許小亮工作總結(jié) (2)

工作總結(jié)

年剛過完，我已換了新環(huán)境，我來到了房山。在這里我認(rèn)識(shí)了新一批同事，在這里我們互相配合，同事們也很照顧我這個(gè)新來的。通過一個(gè)月的磨合期我已對(duì)這邊有所了解，這樣未來我們的工作會(huì)更有效率。

一、工作概況：

我主要負(fù)責(zé)公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)工作，通過這段時(shí)間的工作，對(duì)公司的網(wǎng)絡(luò)狀況，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，已經(jīng)比較熟悉。面對(duì)日常網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中所發(fā)生的問題故障，基本可以快速判斷和解決。在維護(hù)工作上按著日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)流程。每天分時(shí)段對(duì)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，確保設(shè)備正常運(yùn)行。每天寫工作日志，記錄每天工作內(nèi)容和所出現(xiàn)故障，解決排除過程和故障原因。對(duì)信息管理部所負(fù)責(zé)維護(hù)的其他部門和單位所出現(xiàn)的故障和問題。能夠做到耐心和及時(shí)的解決，讓各部門對(duì)信息中心的工作比較滿意。遵守部門的各項(xiàng)制度，服從并認(rèn)真完成領(lǐng)導(dǎo)安排的工作。

二、作好日常機(jī)器設(shè)備的檢修維護(hù)工作

自我入職以來，客戶的電腦出現(xiàn)問題我都能及時(shí)趕到，排除故障，保證了辦公電腦的正常運(yùn)行，節(jié)約了維護(hù)資金，作為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，不僅要具備網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，軟件等多種前沿知識(shí)的儲(chǔ)備，還要具備臨危不亂，沉著冷靜的心理素質(zhì)，在最短的時(shí)間內(nèi)用最有效的辦法來解決問題。工作的時(shí)候，我常常覺得自己象個(gè)消防員。為了維護(hù)好機(jī)器，保證網(wǎng)絡(luò)暢通，讓所有的機(jī)器都能正常工作，工作以來，我每天觀察機(jī)器的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。我們還定期對(duì)維修記錄進(jìn)行總結(jié)，使自己對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)細(xì)節(jié)都做到心中有數(shù)，有效保證了客戶網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

雖然在工作上取得了一點(diǎn)成效，但是，成績(jī)只屬于過去，將來還需要繼續(xù)努力，學(xué)海無涯，工作無止境。將本著對(duì)本職工作的認(rèn)真和責(zé)任心，以“服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值”的部門理念為宗旨把維護(hù)工作做好做精。希望能夠?yàn)楣�司的整體發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

許小亮

201*.2.

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物理實(shí)驗(yàn)中如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研設(shè)計(jì)

徐軍許小亮徐傳明何海燕楊曉杰劉洪圖

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系，安徽合肥230026)

摘要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)起著非常重要的作用，它可以使學(xué)生能在接近于實(shí)際科研的實(shí)驗(yàn)中不斷提高自身的科研能力。如在實(shí)驗(yàn)中，我們結(jié)合ZnO基薄膜的制備和特性這一具體的科研課題，充分發(fā)揮學(xué)生自身的創(chuàng)新能力。讓學(xué)生以一個(gè)接近科技前沿的科研實(shí)驗(yàn)為題，由此了解和掌握科研的一般規(guī)律和方法，為其以后從事科學(xué)研究提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：四級(jí)物理；薄膜制備；科研設(shè)計(jì)；創(chuàng)新能力中圖分類號(hào)：G424.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

HowtoGuideStudentsinResearchDesignWhileConductingPhysicalExperiments

XuJun,XuXiaoliang,XuChuanming,HeHaiyan,YangXiaojie,andLiuHongtu

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Physicalexperimentscloselyrelatedtoongoingresearchmayhelpstudentsdeveloptheirresearchcapabilities.WeincorporatedouractualresearchprojectpreparationofZnOmembranesanddeterminationoftheircharacteristicsintostudentsexperimentswheretheircreativeabilitywasgivenfullplay.Studentshadanopportunitytoworkonthisleading-edgetopicandintheprocesslearnedaboutthegeneralnatureofandmethodsforscientificresearch,therebygainingusefulexperiencefortheirfutureresearchwork.

Keywords:Band4physics;preparationofmembrane;researchdesign,creativeability

201*年7月初，由教育部委托中國科技大學(xué)天文與應(yīng)用物理系承辦的“面向21世紀(jì)全國物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研討會(huì)”上，我們科大物理系薄膜制備與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室作的“半導(dǎo)體薄膜制備實(shí)驗(yàn)的特殊性及教學(xué)嘗試”的報(bào)告，贏得了與會(huì)代表的一致好評(píng)。并應(yīng)代表的要求，作為大會(huì)優(yōu)秀報(bào)告上網(wǎng)（見）。其教學(xué)改革的嘗試及其收到的效果，也得到了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的肯定。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在學(xué)生基本能力培養(yǎng)中具有的重要地位，其課程的設(shè)置一直得到校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和老師的重視。我校在幾十年的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，形成了一套完整的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，即：將實(shí)驗(yàn)課程分為基礎(chǔ)性的一級(jí)物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練至四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)的科研入門培養(yǎng)系列。其中以科研實(shí)踐為主題的四級(jí)實(shí)驗(yàn)，目的是正確引導(dǎo)學(xué)生的科研入門以及培養(yǎng)和鍛煉其獨(dú)立的科研能力。

薄膜材料和制備技術(shù)的研究在材料、能源、信息、微電子工業(yè)等重要高新科技領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。而以氧化鋅、氧化銦等為典型代表的透明導(dǎo)電薄膜，是薄膜材料科學(xué)中最重要的領(lǐng)域之一［1］。它的基本特性是在可見光范圍內(nèi)，具有低電阻率、高透射率等特性，目前在氣體敏感器、太陽電池、低波長(zhǎng)激光器、高密度存儲(chǔ)、光纖通信、導(dǎo)波光學(xué)、防護(hù)涂層、高功率激光技術(shù)中抗激光損傷涂層以及軌道衛(wèi)星上溫度控制涂層上的抗靜電表面層等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。這種大面積低成本的廉價(jià)薄膜制備技術(shù)的發(fā)展，為未來高技術(shù)領(lǐng)域的大發(fā)展開辟了廣闊的新天地。因此，薄膜材料的制備與特性測(cè)試成為四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，這對(duì)于學(xué)生及時(shí)了解國內(nèi)外前沿課題、運(yùn)用已有的理論知識(shí)去深入了解薄膜材料結(jié)構(gòu)及基本特性，拓展視野等方面起著非常重要的作用。

薄膜制備與測(cè)試作為四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)的新興內(nèi)容，存在著與其他教學(xué)實(shí)驗(yàn)不同的特殊性。如何將實(shí)際半導(dǎo)體薄膜科研課題與教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，并且讓學(xué)生能夠消化吸收其中較難的理論并融會(huì)貫通，為學(xué)生以后從事科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，成為指導(dǎo)教師面臨的問題。由于本實(shí)驗(yàn)是面向全校學(xué)生開放，但設(shè)備和師資有限，面對(duì)這一現(xiàn)狀，如何做到讓每個(gè)學(xué)生既參與教學(xué)實(shí)驗(yàn)又不脫離其理論基礎(chǔ)？這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中結(jié)合學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ)與科研課題的具體情況，制訂出一套切合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的目標(biāo)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室全體老師的深入調(diào)研和討論，我們制訂了詳細(xì)全面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，（包括從襯底基片的清洗到薄膜制備、性能測(cè)試等整個(gè)過程）。在教學(xué)中采用啟發(fā)漸進(jìn)的方法，真正實(shí)現(xiàn)了每個(gè)學(xué)生主動(dòng)參與、老師解答指導(dǎo)的互動(dòng)式教學(xué)氛圍。最后在學(xué)期臨近結(jié)束的3周時(shí)間內(nèi)，完全由學(xué)生自己調(diào)研并設(shè)計(jì)一個(gè)接近科技前沿的科研實(shí)驗(yàn)題目，并在教師指導(dǎo)下，由學(xué)生從查閱國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)直至在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)，最終讓每個(gè)學(xué)生了解從事科研的一般規(guī)律和方法。

一實(shí)驗(yàn)的特殊性及教改嘗試

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分為四級(jí)是面向21世紀(jì)教學(xué)改革的重要舉措［1］，它是以科學(xué)研究的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

，以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生從事科研能力為指導(dǎo)思想。由于受學(xué)生掌握的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及師資條件等諸多實(shí)際因素的約束，要想使每個(gè)學(xué)生都真正得到科研實(shí)踐的鍛煉，達(dá)到物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的目的，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中教師必須結(jié)合實(shí)際情況來擬訂計(jì)劃、訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。

對(duì)于四級(jí)實(shí)驗(yàn)而言，要達(dá)到實(shí)際教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，目前主要存在以下難點(diǎn)：1.四級(jí)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是理科和物理類學(xué)生，由于設(shè)備和師資有限，若讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)并準(zhǔn)備儀器完成實(shí)驗(yàn)，則設(shè)備總量嚴(yán)重不足，實(shí)驗(yàn)周期將大大拉長(zhǎng)、指導(dǎo)教師工作量必然大大增加。

2.由于有些現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)具有時(shí)代性和先進(jìn)性，如：計(jì)算機(jī)仿真、薄膜技術(shù)、傳感器技術(shù)等，引入了一些高精尖設(shè)備（如我們實(shí)驗(yàn)室的鍍膜設(shè)備）。這些設(shè)備不可能讓每人都得到充分的操作訓(xùn)練，因而存在實(shí)驗(yàn)越先進(jìn)，學(xué)生越束手無策的現(xiàn)象。而且這些先進(jìn)實(shí)驗(yàn)多數(shù)超前了學(xué)生已學(xué)過的理論。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)標(biāo)題及方法固定、操作規(guī)程過于規(guī)范，束縛了學(xué)生的思維，無法真正達(dá)到培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生科研素質(zhì)的目的。

由于存在類似上述的諸多特殊性和困難，且這些問題同樣出現(xiàn)在薄膜制備與測(cè)試實(shí)驗(yàn)中。半導(dǎo)體薄膜制備有相當(dāng)?shù)那把匦�，與科研課題緊密相關(guān)，而參加本實(shí)驗(yàn)的同學(xué)大多數(shù)是低年級(jí)本科生。這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中，不僅要讓同學(xué)充分了解實(shí)驗(yàn)原理和操作規(guī)程，而且要兼顧到同學(xué)的理論背景，補(bǔ)充講解相關(guān)的基本理論，真正能讓學(xué)生做到實(shí)驗(yàn)與理論的融會(huì)貫通。針對(duì)這些難點(diǎn)，我們經(jīng)過調(diào)研和討論后，制訂出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，進(jìn)行了有針對(duì)性的教改嘗試［2］。包括教學(xué)實(shí)驗(yàn)流程（清洗Si基片薄膜制備性能測(cè)試），同時(shí)在實(shí)驗(yàn)儀器真空獲得過程中，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，幫助同學(xué)更清晰地理解本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及相關(guān)內(nèi)容。在向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)中，循序漸進(jìn)地結(jié)合科研課題的研究方法，讓學(xué)生逐步理解科研的基本規(guī)律。最后在學(xué)期結(jié)束前，通過教師指導(dǎo)、學(xué)生調(diào)研并設(shè)計(jì)一個(gè)科研實(shí)驗(yàn)，讓每個(gè)學(xué)生在實(shí)際設(shè)計(jì)中了解從事科研的一般方法。薄膜制備及測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，如圖1所示。

圖1薄膜制備與測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

下面以實(shí)驗(yàn)過程中的互動(dòng)式場(chǎng)景對(duì)話為例，說明我們的具體操作方法。實(shí)驗(yàn)過程中的場(chǎng)景對(duì)話［2］既包含了豐富的物理內(nèi)容，也概括了薄膜生長(zhǎng)制備過程中的一些特殊性。而后者是全然沒有體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)中的，需要同學(xué)自己加以總結(jié)。我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的場(chǎng)景對(duì)話包含下列三個(gè)方面的內(nèi)容：

1．場(chǎng)景一：打開裝置，說明各部分的用途→問物理原理，請(qǐng)自己總結(jié)問題；2．場(chǎng)景二：調(diào)節(jié)儀器，說明其作用→請(qǐng)紀(jì)錄和自己總結(jié)問題；3．場(chǎng)景三：提示學(xué)生，觀察試驗(yàn)現(xiàn)象→請(qǐng)紀(jì)錄和自己總結(jié)問題。

以上三個(gè)部分的描述必須體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告之中。由于每個(gè)同學(xué)的紀(jì)錄和自己總結(jié)問題的廣度、深度及其著眼點(diǎn)不一樣，實(shí)驗(yàn)報(bào)告就不可能一模一樣。這就避免了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的雷同和相互抄襲，從而保證了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

二實(shí)際的科研指導(dǎo)

為達(dá)到理論結(jié)合實(shí)際，全面提高學(xué)生從事實(shí)際科研的能力之目的，本實(shí)驗(yàn)在學(xué)期臨近結(jié)束階段，結(jié)合科研課題出現(xiàn)的實(shí)際問題，在教師指導(dǎo)下，通過安排一個(gè)學(xué)生為主的科研設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以引導(dǎo)學(xué)生的科研入門，達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生科研素質(zhì)的目的。我們實(shí)驗(yàn)室教師在經(jīng)過分析和討論后，結(jié)合一個(gè)正在研究的省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目課題“ZnO-基P-N結(jié)的制備及紫外發(fā)光的性能研究”［3］，提出一個(gè)符合學(xué)生實(shí)際能力的、與之有關(guān)聯(lián)的題目“Si襯底表面氮化硅薄膜的生長(zhǎng)”［2］，與學(xué)生一起討論該題目與科研的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到其重要性，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，并給他們一個(gè)大致的完成進(jìn)度時(shí)間表。根據(jù)這個(gè)科研課題，教師指導(dǎo)學(xué)生如何正確使用電子資源檢索文獻(xiàn)，如何查閱國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，如何選出重要的方面并作相應(yīng)的文獻(xiàn)總結(jié)。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，由學(xué)生寫出調(diào)研報(bào)告（包括：導(dǎo)言，國際上該領(lǐng)域從事這方面研究的進(jìn)展與重要性，國際同行研究有什么需要改進(jìn)之處，我們?nèi)绾吾槍?duì)這些不足之處加以改進(jìn)和創(chuàng)新）和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，教師組織同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論，不斷修正實(shí)驗(yàn)方案。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，真正實(shí)現(xiàn)了每個(gè)學(xué)生都主動(dòng)參與、老師輔助指導(dǎo)的活躍科研氛圍。指導(dǎo)學(xué)生科研實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。

圖2指導(dǎo)學(xué)生科研實(shí)驗(yàn)流程圖

以下是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文與應(yīng)用物理系201*級(jí)同學(xué)經(jīng)過討論修改后提出的一個(gè)ZnO薄膜生長(zhǎng)預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)方案摘要。該方案與其它文獻(xiàn)相比，具有其獨(dú)特的改進(jìn)思想，較好地體現(xiàn)出同學(xué)們的科研創(chuàng)新能力。

題目：“Si襯底表面氮化硅薄膜的生長(zhǎng)”

1.課題的重要性：硅是一種既便宜又容易加工的襯底材料，以硅為襯底生長(zhǎng)ZnO基疊層薄膜是我國寬禁帶半導(dǎo)體光電器件的研究非常重要的一環(huán)，它已被國家列入863攻堅(jiān)計(jì)［4］，也是國際上光電學(xué)界所重點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一［5-6］。對(duì)襯底表面的處理及生長(zhǎng)緩沖層的作用在于可以最大限度地減少界面態(tài)，同時(shí)減少異質(zhì)襯底與薄膜間的應(yīng)力，以提高薄膜的晶體質(zhì)量和電學(xué)輸運(yùn)及發(fā)光效率。

2.目前在生長(zhǎng)緩沖層方面國際上通行的方法及優(yōu)缺點(diǎn)分析：SiO2薄層［7-11］；Zn薄層

［12］；ZnO緩沖層［13］；再生長(zhǎng)ZnO基薄膜。但這些方法都存在一定的缺點(diǎn)，比如SiO2薄膜不夠平整，從而生長(zhǎng)的ZnO也不夠平整，結(jié)晶度較差；在Zn緩沖層上再生長(zhǎng)ZnO薄膜，緩沖層會(huì)部分氧化，呈現(xiàn)出非常高的n型導(dǎo)電性質(zhì)，不利于器件設(shè)計(jì)；低溫生長(zhǎng)ZnO緩沖層同樣會(huì)在襯底和緩沖層的界面中出現(xiàn)大量的缺陷和層錯(cuò)，效果仍不理想。在這種情況下，日本研究人員提出［14］，對(duì)Si表面實(shí)行氮化處理，生長(zhǎng)一層薄的氮化硅緩沖層，這樣取得的效果要優(yōu)于前面的方法。他們的主要方法是：將硅片置于MBE（分子束外延）系統(tǒng)中，襯底保持600～700℃溫度，在系統(tǒng)中通入0.6ccm（每分鐘0.6cc）的NH3,用射頻方法應(yīng)用等離子體激發(fā)反應(yīng)生成氮化硅薄膜。同時(shí)他們還建議使用其它含氮的反應(yīng)氣體，比如N2，NO2等。

我們通過深入的調(diào)研，認(rèn)為他們的方法是有缺點(diǎn)的。首先，他們使用的是MBE法生長(zhǎng)ZnO及疊層材料，雖然技術(shù)先進(jìn)，但設(shè)備過于昂貴，對(duì)生長(zhǎng)技術(shù)要求較高，如其真空度達(dá)到10torr等，與普通的濺射法或化學(xué)氣象沉積法相比，推廣普及度要難得多。

