实验类新生研讨课的探索与思考

董　婷, 王　唯

(南京大学 教务处, 江苏 南京　210093)



实验类新生研讨课的探索与思考

董婷, 王唯

(南京大学 教务处, 江苏 南京210093)

南京大学于2009学年开始“三三制”本科教学改革,新增了新生研讨课,各院系结合实验教学中心实际和特点设置了实验类新生研讨课。这是一门针对新生开设的小班专题讨论课程,要求学生在知识体系尚不完备的情况下,在实验室、实习基地中开展探索、研讨和学习。以“新生研究性物理实验”、“信息化时代的控制”和“路由、交换与远程接入”3门新生研讨课为例,从课程内容、教学设计和特色3个方面介绍实验类新生研讨课程,最后从课程管理、教学改革、持续发展和教学模式4方面对这类课程的建设进行了思考。

新生研讨课； 小班化； 研究型教学

新生研讨课(freshmanseminar)是一种专门针对新生开设的小班专题讨论课程,1888年美国波士顿大学开设第一门新生教育课(freshmanorientationcourse),是新生研讨课的前身。2009 年的美国全国新生研讨课调查报告显示,美国已有87.3%的大学开设了新生研讨课[1]。国内学者张红霞教授认为,新生研讨课是指由高校各学科领域的知名教授担任主讲教师,专门为大学一年级新生开设的小班化研讨课。新生研讨课的目的是通过这种类型的课程让学生早期接触著名教授,激发学习兴趣,并通过讨论学习建立良好的合作关系,帮助新生尽快熟悉学校资源环境,认识大学,以此帮助他们顺利完成从高中到大学的转换过程[2]。自2003 年以来,清华大学、浙江大学等国内多所研究型高校纷纷引进了新生研讨课这种新型的课程形式。本文以我校“新生研究性物理实验”、“信息化时代的控制”和“路由、交换与远程接入”3门新生研讨课为例,介绍实验类新生研讨课程的情况。

1　实验类新生研讨课的实践

我校于2009学年开始新一轮“三三制”本科教学改革,70 门新生研讨课在这个背景下开设,截至2014年底,已经建设了182门。各院系和实验中心积极响应学校教学改革,以培养学生个性化发展和创新实践能力为核心,结合各实验教学中心实际和特点,设置通识教育实验课程、新生研讨实验课程等,实现实验课程资源的全面开放,使学生获得更大的空间和自由[3]。目前我校的新生研讨课大致分为学科导引式、前沿专题式、实践探索式和跨学科式4种基本范式[4]。其中,实践探索式研讨课教师带领学生走出了传统课堂,要求学生在知识体系尚不完备的情况下,在实验室、实习基地这样的开放环境中开展探索发现和研讨学习。实验类新生研讨课是实践探索式研讨课的主要类型,鼓励新生在实践动手的过程中发现问题和解决问题,激发批判性思维和培养创造性能力。

实验类新生研讨课程针对大学一年级新生开课,从理论先于实验的演绎式的逻辑体系中解放出来。尽管新生缺乏专业知识基础,但实验训练引人入胜,教师的言传身教能较快地把学生带入科学研究之中,不仅让新生在刚入学就体会到“科学离不开实验”,发展他们归纳式的学习能力与经验,而且能让他们初步感受到科学研究的方法和学术创新产生的过程。这类课程既有新生研讨课的特质：小班教学、学习内容灵活、注重研讨、师生互动、鼓励质疑等[5]，同时还有实验课的特点：在实验室或实践基地上课、强调动手操作、团队协作等。

1.1课程教学内容新颖

作为新生研讨课程,课程内容深入浅出、内容灵活,要求有批判性；作为实验课程,涉及不同领域的基本理论和技术问题,要求有探索性。实验类新生研讨课程两者兼而有之。例如：

“路由、交换与远程接入”课程的内容包括计算机网络的基础理论、协议设计及实施运行等,内容由浅入深,重点关注计算机网络中的路由、交换和远程接入方面的知识和技能,采用Cisco公司的路由和交换设备,进行验证性和设计性实验。

“新生研究性物理实验”课程内容来自每年国际未来物理学家竞赛(InternationalYoungPhysicists’Tournament,IYPT)国际组织委员会给定的17个新的开放性课题。许多课题都是与日常生活密切相关的开放性问题,没有确切的答案和既定的方向。例如皮球灌了水,弹跳和碰撞发生什么样的变化？树叶为什么能吹出声音和旋律？将生活中的现象抽象为物理问题进行研究。

