觀和小型油層物理實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)被分成零散的單元，在具體實(shí)施過(guò)程中目標(biāo)偏向單一，手段缺乏創(chuàng)新，各個(gè)環(huán)節(jié)彼此獨(dú)立，缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和管理，不利于系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。隨著實(shí)驗(yàn)條件的建設(shè)和逐步完善，課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)需要重新組織設(shè)計(jì)。（2）由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)不同，對(duì)知識(shí)的吸收范圍和程度存在明顯差異，造成在實(shí)踐環(huán)節(jié)動(dòng)手能力的差異，部分學(xué)生參與度不高，以及團(tuán)隊(duì)內(nèi)協(xié)作困難等問(wèn)題。

三、“石油儀器技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)“石油儀器技術(shù)”課程現(xiàn)狀的分析，目前存在的主要問(wèn)題是由于課程專業(yè)性和通識(shí)教育課程性質(zhì)的矛盾，導(dǎo)致學(xué)生的專業(yè)結(jié)構(gòu)存在差異，帶來(lái)了課堂效率、團(tuán)隊(duì)協(xié)作效果、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核方式、課程建設(shè)各方面的問(wèn)題。針對(duì)這些情況，我們的課程理念可以歸納為“博學(xué)廣識(shí)、融會(huì)貫通、因人而異、因材施教”。重視學(xué)生的專業(yè)差異，將教會(huì)學(xué)生具體知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭鷮W(xué)生吸收需要的知識(shí)，形成自己的知識(shí)體系，開(kāi)闊學(xué)生的視野，擴(kuò)展就業(yè)的方向，促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升。

（一）課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

（1）重視課程知識(shí)體系的頂層設(shè)計(jì)。根據(jù)“石油儀器技術(shù)”課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)，建立知識(shí)模塊、適應(yīng)學(xué)生差異的知識(shí)層次、各知識(shí)模塊的教學(xué)方法、實(shí)踐活動(dòng)形式的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）將實(shí)踐環(huán)節(jié)穿插于課程之中，避免理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相脫離。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括多種形式：石油儀器實(shí)體設(shè)備及生產(chǎn)加工過(guò)程參觀講解、原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及根據(jù)自愿原則選拔部分學(xué)生參與小型項(xiàng)目的研究工作及各種相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽。

（二）穿插互動(dòng)合作環(huán)節(jié)的課內(nèi)外活動(dòng)設(shè)計(jì)

對(duì)該課程課內(nèi)外活動(dòng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，重點(diǎn)突出運(yùn)用多種教學(xué)平臺(tái)及教學(xué)實(shí)踐方式，促進(jìn)師生、生生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情和潛力。（1）在開(kāi)學(xué)階段主要通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)提前發(fā)布各種課程信息，并發(fā)布調(diào)查問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷主要圍繞兩個(gè)目的展開(kāi)：①調(diào)查學(xué)生傾向的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方式、課堂習(xí)慣、考核方式等，為制定教學(xué)公約提供素材；②調(diào)查學(xué)生的社交行為喜好、專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)等，為劃分學(xué)習(xí)小組提供依據(jù)。（2）將教學(xué)或?qū)嵺`分為六個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①教師創(chuàng)建課程的導(dǎo)入情境；②提出與生活相關(guān)或與學(xué)生已掌握知識(shí)緊密聯(lián)系的有趣的新問(wèn)題；③師生分享相關(guān)的文獻(xiàn)資料、網(wǎng)絡(luò)資源；④小組討論或協(xié)作實(shí)踐；⑤展示成果；⑥點(diǎn)評(píng)和反思環(huán)節(jié)。[3]（3）教師和學(xué)生通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)的提問(wèn)答疑等互動(dòng)環(huán)節(jié)要貫穿于學(xué)習(xí)中，教師在這一過(guò)程中要及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和心理狀況，并在下面的環(huán)節(jié)及時(shí)做出調(diào)整。（4）在期末教師提供該學(xué)期的總結(jié)、提煉的要點(diǎn)及本學(xué)期學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)，并可增加學(xué)生互評(píng)的環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜合性大學(xué)中基于學(xué)科融合的工程技術(shù)類通識(shí)教育占有較大比例。本文分析了“石油儀器技術(shù)”課程的特色和教學(xué)中遇到的具體問(wèn)題，對(duì)“石油儀器技術(shù)”課程的教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)，探討了相應(yīng)的教學(xué)方法，期望為同類型課程的教學(xué)提供一定的借鑒。

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