其次，用NH3作為反應(yīng)氣體生長(zhǎng)氮化硅緩沖層也有缺點(diǎn)，NH3是一種易離解的氣體，在不高的溫度下即可離解為N2和H2，在N2與Si反應(yīng)生成氮化硅的同時(shí)，也有大量的H進(jìn)入了Si襯底中形成Si∶H和SiNx∶［H］復(fù)合體，在這樣的緩沖層上再生長(zhǎng)ZnO基薄膜時(shí)，由于有一定的溫度，這樣的復(fù)合體很容易鍵解。H擴(kuò)散入ZnO中，它具有較強(qiáng)的自補(bǔ)償作用，使受主鈍化，失去活性；而考慮其它含氮的氣體，如N2，因?yàn)殡x化能太高［13］，所以生長(zhǎng)的氮化硅薄膜中的氮很可能是以分子形式存在，既不能生成氮化硅，也不能充當(dāng)p型摻雜物，反而會(huì)使薄膜吸附很多的N2雜質(zhì)，同時(shí)因?yàn)镹2分子體積龐大，會(huì)占據(jù)很多空間而影響ZnO薄膜的晶化過程；對(duì)NO2，因其中含有較多的O，故形成的緩和層將以SiO2為主，這顯然和我們的初衷不符。于是我們把目光集中到N2O上，N2O的離化能較低，而且其中含O量較少，用它生長(zhǎng)的氮化硅可能具有以上所列氣體所不能相比的優(yōu)越性。

3.我們的實(shí)驗(yàn)方案

在以上調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，我們擬定了下述實(shí)驗(yàn)方案：

（1）將MBE生長(zhǎng)方式移植到磁控射頻濺射系統(tǒng)，期望以這一簡(jiǎn)單而易于推廣的技術(shù)來取代MBE。

（2）在反應(yīng)氣體的選擇上我們除了采用文獻(xiàn)［14］所建議的氣體NH3、N2、NO2來生長(zhǎng)氮化硅，進(jìn)行比較研究以外，我們還將N2O作為主要反應(yīng)氣體生長(zhǎng)氮化硅薄膜。

（3）在生長(zhǎng)過程中，采用等時(shí)生長(zhǎng)法（即生長(zhǎng)時(shí)間與溫度不變，而改變通氣流量），等壓生長(zhǎng)法（即通氣流量和反應(yīng)壓強(qiáng)不變，而改變生長(zhǎng)時(shí)間），以上生長(zhǎng)的溫度控制在650℃左右，因?yàn)橐r底的溫度對(duì)MBE系統(tǒng)和濺射系統(tǒng)具有相似的意義，而無須有大的改變。

（4）對(duì)上述樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性測(cè)量，結(jié)構(gòu)特性主要是用SEM和STM進(jìn)行形貌的測(cè)量，而發(fā)光特性主要使用陰極射線熒光束測(cè)量和比較分析。

（5）在上述制得的含有不同厚度的氮化硅緩沖層上用濺射法生長(zhǎng)出ZnO薄膜，同樣要進(jìn)行結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性的測(cè)量，以此來比較不同的效果。

由于四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)的重要性，薄膜制備與測(cè)試作為新興內(nèi)容在四級(jí)實(shí)驗(yàn)中顯示出它的特殊性及其難點(diǎn)。針對(duì)這些問題和難點(diǎn)，我們教學(xué)實(shí)驗(yàn)室在經(jīng)過調(diào)研和討論后，制訂出詳細(xì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，包括詳細(xì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)流程、科研實(shí)驗(yàn)流程。該教改實(shí)驗(yàn)在對(duì)中國科技大學(xué)物理系、近代物理系、地球與空間科學(xué)系以及天文與應(yīng)用物理系等201*級(jí)同學(xué)的四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，收到了良好的效果。同學(xué)們紛紛在其實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告中熱情地稱贊了該教改實(shí)

-驗(yàn)的新穎性及眾多特點(diǎn)：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中自己一直不斷地有問題提出，需要?jiǎng)幽X思考，同時(shí)由于該實(shí)驗(yàn)與科研課題始終緊密結(jié)合，在自己參與課題設(shè)計(jì)中，通過調(diào)研、閱讀和消化最新文獻(xiàn)資料，研究它們的優(yōu)缺點(diǎn)，建立具有自己特色的實(shí)驗(yàn)方案，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善設(shè)計(jì)思想，因?yàn)橛H身經(jīng)歷整個(gè)科研過程，從而真正理解了其中的科研的含義。

通過這樣的教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)，對(duì)于同學(xué)們來說，不僅開拓了自己的眼界，而且在求學(xué)生涯中首次真正地在科學(xué)研究中扮演了一個(gè)重要的角色。這樣的經(jīng)歷，對(duì)他們今后從事科研活動(dòng)或其他工作，其益處是顯而易見的。

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“系統(tǒng)與控制”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與建設(shè)

魏衡華

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系，安徽合肥230027)

摘要：本文介紹了信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院“系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與建設(shè)”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革方案及其實(shí)施。本方案以其很強(qiáng)的可操性和強(qiáng)大的擴(kuò)展功能得到了實(shí)驗(yàn)老師及其學(xué)生們的一致好評(píng)。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)與控制；先進(jìn)控制；計(jì)算機(jī)控制；實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ResearchandDevelopmentinLaboratoryTeachingof“SystemsandControl”

WeiHenghua

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:ThispaperreportstheCollegeofInformationScienceandTechnologsreformprogramforresearchanddevelopmentinlaboratoryteachingofsystemsandcontrol,andtheimplementationoftheprogram.Theprogramwashighlyacclaimedbyfacultyandstudentsalikeforitsremarkablepracticalityandpowerfulexpandability.

Keywords:systemandcontrol;advancedcontrol;computerizedcontrol;researchonlaboratoryteaching

自動(dòng)化是一門面向被控對(duì)象，解決實(shí)際問題的學(xué)科。一方面，它要求學(xué)生必須掌握專門的自動(dòng)控制理論；另一方面，還要求學(xué)生將所學(xué)到的理論與解決實(shí)際問題相結(jié)合。所以自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具有對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、仿真以及實(shí)驗(yàn)的綜合能力。社會(huì)對(duì)自動(dòng)化學(xué)科的本科生提出更高的要求。高水平大學(xué)建設(shè)也要求科大的本科生比一般高等學(xué)校的學(xué)生應(yīng)具有更強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和解決實(shí)際問題的能力，這也正是本科生教學(xué)實(shí)驗(yàn)中所能表現(xiàn)出的“高水平”之處。而這些只有通過在教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，采用較高水平的教學(xué)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)儀器，使本科生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)，真正在計(jì)算機(jī)控制的較復(fù)雜系統(tǒng)上進(jìn)行較為綜合的實(shí)驗(yàn)練習(xí)與訓(xùn)練方能達(dá)到。作為為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)的一個(gè)重要的技術(shù)學(xué)科，國家對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人材的需求已經(jīng)大大增加。近五年來，我系的學(xué)生人數(shù)增加到90年代初的4倍多。面對(duì)這一形勢(shì)，如何滿足學(xué)生人數(shù)急劇膨脹帶來的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求？如何培養(yǎng)符合時(shí)代要求的創(chuàng)新人才，已成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的重要內(nèi)容。

一、主要教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革思想

在我校“高水平大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”大力支持下，結(jié)合教學(xué)計(jì)劃修訂和新教改方案，我們把過去的自動(dòng)檢測(cè)、控制電機(jī)、單片機(jī)原理和控制系統(tǒng)四個(gè)實(shí)驗(yàn)室拆掉后有機(jī)地整合起來，建立起了“系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)室”。這是一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)室。這樣可以合理利用有限的資金、有限的場(chǎng)地，使軟硬資源共享，儀器設(shè)備綜合利用，達(dá)到以最小的投資產(chǎn)生最大的教學(xué)效益。其主要思想是：以典型、有代表性的被控對(duì)象為核心，采用計(jì)算機(jī)控制，依托網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，構(gòu)成模塊化的教學(xué)設(shè)備；以先進(jìn)的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，構(gòu)成系統(tǒng)建模、分析、仿真、控制器設(shè)計(jì)、常規(guī)控制、先進(jìn)控制的軟件環(huán)境。軟件環(huán)境和硬件設(shè)備有機(jī)結(jié)合，是本項(xiàng)目的最大特點(diǎn)。我們經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和改革，在《自動(dòng)控制原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上，從95屆本科生起，就在國內(nèi)率先采用當(dāng)今世界先進(jìn)的Matlab和Simulink設(shè)計(jì)軟件,用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理和設(shè)計(jì)校正裝置。在《計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)課上，自行研制了電烤箱溫度控制裝置。經(jīng)過幾次改進(jìn)，現(xiàn)在外形設(shè)計(jì)和質(zhì)量有了很大提高，目前，已在該設(shè)備上進(jìn)行了《計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)》和《模糊控制理論及應(yīng)用》等兩門實(shí)驗(yàn)課5屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，收到了很好的教學(xué)效果。在近幾年來，由于各高校擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)急劇膨脹，教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求加大，導(dǎo)致許多高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量下滑。我們學(xué)校雖然也擴(kuò)大了招生數(shù)量，碰到了與其它學(xué)校同樣的困難，但我們合理利用場(chǎng)地和軟硬件資源，以最小的投資產(chǎn)生出了最大的教學(xué)效益。我校的控制類實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不僅沒有下滑，而且增加了許多綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，并得到了來訪的國內(nèi)外專家學(xué)者的一致好評(píng)。

二、教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革特點(diǎn)

系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有基礎(chǔ)性、綜合性和多用性、先進(jìn)性、可發(fā)展性等四大特點(diǎn)。

1.基礎(chǔ)性特點(diǎn)主要體現(xiàn)于開設(shè)的9門實(shí)驗(yàn)課程，它覆蓋了自動(dòng)化學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全部?jī)?nèi)容。學(xué)生通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)加深對(duì)基礎(chǔ)性理論的理解，并通過靈活運(yùn)用以獲得能力和素質(zhì)的提高。目前已能滿足本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，尚需進(jìn)一步解決研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。

2.綜合性、多用性的特點(diǎn)主要體現(xiàn)于：

保留必要的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，精簡(jiǎn)內(nèi)容單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增開提高學(xué)生動(dòng)手能力的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。將原單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室和控制電機(jī)實(shí)驗(yàn)室并入控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。以控制理論、控制工程為基礎(chǔ)，將自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象、先進(jìn)控制與優(yōu)化等教學(xué)研究?jī)?nèi)容融為一體。把系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)室改、擴(kuò)建為先進(jìn)的多功能綜合實(shí)驗(yàn)室。我們通過相應(yīng)接口，把具有典型性、代表性的被控對(duì)象與計(jì)算機(jī)構(gòu)成了各組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)又通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個(gè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。在該平臺(tái)上已徹底打破了按各自課程設(shè)立實(shí)驗(yàn)裝置的框框，其實(shí)驗(yàn)裝置可以為多門課程服務(wù)，既可單獨(dú)做傳感器技術(shù)、自動(dòng)化元件、計(jì)算機(jī)接口（A/D、D/A）實(shí)驗(yàn)，又可做系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)室并不是簡(jiǎn)單的合并，而是有機(jī)的結(jié)合，因此硬件設(shè)備互補(bǔ)，資源共享。特別是PC機(jī)作為多種控制對(duì)象的控制器，配上相應(yīng)接口，可以為許多實(shí)驗(yàn)共用。如水箱液位、倒立擺平衡、電烤箱溫度控制等。

3.先進(jìn)性特點(diǎn)主要表現(xiàn)如下：

（1）利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和邏輯處理能力，構(gòu)建了一個(gè)先進(jìn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。服務(wù)器配有大量實(shí)驗(yàn)及開發(fā)軟件，學(xué)生們可用當(dāng)今世界先進(jìn)的Matlab和Simulink軟件，進(jìn)行系統(tǒng)建模、分析、仿真和綜合設(shè)計(jì)。過去的控制器，常常是用模擬元件，例如運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)，通過改變電阻電容來改變控制器參數(shù)。現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)作為控制器，控制方案的改變和參數(shù)的調(diào)整變得相當(dāng)容易。而且，用計(jì)算機(jī)完成諸如Bode圖、根軌跡圖、尼氏圖、時(shí)域響應(yīng)曲線的繪制，提高了實(shí)驗(yàn)水平和實(shí)驗(yàn)效率。另外，充分利用PC機(jī)的資源，特別是使用Windows下的VC編程，人機(jī)界面友好。同時(shí)還省掉了萬用表、信號(hào)發(fā)生器、記錄儀和示波器。例如，倒立擺的計(jì)算機(jī)控制是很復(fù)雜的，利用Matlab和Simulink，從繁重的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中解脫出來；又如過去自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)，控制參數(shù)的計(jì)算是由手工完成的，而控制器校正網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)是在運(yùn)算放大器上實(shí)現(xiàn)的�，F(xiàn)在我們?cè)趪鴥?nèi)率先使用matlab和simulmic軟件，深受歡迎。

（2）將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)條件。在水箱液位系統(tǒng)，引入動(dòng)態(tài)矩陣和模型預(yù)測(cè)控制策略，進(jìn)行液位控制和雙容水箱多變量解耦控制。水箱中液位控制問題和電烤箱中溫度控制問題，在工業(yè)過程中普遍存在，具有代表性而非常典型、實(shí)用。而且對(duì)時(shí)延問題的研究和雙容水箱的多變量解耦控制反映了當(dāng)今控制的先進(jìn)水平。

（3）倒立擺是現(xiàn)代控制理論與應(yīng)用的最典型裝置。目前我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單級(jí)擺、二級(jí)擺和平行擺的計(jì)算機(jī)控制，并多次接待國內(nèi)外朋友的參觀，受到同行的好評(píng)。倒立擺的平衡控制具有一定的難度，而多級(jí)倒立擺的實(shí)時(shí)控制具有一定的先進(jìn)性。其中控制算法用到了最優(yōu)二次型性能指標(biāo)和閉環(huán)極點(diǎn)配置，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制技術(shù)。

（4）在電烤箱溫度控制系統(tǒng)的研制中，其設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)了多年在工業(yè)過程控制領(lǐng)域中取得的成果。并把模糊控制、預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)的過程控制算法引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容中，這對(duì)于促進(jìn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的改革，將高水平的科研成果轉(zhuǎn)化為高水平的教學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種有益的嘗試。

（5）先進(jìn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有分布式結(jié)構(gòu)、靈活易擴(kuò)展。它包含著有關(guān)信息處理和網(wǎng)絡(luò)通迅的相關(guān)研究課題，為進(jìn)一步構(gòu)成分級(jí)遞階的分布式結(jié)構(gòu)、研究集散控制系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)，為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。

可持續(xù)特點(diǎn)表現(xiàn)如下：

（1）突出創(chuàng)新能力。保留必要的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，精簡(jiǎn)內(nèi)容單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加知識(shí)面廣的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。（2）軟件仿真與硬件設(shè)計(jì)統(tǒng)一。在國內(nèi)率先使用Matlab和Simulink軟件。作為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，將其增加到自動(dòng)控制原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。雖然沒有增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，但提高了實(shí)驗(yàn)效率和水平。

（3）單個(gè)訓(xùn)練與綜合設(shè)計(jì)統(tǒng)一：打破按課程設(shè)立實(shí)驗(yàn)的框框，將控制電機(jī)、單片機(jī)、技能訓(xùn)練和控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室有機(jī)合并，構(gòu)建系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)室，既可為各自課程開設(shè)實(shí)驗(yàn)，又可做符合現(xiàn)代工業(yè)、科學(xué)技術(shù)水平要求的綜合性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相融合：將科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。新研制的電烤箱溫度控制系統(tǒng)的許多設(shè)計(jì)思想，來自我們?cè)诠�業(yè)過程控制領(lǐng)域中取得的各種科研成果，并把先進(jìn)的控制算法引入實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容。

（5）一個(gè)平臺(tái)，多個(gè)擴(kuò)展：由模塊化教學(xué)設(shè)備組成的該平臺(tái)具有分布式結(jié)構(gòu)，靈活易擴(kuò)展�？蛇M(jìn)一步增加或更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。還可構(gòu)成分級(jí)遞階的分布式結(jié)構(gòu)、研究集散控制系統(tǒng)，為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。

三、教學(xué)實(shí)驗(yàn)配置與實(shí)施

1.專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)套數(shù)按40套規(guī)模配置，以適應(yīng)學(xué)生人數(shù)急劇膨脹帶來的教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求,并做到一人一組的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力；

2.專業(yè)層次較高的實(shí)驗(yàn)，由于設(shè)備相對(duì)昂貴，只能按10套進(jìn)行配置。但是我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須上一個(gè)臺(tái)階，將過去本科生用作畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提前用于高年級(jí)本科生實(shí)驗(yàn)。我們選擇了少量典型性、代表性和綜合性好的被控對(duì)象，如倒立擺、液位控制系統(tǒng)等，以前只有少量學(xué)生在做畢業(yè)論文時(shí)才能接觸到的東西（設(shè)備、知識(shí)背景），在這次建設(shè)時(shí)也讓學(xué)生做了些前期工作。雖然由于經(jīng)費(fèi)問題只能按10臺(tái)進(jìn)行配置，但也基本滿足了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求。

