实验教学示范中心对非本专业学生开放模式研究

段辉平 宋洪海 王嘉宜

摘  要 以材料科学与工程实验教学示范中心为例，通过问卷调查方式研究国家级实验教学示范中心向非材料专业学生开放的对象、途径和模式。结果表明，开放对象应以低年级学生为主，开设公选课程是重要途径，开放模式应根据学生的专业属性不同而有所不同。

关键词 材料科学与工程;实验教学示范中心;教学资源;通识教育

中图分类号：G482    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）20-0014-03

Research on Open Mode of Experimental Teaching Demonstra-tion Center to Students Outside Major//DUAN Huiping， SONG Honghai， WANG Jiayi

Abstract Taking the experimental teaching demonstration center for materials science and engineering as an example， the opening objects， ways and modes of the center to the students outside of materials science and engineering are investigated by questionnaire survey. Results showed that the opening objects should focus on the junior students and most important opening way is to offer public elective courses. Moreover， the opening modes should differ with the major categories of the students.

Key words materials science and engineering; experimental tea-ching demonstration center; teaching resources; general education

0  前言

國家级实验教学示范中心的主要功能包括两项：一是以先进的教学理念、教学方法、教学手段创新实验教学模式，培养综合性高素质人才，形成具有示范作用的、可推广的实验教学模式;二是以具有共享特征的教学资源，为社会提供高水平的教学资源支撑。各示范中心在服务于承建专业的人才培养方面都发挥了重要的支撑作用，形成一些具有示范作用、可推广的实验教学模式，但在为社会提供高水平的教学资源支撑等方面还存在较大差距[1]。

实验教学示范中心对外开放共享的模式很多，不少研究者对此进行了一些研究[2-3]。从开放范围来看，大致可分为两种模式。一是对行业或局部地区开放，如清华大学、北京科技大学等几所高校的材料科学与工程国家级实验教学示范中心，通过举办全国大学生金相大赛[4]、北京市大学生3D打印大赛[5]等来实现教育资源对高等教育和北京地区的开放共享。这种开放模式需要一定的人力、物力和财力来支持，对于大部分示范中心来说具有一定的难度。二是对承建学院以外的非本专业学生开放共享，如厦门大学通过开设“趣味陶瓷工艺品制备实验”材料通识教育课程[6]，吸引了本校大量非材料类的学生，实现对专业以外学生开放的目的。对于这种开放模式，所有的示范中心都具备这样的能力，但遗憾的是，调查发现实现这种开放模式的示范中心也不是很多。这有教师人手缺乏、制度缺失等原因，但更重要的原因是对本专业以外的学生需求不甚了解，无法有针对性地选择合适的开放途径和方法，导致中心的开放共享水平不高。

本文基于北京航空航天大学材料科学与工程国家级实验教学示范中心的教学资源，以本校非材料类学生为调查对象，采用调查问卷的方式了解学生的学习需求，以期为中心设计开放课程、确定开放途径提供依据。

1  调查结果及分析

1.1  总体情况

共有来自不同学院的415名学生参加本次调研，以大一、大二学生为主，占比分别为34%、46%;大三、大四学生较少，占比分别为16%、4%。从学生所在学科属性来看，工科学生占85%，理科学生占5%，文科学生占10%。在全部调研对象中，40%的学生表示对材料学科知识感兴趣，50%的学生无所谓，10%的学生不感兴趣;让人意外的是居然有83%的学生希望学习材料学科基础知识。可见，绝大部分学生希望接受材料学科的通识教育，这为示范中心开设通识性教育课程提供了学生基础。从接受材料学科通识教育的类型来看，42%的学生希望学习材料基础知识，39%的学生选择学习材料基础实验，只有20%的学生选择了材料测试方法。

图1显示了学生希望学习的材料科学通识课程情况。其中45%的学生希望学习贵金属及珠宝鉴定课程，24%的学生对电子显微镜的原理与操作感兴趣，这表明学生对实用性较强的知识和高科技产品更有兴趣。图2显示了学生对开放途径的选择，前三位分别为“开设公选实验课程”“开放实验室”和“组织参观”，占比分别为39%、28%和19%。

1.2  学科属性的影响

在415名学生中，来自工科学院的学生有354名，来自理科学院的学生有20人，来自文科学院的学生有41人。

表1显示了学生的学科属性对材料学科兴趣的影响。文科学生对材料学科不感兴趣的学生比例最大，达到37%;工科学生次之，为7%;而理科学生感兴趣的学生占比最高，达85%。有意思的是，在“是否希望接受材料学科通识教育”的选项中，工科、理科、文科学生选择“希望”的比例分别达到86%、90%、56%，远高于表1中感兴趣的比例，略低于选择“感兴趣”和“一般”两者之和，可见表1中绝大部分兴趣一般的学生也希望接受材料学科通识教育。

表2为学生学科属性对选择材料学科通识课程类型的影响。让人意外的是文科学生对材料学科基础实验感兴趣的占比最高，达到46%，表明了文科学生对提升动手能力的渴求;理科学生对材料学科基础知识更感兴趣，凸显了理科学生对基础理论的偏爱;所有学科的学生对材料测试方法的兴趣都最低，这可能与学生对该课程不甚了解有关。

