實驗類新生研討課的探索與思考

董　婷, 王　唯

(南京大學 教務處, 江蘇 南京　210093)

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實驗類新生研討課的探索與思考

董婷, 王唯

(南京大學 教務處, 江蘇 南京210093)

南京大學于2009學年開始“三三制”本科教學改革,新增了新生研討課,各院系結合實驗教學中心實際和特點設置了實驗類新生研討課。這是一門針對新生開設的小班專題討論課程,要求學生在知識體系尚不完備的情況下,在實驗室、實習基地中開展探索、研討和學習。以“新生研究性物理實驗”、“信息化時代的控制”和“路由、交換與遠程接入”3門新生研討課為例,從課程內容、教學設計和特色3個方面介紹實驗類新生研討課程,最后從課程管理、教學改革、持續發展和教學模式4方面對這類課程的建設進行了思考。

新生研討課； 小班化； 研究型教學

新生研討課(freshmanseminar)是一種專門針對新生開設的小班專題討論課程,1888年美國波士頓大學開設第一門新生教育課(freshmanorientationcourse),是新生研討課的前身。2009 年的美國全國新生研討課調查報告顯示,美國已有87.3%的大學開設了新生研討課[1]。國內學者張紅霞教授認為,新生研討課是指由高校各學科領域的知名教授擔任主講教師,專門為大學一年級新生開設的小班化研討課。新生研討課的目的是通過這種類型的課程讓學生早期接觸著名教授,激發學習興趣,并通過討論學習建立良好的合作關系,幫助新生盡快熟悉學校資源環境,認識大學,以此幫助他們順利完成從高中到大學的轉換過程[2]。自2003 年以來,清華大學、浙江大學等國內多所研究型高校紛紛引進了新生研討課這種新型的課程形式。本文以我校“新生研究性物理實驗”、“信息化時代的控制”和“路由、交換與遠程接入”3門新生研討課為例,介紹實驗類新生研討課程的情況。

1　實驗類新生研討課的實踐

我校于2009學年開始新一輪“三三制”本科教學改革,70 門新生研討課在這個背景下開設,截至2014年底,已經建設了182門。各院系和實驗中心積極響應學校教學改革,以培養學生個性化發展和創新實踐能力為核心,結合各實驗教學中心實際和特點,設置通識教育實驗課程、新生研討實驗課程等,實現實驗課程資源的全面開放,使學生獲得更大的空間和自由[3]。目前我校的新生研討課大致分為學科導引式、前沿專題式、實踐探索式和跨學科式4種基本范式[4]。其中,實踐探索式研討課教師帶領學生走出了傳統課堂,要求學生在知識體系尚不完備的情況下,在實驗室、實習基地這樣的開放環境中開展探索發現和研討學習。實驗類新生研討課是實踐探索式研討課的主要類型,鼓勵新生在實踐動手的過程中發現問題和解決問題,激發批判性思維和培養創造性能力。

實驗類新生研討課程針對大學一年級新生開課,從理論先于實驗的演繹式的邏輯體系中解放出來。盡管新生缺乏專業知識基礎,但實驗訓練引人入勝,教師的言傳身教能較快地把學生帶入科學研究之中,不僅讓新生在剛入學就體會到“科學離不開實驗”,發展他們歸納式的學習能力與經驗,而且能讓他們初步感受到科學研究的方法和學術創新產生的過程。這類課程既有新生研討課的特質：小班教學、學習內容靈活、注重研討、師生互動、鼓勵質疑等[5]，同時還有實驗課的特點：在實驗室或實踐基地上課、強調動手操作、團隊協作等。

1.1課程教學內容新穎

作為新生研討課程,課程內容深入淺出、內容靈活,要求有批判性；作為實驗課程,涉及不同領域的基本理論和技術問題,要求有探索性。實驗類新生研討課程兩者兼而有之。例如：

“路由、交換與遠程接入”課程的內容包括計算機網絡的基礎理論、協議設計及實施運行等,內容由淺入深,重點關注計算機網絡中的路由、交換和遠程接入方面的知識和技能,采用Cisco公司的路由和交換設備,進行驗證性和設計性實驗。

“新生研究性物理實驗”課程內容來自每年國際未來物理學家競賽(InternationalYoungPhysicists’Tournament,IYPT)國際組織委員會給定的17個新的開放性課題。許多課題都是與日常生活密切相關的開放性問題,沒有確切的答案和既定的方向。例如皮球灌了水,彈跳和碰撞發生什么樣的變化？樹葉為什么能吹出聲音和旋律？將生活中的現象抽象為物理問題進行研究。

“信息化時代的控制”內容涉及數學、控制科學與工程、電子信息、計算機、管理科學與工程、網絡與信息系統等領域,多學科交叉。課程以一個綜合信息系統為案例基礎,加入認知性和仿真實驗,由簡到繁,針對其中存在的大量控制問題進行開放式討論、研究型教學,讓新生對控制在信息化時代不同領域的應用及涉及到的基本理論和技術問題有初步的認識。