3.為了開出綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)已購置的設(shè)備，采用了如下方式開發(fā)出高層次高檔次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來：一是年青教員投入，二是研究生開發(fā)實(shí)驗(yàn)算作助教，三是利用本科生做畢業(yè)論文來開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)列入大學(xué)生研究計(jì)劃。將過去僅給本科生作畢業(yè)論文用的內(nèi)容改為高年級(jí)本科生去做。

4.自制教學(xué)設(shè)備

利用寒暑假，在新制作的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，合理布線，焊接連接插頭等。

新制做40套計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)，經(jīng)過幾次改進(jìn)、現(xiàn)在外形設(shè)計(jì)和質(zhì)量有提高，并已在該設(shè)備上進(jìn)行了“計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)”和“模糊控制理論及應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

四、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用情況

經(jīng)過系統(tǒng)與控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與建設(shè)，本實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境大大改善，能夠承擔(dān)《自動(dòng)化元件》、《傳感器原理與技術(shù)》、《自動(dòng)控制原理》、《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)》、《現(xiàn)代控制理論》、《模糊控制理論及應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)踐》、《過程控制》等九門課26200人.時(shí)/年的教學(xué)實(shí)驗(yàn)課。

96、97、98、99、00五個(gè)班本科生在本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了“自動(dòng)控制原理”和“計(jì)算機(jī)控制”教

學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，深受歡迎。

四屆37名本科生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境里，做了許多設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究，完成了畢業(yè)論文工作。參加本實(shí)驗(yàn)的師生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行了大量工作，正式發(fā)表論文10篇。

六、結(jié)論

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有基礎(chǔ)性、綜合性、先進(jìn)性、多用性和可發(fā)展性，其內(nèi)容覆蓋面廣，適合于廣大的相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。由于實(shí)驗(yàn)中有一部分屬于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（即自己設(shè)計(jì)控制算法），因此要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做好準(zhǔn)備，編好程序，在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)可以在系統(tǒng)上驗(yàn)證、調(diào)試。通過實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)發(fā)展的適應(yīng)能力，對(duì)于促進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)課程體系的改革有積極的作用。由于該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可靠、準(zhǔn)確、方便，有效地提高了實(shí)驗(yàn)效果和實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，在科大自動(dòng)化系98屆本科生使用后，實(shí)驗(yàn)老師和學(xué)生們都給予了本系統(tǒng)較高的評(píng)價(jià)。

但也存在下列一些問題：我們尚缺乏適合大學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的創(chuàng)造創(chuàng)新能力培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開展科學(xué)研究的集機(jī)、電、氣、計(jì)算機(jī)控制為一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。

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普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革與實(shí)踐

張文銳李樹美楊捷頻李祥沈顯生

（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230027）

摘要：為了使學(xué)生在掌握好基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，本文介紹了在普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核體系等方面所進(jìn)行的有益的教學(xué)改革探索和一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)課教學(xué)；教學(xué)改革；素質(zhì)教育中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ReformandPracticeinLaboratoryTeachingofGeneralBiologyZhangWenrui,LiShumei,YangJiepin,LiXiang,andShenXiansheng(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Toenablestudentstobringtheirowninitiativeintofullplayonthebasisofasolidbackgroundandtoraisetheirqualityinanall-roundmanner,anefforthasbeenmadetoreformourteachingmaterials,methods,andtestingsystemsforthecourseofgeneralbiology.Thispaperreportstheexperiencegainedintheprocess.

Keywords:laboratoryteaching;teachingreform;qualityeducation

普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生命學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要子系統(tǒng)。但是，傳統(tǒng)的普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是注入式的，從實(shí)驗(yàn)原理、步驟、注意事項(xiàng)，甚至連實(shí)驗(yàn)結(jié)果都面面俱到地由老師講解，然后由學(xué)生“按方抓藥”地操作。這使學(xué)生處于消極被動(dòng)的地位，影響其學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的全面綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。為了能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力，使其掌握基本的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，提高綜合素質(zhì)，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)考核體系等方面作了一些改革。

一、更新教學(xué)內(nèi)容：實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立開課

由于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)重點(diǎn)是打基礎(chǔ)，是為將來高年級(jí)綜合性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課或科研工作提供基本方法、基本技能和科學(xué)思維的保障。因此，教學(xué)內(nèi)容必須要立足于基本技能、基本方法的教授，不能片面追求革新而動(dòng)搖“雙基”教學(xué)。我們的具體調(diào)整方法是將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、組合，使其具有從易到難、由基礎(chǔ)到綜合的獨(dú)立系統(tǒng)性。同以往相比，它打破了實(shí)驗(yàn)課依附于一門相應(yīng)的理論課的教學(xué)模式，既不受理論課教學(xué)進(jìn)程的制約，而又與理論課教學(xué)相互配合。

基礎(chǔ)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)都是面向本科二年級(jí)開設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。課程面向低年級(jí)學(xué)生，其教學(xué)目標(biāo)是傳授微生物學(xué)和普通遺傳學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)的思維方法。但這兩門課程各具特點(diǎn)而教學(xué)側(cè)重點(diǎn)有所不同�；�礎(chǔ)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重于基本實(shí)驗(yàn)技能的強(qiáng)化訓(xùn)練，要求學(xué)生嚴(yán)格地進(jìn)行規(guī)范操作，掌握最基本的實(shí)驗(yàn)技能，熟悉常用實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)則由于涉及的基本實(shí)驗(yàn)技能包含在基礎(chǔ)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，它側(cè)重于基本實(shí)驗(yàn)方法的傳授，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)上述特點(diǎn)，我們于201*年將這兩門實(shí)驗(yàn)課程剝離相應(yīng)的理論課程而獨(dú)立開課，并在同一學(xué)期開課�；�礎(chǔ)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課在前，重基礎(chǔ)；普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課在后，重綜合；再通過適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使得前后科學(xué)合理地銜接。從三年來的實(shí)際教學(xué)情況來看，我們的改革取得了成功。通過這種獨(dú)立的連續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生無論是實(shí)驗(yàn)基本功還是綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ嫉玫搅孙@著的提高。

植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)面向一年級(jí)學(xué)生開設(shè)，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，幾乎沒有綜合型或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。我們考慮到本學(xué)科的特色，刪除了部分落后的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保留有價(jià)值的驗(yàn)證型和技能型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，大幅度地增加新的探索型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或?qū)⒃�先的�?yàn)證型實(shí)驗(yàn)改為探索型實(shí)驗(yàn)。例如，以前在做“觀察輸導(dǎo)組織中的導(dǎo)管和管胞”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從材料的準(zhǔn)備、離析等都由老師準(zhǔn)備好，學(xué)生只要做一個(gè)水裝片觀察到幾種不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)就可以了�，F(xiàn)在，我們要求學(xué)生親自在同一生境下采集不同類群的維管植物（蕨類植物、裸子植物、被子植物），然后離析、制片、觀察。由于學(xué)生須獨(dú)立地完成這一系列過程，不僅掌握了維管植物輸水組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)，還了解了它們的進(jìn)化趨勢(shì)；更重要的是鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了他們的探索精神和創(chuàng)新能力，使我們的教學(xué)取得了事半功倍的效果。

二、改革實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法

華裔科學(xué)家楊振寧先生在比較中美的教學(xué)方法時(shí)指出：中國傳統(tǒng)的教學(xué)方法重演繹、推理、按部就班，所以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，基礎(chǔ)扎實(shí)，但缺少創(chuàng)新意識(shí)；美國的教學(xué)方法重歸納、分析、滲透、綜合，是一種“體會(huì)式”的教學(xué)方法，其效果是獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力強(qiáng)，易于較快地進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的前沿，但根基不扎實(shí)。如何讓兩種教學(xué)方法取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，這就要求我們對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行一系列的改革。近年我們主要從以下五個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。

1.要求學(xué)生課前充分預(yù)習(xí)，并要求學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理、儀器設(shè)備的使用、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟等。教師會(huì)在講課之前或講課過程中通過提問以檢查預(yù)習(xí)的情況。我們還經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生自由發(fā)言，大家共同探討實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)等。通過課前預(yù)習(xí)，保證了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前有了足夠的理論儲(chǔ)備，實(shí)驗(yàn)中才能思路清晰，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，其分析問題和解決問題的能力也自然得到增強(qiáng)，當(dāng)然更易于取得實(shí)驗(yàn)的成功。

2.培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中做實(shí)驗(yàn)記錄的習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)記錄是描述實(shí)驗(yàn)過程并為實(shí)驗(yàn)后提供相關(guān)感性認(rèn)識(shí)的原始資料，同時(shí)也是寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的前提，因此要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中邊操作、邊觀察、邊思考、邊記錄。我們對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄要求嚴(yán)格。實(shí)驗(yàn)記錄絕不是實(shí)驗(yàn)步驟的簡(jiǎn)單拷貝，它應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)操作過程中每一個(gè)步驟的時(shí)間、所用儀器設(shè)備和參數(shù)設(shè)定及其每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)果的描述。另外，實(shí)驗(yàn)記錄中要體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)者的思維過程，即實(shí)驗(yàn)者是如何理解每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，其目的和原理是什么，關(guān)鍵在哪里，可否有更好的改進(jìn)方法等等。當(dāng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符時(shí)，要求學(xué)生深入思考，分析其產(chǎn)生的根源，是操作不當(dāng)，還是實(shí)驗(yàn)條件的改變等。從而培養(yǎng)學(xué)生具有從事科學(xué)研究所必須的嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和分析問題、解決問題的能力。學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要將實(shí)驗(yàn)記錄交給教師檢查、簽字后才能離開實(shí)驗(yàn)室。

3.在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生積極思維。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我們不再充當(dāng)“保姆”的角色，而是放開學(xué)生的手腳，使他們能發(fā)揮出最大的主觀能動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)開始前，教師充分運(yùn)用多媒體教學(xué)設(shè)備的強(qiáng)大功能，生動(dòng)、詳實(shí)地向?qū)W生闡述實(shí)驗(yàn)的基本原理及其該實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用前景等，使他們?cè)谌�面掌握�?shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上開闊了視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作過程，只是簡(jiǎn)單敘述，將大體的步驟和相關(guān)的注意事項(xiàng)粗略地寫在黑板上，供他們參考。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，教師要融入到學(xué)生當(dāng)中，與他們進(jìn)行雙向的交流，針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，要采用提示和設(shè)疑的方法讓他們自己動(dòng)腦筋找出并糾正錯(cuò)誤。這使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法以及操作過程認(rèn)識(shí)深刻而記憶牢固，很快地提高了實(shí)驗(yàn)操作技能，而且也培養(yǎng)了他們的獨(dú)立思考能力。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中有很多驗(yàn)證型的教學(xué)內(nèi)容是不可刪除的。對(duì)此，我們特意進(jìn)行一些設(shè)計(jì)，使其達(dá)到良好的教學(xué)效果。例如，在做細(xì)菌的革蘭氏染色實(shí)驗(yàn)時(shí)，酒精脫色和媒染的操作步驟很關(guān)鍵，它需要準(zhǔn)確把握時(shí)間。于是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)講義中只給出了范圍很寬的參考時(shí)間，而精確的時(shí)間則要求學(xué)生在實(shí)際操作中通過不斷摸索總結(jié)得出。在做糖發(fā)酵試驗(yàn)時(shí)，學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)得知大腸桿菌能分解葡萄糖和乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣。教師在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料時(shí)特意從科研實(shí)驗(yàn)室找來糖發(fā)酵反應(yīng)遲緩的大腸桿菌替換原先的菌株，造成學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符。教師再引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鼓勵(lì)他們查閱相關(guān)資料。很多學(xué)生都交來了十幾頁的分析報(bào)告，從各個(gè)角度詳細(xì)分析了造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差的可能原因。我們覺得通過這種教學(xué)方法，真正把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成了探索性實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍了其思維。

4.要求學(xué)生完成高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的總結(jié)，要求學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)的方法、原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行分析，掌握其中的基本實(shí)驗(yàn)方法。過去，學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，大段地摘抄實(shí)驗(yàn)講義上的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，再附上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)繪圖便完成了。這種機(jī)械式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的能力幾乎沒有絲毫的幫助，也不利于教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握，無法公平地評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，往往是文字抄得多，字跡整潔就可得高分。如今我們對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求是，它必須包含三部分內(nèi)容：第一，經(jīng)任課教師簽字的原始實(shí)驗(yàn)記錄（可以重新整理，但原件必須附上）；第二，實(shí)驗(yàn)中的異�，F(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)方法的重新設(shè)計(jì)或改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等；第三，完成實(shí)驗(yàn)講義上的思考題，完成課外閱讀任務(wù)。這樣做，強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的討論，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。另外，由于考評(píng)體系的改變，使學(xué)生不再盲目追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，轉(zhuǎn)為追求解決問題的方法和過程，實(shí)驗(yàn)過程中關(guān)鍵步驟的原理及操作技術(shù)成了大家探討的中心話題。

5.引導(dǎo)學(xué)生廣泛閱讀，開闊知識(shí)視野。生命科學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的蓬勃發(fā)展的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步日新月異。我們?cè)趥魇诨�本方法和基本技能的同時(shí)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去了解新方法、新技術(shù)，拓寬知識(shí)面，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如，我們?cè)诮榻B顯微鏡油鏡的使用方法時(shí)，要求學(xué)生課外查閱有關(guān)“激光共聚焦顯微鏡”的知識(shí)；我們?cè)谥v解染色體標(biāo)本制作方法時(shí)，希望學(xué)生課后了解“熒光原位雜交”技術(shù)等等。學(xué)生在查閱相關(guān)資料后，需要寫一段201*00字的小結(jié)，作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分交給教師查閱。為了不給學(xué)生帶來更多的負(fù)擔(dān)，我們只要求他們對(duì)相關(guān)知識(shí)有大致的了解，不必詳細(xì)論述和探討，但學(xué)生對(duì)此還是表現(xiàn)出了極大的熱情。

三、初步完善了實(shí)驗(yàn)課的考核方法

關(guān)于實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核，由于過去過分依賴實(shí)驗(yàn)報(bào)告的優(yōu)劣，導(dǎo)致學(xué)生不注重實(shí)驗(yàn)過程，片面追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的篇幅和整潔程度，嚴(yán)重制約了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。我們現(xiàn)在考核實(shí)驗(yàn)，是綜合評(píng)定一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、基本方法和技能的掌握程度，實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立思考的能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力等多方面的成績(jī)。各項(xiàng)所占比例如下：

平時(shí)成績(jī)60%實(shí)驗(yàn)態(tài)度實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)報(bào)告期末考核30%解答問題規(guī)探范索操能作力10%10%20%20%15%

改革后的實(shí)驗(yàn)課考核方法，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了他們對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度,又保證了成績(jī)?cè)u(píng)定的客觀性和公正性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

總之，普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革涉及面廣，環(huán)節(jié)多，是個(gè)比較復(fù)雜的問題。我們只是在這方面做了一些有益的嘗試，并取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。我們改革的目的很明確，就是要讓學(xué)生感覺到每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是一次挑戰(zhàn)，要想取得成功必須要有充分的準(zhǔn)備、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、細(xì)致的操作和靈活的思維。每一次實(shí)驗(yàn)的完成，不僅要讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫匠浞值挠?xùn)練和提高，更重要的是要激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。我們認(rèn)為，只有這樣，在強(qiáng)調(diào)“雙基”的前提下，才能真正實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力、獨(dú)立自主的工

15%10%實(shí)驗(yàn)作能力、合作與交流的能力、改革與創(chuàng)新的能力，最終為國家培養(yǎng)出具有較高的全面素質(zhì)的一流人才。

參考文獻(xiàn)：

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構(gòu)建具有時(shí)代特征的微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

傅忠謙周佩玲郭明明周正葆何克東

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系，安徽合肥230026)

摘要：計(jì)算機(jī)是當(dāng)今發(fā)展最迅速的領(lǐng)域，其教學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)該適應(yīng)這樣的變化。本文以建設(shè)微機(jī)原理課程為主的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備配置為目標(biāo)，以課程建設(shè)為基礎(chǔ)，對(duì)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室配置等進(jìn)行分析，為構(gòu)建具有超前意識(shí)、適應(yīng)發(fā)展的微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境提出了一些思路和方案。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)環(huán)境中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

EstablishmentofaMicrocomputerLaboratoryandTeaching

EnvironmentThatKeepsUpwiththeTimes

FuZhongqian,ZhouPeiling,GuoMingming,ZhouZhengbao,HeKedong(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Computerteachingandexperimentsmustkeepupwiththefastchangingfieldofcomputertechnology.Fromtheperspectiveoflaboratoryequipmentrequirementforcoursesinthefundamentalsofmicrocomputersanddevelopmentofsuchcourses,thispaperoffersananalysisoftheobjectandmaterialofteachinginrelationtotheequipmentoflaboratories.Italsosuggestshowaproactivelaboratoryenvironmentcanbeestablishedthatwillmeettheneedsinthedevelopmentofteachingmicrocomputers.

