工程技術(shù)類通識課程的教學(xué)設(shè)計

陳琳 朱永愛 劉冬冬 馬建民 趙仕俊

摘要：本文從“石油儀器技術(shù)”課程的特點出發(fā)，分析教學(xué)過程中面臨的具體問題，結(jié)合工程技術(shù)類通識教育課程的教學(xué)目標(biāo)，探討了本課程教學(xué)模式的設(shè)計思路和方法，具體包括課程內(nèi)容體系的頂層設(shè)計和基于互動合作環(huán)節(jié)的課內(nèi)外活動設(shè)計。通過對本課程的深入分析和具體設(shè)計，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；通識教育；交叉學(xué)科；石油儀器；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：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”上提出，我國大學(xué)通識教育的目標(biāo)主要定位于三個方面：一是“通識”，打破學(xué)科壁壘，實現(xiàn)知識的融會貫通；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”，實現(xiàn)人格的健康發(fā)展與人的全面發(fā)展。相應(yīng)地，中國石油大學(xué)（華東）將通識教育選修課程設(shè)置為人文科學(xué)、社會科學(xué)、體育健康、自然科學(xué)和工程技術(shù)四大類，分別計入人文素質(zhì)教育學(xué)分和科學(xué)素質(zhì)教育學(xué)分，鼓勵學(xué)生通過合理設(shè)置選修，促進自身知識拓展、精神成長、素質(zhì)提高和全面發(fā)展。

“石油儀器技術(shù)”是我中心開設(shè)的一門工程技術(shù)類通識教育選修課程，主要面向自動化、檢測技術(shù)、機電工程、石油工程和計算機應(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)石油儀器的測量原理、測量方法和測試系統(tǒng)的構(gòu)成，讓學(xué)生掌握油氣藏勘探開發(fā)中典型物理參數(shù)的測量方法和石油儀器的工作原理，具備根據(jù)油氣藏勘探開發(fā)中具體測試對象、測試要求、測試環(huán)境選擇測量原理和測量方法的能力，具備設(shè)計簡單測試系統(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)研究打下堅實的理論與技術(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)生對相關(guān)知識有足夠的儲備，對專業(yè)知識和學(xué)科前沿進展有足夠的了解。由于本課程同時是面向全校學(xué)生開設(shè)的公共選修課和面向部分專業(yè)開設(shè)的限選課，課程本身的專業(yè)性、交叉學(xué)科知識的廣度和深度都為跨專業(yè)教學(xué)帶來了矛盾和難題。

本文從“石油儀器技術(shù)”課程的特點出發(fā)，分析教學(xué)過程中面臨的具體問題，結(jié)合工程技術(shù)類通識教育課程的教學(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)”課程特點及面臨的問題

“石油儀器技術(shù)”建立在多門學(xué)科專業(yè)知識交叉融合的基礎(chǔ)上，具體包括測試?yán)碚撆c測試技術(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)涉及的多門專業(yè)知識。從知識體系的構(gòu)成來看，“石油儀器技術(shù)”具備通識教育的典型特征。該課程建設(shè)初始主要是面向自動化、檢測技術(shù)、機電工程、石油工程和計算機應(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。但是由于該課程目前歸屬為通識教育課程，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)，包括英語專業(yè)、國貿(mào)專業(yè)等。這就為教學(xué)設(shè)計帶來了復(fù)雜的、互相影響的問題：（1）部分學(xué)生缺乏基礎(chǔ)知識，造成學(xué)生理解程度迥異，課程進度難以調(diào)和；學(xué)生上課精力不集中，缺乏積極性和主動性；（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，不利于理論和實踐教學(xué)的展開；（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，達到客觀合理的考核效果；（4）課程建設(shè)的理念和方案沒有根據(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)計選擇、測試系統(tǒng)的設(shè)計搭建、獲取信號的處理分析等都需要學(xué)生親自動手參與工程實踐，并通過分析過程中的問題，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作意識。工程實踐課程實踐性很強，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。但是由于實驗條件的缺乏，學(xué)生自身條件的迥異，“石油儀器技術(shù)”課程實踐的具體實施過程也存在困難：（1）只能依據(jù)現(xiàn)有條件取材，以儀器生產(chǎn)車間參觀和小型油層物理實驗為主，實踐環(huán)節(jié)被分成零散的單元，在具體實施過程中目標(biāo)偏向單一，手段缺乏創(chuàng)新，各個環(huán)節(jié)彼此獨立，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)生實踐能力和創(chuàng)新能力。隨著實驗條件的建設(shè)和逐步完善，課程的實踐環(huán)節(jié)需要重新組織設(shè)計。（2）由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)不同，對知識的吸收范圍和程度存在明顯差異，造成在實踐環(huán)節(jié)動手能力的差異，部分學(xué)生參與度不高，以及團隊內(nèi)協(xié)作困難等問題。

三、“石油儀器技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計

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

（一）課程和實踐環(huán)節(jié)設(shè)計

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

（二）穿插互動合作環(huán)節(jié)的課內(nèi)外活動設(shè)計

對該課程課內(nèi)外活動進行了設(shè)計，重點突出運用多種教學(xué)平臺及教學(xué)實踐方式，促進師生、生生互動，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情和潛力。（1）在開學(xué)階段主要通過社交網(wǎng)絡(luò)提前發(fā)布各種課程信息，并發(fā)布調(diào)查問卷。調(diào)查問卷主要圍繞兩個目的展開：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)生已掌握知識緊密聯(lián)系的有趣的新問題；③師生分享相關(guān)的文獻資料、網(wǎng)絡(luò)資源；④小組討論或協(xié)作實踐；⑤展示成果；⑥點評和反思環(huán)節(jié)。[3]（3）教師和學(xué)生通過社交網(wǎng)絡(luò)的提問答疑等互動環(huán)節(jié)要貫穿于學(xué)習(xí)中，教師在這一過程中要及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和心理狀況，并在下面的環(huán)節(jié)及時做出調(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)生互評的環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語

綜合性大學(xué)中基于學(xué)科融合的工程技術(shù)類通識教育占有較大比例。本文分析了“石油儀器技術(shù)”課程的特色和教學(xué)中遇到的具體問題，對“石油儀器技術(shù)”課程的教學(xué)模式進行了設(shè)計，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。

參考文獻：

[1]王廣祿.通識教育是高等教育改革方向[N].中國社會科學(xué)報，2015，（6）：11.

[2]余勝泉，楊曉娟，何克抗.基于建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計模式[J].電化教育研究，2000，（12）：7-13.

[3]中國石油大學(xué)（華東）教務(wù)處.中國石油大學(xué)（華東）通識教育選修課程設(shè)置一覽[Z].2015.