3門實驗類新生研討課,教師都對自己的專業領域的知識有深入系統的研究和把握,對前沿動態有敏銳的眼光和獨到的見解,善于深入淺出地講解,保證課程既有深度又有新意[6]。

1.2課程教學設計多元

新生研討課的教學模式則可以概括為：基于某個研究問題,師生共同參與,以學生為中心,以培養學生的創新精神和創造力為目的,通過探索、討論等教學方法來實施研究性的教和學[4]。3門課程中既有純實驗的課程“新生研究性物理實驗”,也有理論加實驗的課程“信息化時代的控制” 和“路由、交換與遠程接入”；既有小班教學、注重研討這類新生研討課的教學模式,也包含了動手設計、操作,團隊協作和競賽的實驗實踐教學模式。例如：

“信息化時代的控制”課程擁有較豐富的視頻資料、教學課件和網絡資源,還具備高級過程控制、運動控制、智能控制(機器人、倒立擺)實驗室和相應的實驗設備等。課程采用復合模式進行教學——講解、實驗與演示、文獻檢索閱讀及研討,在學時分配上,實驗演示部分約占總課時的25%。

“路由、交換與遠程接入”課程采用Cisco公司的路由和交換設備,進行驗證性實驗和設計性實驗,著重鍛煉學生動手解決實際網絡技術問題的能力,實驗課時超過總課時的一半。考核方式為閉卷筆試與實驗考試相結合,其中實驗考試為高自由度的網絡拓撲設計和驗證。

“新生研究性物理實驗”課程有教師的講解引導,但主要是發揮學生的主觀能動性。學生3人一組完成涉及相關物理問題的基本知識學習、理論分析、實驗方案設計、結果討論,最后現場辯論和論文撰寫,這也是科學研究的基本范式。考核方法是在課程的后幾周,每組獨立完成多個課題,課題成果在“南京大學青年物理學家錦標賽”(NanJingUniversityYoungPhysicists’Tournament,NYPT)上匯報,獲勝的選手再推薦參加“中國大學生物理學術競賽”(ChinaUndergraduatePhysicists’Tournament,CUPT)、臺灣大專生物理辯論高峰會(TaiwanCollege-studentPhysicists’Tournament,TCPT) 和國際未來物理學家競賽(InternationalYoungPhysicists’Tournament,IYPT)。

研討課的每門課程都不超過30人,課堂教學在自由活動教室進行,實驗部分在實驗室開展。研討課既有基礎理論的學習、應用技術的掌握,也有驗證性實驗和設計性、創新性實驗；不僅有教師的傳道授業,也有學生的報告,更有師生、生生之間的研討、辯論。實驗類新生研討課倡導學生主動參與、探究、思考,讓學生成為課堂教學的主體，培養新生掌握自主學習和合作學習的能力[7],幫助新生進行初步的科學認知和學術感知。

1.3課程教學各具特色

實驗類新生研討課無論從課程內容、教學設計,還是任課教師、課程成果都有各自的特色。課程的主講教師都有較好的科研背景,對學科的新發展很敏感,視野比較開闊,在教學的過程中把科學研究的相關元素滲透到教學中。例如：

“路由、交換與遠程接入”的任課教師就將學科的最新動態生動延伸到課堂,課程的參考書和文獻也緊密聯系學科發展。

“信息化時代的控制”課程涉及數學、控制科學與工程、電子信息、計算機等眾多領域,注重學科交叉。

“新生研究性物理實驗”課程將知識學習與探索實踐相結合、物理學與日常生活相結合、學術能力與溝通能力相結合、個人與團隊合作相結合,在教學過程中的每一個課題都需要學生查找最新的參考書籍和文獻,現學現用、現用現學。課程考核結合競賽選拔,推薦優秀學生參與國內外相關競賽,優秀作品在國內外期刊正式發表,并編輯出版了《中國大學生物理學術競賽紀念叢書》、Collection of Works of IYPT Problems (25th-26th)等。這些資料已經成為目前國內大中學生參加物理學術競賽以及其他研究性學習的重要參考資料。

盡管新生缺乏專業知識基礎,但實驗訓練不僅讓新生在剛入學就體會到“科學離不開實驗”,也讓他們感受到科學研究的方法和所謂學術創新成果產生的過程。可見,實驗類新生研討課激發了新生的學習興趣,培養他們在實踐中發現和解決問題的能力,這對于大學生學術興趣的養成、學習視野的開闊、科研思維的培養和實踐動手能力的鍛煉都有著重要意義。學生不僅是在修讀一門課,而是在學習一門學科[8]。