Keywords:fundamentalsofmicrocomputer;laboratoryteachingsystem;teachingreform;laboratoryenvironment

計(jì)算機(jī)是當(dāng)今發(fā)展最快的領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)是以Pentium為核心的32位微處理器，操作系統(tǒng)平臺(tái)從Dos環(huán)境完全過渡到Windows環(huán)境，微型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有了巨大的變化。這種軟、硬件的更新?lián)Q代，對(duì)微機(jī)原理課程教學(xué)體系的影響是巨大的，同時(shí)，微機(jī)原理課程是教育部規(guī)定的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)第三層次中的必修課程。按照這個(gè)要求，我校也將該課程開設(shè)為面向全校的通修課程，因此做好該課程的教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)體系的建設(shè)是十分必要的。

要做到課程及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使同學(xué)所學(xué)習(xí)的知識(shí)有助于今后的科學(xué)研究，有必要將微型計(jì)算機(jī)原理及相關(guān)課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，從目前以介紹十六位微機(jī)為主的內(nèi)容進(jìn)行全面改革，建立以Pentium為核心的微機(jī)原理教學(xué)體系。要做到這一點(diǎn)，除了改進(jìn)教學(xué)方法、更新課堂教學(xué)內(nèi)容外，還必須對(duì)目前實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)手段以及實(shí)驗(yàn)編排等水平進(jìn)行全面提升，以配合課程的改革，這樣才可以構(gòu)建出具有時(shí)代特征的微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

一、教學(xué)對(duì)象

大學(xué)教學(xué)應(yīng)該以人為本，建立新的教學(xué)體系，首先應(yīng)該從受教育者的基礎(chǔ)和需要開始，分析其特點(diǎn)，尋找出最佳的教學(xué)方案。以我校為例，微機(jī)原理課程是全校的通修課程，在校同學(xué)（除少數(shù)專業(yè)外）都必須參加該課程的學(xué)習(xí)。由于同學(xué)的專業(yè)不同，前導(dǎo)課程不同，對(duì)教學(xué)的要求也不同。要完成課程的改革，必須對(duì)同學(xué)從專業(yè)要求、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、前導(dǎo)課程、學(xué)習(xí)能力等方面作全面的分析，這樣才可能針對(duì)同學(xué)的特點(diǎn)，做到各有側(cè)重，有的放矢。以我校為例，我們可以將授課對(duì)象分為工科類（電口和非電口）、理科類、人文類等不同類型，在為他們組織教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面有以下特點(diǎn)：

1.工科類（電口）：具有扎實(shí)的電子線路、數(shù)字電路等基礎(chǔ)，開設(shè)的課程和實(shí)驗(yàn)以32位微機(jī)系統(tǒng)為主，軟件編程除了基本的匯編程序外，還包括匯編程序的保護(hù)模式、高級(jí)語言與匯編語言混合編程等要求，同時(shí)有對(duì)接口芯片的編程。其中，又有計(jì)算機(jī)專業(yè)同學(xué)，他們具有計(jì)算機(jī)組成原理基礎(chǔ)、匯編程序設(shè)計(jì)等課程基礎(chǔ)，其重點(diǎn)是接口實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于接口的驅(qū)動(dòng)，微機(jī)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建等。2.工科類（非電口）：具有電子線路、數(shù)字電路等基礎(chǔ)，開設(shè)的課程和實(shí)驗(yàn)包括32位微機(jī)系統(tǒng)，軟件編程除了基本的匯編程序、高級(jí)語言與匯編語言混合編程等要求，保留對(duì)接口芯片的編程等。

3.理科類：對(duì)32位微機(jī)系統(tǒng)有所介紹，同時(shí)完成匯編程序的程序設(shè)計(jì)、高級(jí)語言與匯編程序混合編程設(shè)計(jì)等，但編程要求難度適中，以基本掌握為主，同時(shí)掌握對(duì)可編程芯片的編程設(shè)計(jì)等，要求具有直觀性。

4.人文類：由于前導(dǎo)課程開設(shè)較少，基礎(chǔ)薄弱，同時(shí)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的要求又高，促使他們的大多數(shù)有更強(qiáng)烈的求知欲，需要更直觀的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，如微機(jī)的組裝實(shí)驗(yàn)等，以提高其學(xué)習(xí)興趣。

此外在大學(xué)中有部分同學(xué)，他們對(duì)計(jì)算機(jī)有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，并通過旁聽和自學(xué)，已具有了較豐富的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。他們希望深入了解和掌握計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)，而不滿足計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，應(yīng)該考慮為這部分同學(xué)開設(shè)計(jì)算機(jī)接口、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等相關(guān)課程并配備實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)室的改建工作是與課程改革密切相關(guān)的，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的選擇和購置，必須配合課程改革，要做到這一點(diǎn)，就有必要對(duì)課程改革的思路進(jìn)行全面的了解，以便在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的購置上有所考慮。

二、課程及其體系改革建設(shè)

要完成高水平的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，首先必須對(duì)開展的課程改革有全面的了解。計(jì)算機(jī)教學(xué)，尤其是微機(jī)原理課程教學(xué)，其課程體系的改革一直貫穿于始終。在這方面，授課老師有深刻的感受和豐富的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮他們的作用是十分必要的。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)啟動(dòng)階段，以“微機(jī)原理”課程教學(xué)組的名義，召集全校與課程相關(guān)的教員進(jìn)行討論，對(duì)課程的大綱進(jìn)行新一輪的修改，并對(duì)課程的將來發(fā)展、改革思路進(jìn)行深入的探討，這些都將對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)具有很強(qiáng)的啟發(fā)作用。通過參與教學(xué)討論，了解課堂教學(xué)的需求，并根據(jù)課程改革要求制定出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的對(duì)策和方案。另外，還應(yīng)當(dāng)多出去調(diào)研和參加學(xué)術(shù)會(huì)議，了解國內(nèi)高校對(duì)微機(jī)原理課程改革的想法和做法，以開拓自己的思路。

1.微機(jī)原理課程改革

工科類（電口）對(duì)微型計(jì)算機(jī)原理的教學(xué)應(yīng)該進(jìn)行全面的改革。微機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)采用P4系列，因此微機(jī)原理的課程教學(xué)也必須適應(yīng)這方面的發(fā)展。教學(xué)改革的思想是增加對(duì)現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的介紹，以80x86為核心，增加保護(hù)模式和高級(jí)語言與匯編的混合編程以及總線（PCI和USB）等相關(guān)內(nèi)容的介紹。有的學(xué)校老師提出了在微機(jī)原理課程中淡化匯編的教改思路，不再對(duì)匯編程序設(shè)計(jì)提出高要求，我們也希望在部分課程中做些嘗試。如用C或C++完成對(duì)接口芯片的訪問與管理，這就需要購置PC機(jī)，至少具有目前流行的較高性能價(jià)格比的配置。對(duì)工科類（非電口）和理科類來說，作為通修課程的微機(jī)原理課程，在介紹微機(jī)新的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，仍保留具有直觀性的分立元件的編程實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備就要求具有直觀性，所以采用分立元件的形式。

2.多媒體教學(xué)模式

計(jì)算機(jī)教學(xué)的變化和教學(xué)內(nèi)容的增加，多媒體教學(xué)作為先進(jìn)的教學(xué)手段是必不可少的。由于課時(shí)壓縮，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，越來越凸顯其作用。逐步將原課堂教學(xué)的一些內(nèi)容放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中介紹，是解決目前課時(shí)緊張的一個(gè)可行的途徑。要做到這一點(diǎn)，就需要配置投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備，采用邊授課、邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。如可以將指令系統(tǒng)和匯編程序設(shè)計(jì)等安排在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中介紹，以減少對(duì)教學(xué)課時(shí)的壓力。對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，除了對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排外，還必須將編寫實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的組成部分，充分利用多媒體手段，這樣有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

3.開設(shè)高級(jí)計(jì)算機(jī)課程

IT業(yè)是當(dāng)今發(fā)展最快的行業(yè)，大學(xué)教學(xué)也應(yīng)該適應(yīng)這樣的發(fā)展。如前所述，在大學(xué)中開設(shè)一系列計(jì)算機(jī)提高課程（以選修課程方式），為那些對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)有濃厚興趣的同學(xué)服務(wù)是十分必要的。如《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》、《高級(jí)微機(jī)接口技術(shù)》、《數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)集成技術(shù)》、《PCI、USB總線及驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)》等。當(dāng)然，這些課程的開設(shè)就需要提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。以上選修課程也可從開設(shè)Seminar教學(xué)方式開始，逐步過渡到面向全校的選修課程（主要對(duì)感興趣者提供，為提高課程的教學(xué)效果，控制選修人數(shù)不超過40～50人為宜）。

三、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

針對(duì)以上課程改革的設(shè)想，我們?cè)诟慕▽?shí)驗(yàn)室過程中，做了以下幾方面的工作：1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備選擇

實(shí)驗(yàn)室改建最重要的工作是微機(jī)原理課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備選擇，這也是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室組建的關(guān)鍵。我們根據(jù)上課同學(xué)的特點(diǎn)，結(jié)合理科和工科同學(xué)特點(diǎn)和思維方式的差異，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用購買和自行設(shè)計(jì)相結(jié)合方法，實(shí)現(xiàn)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)置。

對(duì)于工科類（電口）的相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)，在結(jié)合教學(xué)大綱和這部分同學(xué)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)系自主研制、開發(fā)的32位微機(jī)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)從設(shè)計(jì)思想上，利用更有實(shí)用意義的現(xiàn)場(chǎng)可編程芯片，不是采用傳統(tǒng)的分立芯片的實(shí)驗(yàn)設(shè)備模式，采用大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)可編程芯片，通過硬件重構(gòu)方式，構(gòu)造出滿足課程要求的可編程芯片邏輯。由于是軟件控制下的硬件重構(gòu)，可以構(gòu)造各種需要的邏輯，具有較高的靈活性，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為開設(shè)設(shè)計(jì)類型實(shí)驗(yàn)提供了好的環(huán)境。這是一種有別于傳統(tǒng)的、全新的32位機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它將使我校的微機(jī)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程有可能在國內(nèi)達(dá)到領(lǐng)先水平，并具有一定的顯示度。對(duì)校通修課程（即非電口工科類和理科類），采用購買定做的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的方式，對(duì)國內(nèi)做微機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備較有影響的幾家公司，在考察了他們的技術(shù)能力的基礎(chǔ)上，按課程大綱提出設(shè)計(jì)要求，再由公司為我們專門設(shè)計(jì)滿足課程要求的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這部分設(shè)備主要以分立元件為主，比較直觀，有助于非電類同學(xué)的學(xué)習(xí)。當(dāng)然，由于接口采用了PCI總線，其先進(jìn)性勿容置疑，同時(shí)也可以在該實(shí)驗(yàn)設(shè)備上開設(shè)面向接口的提高課程的實(shí)驗(yàn)，如PCI總線驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)等。

2.多媒體教學(xué)平臺(tái)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用多媒體教學(xué)，是提高實(shí)驗(yàn)效果的手段之一。除了以上介紹的對(duì)課程內(nèi)容的補(bǔ)充外，還要充分利用多媒體教學(xué)環(huán)境，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。要做到這一點(diǎn)，我們?cè)谛碌膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，除了按照過去的要求對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編排外，還提出將多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件作為實(shí)驗(yàn)編排內(nèi)容的組成部分，組成更為豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

3.走出去，請(qǐng)進(jìn)來

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不能“閉門造車”，必須了解國內(nèi)其他高校在相關(guān)課程中采用的成功的方法和手段，尤其是他們的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。通過對(duì)全國其它高校的調(diào)研，了解到的實(shí)際情況是，盡管32位計(jì)算機(jī)已經(jīng)使用了許多年，但高校中除了在課堂教學(xué)中有所涉及外，微機(jī)原理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍不成熟，各高校和實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司也在探索階段�？梢�，這既是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的難度，同時(shí)也是機(jī)遇�！白叱鋈ァ睉�(yīng)該是全方位的考察，即通過調(diào)研和參加國內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)會(huì)議，全面地了解目前國內(nèi)微型計(jì)算機(jī)原理課程的狀況，通過比較其長(zhǎng)處和短處，再結(jié)合我校實(shí)際，提出合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

“請(qǐng)進(jìn)來”就是與國內(nèi)比較有影響的設(shè)計(jì)生產(chǎn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的公司和廠家保持聯(lián)系，以獲取較新的國內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備發(fā)展動(dòng)態(tài)，經(jīng)常請(qǐng)他們將最新的設(shè)備帶到學(xué)校演示，具體了解其功能，同時(shí)邀請(qǐng)授課老師參觀，并結(jié)合課程，請(qǐng)他們提出對(duì)設(shè)備的看法、意見和建議等，為我校通修課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其功能要求提出確實(shí)可行的方案。

另外，先購買少量的相關(guān)設(shè)備，以檢驗(yàn)其使用情況和生產(chǎn)公司的技術(shù)實(shí)力等，并且也可以基于這些設(shè)備，先期對(duì)實(shí)驗(yàn)室教師培訓(xùn)，以提高他們的水平，并為全校全面開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)做好技術(shù)準(zhǔn)備。

4.網(wǎng)上教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)作為教學(xué)的必要手段，越來越體現(xiàn)其重要性，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也應(yīng)該適應(yīng)這樣的潮流。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，購置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，建立實(shí)驗(yàn)室教學(xué)網(wǎng)站，充分利用網(wǎng)絡(luò)的快速便捷、內(nèi)容容易更新的特點(diǎn)，將編排的實(shí)驗(yàn)講義、實(shí)驗(yàn)課件、相關(guān)軟件和資料及時(shí)放在教學(xué)網(wǎng)站上，方便同學(xué)的下載。

在教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計(jì)中，設(shè)置留言版和討論區(qū)，以方便同學(xué)對(duì)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有關(guān)問題進(jìn)行留言和討論，這是教員與同學(xué)之間進(jìn)行交流的一種途徑。教員對(duì)留言版上提出的問題進(jìn)行解答，這只是一個(gè)方面的功能，另一個(gè)功能是，如果同學(xué)提出的問題具有共性，對(duì)其他同學(xué)也將會(huì)是一個(gè)啟發(fā)。另外，網(wǎng)站設(shè)置具有實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交功能，使實(shí)驗(yàn)報(bào)告的管理上一個(gè)檔次。

以上是我們微機(jī)原理和接口實(shí)驗(yàn)室改建的一些思路和設(shè)想，按照這個(gè)思路，在實(shí)驗(yàn)室建成后，可以做到在幾年內(nèi)保持主要設(shè)備具有一定的先進(jìn)性，尤其是自己設(shè)計(jì)的新型微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。可以說，這是微機(jī)原理課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在設(shè)計(jì)理念上的一次突破，這在國內(nèi)高校微機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上并沒有先例，具有技術(shù)上的領(lǐng)先性。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一個(gè)綜合性的工程，對(duì)新知識(shí)、新概念的需求尤其突出。這就要求在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程中，學(xué)習(xí)新方法、采用新思路，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的快速發(fā)展。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)構(gòu)建具有時(shí)代特征的微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的目標(biāo)。

參考資料：

［1］王恒才.關(guān)于建立《計(jì)算機(jī)集成化制定系統(tǒng)》先進(jìn)高級(jí)硬件實(shí)驗(yàn)室的設(shè)想［J］.教育與現(xiàn)代化，1997，（4）.

［2］鄭海燕，吳為團(tuán).80X86《微機(jī)計(jì)算機(jī)原理》CAI課件的研制與應(yīng)用［J］.青島化工學(xué)院學(xué)報(bào)，201*,(3).

［3］張瑞晾，田進(jìn).計(jì)算機(jī)專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)的探討［J］.貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，201*,(3).

［4］劉毅.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室開放方案的研究［J］.天津理工學(xué)院學(xué)報(bào)，201*,(1).

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建設(shè)有科研特色的神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程

白永勝李祥瑞徐天樂

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230027)

摘要：注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合，將有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。本文以膜片鉗技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程為例，就在神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)中如何將科研的設(shè)備、技術(shù)和思維方法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，以及將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和科研課題相結(jié)合等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：神經(jīng)生物學(xué)；科研；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G420；G424.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DevelopmentofaLaboratoryCourseinNeurobiology

ThatIsCharacterizedbyScientificResearchBaiYongsheng,LiXiangrui,andXuTiandong

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Theintegrationoflaboratoryteachingandscientificresearchhelpsimprovethequalityofteachingandcultivationoftalents.Usingalabcourseinthetechnologyofmembranepliersasanexample,thisarticlediscusseshowtointroduceresearchequipment,techniques,andrelevantwaysofthinkingintothelabteachingofneurobiologysoastocultivatestudentsresearchandcreativeabilities,andhowtointegratelaboratoryteachingandongoingresearchprojects.