表3显示了学生学科属性对选择材料学科基础实验类型的影响。与预计非常吻合，文科学生对贵金属及珠宝鉴定表现出极大的兴趣，占比高达74%;工科学生也对这门课程兴致很高，42%的学生希望学习这门课程;但让人意外的是理科学生，只有五分之一的学生对这门课程感兴趣，他们更希望学习材料学科基础知识，55%的学生选择了“材料热处理及其组织和性能检测”。

表4列出学生学科属性对选择中心开放途径的影响。所有学科属性的学生都认为开設公选实验课程是最佳途径，尤其以文科学生比例最大，达到51%;排在第二位的开放途径与学生的学科属性相关，约29%的文科学生希望参观实验室，而对于理工科学生，排第二位的途径为开放实验室，学生占比分别为31%和20%。可见，对于不同学科属性的学生来说，开设公选实验课程都是最佳开放途径，而开放实验室是对理工科学生开放的重要途径，组织参观进行认知性教育则是对文科学生开放的重要途径。

1.3  年级差别

由于参与问卷调研的四年级学生较少，在讨论年级差别时不再考虑四年级学生。表5显示了学生年级对材料学科兴趣的影响，不感兴趣的比例随着年级的升高而增大，感兴趣的比例逐渐减小。可见，中心开放的对象应以低年级学生为重点。令人吃惊的是，虽然三个年级的学生选择“感兴趣”的比例均低于50%，但在“是否希望接受材料学科通识教育”的选项中，一、二、三年级学生选择“希望”的比例分别达到92%、83%、66%，远大于表5中感兴趣的比例。可见，无论年级如何，绝大部分学生均希望接受材料学科通识教育，但这种比例随年级升高而减小，二、三年级之间存在明显的差别，因此，中心开放的对象应以低年级学生为重点。

表6显示了学生年级对选择材料学科通识课程类型的影响。总的来说，学生更希望学习材料学科的基础知识，包括基本理论和基础实验，而学习材料测试方法的意愿最低。对于同一类型的通识课程，不同年级的学生表现出来的兴趣区别不大。

表7显示了学生年级对选择材料学科基础实验的影响。很有意思的是随着年级的增加，对“贵金属及珠宝鉴定”这门课程的兴趣越高。所有学生对“光学显微镜的使用及金相组织观察”这门课的兴趣最低，而这门实验课程却正好是材料学科最基本的实验之一。相反，学生对材料基础知识和电子显微镜等高精尖设备更感兴趣，而这些高精尖设备的使用属于材料测试方法的教学内容。这与表6有些矛盾，说明非材料学科的学生对于材料学科的了解非常欠缺，因此，对这些学生进行材料学科的通识教育显得尤为迫切和必要。

表8显示了学生年级对选择中心开放途径的影响。年级越高，希望开设公选实验课程和组织参观的比例越大;而开放实验室的比例正好相反，随着年级升高而比例减小;而组织培训和组织竞赛的比例都较小。因此，开放的途径应该把重点放在开设公选实验课程、开放实验室和组织参观等几个方面，并且对不同年级的学生应选择不同的开放模式。

2  调查结论

本文基于北京航空航天大学材料科学与工程国家级实验教学示范中心的教学资源与条件，以学校的非材料专业学生为调查对象，通过问卷调查方式研究了示范中心向非材料专业学生开放的对象、途径和模式。结果表明，绝大部分学生都有接受材料学科通识教育的意愿，示范中心的开放模式应根据学生所在的年级和学科有所不同，具体结论如下。

1）绝大部分学生对材料学科基础知识感兴趣，超过83%的学生希望学习材料学科基础知识，约80%的学生对材料学科基础实验感兴趣，这为示范中心的开放奠定了人员基础。

2）不同年级的学生对中心开放的兴趣不同，低年级学生对中心开放具有较高的期望，因此，中心开放的对象应以低年级的学生为主。

3）开设公选实验课程、开放实验室和组织参观是示范中心的主要开放途径，但开放途径、方法应根据学生学科属性的不同有所区别。其中，开设公选实验课程是适合于所有学科学生的最佳方式，开放实验室适合于理工科学生，而组织参观则更适合于文科学生。■

参考文献

[1]钱辉，高东锋，叶民.国家级实验教学示范中心的可持续发展状况与问题探析[J].高等工程教育研究，2019（3）：76-80.

[2]杨丽萍，卢媛，陈翠红，等.南开大学大型精密仪器开放管理探索[J].实验技术与管理，2017，34（7）：255-256，261.

[3]栾雅静，苏征，徐哲龙.国家级实验教学示范中心开放式教学模式的探索[J].实验室科学，2020，23（5）：114-115，119.

[4]中国体视学与图像分析编辑部.2012年12月首届全国大学生金相技能大赛在北京科技大学举行[J].中国体视学与图像分析，2012，17（4）：409.

[5]北京市三校联合3D打印大赛举行[EB/OL].https：//www.mse.tsinghua.edu.cn/info/1062/1475.htm.

[6]周花，刘兴军，任磊，等.建设面向全校开放的材料科学与工程实验教学平台[J].中国现代教育装备，2017（3）：59-62.