2　進一步思考

我校實驗類新生研討課自2009年新生研討課建設開始，陸續開設,教務管理部門在每門課開展的基礎上,不斷總結、反思和改進,以期推動教學改革的深入進行。

首先,我們發現教學管理面臨新的挑戰,這類課程的選課學生來自不同的院系,學科背景不一樣,學生差異性大，而完成實驗類課程，既需要一定的專業知識基礎,也需要比較強的實踐動手技能,所以要求教師在講授的過程中要考慮和兼顧這些因素,加大了課程開設的難度。

其次,新生研討課的改革需要全校其他課程改革和整體性教學改革的配合和支持[9]。新生研討課的小班、研討的形式不太可能移植和運用到所有課程中去,但這種強調啟發式、探索式的研究型教學理念值得推廣,特別是在實驗課程中推廣。

第三,任何一門課程的成熟與發展都需要有完備而且能長期執行的課程建設方案[10]。現階段我國高等院校新生研討課設計的領域不夠廣闊,專題涉及到的學科交叉和綜合性不強,每學期的新生研討課專題基本上沿襲上學期的專題,鮮有內容的變更[11]。新生研討課的建設需要持續的投入和推動,例如課程內容要不斷引進最新的科研動態和前沿信息、定期進行新生研討課教師的培訓交流等,以便保證課程質量,帶來課程的持續發展。

第四,新生研討課和實驗課都可以再進行教學模式的創新,例如將“翻轉課堂”應用于課程教學將是一種有益的嘗試,讓教師成為課程的協調者和指揮者[12],學生成為學習的主人,一定程度上解決課時不足、缺乏互動和學生差異性大的問題。

References)

[1] 2009NationalSurveyofFirst-YearSeminars[EB/OL].(2013-10-09).http://sc.edu/fye/research/reports/pdf/2009%20National%20Survev%20FYS_xecutive%20Summarv_II.pdf.

[2] 張紅霞.美國大學的新生研討課及其啟示[J].中國大學教學,2009(11):93-96.

[3] 吳愷,董婷,王唯.圍繞“三三制”人才培養深化實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2013,32(4):128-131.

[4] 蔡穎蔚,沈群,鄭昱,等.南京大學新生研討課的探索與初步成效[J].中國大學教學,2010(9):16-19.

[5] 何華春,余忠亮.新生研討課上大學生批判性思維培養效果調查研究:基于國內研究型大學M的調查[J].江蘇教育學院學報:社會科學,2011(3):42-45.

[6] 南京大學教務處.百門新生研討課:與知名學者零距離[EB/OL]. (2013-09-20).http://jw.nju.edu.cn/jwoldweb/328/menu329.html.

[7] 蔡穎蔚.N大學新生研討課開設現狀及價值判斷:基于本科新生學習適應性的視角[D].南京:南京大學,2010.

[8] 盧德馨.關于研究型教學的思考[J].物理與工程,2004(2):10-12.

[9] 孫志鳳,張紅霞,鄭昱.研究型大學新生研討課開設效果初探:南京大學案例調查研究[J].清華大學教育研究,2010(6):119-124.

[10] 徐波.美國高校新生研討課的現狀、特點及啟示:基于三次全美高校新生研討課調查結果的分析[J].現代大學教育,2012(2):69-74.

[11] 劉方珺.新生研討課的教學實踐與課程政策:以中美若干所研究型大學的比較為視角[D].金華:浙江師范大學,2009.

[12] 林青松.基于翻轉課堂的“現代教育技術”實驗課程設計[J].實驗室研究與探索,2014,33(1):194-198.

Explorationandthinkingonexperimentalfreshmanseminar

DongTing,WangWei

(AcademicAffairsOffice,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)

Since2009,NanjingUniversityhasdeployeda‘3-3’teachingreform,theexperimentalteachingcentershavesetuptheexperimentalfreshmanseminar,whichisaspecialdiscussioncourseofsmallclassforfreshmen.Inthelaboratoryorpracticebase,thestudentscancarryoutexploration,researchandlearning.Taking“Studyingphysicalexperimentforfreshmen,Controlintheinformationera,Routingswitchingandremoteaccessing”asan-example,thisarticleintroducestheseminarcoursefromthethreeaspectsofcurriculumcontent,teachingdesignandfeatures.Finally,thisarticleanalysesthiskindofcurriculumfromthefollowingfouraspects:curriculummanagement,teachingreform,sustainabledevelopmentandteachingmode.

freshmanseminar;smallclass;research-orientedteaching

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.05.051

2015- 11- 21修改日期：2015- 12- 13

2015年江蘇省高等教育教改研究課題“研究型大學創新創業教育體系研究與實踐”(2015JSJG017)

董婷(1980—),女,江蘇金壇,碩士,助理研究員,科長,研究方向為高等教育管理、創新創業教育.

E-mail：dongting@nju.edu.cn

G642.0

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1002-4956(2016)5- 0194- 03