Keywords:neurobiology;scientificresearch;laboratoryteaching

隨著神經(jīng)生物學(xué)研究的不斷深入，神經(jīng)生物學(xué)的研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。如何建設(shè)好神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與動(dòng)手能力，是擺在我們面前的嶄新課題。為適應(yīng)神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展的需要，我們將最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生較早地參與科學(xué)研究活動(dòng)，以利于提高本科教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠較好地適應(yīng)日后的科研工作和實(shí)踐需求。

一、發(fā)揮科研優(yōu)勢(shì)，將科研設(shè)備和技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)

近年來神經(jīng)生物學(xué)研究的飛速發(fā)展已經(jīng)涉及到包括整體、系統(tǒng)、器官、細(xì)胞和分子水平的各個(gè)層次，研究的內(nèi)容和方法越來越多，要想在較短時(shí)間內(nèi)使學(xué)生掌握所有的最新研究方法是不太現(xiàn)實(shí)的。但是，如果神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不能反映目前科學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法，學(xué)生不能得到實(shí)際研究方法的訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)意義必將大打折扣。因此，建設(shè)神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，必須在注重全面發(fā)展的同時(shí)，根據(jù)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，有所選擇地引入新的科研技術(shù)和方法。例如，我們選擇膜片鉗技術(shù)實(shí)驗(yàn)作為將科研引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)，正是基于膜片鉗技術(shù)的重要性和我們?cè)谏窠?jīng)電生理學(xué)和膜片鉗技術(shù)方面的科研優(yōu)勢(shì)。

首先，膜片鉗技術(shù)現(xiàn)已成為神經(jīng)科學(xué)、藥理學(xué)等學(xué)科的基本研究方法之一。自從德國科學(xué)家Neher和Sakmann創(chuàng)立該技術(shù)［1,2］并應(yīng)用于分離的單細(xì)胞以來，該技術(shù)一直在完善和發(fā)展，先后在離體腦片［3］、整體動(dòng)物［4,5］上有了用武之地。由于該技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科中的重要作用，Neher和Sakmann獲得了1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng)，這是因技術(shù)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的少數(shù)幾個(gè)例子之一。其次，神經(jīng)電生理學(xué)研究也一直是我們的優(yōu)勢(shì)和特色項(xiàng)目之一，目前已有較多的實(shí)驗(yàn)室開展以膜片鉗技術(shù)為手段的研究工作，從而也擁有技術(shù)全面、力量強(qiáng)大的膜片鉗技術(shù)師資隊(duì)伍。同時(shí)，在科研實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程中我們與相關(guān)單位的合作和研發(fā)也為相應(yīng)的硬件和技術(shù)提供了保障。這些都為膜片鉗技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)創(chuàng)造了必要的條件。

在將新的科研方法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，新的科研設(shè)備也必須引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，這也是我們面臨的一個(gè)難題。目前，神經(jīng)生物學(xué)研究中所使用的儀器設(shè)備越來越先進(jìn)和精密，價(jià)格也相當(dāng)昂貴。例如，一套完整的膜片鉗實(shí)驗(yàn)裝置需投資幾十萬元人民幣。如此高的投入，對(duì)于許多科研實(shí)驗(yàn)室來說，也不是容易的事。況且教學(xué)實(shí)驗(yàn)往往需要重復(fù)的若干套設(shè)備，才能保證一定的受益面。因此，在將科研設(shè)備引入教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的過程中，必須發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，總結(jié)科研實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取以最小的投入獲得最大的受益面。在建設(shè)膜片鉗教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，我們利用科研實(shí)驗(yàn)已有的基礎(chǔ)，采取了購置與自主開發(fā)設(shè)備相結(jié)合的方法，有效地解決了資金問題。一方面，我們購置了必要的相關(guān)設(shè)備；另一方面，我們利用自身的優(yōu)勢(shì)和科研過程中的設(shè)備創(chuàng)新，自行開發(fā)部分設(shè)備和軟件，利用有限的經(jīng)費(fèi)建設(shè)成高水平的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。例如，一套全套的AXON膜片鉗放大器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的價(jià)格為17300美元，其中數(shù)據(jù)采集的硬件和軟件就需6900美元，然而，同樣高性能的NI數(shù)據(jù)采集硬件其價(jià)格僅為1000美元。因此，我們采用AXON放大器、NI采集卡、自主開發(fā)軟件的方法，達(dá)到了同樣的性能，但成本降低約三分之一。再如，我們利用科研實(shí)驗(yàn)室技術(shù)開發(fā)的細(xì)胞震動(dòng)分離裝置［6］，不僅大大降低了通常神經(jīng)細(xì)胞分離或培養(yǎng)所需設(shè)備的經(jīng)費(fèi)，而且基本上不再需要神經(jīng)細(xì)胞分離或培養(yǎng)所需藥品的費(fèi)用。由于這些方法大多是我們?cè)诳蒲袑?shí)驗(yàn)中積累的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過了科研實(shí)踐的檢驗(yàn)，所以保證了設(shè)備和技術(shù)的整體水平?jīng)]有降低。同時(shí)，由于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)了解的加深，更為今后實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的進(jìn)一步擴(kuò)展提供了方便。

二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入科學(xué)研究的設(shè)備和技術(shù)，為學(xué)生掌握先進(jìn)的技術(shù)方法創(chuàng)造了條件。但要真正培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新精神，還應(yīng)該將科研方法和科研思路引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為此，我們需要在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法方面進(jìn)行新的探索。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，并利用這些方法對(duì)理論課的一些內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，從而加深和鞏固理論知識(shí)。這些固然重要，但卻在客觀上導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神極為不利。因此我們選擇課程的宗旨是，既要讓學(xué)生能夠掌握有關(guān)的技術(shù)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)又能夠開發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的潛力，鍛煉和培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。

具體的方法是通過合理安排教學(xué)內(nèi)容和采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，使實(shí)驗(yàn)課程成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的模擬。例如，在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生不一定知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果（與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同），學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)出現(xiàn)的可能結(jié)果給予一定的解釋。盡管有些解釋顯得片面，甚至似是而非，但卻可以使他們了解科學(xué)研究的過程和思維，并養(yǎng)成勤于思考的習(xí)慣。由于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)往往是第一次涉及有關(guān)內(nèi)容，操作生疏不可避免。但只要掌握了實(shí)驗(yàn)的方法和培養(yǎng)了良好的思維能力，很多方面不應(yīng)求全責(zé)備。

同樣，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求也是如此。我們要求學(xué)生按照科研論文的形式完成報(bào)告，不同的是報(bào)告應(yīng)著重對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果作出自己的分析、總結(jié)和討論，而不一定要求結(jié)果的完美和分析的準(zhǔn)確。在學(xué)生掌握科研實(shí)驗(yàn)的技能和方法后，根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)和能力，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而鍛煉他們解決問題的能力。

為使學(xué)生能夠較好地完成實(shí)驗(yàn)課的目的要求，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的科技閱讀和文獻(xiàn)綜述，同樣可起到培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新精神的作用［7］。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)課程中適當(dāng)組織討論和交流，不僅可以起到及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和不足的作用，而且能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和總結(jié)問題的能力。通過這些形式，可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中掌握科學(xué)研究的思路，真正掌握科學(xué)研究的方法。

通過一學(xué)期膜片鉗技術(shù)實(shí)驗(yàn)選修課的實(shí)踐，學(xué)生不僅產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而且取得了較大的收獲。對(duì)此，可以佐證的是部分學(xué)生也提出了增加研究性內(nèi)容的要求。

三、將教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)展到科研課題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的相互促進(jìn)

大學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中參與科學(xué)研究，是提高本科教學(xué)質(zhì)量，滿足社會(huì)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才需求的重要措施，對(duì)開發(fā)大學(xué)生的研究潛能，親身體驗(yàn)科研工作的意義和培養(yǎng)創(chuàng)新精神能起到積極的作用。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備水平的提高和完善，使我們可以將教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)展到科研課題，有計(jì)劃地在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室組織大學(xué)生開展研究工作，將教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能擴(kuò)展到科研領(lǐng)域。這樣不僅對(duì)大學(xué)生參與科學(xué)研究工作起到了積極的推進(jìn)作用，也滿足了學(xué)生的需求，合理地利用了資源。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展大學(xué)生研究工作，是實(shí)驗(yàn)室教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步擴(kuò)展，它有利于學(xué)生日后研究工作的進(jìn)行。一方面，大學(xué)生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事科研活動(dòng)，是對(duì)我們常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力方面的一個(gè)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)任課教師在組織和開展大學(xué)生研究工作的同時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生的研究進(jìn)展情況，了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法等在設(shè)置上的長(zhǎng)處和不足，因而可以促進(jìn)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高和對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步改革。另一方面，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展大學(xué)生研究工作，可以將大學(xué)生研究工作開始于教學(xué)階段，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)即可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和能力，進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)和培養(yǎng)，在掌握基本技能的同時(shí)，指導(dǎo)他們選擇研究課題，并在教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上注重于對(duì)他們即將從事的研究工作的鍛煉，以便他們能夠更好地完成研究工作，做出較好的科研成果。

在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展大學(xué)生研究工作，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研態(tài)度，倡導(dǎo)學(xué)術(shù)自由和科學(xué)協(xié)作精神，也大有益處。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備較多，同時(shí)有多名學(xué)生進(jìn)行研究活動(dòng)。因而，研究指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理人員可以有計(jì)劃地組織他們開展學(xué)術(shù)討論和交流，共同分析和解決研究中的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)他們相互學(xué)習(xí)、協(xié)同工作。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展的大學(xué)生研究工作，充分利用了教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的資源，避免了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備閑置所造成的浪費(fèi)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)通常不可能一直占用這些先進(jìn)的專業(yè)化設(shè)備，必然有相當(dāng)?shù)目臻e時(shí)間。如果沒有有效地發(fā)揮這些設(shè)備的作用的手段，如此昂貴的設(shè)備閑置造成的浪費(fèi)將是驚人的。教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)設(shè)備用于開展大學(xué)生研究活動(dòng)，可以在不影響教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，為更多大學(xué)生的研究創(chuàng)新活動(dòng)提供設(shè)備支持，實(shí)現(xiàn)大學(xué)的教學(xué)和研究的設(shè)備資源的共享。

參考文獻(xiàn)

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機(jī)械與測(cè)控教學(xué)實(shí)驗(yàn)室改革

王琪民李勝利李永新

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與精密儀器系，安徽合肥230026)

摘要：針對(duì)機(jī)械與測(cè)控實(shí)驗(yàn)發(fā)展的需要，對(duì)精密機(jī)械與精密儀器實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出了一定的要求，并給出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃。文章較詳細(xì)地介紹了該實(shí)驗(yàn)室在學(xué)校的資助下，全系師生在增加實(shí)驗(yàn)類型、擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、完善實(shí)驗(yàn)課體系、加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課的統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一管理以及藝術(shù)課教材建設(shè)等方面所做的工作。最后，文章還總結(jié)了幾年來實(shí)驗(yàn)改革的體會(huì)和尚存在的問題。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；測(cè)控教學(xué)；實(shí)驗(yàn)改革

中圖分類號(hào)：G420；G482文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ReforminLaboratoryTeachingofMachinery,MeasurementandControl

WangQimin,LiShengli,andLiYongxin

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Thisarticlereportstheworkdonebythelaboratoryofprecisionmachineryandinstruments,withthefundingbytheuniversity,inincreasingthevarietyofexperiments,enrichingtheircontents,improvinglabcourses,strengtheningcourseplanningandmanagement,andwritingtextbooks.Italsosummarizesthereformthathasbeencarriedoutinthepastfewyearsandproblemsthatstillexist.

Keywords:machinery;teachingofmeasurementandcontrol;reforminlaboratoryteaching

機(jī)械與測(cè)控實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生本科教學(xué)大綱中要求的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合性提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使工科學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間接受機(jī)械基礎(chǔ)與測(cè)控系統(tǒng)方面的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?chuàng)新實(shí)踐能力具有重要意義。

一、機(jī)械與測(cè)控實(shí)驗(yàn)室發(fā)展情況

自1978年建立精密機(jī)械與精密儀器系（九系）至1998年止，整整20年。在這期間，全系師生對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作作出了很大的貢獻(xiàn)，為機(jī)械與測(cè)控教學(xué)實(shí)驗(yàn)打下了一定的基礎(chǔ)。但限于當(dāng)時(shí)的條件，仍存在許多不足。最初實(shí)驗(yàn)設(shè)備大部分從北京搬遷過來，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊老化，數(shù)量少，機(jī)械方面主要為零件模型。公差測(cè)量、金相、材料、測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)控制類只能開出為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)，金工實(shí)踐主要依靠原校機(jī)械廠。

1980年以后，中日大學(xué)開展技術(shù)合作交流。接受日本先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法，增加了振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，光學(xué)實(shí)驗(yàn)和少量傳感器實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，實(shí)驗(yàn)條件限制，主要為演示型教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

長(zhǎng)期以來，實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和內(nèi)容陳舊，手段落后，覆蓋面小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新技術(shù)的發(fā)展需要。儀器老化已不能適應(yīng)當(dāng)前信息化、數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化的形勢(shì)要求。如機(jī)械設(shè)計(jì)中面凸輪、連桿等實(shí)驗(yàn)，只考慮了零件、構(gòu)件等單一的實(shí)驗(yàn)，而缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)；互換性及測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)幾乎沒有一項(xiàng)數(shù)字類量?jī)x。

這段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)以圖解示教為主，解析分析少，大部分實(shí)驗(yàn)只按照老師的要求或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書中所要求依樣畫葫蘆，無需動(dòng)腦筋想辦法，就可順利完成，因而沒有起到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練效果。另外，實(shí)驗(yàn)套數(shù)太少，一個(gè)組多達(dá)6到8人，同學(xué)旁觀者多，動(dòng)手機(jī)會(huì)少，以至對(duì)實(shí)驗(yàn)課走馬觀花，敷衍了事。更主要的是，原有的實(shí)驗(yàn)分散在各個(gè)課程中，實(shí)驗(yàn)由課程主講老師負(fù)責(zé)，有限的儀器也分散在不同的教研室，難以統(tǒng)一管理、監(jiān)督實(shí)驗(yàn)效果，難于組織起綜合性和實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)。

二、機(jī)械與測(cè)控實(shí)驗(yàn)發(fā)展要求

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械、儀器行業(yè)在祖國新興工業(yè)化中的地位越來越重要。為此，九系近幾年來學(xué)生擴(kuò)招數(shù)量已是原來的3倍，導(dǎo)致原有的實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。為了適應(yīng)這種需求，九系對(duì)傳統(tǒng)的課程教學(xué)體系進(jìn)行了較大的改革，強(qiáng)調(diào)機(jī)、光、電、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)一體化，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉滲透、協(xié)調(diào)發(fā)展，特別著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。

九系作為典型的工科系，培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)研究型人才是我們系制定教學(xué)課程體系的主要目標(biāo)。特別是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，新材料、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計(jì)手段不斷涌現(xiàn)，古老的機(jī)械制造與測(cè)量專業(yè)與電子、光學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、智能工程緊密結(jié)合，使單一的機(jī)械設(shè)計(jì)制造變成光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科融合的一體化系統(tǒng)工程。數(shù)控機(jī)床、加工中心、現(xiàn)代化無人數(shù)字工廠、機(jī)器人、微操作系統(tǒng)、納米加工、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、精密數(shù)字測(cè)量?jī)x器儀表等眾多與機(jī)械直接緊密聯(lián)系的尖端技術(shù)，都需要綜合型高級(jí)工程技術(shù)人才。因此調(diào)整九系的課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展需求已是刻不容緩的工作。

三、機(jī)械與測(cè)控實(shí)驗(yàn)建設(shè)規(guī)劃

近幾年來，九系得到了創(chuàng)建高水平大學(xué)的資金的資助，同時(shí)在全系師生的共同努力下，創(chuàng)建了“機(jī)械與測(cè)控基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室”�，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室煥然一新，正向建設(shè)4個(gè)基地的目標(biāo)努力（即建成理論與實(shí)踐相結(jié)合、增加學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)的實(shí)驗(yàn)基地，建成拓寬知識(shí)面、淡化專業(yè)、打破原有專業(yè)界限的實(shí)驗(yàn)基地，建成培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、掌握新技術(shù)和新方法的實(shí)驗(yàn)基地，建成支持學(xué)生課外科技活動(dòng)、大學(xué)生研究計(jì)劃及其它大獎(jiǎng)賽活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)基地）。具體建設(shè)規(guī)劃如下：

1.將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)、綜合和實(shí)踐型3類

（1）基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)：體現(xiàn)課程教學(xué)需要的基礎(chǔ)性原理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如新增的機(jī)械原理機(jī)械零件電控展示實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)測(cè)繪分析實(shí)驗(yàn)、自控原理實(shí)驗(yàn)箱、幾何量測(cè)量技術(shù)、測(cè)試技術(shù)等。

（2）綜合型實(shí)驗(yàn)：體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性、新穎性和可操作性，采用先進(jìn)技術(shù)手段，反映現(xiàn)代科技發(fā)展，鍛煉學(xué)生用光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)綜合設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械與現(xiàn)代儀器的能力。如自行研制的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，集中了磁懸浮荷重、激光光電測(cè)速等多種先進(jìn)傳感器和A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)傳感器采集處理系統(tǒng)。機(jī)床剛度、主軸回轉(zhuǎn)精度、運(yùn)動(dòng)精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)集中了機(jī)械、電子、傳感器、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)等，光學(xué)系統(tǒng)基本參數(shù)測(cè)量與系統(tǒng)評(píng)價(jià)等

（3）實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)：給學(xué)生提供自行設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試等環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。如創(chuàng)意設(shè)計(jì)室給學(xué)生提供零散的機(jī)械零部件、電機(jī)、控制單元，傳感器元件、計(jì)算機(jī)，實(shí)驗(yàn)電路板，控制電路制作、調(diào)試設(shè)備等；測(cè)控實(shí)驗(yàn)室增加多傳感器綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等；創(chuàng)新實(shí)踐基地給學(xué)生提供自行設(shè)計(jì)、加工、制作、調(diào)試、組裝等。

通過上述3類實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生鞏固和加深了所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)而把理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q實(shí)際問題的能力。與國內(nèi)重點(diǎn)高校相比，我們更注重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ碾A段性培養(yǎng)，最終達(dá)到可以解決系統(tǒng)問題的水平，使傳統(tǒng)的機(jī)械教學(xué)向現(xiàn)代光、機(jī)、電、控制的新型專業(yè)教學(xué)轉(zhuǎn)換。

2.將實(shí)驗(yàn)歸總為一門獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程

我們將原來分散在各門課程中的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一為3學(xué)分的一門實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋本專業(yè)所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，由專職老師負(fù)責(zé)管理，定人、定崗、定責(zé)。做到實(shí)驗(yàn)、儀器設(shè)備統(tǒng)一管理，實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一建設(shè)，打破界限，充分利用有限的人力、物力和財(cái)力，提高資源利用率，提高資源的維護(hù)率。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果的檢查、監(jiān)督，不斷提高實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的自身素質(zhì)，不斷充實(shí)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn)方法。加強(qiáng)學(xué)生親自動(dòng)手機(jī)會(huì)，把原來68人一組的實(shí)驗(yàn)變成3人一組進(jìn)行，把過去演示型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)變?yōu)榉治鲂�、思考型�?shí)驗(yàn)，把過去統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間變?yōu)閷W(xué)生與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)自主商定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師審定、記分。