“信息化时代的控制”内容涉及数学、控制科学与工程、电子信息、计算机、管理科学与工程、网络与信息系统等领域,多学科交叉。课程以一个综合信息系统为案例基础,加入认知性和仿真实验,由简到繁,针对其中存在的大量控制问题进行开放式讨论、研究型教学,让新生对控制在信息化时代不同领域的应用及涉及到的基本理论和技术问题有初步的认识。

3门实验类新生研讨课,教师都对自己的专业领域的知识有深入系统的研究和把握,对前沿动态有敏锐的眼光和独到的见解,善于深入浅出地讲解,保证课程既有深度又有新意[6]。

1.2课程教学设计多元

新生研讨课的教学模式则可以概括为：基于某个研究问题,师生共同参与,以学生为中心,以培养学生的创新精神和创造力为目的,通过探索、讨论等教学方法来实施研究性的教和学[4]。3门课程中既有纯实验的课程“新生研究性物理实验”,也有理论加实验的课程“信息化时代的控制” 和“路由、交换与远程接入”；既有小班教学、注重研讨这类新生研讨课的教学模式,也包含了动手设计、操作,团队协作和竞赛的实验实践教学模式。例如：

“信息化时代的控制”课程拥有较丰富的视频资料、教学课件和网络资源,还具备高级过程控制、运动控制、智能控制(机器人、倒立摆)实验室和相应的实验设备等。课程采用复合模式进行教学——讲解、实验与演示、文献检索阅读及研讨,在学时分配上,实验演示部分约占总课时的25%。

“路由、交换与远程接入”课程采用Cisco公司的路由和交换设备,进行验证性实验和设计性实验,着重锻炼学生动手解决实际网络技术问题的能力,实验课时超过总课时的一半。考核方式为闭卷笔试与实验考试相结合,其中实验考试为高自由度的网络拓扑设计和验证。

“新生研究性物理实验”课程有教师的讲解引导,但主要是发挥学生的主观能动性。学生3人一组完成涉及相关物理问题的基本知识学习、理论分析、实验方案设计、结果讨论,最后现场辩论和论文撰写,这也是科学研究的基本范式。考核方法是在课程的后几周,每组独立完成多个课题,课题成果在“南京大学青年物理学家锦标赛”(NanJingUniversityYoungPhysicists’Tournament,NYPT)上汇报,获胜的选手再推荐参加“中国大学生物理学术竞赛”(ChinaUndergraduatePhysicists’Tournament,CUPT)、台湾大专生物理辩论高峰会(TaiwanCollege-studentPhysicists’Tournament,TCPT) 和国际未来物理学家竞赛(InternationalYoungPhysicists’Tournament,IYPT)。

研讨课的每门课程都不超过30人,课堂教学在自由活动教室进行,实验部分在实验室开展。研讨课既有基础理论的学习、应用技术的掌握,也有验证性实验和设计性、创新性实验；不仅有教师的传道授业,也有学生的报告,更有师生、生生之间的研讨、辩论。实验类新生研讨课倡导学生主动参与、探究、思考,让学生成为课堂教学的主体，培养新生掌握自主学习和合作学习的能力[7],帮助新生进行初步的科学认知和学术感知。

1.3课程教学各具特色

实验类新生研讨课无论从课程内容、教学设计,还是任课教师、课程成果都有各自的特色。课程的主讲教师都有较好的科研背景,对学科的新发展很敏感,视野比较开阔,在教学的过程中把科学研究的相关元素渗透到教学中。例如：

“路由、交换与远程接入”的任课教师就将学科的最新动态生动延伸到课堂,课程的参考书和文献也紧密联系学科发展。

“信息化时代的控制”课程涉及数学、控制科学与工程、电子信息、计算机等众多领域,注重学科交叉。

“新生研究性物理实验”课程将知识学习与探索实践相结合、物理学与日常生活相结合、学术能力与沟通能力相结合、个人与团队合作相结合,在教学过程中的每一个课题都需要学生查找最新的参考书籍和文献,现学现用、现用现学。课程考核结合竞赛选拔,推荐优秀学生参与国内外相关竞赛,优秀作品在国内外期刊正式发表,并编辑出版了《中国大学生物理学术竞赛纪念丛书》、Collection of Works of IYPT Problems (25th-26th)等。这些资料已经成为目前国内大中学生参加物理学术竞赛以及其他研究性学习的重要参考资料。