3.編制配套的實(shí)驗(yàn)教材

我們?cè)诮虅?wù)處立項(xiàng)后，請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師編寫便于學(xué)生自學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材，目前已寫完大綱，其教材為：（1）《機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》（包括機(jī)械原理、機(jī)械零件、互換性與技術(shù)測(cè)量、工程材料、機(jī)制工藝等門課程的實(shí)驗(yàn)）；

（2）《光電測(cè)控實(shí)驗(yàn)》（包括應(yīng)用光學(xué)、光電技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、控制工程等門課程的實(shí)驗(yàn)）。新書內(nèi)容力求反映學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，教材編寫后，通過實(shí)踐，爭(zhēng)取建成網(wǎng)上教學(xué)。

4.加強(qiáng)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)建中我們不僅增加了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，從提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和培養(yǎng)系統(tǒng)工程高級(jí)人才需要出發(fā)，新增加了實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)面廣的開放性實(shí)驗(yàn)，如創(chuàng)新實(shí)踐基地給學(xué)生提供各種機(jī)床、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)物模型，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的主觀想象力、創(chuàng)造力，主動(dòng)完成設(shè)計(jì)、制作、實(shí)驗(yàn)等全過程。組合創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供工業(yè)機(jī)器人控制、結(jié)構(gòu)搭接、編程等綜合實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)、組裝、搭建或研制控制系統(tǒng)和控制編程等一套完整的實(shí)驗(yàn)體系，體現(xiàn)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)概念。在全校范圍內(nèi)已經(jīng)開展的兩次機(jī)器人設(shè)計(jì)、制作、比賽活動(dòng)和一次創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽活動(dòng)中，接納了100多名學(xué)生直接參與實(shí)驗(yàn)研究工作，取得了優(yōu)異的成績(jī)。學(xué)生對(duì)此項(xiàng)活動(dòng)的興趣和積極性都很高，綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手能力也因此得到了很大的鍛煉與提高。

5.建立完善的實(shí)驗(yàn)體系

改建和新建的教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)過整合，統(tǒng)一購置實(shí)驗(yàn)設(shè)備，統(tǒng)一編制實(shí)驗(yàn)教材，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一使用。各實(shí)驗(yàn)增加了介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的展板，新增的實(shí)驗(yàn)使原有的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)更加合理，機(jī)械類實(shí)驗(yàn)從4個(gè)增加到13個(gè)，測(cè)試類從4個(gè)實(shí)驗(yàn)增加到8個(gè)，光電類從3個(gè)增加到6個(gè)，自控類從2個(gè)增加到5個(gè)，虛擬儀器從沒有到5個(gè)等。實(shí)驗(yàn)對(duì)象從九系擴(kuò)展到整個(gè)工程學(xué)院，部分實(shí)驗(yàn)延伸到全校。整個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)劃從99級(jí)本科生開始實(shí)施。

機(jī)械與測(cè)控教學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)已初見成效，但由于條件限制，實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有待進(jìn)一步集中。若實(shí)驗(yàn)室能夠相對(duì)集中，可以減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高儀器設(shè)備使用率和完好率，降低設(shè)備投入比重。如將測(cè)試、自控、光電、虛擬、精密儀器電路等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所集中在一起，則計(jì)算機(jī)、示波器、信號(hào)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、萬用電表、工具、元器件等通用儀器可便于集中管理使用，充分利用實(shí)驗(yàn)資源，免除搬運(yùn)工作，避免不必要的損壞，使實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮更大潛能。

總之，實(shí)驗(yàn)課程體系的改革，是教學(xué)改革的重要內(nèi)容。在學(xué)科相互交叉、相互滲透的今天，為了全面提高學(xué)生的素質(zhì)，必須建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，才能跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。這就要求我們對(duì)傳統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行重組和改造，壓縮那些較陳舊的內(nèi)容以減少學(xué)時(shí)，同時(shí)增加那些新發(fā)展的內(nèi)容，使學(xué)生能始終站在學(xué)科發(fā)展最前沿，以便激發(fā)學(xué)生興趣，提高教育質(zhì)量。

通過九系的幾年來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，我們有以下一些體會(huì)：1.實(shí)驗(yàn)室要統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，既要綜合考慮原有各課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)要求（如機(jī)械、材料、設(shè)計(jì)、工藝、光學(xué)、測(cè)量、控制等），又要考慮到多學(xué)科的融合與交叉的實(shí)驗(yàn)的需要（如機(jī)器人學(xué)有機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制等）。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要進(jìn)一步更新，除基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)外，增加綜合性實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生動(dòng)手的積極性。

3.實(shí)驗(yàn)室管理要相對(duì)集中，儀器設(shè)備要統(tǒng)一配置、統(tǒng)一維護(hù)，要專人負(fù)責(zé)，以提高設(shè)備的利用率和完好率。

4.實(shí)驗(yàn)時(shí)間由教師和學(xué)生自行商定，以增加學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)。

我們的改革還存在一些問題：如各實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地不夠集中，增加了實(shí)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不易統(tǒng)一管理。綜合性和實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)對(duì)教師的要求很高，需要進(jìn)一步提高教師素質(zhì)。靈活的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，雖便利了學(xué)生，但加大了實(shí)驗(yàn)教師的工作量，希望學(xué)校在政策上能對(duì)實(shí)驗(yàn)教師給予一定的關(guān)照等。

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改建地球化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的體會(huì)

楊曉勇

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230026)

摘要：我校地球和空間科學(xué)學(xué)院地球探測(cè)項(xiàng)目地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室目前已初步建成，這是自中國科大成立以來的地球化學(xué)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的最大的資金投入。在實(shí)驗(yàn)室改建和重建過程中，我們遇到許多新的問題，但經(jīng)過校院各極領(lǐng)導(dǎo)的支持指導(dǎo)，以及有關(guān)教員的共同努力，終于初顯成效。本文就我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中的建設(shè)方案、實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和室內(nèi)及野外教學(xué)時(shí)間結(jié)合等方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)總結(jié)出來，并對(duì)今后教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理以及實(shí)驗(yàn)人員的培訓(xùn)等提出一些思考和建議。

關(guān)鍵詞：地球探測(cè)；地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；建設(shè)方案；教學(xué)效果；實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)；實(shí)驗(yàn)室管理

中圖分類號(hào)：G420;G482文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ReflectionsontheRebuildingofaGeochemistryTeachingLaboratory

YangXiaoyong

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:TherebuildingofUSTCsgeochemistryteachinglaboratoryhasbeencompletedwiththesupportfromtheuniversityandcollegeleadershipandjointeffortsbyallthoseconcernedaftersuccessfulsolutionofaseriesofproblems.Thispaperdescribesourlabbuildingplan,developmentoflabcourses,andexperienceinallocatingtimeforindoorteachingandfieldwork.Inaddition,somereflectionsandsuggestionsareofferedonfuturelaboratorymanagementandtrainingofthelabstaff.

Keywords:surveyoftheearth;geochemistrylaboratory;buildingplan;effectofteaching;developmentoflabcourse;laboratorymanagement

當(dāng)前，以大陸為家園的人類還面臨著地震、火山等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害，面臨對(duì)石油、水、礦產(chǎn)等重要自然資源的日益增長(zhǎng)需求的壓力，面臨與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的挑戰(zhàn)等這些問題的解決在很大程度上依賴于人們對(duì)大陸巖石層精細(xì)結(jié)構(gòu)與演化動(dòng)力學(xué)的深入研究。地球內(nèi)部探測(cè)主要是對(duì)物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)的精細(xì)探測(cè)。這就需要配備巖石礦石的微區(qū)成分和結(jié)構(gòu)分析觀察設(shè)備，才能滿足高水平大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。我們的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)使學(xué)生掌握必備的現(xiàn)代化的探測(cè)儀器，使他們能夠在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用兩個(gè)方面服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

一、改建前的地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

改建前的我院地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，其基礎(chǔ)還是上世紀(jì)八十年代配置的。許多教學(xué)實(shí)驗(yàn)只能在書本上描述，而無法具體實(shí)施。地球化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，一直處于維持狀態(tài)，教學(xué)質(zhì)量難以保障。常規(guī)儀器和分析手段均難以形成完整、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),這對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才十分不利。因?yàn)槿鄙傧冗M(jìn)的現(xiàn)代化的設(shè)備，象巖石、礦物、礦石等微區(qū)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，無法在課堂上演示。因?yàn)闆]有先進(jìn)的成像及投影設(shè)備，教學(xué)效果不好。還有巖礦成分分析不能很好地開展，因?yàn)槿鄙俦貍涞膶?shí)驗(yàn)裝置及高精度的測(cè)量系統(tǒng)。同時(shí)野外的地質(zhì)教學(xué)還停留在五六十年代的三大件地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘和放大鏡的階段。這種狀態(tài)，給野外地質(zhì)教學(xué)帶來很大的困難，導(dǎo)致地質(zhì)定點(diǎn)極其不精確，復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象觀察得不到準(zhǔn)確的記錄，所獲得的野外地質(zhì)現(xiàn)象支離破碎，缺乏系統(tǒng)性。這種狀況與建設(shè)世界高水平大學(xué)的要求相距很大，制約著教學(xué)效果的正常發(fā)揮。眾所周知，地球科學(xué)體系，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，只有運(yùn)用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，才能使學(xué)生對(duì)地球內(nèi)部有一個(gè)全面、整體的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而才能有更深的理解。只有培養(yǎng)學(xué)生具備地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，受到基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)的基本訓(xùn)練，才能使學(xué)生具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及初步的教學(xué)、研究、開發(fā)和管理能力，才能在科研機(jī)構(gòu)、高等院校從事地球化學(xué)研究或教學(xué)工作，在資源、能源、材料、環(huán)境、基礎(chǔ)工程等方面從事生產(chǎn)、測(cè)試、技術(shù)管理等工作以及在行政管理部門從事管理工作。通過現(xiàn)代化的高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)，方可使學(xué)生在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)方面得到基本訓(xùn)練，方可掌握野外和室內(nèi)傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)和當(dāng)代地球化學(xué)的基本技能，掌握運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法。

二、地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的改建

針對(duì)上述情況，我們對(duì)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改建。其設(shè)計(jì)的技術(shù)路線分兩步進(jìn)行：一是精心改造實(shí)驗(yàn)室的硬環(huán)境，包括教學(xué)實(shí)驗(yàn)室及各類標(biāo)本柜臺(tái)的添置和改造，使其硬件達(dá)到國內(nèi)一流大學(xué)的地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的要求；二是實(shí)驗(yàn)室軟環(huán)境建設(shè)，包括購置各類實(shí)驗(yàn)器材和室內(nèi)演示的教學(xué)標(biāo)本等。

多年來地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室未添置過任何現(xiàn)代化的儀器設(shè)備，如何在有限的經(jīng)費(fèi)支持下達(dá)到最大最好的教學(xué)效果，是我們?cè)诮ㄔO(shè)實(shí)驗(yàn)室過程中所必須面臨的問題，值得精心設(shè)計(jì)思考�？紤]到地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，必須考慮理論聯(lián)系實(shí)際，室內(nèi)教學(xué)和野外教學(xué)并舉。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：野外地質(zhì)教學(xué)平臺(tái)、巖石礦物微區(qū)教學(xué)平臺(tái)和巖礦石化學(xué)成分分析教學(xué)平臺(tái)。各個(gè)教學(xué)平臺(tái)中包含若干個(gè)主題骨干設(shè)備，并支撐著若干個(gè)骨干課程。如野外地質(zhì)教學(xué)平臺(tái)包含高精度的衛(wèi)星定位系統(tǒng)和圖象分析處理系統(tǒng)（野外圖象采集和室內(nèi)圖象處理）組成，其支撐普通地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和巖石學(xué)綜合三門野外教學(xué)實(shí)習(xí)骨干課程。通過上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使地球化學(xué)專業(yè)的大學(xué)生的野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程得到全面的訓(xùn)練，使野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到有機(jī)的結(jié)合。所有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在上述三個(gè)教學(xué)平臺(tái)的框架內(nèi)進(jìn)行建設(shè)。

野外地質(zhì)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)備要適應(yīng)野外工作的需求，如我們?cè)诓少徣�球衛(wèi)星定位系統(tǒng)時(shí)主要采用手持式。野外地質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜多變，我們?cè)诓少徱巴饨虒W(xué)成像系統(tǒng)時(shí)主要應(yīng)用小型的數(shù)碼相機(jī)和手提式電腦，這些設(shè)備既便于攜帶又有很高精度，而在巖石礦物微區(qū)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)中我們則重點(diǎn)考察高精度的微區(qū)成像顯微鏡。

三、實(shí)驗(yàn)室改建的效果

通過近兩年的努力，現(xiàn)在的地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室已初步具備一流大學(xué)的地球化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能。特別指出的是，通過改建的地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，克服了許多教學(xué)實(shí)驗(yàn)只能紙上談兵的困難。在項(xiàng)目的支持下，逐步規(guī)范、完善地球科學(xué)（化學(xué)）探測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的建設(shè)，使學(xué)生對(duì)地球科學(xué)的各種（化學(xué)）探測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理的全過程有完整、深入、形象的理解，體現(xiàn)出地球科學(xué)的特色，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)專業(yè)的熱愛。通過這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合利用各種探測(cè)方法，解決復(fù)雜的地質(zhì)問題，樹立起應(yīng)用地球科學(xué)專業(yè)知識(shí)解決國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重大地質(zhì)問題的信心。

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室的維修改造、部分儀器的添置、配件的更新，為創(chuàng)建數(shù)字化微區(qū)圖象處理、為野外和室內(nèi)的觀測(cè)和測(cè)試等實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高，邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

四、相關(guān)的配套建設(shè)1.實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)在實(shí)驗(yàn)室的軟硬環(huán)境已經(jīng)具備的條件下，要充分利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，其前提是改革和整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，更新實(shí)驗(yàn)講義。實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人組織編寫了《硅酸巖石成分分析》實(shí)驗(yàn)講義，更新了部分傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加合理。該講義獲得了201*年度科大優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)講義獎(jiǎng)。目前我們正在組織編寫《巖礦石成分與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)講義》，以適應(yīng)目前我們新增設(shè)的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需要。我們?cè)诮M織201*年度全校大學(xué)生野外地質(zhì)旅行時(shí)，還編寫了《齊云山浮山國家地質(zhì)公園地質(zhì)旅行指導(dǎo)手冊(cè)》，對(duì)全校大學(xué)生的素質(zhì)教育作出了一定的貢獻(xiàn)。

2.對(duì)今后教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理的一點(diǎn)思考

今后我們?cè)诮ㄔO(shè)實(shí)驗(yàn)室和購置大型現(xiàn)代化的儀器時(shí)，必須思考一個(gè)問題，即如何更加合理地利用現(xiàn)存的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)儀器。我們?cè)谫F重儀器設(shè)備方面的投資，有時(shí)令西方人都感到羨慕。但如何使學(xué)校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室處于良性高效的運(yùn)行狀態(tài)？這是擺在我們教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作人員面前一個(gè)十分重要的問題。我們有些實(shí)驗(yàn)室工作效率不高，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常關(guān)門，做出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確也沒有相關(guān)的制約。另外，有些儀器往往成為少數(shù)人的“生產(chǎn)工具”。這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)方面的重視。同時(shí)還要注意如何使高價(jià)進(jìn)口儀器得到有效的使用。

很明顯，管理現(xiàn)代化的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和儀器必須有現(xiàn)代化的管理思想、工作方法和研究環(huán)境相配合，必須有嚴(yán)格的規(guī)章制度去約束，需要有更多的年輕人積極參與。雖然，我們希望那些敬業(yè)稱職的教師能夠在環(huán)境不利的情況下堅(jiān)持下去，繼續(xù)努力。但也希望學(xué)校有關(guān)部門要給這些在實(shí)驗(yàn)室勤勤懇懇工作的人以恰當(dāng)?shù)拇�遇，同時(shí)對(duì)那些不負(fù)責(zé)的人員提出批評(píng)和警告。

總之，隨著科技的突飛猛進(jìn)，需要對(duì)儀器的功能有深入的了解，才能用好儀器。為了使儀器正常使用，管理體制的改革、學(xué)術(shù)思想的更新和教學(xué)實(shí)踐的加強(qiáng)都是必須的。除了儀器選購和應(yīng)用時(shí)須有良好科學(xué)道德和很強(qiáng)的責(zé)任心之外，培訓(xùn)提高工作人員(包括研究員)的修護(hù)能力也是十分必要的。

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網(wǎng)絡(luò)化機(jī)房管理的思考與實(shí)踐

陳曉輝邱林

（中國科技大學(xué)電子工程與信息科學(xué)系，安徽合肥230027）

摘要：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展賦予機(jī)房管理工作新的內(nèi)涵。教學(xué)機(jī)房現(xiàn)代化管理不僅需要實(shí)現(xiàn)事務(wù)性管理的計(jì)算機(jī)化，還需要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)化。本文結(jié)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子工程與信息科學(xué)系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)實(shí)例，討論如何基于Linux構(gòu)建用于機(jī)房管理的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)房管理；網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)；Linux中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ThinkingandPracticeinRelationtoManagementof

Network-BasedComputerLaboratories

ChenXiaohuiandQiuLin

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)

Abstract:Thedevelopmentofnetworktechnologymakesnewdemandsonthemanagementofcomputerlaboratories.Itrequiresnetworkedaswellascomputerizedmanagement.UsingthebuildingoftheDepartmentofElectronicEngineeringandInformationSciencesteachinglaboratoryasanexample,thisarticlediscusseshowtobuildaLinux-basednetworkinformationsystemforthemanagementofacomputerlaboratory.