尽管新生缺乏专业知识基础,但实验训练不仅让新生在刚入学就体会到“科学离不开实验”,也让他们感受到科学研究的方法和所谓学术创新成果产生的过程。可见,实验类新生研讨课激发了新生的学习兴趣,培养他们在实践中发现和解决问题的能力,这对于大学生学术兴趣的养成、学习视野的开阔、科研思维的培养和实践动手能力的锻炼都有着重要意义。学生不仅是在修读一门课,而是在学习一门学科[8]。

2　进一步思考

我校实验类新生研讨课自2009年新生研讨课建设开始，陆续开设,教务管理部门在每门课开展的基础上,不断总结、反思和改进,以期推动教学改革的深入进行。

首先,我们发现教学管理面临新的挑战,这类课程的选课学生来自不同的院系,学科背景不一样,学生差异性大，而完成实验类课程，既需要一定的专业知识基础,也需要比较强的实践动手技能,所以要求教师在讲授的过程中要考虑和兼顾这些因素,加大了课程开设的难度。

其次,新生研讨课的改革需要全校其他课程改革和整体性教学改革的配合和支持[9]。新生研讨课的小班、研讨的形式不太可能移植和运用到所有课程中去,但这种强调启发式、探索式的研究型教学理念值得推广,特别是在实验课程中推广。

第三,任何一门课程的成熟与发展都需要有完备而且能长期执行的课程建设方案[10]。现阶段我国高等院校新生研讨课设计的领域不够广阔,专题涉及到的学科交叉和综合性不强,每学期的新生研讨课专题基本上沿袭上学期的专题,鲜有内容的变更[11]。新生研讨课的建设需要持续的投入和推动,例如课程内容要不断引进最新的科研动态和前沿信息、定期进行新生研讨课教师的培训交流等,以便保证课程质量,带来课程的持续发展。

第四,新生研讨课和实验课都可以再进行教学模式的创新,例如将“翻转课堂”应用于课程教学将是一种有益的尝试,让教师成为课程的协调者和指挥者[12],学生成为学习的主人,一定程度上解决课时不足、缺乏互动和学生差异性大的问题。

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] 张红霞.美国大学的新生研讨课及其启示[J].中国大学教学,2009(11):93-96.

[3] 吴恺,董婷,王唯.围绕“三三制”人才培养深化实验教学改革[J].实验室研究与探索,2013,32(4):128-131.

[4] 蔡颖蔚,沈群,郑昱,等.南京大学新生研讨课的探索与初步成效[J].中国大学教学,2010(9):16-19.

[5] 何华春,余忠亮.新生研讨课上大学生批判性思维培养效果调查研究:基于国内研究型大学M的调查[J].江苏教育学院学报:社会科学,2011(3):42-45.

[6] 南京大学教务处.百门新生研讨课:与知名学者零距离[EB/OL]. (2013-09-20).http://jw.nju.edu.cn/jwoldweb/328/menu329.html.

[7] 蔡颖蔚.N大学新生研讨课开设现状及价值判断:基于本科新生学习适应性的视角[D].南京:南京大学,2010.

[8] 卢德馨.关于研究型教学的思考[J].物理与工程,2004(2):10-12.

[9] 孙志凤,张红霞,郑昱.研究型大学新生研讨课开设效果初探:南京大学案例调查研究[J].清华大学教育研究,2010(6):119-124.

[10] 徐波.美国高校新生研讨课的现状、特点及启示:基于三次全美高校新生研讨课调查结果的分析[J].现代大学教育,2012(2):69-74.

[11] 刘方珺.新生研讨课的教学实践与课程政策:以中美若干所研究型大学的比较为视角[D].金华:浙江师范大学,2009.

[12] 林青松.基于翻转课堂的“现代教育技术”实验课程设计[J].实验室研究与探索,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年江苏省高等教育教改研究课题“研究型大学创新创业教育体系研究与实践”(2015JSJG017)

董婷(1980—),女,江苏金坛,硕士,助理研究员,科长,研究方向为高等教育管理、创新创业教育.

E-mail：dongting@nju.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)5- 0194- 03