Keywords:managementofcomputerlaboratory;network;network-basedteaching;Linux

管理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是不可避免的趨勢(shì)，全國各高校由于其得天獨(dú)厚的條件，早就開展了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)的研究工作。計(jì)算機(jī)機(jī)房作為教學(xué)的前沿，其管理信息系統(tǒng)逐漸向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也是必然的結(jié)果。隨著Linux在高校中的逐漸升溫，利用Linux作為計(jì)算機(jī)機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)支撐幾乎已經(jīng)成為事實(shí)。在Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建基于WEB的機(jī)房管理信息系統(tǒng)，具有十分深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

一、機(jī)房管理的核心內(nèi)容

用戶管理和實(shí)驗(yàn)安排以及日程管理是機(jī)房管理的主要工作。在90年代早期一般采用人工方法進(jìn)行，96年后教育網(wǎng)成型、微型計(jì)算機(jī)性能階躍性提高，軟件管理的概念也應(yīng)運(yùn)而生。由于高校教學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)教育的需求越來越迫切，高校內(nèi)的計(jì)算機(jī)機(jī)房急劇增加，所管理的PC機(jī)數(shù)量和種類也不斷增加。在實(shí)際操作中，既可利用讀卡器等硬件設(shè)備計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)，也可以利用軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)以及綜合管理�；�于軟件的管理升級(jí)方便，適用面廣，與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合又非常方便，是高校計(jì)算機(jī)機(jī)房管理的發(fā)展方向。

1.用戶管理（包括賬號(hào)管理、記賬功能、磁盤配額、用戶環(huán)境等）。從計(jì)算機(jī)機(jī)房的發(fā)展歷史來看，最初以小型機(jī)為核心的終端機(jī)房雄霸天下。所謂的用戶管理就是UNIX管理，隨后出現(xiàn)的NOVELL潮流是早期微型計(jì)算機(jī)機(jī)房的一貫形式。NOVELL的記賬功能堪稱一流；90年代后期由于操作系統(tǒng)趨于多樣化，出現(xiàn)了基于WindowsNT的管理模式，最近Linux又在高校機(jī)房中占據(jù)了重要的地位。在我系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各個(gè)機(jī)房，都采用軟件協(xié)助的方式為每位同學(xué)建立登錄賬號(hào)、分配磁盤空間目錄，并進(jìn)行一定程度的監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)的方法多種多樣，可采用一般的DOS批處理、通用Windows圖形界面程序、Linux腳本編程以及Perl腳本編程等。通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集的有關(guān)信息，可以了解到每位上機(jī)者的上機(jī)頻率、上機(jī)時(shí)間、機(jī)房閑忙時(shí)間段等決策信息。既為機(jī)房監(jiān)督提供了數(shù)據(jù)、也為任課教師提供了必要的統(tǒng)計(jì)信息，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提供了宏觀調(diào)控的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排。和課程安排類似，需要為各班級(jí)合理安排實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，但由于其功能的特殊性而實(shí)現(xiàn)較為困難。高性能PC機(jī)能夠完成各種要求的軟件實(shí)驗(yàn)，通過合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間段，可以提高機(jī)房使用效率。借助計(jì)算機(jī)輔助完成實(shí)驗(yàn)安排就是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)課程安排的縮減模型。即在計(jì)算機(jī)軟件的協(xié)助下，工作人員可以最大程度地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間段的優(yōu)化，在可修改性極大提高的同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)生成文字化、圖表化存儲(chǔ)的結(jié)果。不僅能夠節(jié)約大量人工安排的時(shí)間，又能提供更加直觀、美觀的文檔結(jié)果。我系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心通過實(shí)驗(yàn)安排軟件系統(tǒng)可以在每年教學(xué)計(jì)劃制定時(shí)，根據(jù)各個(gè)機(jī)房的資源配置情況進(jìn)行預(yù)安排，各教學(xué)機(jī)房也可以在實(shí)驗(yàn)開始前就將實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間段確定。這樣，增加了宏觀調(diào)配能力，提供了資源整合的可行性分析，從而在時(shí)間上有了提前量，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提供了充分的靈活性。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布安排結(jié)果，方便了師生與機(jī)房的溝通。

3.日程維護(hù)管理工作。最簡(jiǎn)單的日常工作是開機(jī)和關(guān)機(jī)，更進(jìn)一步可以拓展到磁盤管理，幫助系統(tǒng)提供軟件更新等各個(gè)方面。日程管理也不僅僅是為了將部分人工工作自動(dòng)化，也是機(jī)房管理規(guī)范化、科學(xué)化、現(xiàn)代化的基本要求。

日程管理中可以融合先進(jìn)的管理理念和高效的工作流程，既為維護(hù)工作提供幫助，也為機(jī)房管理工作的監(jiān)督提供支持。在實(shí)際操作過程中，很明顯可以觀察到人工管理、計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理在效果上的差別。國內(nèi)諸多流行的機(jī)房管理系統(tǒng)一般都支持日程管理功能，我系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心也在此方面進(jìn)行了深入的研究并研制成功了自己的日程管理系列軟件。這些軟件將機(jī)房?jī)?nèi)部重復(fù)性高、可計(jì)算機(jī)化的工作，通過軟件自動(dòng)定時(shí)執(zhí)行。工作人員可通過軟件進(jìn)行一定程度的軟件升級(jí)以輔助教學(xué)工作，實(shí)際的運(yùn)行效果非常好。

二、機(jī)房管理的網(wǎng)絡(luò)化

在計(jì)算機(jī)機(jī)房的發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)的演變和發(fā)展充當(dāng)著重要的角色。局域網(wǎng)的出現(xiàn)到現(xiàn)今廣域網(wǎng)的普及，PC機(jī)的性能提高的同時(shí)，又推動(dòng)了高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的更新?lián)Q代。機(jī)房管理的核心內(nèi)容不會(huì)改變，但是管理工作的實(shí)現(xiàn)形式卻發(fā)生了翻天覆地的革新。在傳統(tǒng)信息管理系統(tǒng)（MIS）向辦公自動(dòng)化（OA軟件）發(fā)展的時(shí)候，機(jī)房管理也面臨相同的轉(zhuǎn)換。一方面是機(jī)房?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)本身需要管理和監(jiān)控，另一方面是通過網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行更加豐富、更加靈活的管理。這兩個(gè)因素決定了機(jī)房管理軟件網(wǎng)絡(luò)化的內(nèi)容和形式。1.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實(shí)施

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控包括網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)使用情況統(tǒng)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)性能跟蹤、網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)是機(jī)房管理的日常內(nèi)容，對(duì)于避免升級(jí)建設(shè)中的盲目性以及提高改造過程的可行性具有重要的意義。網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計(jì)，需要存儲(chǔ)機(jī)房?jī)?nèi)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)訪問紀(jì)錄，通過對(duì)這些記錄的分析，獲取上機(jī)者網(wǎng)絡(luò)訪問的信息。

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控一般需要通過簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）。如果機(jī)房?jī)?nèi)的HUB、交換機(jī)或路由器支持SNMP，可以通過一些簡(jiǎn)單的設(shè)置完成網(wǎng)絡(luò)流量信息的采集加以分析。如果機(jī)房基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不支持網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，就只能利用機(jī)房?jī)?nèi)的服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谝蛱鼐W(wǎng)上有一些自由軟件可以提供這樣的功能。利用網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控，可以收集整個(gè)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)性能整體參數(shù)、也可以收集每一臺(tái)PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。這些參數(shù)是機(jī)房改造、升級(jí)的重要依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計(jì)在機(jī)房管理中有著十分特別的功能。機(jī)房在提供因特網(wǎng)連接功能的同時(shí)，必須對(duì)被訪問的信息做一定程度的限制。這既出于網(wǎng)絡(luò)安全的考慮，也是教學(xué)工作的要求，是提供健康、豐富的網(wǎng)絡(luò)資源的必要手段。機(jī)房可以根據(jù)獲取的網(wǎng)絡(luò)使用情況的信息適度地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問限制，可以凈化教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)效果。

2.機(jī)房管理WEB化

便捷性是機(jī)房有效管理的基本特征，通過WEB實(shí)現(xiàn)機(jī)房管理，最有利于操作，各方面技術(shù)要求也相對(duì)成熟。由于WEB模式的管理系統(tǒng)最符合發(fā)展趨勢(shì)，各類管理系統(tǒng)紛紛轉(zhuǎn)型，機(jī)房管理WEB化符合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

在我系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)踐過程中，最初雖然只是利用教學(xué)中心的網(wǎng)站提供開機(jī)提示和在線幫助等簡(jiǎn)單功能，都收到了很好的效果。在陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了用戶使用時(shí)間統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)的功能后，開始嘗試了WEB化的機(jī)房管理。當(dāng)然管理WEB化存在一個(gè)度的問題，并非所有軟件的功能都可以WEB化，應(yīng)該遵循嚴(yán)格管理和資源開放相結(jié)合的原則，綜合考慮實(shí)效性和可控性。

三、機(jī)房管理的未來趨勢(shì)

高校的特殊地位更容易受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和自由軟件成熟的沖擊。計(jì)算機(jī)機(jī)房是新技術(shù)應(yīng)用的陣地之一，機(jī)房的職能、機(jī)房管理的內(nèi)涵和模式必將受到技術(shù)發(fā)展的影響。機(jī)房建設(shè)的可持續(xù)性不僅僅是硬件基礎(chǔ)設(shè)施的先進(jìn)性、可升級(jí)性，其軟件部分的建設(shè)也不容忽視，建立在軟硬件平臺(tái)上的機(jī)房管理也需要具有前瞻性。實(shí)踐證明，在有限的投資基礎(chǔ)上盡量提高機(jī)房效能是一條不變的原則。通過最大程度的開放可以有效提高使用效率（如：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的支持），通過集中化的管理則可以在最大程度上節(jié)約管理成本。

1.網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展方向，計(jì)算機(jī)機(jī)房理應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)中充當(dāng)重要的角色。在機(jī)房管理發(fā)展的過程中，必須為網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)提供良好的準(zhǔn)備。實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化和教學(xué)資源共享化的結(jié)合是機(jī)房管理不可或缺的內(nèi)容。

正如WWW發(fā)展的各個(gè)階段，最初的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)僅限于資料提供，接著是動(dòng)態(tài)、多媒體資料的提供，進(jìn)而是交互式的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)。機(jī)房?jī)?nèi)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)講義的電子化、網(wǎng)絡(luò)化，可以實(shí)現(xiàn)任課教師授課內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化，也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的交互式教學(xué)。

2.自由軟件Linux的使用

自由軟件Linux作為新興的操作系統(tǒng)，在高校內(nèi)首先得到普及，機(jī)房管理中的服務(wù)器采用Linux操作系統(tǒng)的比例逐年增大，機(jī)房軟件投入成本的節(jié)約是顯而易見的。而Linux穩(wěn)定的性能和優(yōu)秀的傳導(dǎo)能力也為機(jī)房管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在我校，Linux操作系統(tǒng)于96年首先作為教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)機(jī)房中，繼而又成為機(jī)房連接因特網(wǎng)的核心，目前各種機(jī)房中Linux操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)的融合也成為既定的事實(shí)。早期，由于Linux作為新生事物的不成熟性和管理人員知識(shí)體系更新不能及時(shí)跟上等兩個(gè)方面的原因，在機(jī)房管理中并未顯示出特別的優(yōu)勢(shì)，但作為自由軟件的先驅(qū)，使Linux很快進(jìn)入機(jī)房管理人員的視野。充分挖掘Linux的功能特性使之配合機(jī)房管理的工作將是今后機(jī)房管理的重要內(nèi)容。

3.集中管理

集中管理是由高校機(jī)房發(fā)展現(xiàn)狀決定的。集中管理的目標(biāo)是最大程度降低機(jī)房管理工作量、提高管理力度、方便學(xué)生上機(jī)。高校中的機(jī)房不同于公共網(wǎng)吧，其服務(wù)對(duì)象相對(duì)固定，經(jīng)常出現(xiàn)同一位學(xué)生在校期間在不同機(jī)房完成上機(jī)練習(xí)。由于各個(gè)機(jī)房的管理模式不盡相同，每個(gè)機(jī)房都需要為這位同學(xué)提供相應(yīng)的資源（賬號(hào)、使用空間、配置環(huán)境）。通過分析現(xiàn)狀得知：由于機(jī)房管理工作高度重復(fù)，學(xué)生上機(jī)不方便。

網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為不同機(jī)房的集中管理提供了可能性，因?yàn)閹缀跛�有的機(jī)房都擁有因特網(wǎng)IP地址，完全能夠?qū)崿F(xiàn)互連互通。集中管理最典型的例子是各個(gè)高校的電子郵件服務(wù)器，由一臺(tái)（或多臺(tái)集群）服務(wù)器處理全校學(xué)生的電子郵件。在教育網(wǎng)日趨成熟的今天，實(shí)現(xiàn)集中化的機(jī)房管理已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)幕�礎(chǔ)。服務(wù)器性能的提高和軟件功能的豐富在很大程度上決定了集中管理的可行性。專用服務(wù)器在機(jī)房中絕對(duì)數(shù)量的增加、服務(wù)器性能的提高以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的良好支持都是機(jī)房集中管理的基本前提。

從性能角度考慮，一臺(tái)Pentium4的PC機(jī)配以Linux操作系統(tǒng)就可以支撐上千用戶的管理，若采用專用服務(wù)器則完全可以承擔(dān)更多用戶的并發(fā)管理。我系教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心利用Linux+Samba作為域管理，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)、不同配置的Windows客戶機(jī)的統(tǒng)一管理。目前關(guān)于擴(kuò)大管理范圍、拓展互連管理模式的研究工作正在繼續(xù)進(jìn)行之中。

四、結(jié)束語在高校發(fā)展過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不斷豐富，如何對(duì)已有的資源進(jìn)行有效整合并最大程度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)職能是一個(gè)值得認(rèn)真思索的問題。本文分析了網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)對(duì)機(jī)房管理工作提出的新問題，并總結(jié)了我系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)過程中所作的有益探索，闡述了上述關(guān)于機(jī)房管理網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐工作的實(shí)際效果，希望能夠?yàn)楦咝�機(jī)房管理工作提供有益的思路。

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改善人文課程教學(xué)推動(dòng)大學(xué)人文教育

我國大學(xué)人文課程教學(xué)的調(diào)查與分析

姚進(jìn)鳳

（華中科技大學(xué)教科院，湖北，武漢430074）

摘要：高等學(xué)校的人文課程的教學(xué)效果如何，將直接影響校園文化的營造與整個(gè)大學(xué)及其學(xué)生的素質(zhì)教育的進(jìn)程。調(diào)查表明，由于教師素質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容以及管理制度等方面的原因，目前人文課程的教學(xué)還停留于較淺的知識(shí)層面的傳授，故難以調(diào)動(dòng)學(xué)生選修人文課的熱情。因此，理解人文教育的真諦，采取有效措施，完善人文課程教學(xué)，推動(dòng)大學(xué)人文教育。

關(guān)鍵詞：人文課程；文化素質(zhì)；人文教育中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

ImprovetheTeachingofCoursesintheHumanitiesand

PromoteHumaneStudiesinUniversitiesAnInvestigationandAnalysisoftheTeachingofCoursesintheHumanitiesinChinasUniversities

YaoJinfeng

(HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei430074)

Abstract:Thequalityofauniversityscoursesinthehumanitieshasadirectimpactonthecampuscultureandstudentsquality.Studiesshowthat,duetolimitationsintheareasofteachersquality,teachingmaterial,andmanagementframework,thehumanitiescoursesofferedbymanyuniversitiesaregenerallynomorethanadisseminationofrelativelyshallowknowledgeand,therefore,cannotarousestudentsenthusiasmforsuchstudies.Betterunderstandingandmeasuresareneededtoimprovetheteachingofsuchcoursesandpromotehumanestudiesinuniversities.

Keywords:courseinthehumanities;culturalattainment;humanestudies

近年來我國大部分高校相繼開設(shè)了大量人文選修課，以提高學(xué)生的文化素質(zhì)，并以此作為全面推進(jìn)素質(zhì)教育的突破口。可以說，人文課程的開設(shè)是高校推進(jìn)素質(zhì)教育的一個(gè)重要舉措，也是進(jìn)行人文教育的主要途徑。這些課程的教學(xué)效果如何，直接影響大學(xué)生人文素養(yǎng)的提高、校園文化的營造以及整個(gè)大學(xué)素質(zhì)教育的進(jìn)程。為了解當(dāng)前我國高校人文課程教學(xué)的現(xiàn)狀，為改進(jìn)和完善高校的人文教育提供現(xiàn)實(shí)的依據(jù)和可行的對(duì)策，在華中科技大學(xué)文化素質(zhì)教育基地的支持下，我們對(duì)部分高校進(jìn)行了調(diào)查。

本調(diào)查選取了武漢地區(qū)六所高校，分別為武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、華中師范大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢科技大學(xué)、武漢化工學(xué)院。這六所高校涵蓋了國家重點(diǎn)大學(xué)、非重點(diǎn)大學(xué)等不同層次以及理工、綜合、師范等不同類型。因?yàn)檎{(diào)查內(nèi)容主要與課程和教學(xué)相關(guān)，所以調(diào)查對(duì)象確定為對(duì)大學(xué)本科階段課程已有全面接觸的本科三、四年級(jí)學(xué)生，在綜合考慮各校在校學(xué)生數(shù)、學(xué)科分布狀況以及男女生比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了整群抽樣。

本調(diào)查主要以訪談和自填式問卷的形式進(jìn)行。在考慮專業(yè)分布的基礎(chǔ)上隨機(jī)選取了15人進(jìn)行訪談。訪談方式部分是單獨(dú)談話，部分是5－6人的小型座談，訪談?dòng)涗浗?jīng)過了匯總整理。問卷調(diào)查共發(fā)放問卷900份，回收有效問卷805份，有效回收率為97.9%，其中男生占55.5%，女生占45.5%。對(duì)有效問卷采用SPSS社會(huì)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和統(tǒng)計(jì)分析。

一、調(diào)查的結(jié)果與分析

我們的調(diào)查主要涉及到學(xué)生選課的數(shù)量、動(dòng)機(jī)、投入的時(shí)間與精力以及課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面。

1.學(xué)生選課動(dòng)機(jī)和選課數(shù)量

學(xué)生選課的動(dòng)機(jī)和數(shù)量是反映高校人文課程教學(xué)狀況的一個(gè)重要方面，它一方面可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)，另一方面也能夠說明學(xué)校教學(xué)與管理工作的完善與否。

調(diào)查表明，人文課程的選課數(shù)量方面，總體狀況比較好。在805個(gè)調(diào)查對(duì)象之中，絕大部分的學(xué)生選修了人文課程，占學(xué)生總數(shù)的91.3%，其中選修了3門以上（含3門）的占56.5%；1門都沒選的學(xué)生極少，僅占學(xué)生總數(shù)的8.7%。

學(xué)生選修人文課的動(dòng)機(jī)，我們主要列出了可能的5種因素，具體情況見表1。

表1學(xué)生選修人文課程的原因選課原因自己的興趣希望進(jìn)一步完善自己學(xué)校對(duì)學(xué)分的要求教師的魅力吸引周圍同學(xué)的影響

人數(shù)51640038912864百分比（%）64.149.748.315.98.0從選修人文選修課的原因來看，學(xué)生自己的興趣、完善自身素質(zhì)的愿望排在了前兩位，可見大學(xué)生對(duì)人文課程還是有興趣的，對(duì)人文課程的重要性也有比較明確的認(rèn)識(shí)，所以在高校開設(shè)人文選修課是有一定必要性的。但另一方面，我們從上面的數(shù)據(jù)也可以看出，在影響學(xué)生選修人文課程的因素中，有兩個(gè)因素來自學(xué)校方面對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響，即學(xué)校對(duì)學(xué)分的要求和教師的魅力吸引等兩個(gè)因素。前者是強(qiáng)制性的力量在起作用，后者則是出于學(xué)生的自愿。但是選擇前者（學(xué)校對(duì)學(xué)分的要求）的有389人，占所有調(diào)查對(duì)象的48.3%，而選擇后者（教師魅力的吸引）的只占15.9%，這是一個(gè)值得我們深思的問題。

2.人文課程的教學(xué)內(nèi)容

關(guān)于學(xué)生對(duì)現(xiàn)行人文課程的教學(xué)內(nèi)容的評(píng)價(jià)，我們也進(jìn)行了調(diào)查。評(píng)價(jià)為“一般”的學(xué)生居多，感到“很滿意”與“比較滿意”的占32.5%，感覺“不太滿意”與“很不滿意”的占17.2%，其它44.7%的學(xué)生沒有特別明確的傾向而選擇了“一般”。①總的看來，這樣的評(píng)價(jià)不算太差，但是這種感受、評(píng)價(jià)與高校開設(shè)人文選修課的初衷與目標(biāo)還有很大的距離，畢竟我們不是只需要得到大部分學(xué)生一個(gè)“一般”的評(píng)價(jià)。所以在人文課程的教學(xué)內(nèi)容方面，必須有一個(gè)更大的進(jìn)步。

3.人文課程教師的素質(zhì)狀況

人文課程教師素質(zhì)方面，除未填的4.8%外，認(rèn)為教師素質(zhì)“很高”或“比較高”的學(xué)生占總體的39%，作出“較差”“很差”評(píng)價(jià)的學(xué)生占6.8%，其它49.2%的學(xué)生認(rèn)為教師素質(zhì)“一般”。當(dāng)問到“你對(duì)人文課程教師素質(zhì)的評(píng)價(jià)具體表現(xiàn)在什么方面”時(shí)，大部分學(xué)生的評(píng)價(jià)主要集中于“學(xué)術(shù)水平”和“教學(xué)方法”上。其中選擇“學(xué)術(shù)水平”的有45.0%，選擇“教學(xué)方法”的占27.7%，而教師的“道德情操”“人格魅力”則相對(duì)不太受學(xué)生關(guān)注，選擇的學(xué)生共有21.7%。這兩項(xiàng)內(nèi)容的調(diào)查結(jié)果有一個(gè)共同點(diǎn)，就是約三分之一的學(xué)生作出了較好的評(píng)價(jià)，如對(duì)教學(xué)內(nèi)容感到“很滿意”或“比較滿意”，認(rèn)為人文課程教師素質(zhì)“很高”或“較高”的調(diào)查對(duì)象的17.2%。而與此相對(duì)的評(píng)價(jià)，如對(duì)教學(xué)內(nèi)容感到“不太滿意”與“很不滿意”和認(rèn)為教師素質(zhì)“較差”“很差”的，則占較小的比例，僅為調(diào)查對(duì)象的6.8%。值得注意的是持中間態(tài)度的居多，即對(duì)教學(xué)的滿意度和對(duì)教師素質(zhì)程度的回答為“一般”的比例，分別為44.7%和49.2%。

4.人文課程的教學(xué)方法和考試方法關(guān)于學(xué)生對(duì)人文選修課的教學(xué)方法和考試方法方面的調(diào)查結(jié)果，見表2和表3。如表2、表3顯示，人文選修課教學(xué)方法并不都是傳統(tǒng)的“滿堂灌”模式，也有10.4%的人文課程采取討論為主或從問題出發(fā)的研究性教學(xué)方式，采取討論和講授相結(jié)合的教學(xué)方法的占24.2%的比例。但是，我們也可以看到，人文課程的主要教學(xué)方法還是以教師講授為主（59.3%），其它能夠更大程度地激發(fā)學(xué)生積極性的教學(xué)方法還沒有得到廣泛的采用。相對(duì)教學(xué)方法而言，人文課程的考試方法對(duì)傳統(tǒng)作出的變革要大得多。如表格所示，采用作論文或作課程論文與開卷考試方式相結(jié)合的占41.1%，純粹用開卷考試方式的占28.0%，采用傳統(tǒng)的閉卷考試方式的占24.6%。雖然在考試方式的這些變革中難免會(huì)有教師迎合學(xué)生愿望的現(xiàn)象，但這是走向多樣化考試方式的第一步。

表2人文選修課的教學(xué)方法

教學(xué)方法講授為主講授與討論結(jié)合從問題出發(fā)的研究性教學(xué)討論為主

表3人文選修課的考試方法考試方法課程論文或課程論文與開卷考試結(jié)合開卷考試閉卷考試

5.學(xué)生學(xué)習(xí)人文課程的收獲

如前所述，高校開設(shè)人文課程的初衷在于提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)、營造良好校園文化以及推動(dòng)整個(gè)大學(xué)素質(zhì)教育的進(jìn)程，其中最直接的目標(biāo)就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開拓學(xué)生的視野、訓(xùn)練學(xué)生的思維方式，并最終提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)。從實(shí)踐情況來看，學(xué)生學(xué)習(xí)人文課程的收獲便是實(shí)現(xiàn)這一直接目標(biāo)的程度的重要反映。

學(xué)生“學(xué)習(xí)人文課程的收獲”狀況如何？對(duì)這個(gè)問題的調(diào)查結(jié)果見表4。

表4學(xué)生學(xué)習(xí)人文課程的收獲

學(xué)習(xí)人文課程的收獲人數(shù)百分比（%）人數(shù)331225198百分比（%）41.128.024.6人數(shù)4771954638百分比（%）59.324.25.74.豐富了知識(shí)、開拓了視野提高了精神境界訓(xùn)練了思維方式?jīng)]有什么收獲激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣

51325521313411763.731.726.516.614.5從這一調(diào)查結(jié)果可以看出，學(xué)生學(xué)習(xí)人文選修課的收獲在于豐富知識(shí)與開拓視野、提高精神境界以及訓(xùn)練了思維方式。不過大部分學(xué)生的收獲主要是豐富了知識(shí)、開拓了視野，它占調(diào)查對(duì)象的63.7%。在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、訓(xùn)練思維方式以及提高精神境界方面學(xué)生受到的影響較小。從這個(gè)現(xiàn)狀看，人文課程的教學(xué)效果離預(yù)期的目標(biāo)還相距甚遠(yuǎn)。

6.與人文課程相關(guān)的兩個(gè)問題

關(guān)于大學(xué)文化素質(zhì)教育，我們還提出了兩個(gè)間接性的問題。第一個(gè)是“你能夠投入到人文課程學(xué)習(xí)上的時(shí)間與精力怎樣？”對(duì)這個(gè)問題，回答“很多”和“比較多”的只占15.5%，“比較少”和“很少”的約占40%，選擇“一般”的占42%。這個(gè)結(jié)果表明，相當(dāng)一部分學(xué)生由于課業(yè)負(fù)擔(dān)重和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)激烈等方面的壓力沒有余力學(xué)習(xí)人文課程，但同時(shí)也顯示有42%的學(xué)生在時(shí)間與精力上還大有潛力可挖。

第二個(gè)問題是非常值得注意的，當(dāng)問到“你感到有助于提高自身人文素質(zhì)最有效的途徑是什么”時(shí)，學(xué)生的回答見表5。我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)有助于提高自身人文素質(zhì)最有效的途徑看法不一。在6個(gè)選項(xiàng)中，課外閱讀排在了第一位，依次是參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和參加學(xué)術(shù)講座，而學(xué)習(xí)人文選修課則排在第五位。通過對(duì)學(xué)生的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)高校比較重視的人文選修課在提高學(xué)生的文化素質(zhì)方面并沒有產(chǎn)生我們預(yù)期的效果，而課外閱讀、參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等主要屬于學(xué)生自身行為的因素，卻占有重要地位。

表5對(duì)提高自身文化素質(zhì)最有效的途徑你認(rèn)為最有效的途徑課外閱讀參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)參加學(xué)術(shù)講座教師言傳身教學(xué)習(xí)人文選修課參加學(xué)校社團(tuán)活動(dòng)

人數(shù)307171103846156百分比（%）38.121.212.810.47.67.二、結(jié)論與建議

1.基本結(jié)論

從上面的種種調(diào)查結(jié)果看，高校開展的人文教育取得了初步的成績(jī)。大學(xué)生普遍認(rèn)為有必要開設(shè)人文課程，事實(shí)證明，選修的學(xué)生也比較多。最重要的是，學(xué)生的選課動(dòng)機(jī)比較積極，多是出于自身的興趣和完善自身的愿望。人文課程在教學(xué)方法與考試方式上，也邁出了一些改革的步伐，一些靈活而有利于發(fā)揮學(xué)生主體性的教學(xué)方法開始被運(yùn)用，考試方式也出現(xiàn)了多樣化的趨勢(shì)。相應(yīng)地，人文課程的教學(xué)也取得了一定的效果，大部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)人文課程豐富了知識(shí)、開拓了視野，也有部分學(xué)生感到精神境界有所提高，思維的方式也得到了一定的訓(xùn)練。

但是，目前所取得的這些成績(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。人文教育的根本目的在于提高學(xué)生精神境界、陶冶學(xué)生人格，幫助營造良好的大學(xué)氛圍，塑造崇高的大學(xué)精神。人文課程的教學(xué)是人文教育的一個(gè)主要途徑，但就其現(xiàn)實(shí)狀況來看，它與這一目標(biāo)還相距甚遠(yuǎn)，對(duì)以下很多問題我們不得不予以重視。

（1）高校沒有真正調(diào)動(dòng)學(xué)生選修人文課程的熱情。

目前高校雖然在人文課程的開設(shè)方面作了很多努力，學(xué)生選課的狀況比較理想。但是我們注意到，學(xué)生選修人文課程，除了因?yàn)樽陨砼d趣和素質(zhì)完善的需要外，首要的就是學(xué)校學(xué)分的要求。從高校方面來看，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生較大影響的因素屬于強(qiáng)制性的，這不能認(rèn)為是一種積極的因素。而真正能夠?qū)�學(xué)生產(chǎn)生長(zhǎng)期、深遠(yuǎn)而積極影響的因素（比如說教師的魅力、課程的吸引力等）發(fā)揮的作用卻比較小，與此緊密相連的由學(xué)生之間相互的感染影響也非常少。在這種情況下，要發(fā)揮人文課程本應(yīng)有的長(zhǎng)期而深遠(yuǎn)的影響作用是非常困難的。

（2）目前高校人文課程的教學(xué)效果還停留于較淺的層面，有待繼續(xù)深入。

調(diào)查結(jié)果表明，人文課程對(duì)學(xué)生的影響主要局限于知識(shí)層面，而精神境界的提高、思維方式的訓(xùn)練以及學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)這些較深遠(yuǎn)的影響力還發(fā)揮得不夠。

從我們調(diào)查的情況看，人文課教學(xué)效果不佳的原因主要在于以下幾個(gè)方面。

首先，高校教師素質(zhì)不能滿足人文課教學(xué)的要求。人文課程的目的主要不在于傳授知識(shí)，而在于提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和精神境界，這就要求教師本身在學(xué)術(shù)水平、道德情操和人格魅力等方面能夠作出表率。顯然，目前高校人文課教師的水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這種要求。

其次，缺乏彈性的教學(xué)管理制度也影響了人文課教學(xué)。很多學(xué)校有限選的制度，學(xué)生沒有足夠的自由，選課與學(xué)習(xí)的積極性受到挫傷。上課時(shí)間的安排不夠完善，導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常面臨人文課程與其它課程的沖突而放棄人文課程的選修。另外，人文課程的教學(xué)內(nèi)容不夠完善，甚至有學(xué)生反映，有些人文課程的教學(xué)內(nèi)容過于粗淺，有應(yīng)付之嫌，收這樣的教學(xué)內(nèi)容顯然不能收到很好的教學(xué)效果。

（3）努力提高學(xué)生文化素質(zhì)的有效途徑。調(diào)查結(jié)果表明，在我們列出的多種途徑中，課外閱讀被學(xué)生認(rèn)為是提高文化素質(zhì)最有效的途徑，參加社會(huì)實(shí)踐和學(xué)術(shù)講座居于其次，而人文課程的學(xué)習(xí)和教師言傳身教則被認(rèn)為是不太有效的途徑。這是值得注意的一個(gè)問題。雖然學(xué)生的這種判斷主要來源于自身即時(shí)的感受，可能會(huì)因?yàn)楹雎越逃�的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響而不可避免地存在短視性。但是學(xué)生的感受畢竟是一種事實(shí)，它不能不是我們選擇教育途徑時(shí)要考慮的重要因素。而且，什么是最有效的教育途徑需要長(zhǎng)期的實(shí)踐探索與檢驗(yàn)，我們不能從理論的研究出發(fā)而輕易地舍棄某一種途徑，更何況它來自于教育活動(dòng)的主體學(xué)生的切身感受。

這一調(diào)查結(jié)果也提醒我們深刻反思現(xiàn)在的人文教育的各種途徑，諸如開設(shè)人文課程（特別是那些規(guī)定所有學(xué)生必選的人文課程）、舉辦人文講座、開展課外活動(dòng)等。通過比較我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為提高自身文化素質(zhì)的有效途徑（如課外閱讀、社會(huì)實(shí)踐）和不太有效的途徑（如學(xué)習(xí)人文課程、教師影響）的最主要的區(qū)別在于：前者是學(xué)生主動(dòng)選擇而積極參與的活動(dòng)，時(shí)間、場(chǎng)所、組織形式等很多外在條件要求都比較低，學(xué)生的自主性可以得到極大的發(fā)揮；而后者主要是外在的施與，很多外在的因素是學(xué)生無法主動(dòng)選擇和調(diào)整的，所以主要是被動(dòng)地接受。這兩種情況下學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情程度、學(xué)習(xí)潛力的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的施展是完全不同的，獲得的效果也自然不同。

2.相關(guān)建議

針對(duì)以上種種現(xiàn)實(shí)問題，各個(gè)高校在實(shí)施人文教學(xué)中，應(yīng)該根據(jù)自身的情況，因地制宜地采取有效的措施。

（1）轉(zhuǎn)變思想觀念，理解人文教育真諦

一些傳統(tǒng)的人文課程并不一定就能導(dǎo)致與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展要求相一致的弘揚(yáng)人文精神的教育，弘揚(yáng)人文精神的教育還要?jiǎng)?chuàng)建一些新的課程以及開設(shè)這些課程體系的新的正確科學(xué)合理的指導(dǎo)思想。從根本上說，指導(dǎo)思想不僅應(yīng)該具有知道更新、改革課程體系，指導(dǎo)選擇、甄別課程內(nèi)容和方法的作用，而且還具有某種評(píng)鑒、分析和指導(dǎo)整個(gè)教育的更一般的作用。這種指導(dǎo)思想應(yīng)該明確人文教育的地位，即人文教育不僅使人能夠獲得人文知識(shí)，更能夠認(rèn)識(shí)人的本質(zhì)，建立價(jià)值體系塑造精神家園，使人得以安身立命。人文教育的這種作用，用中國哲學(xué)家的話講，是使人“安身立命”；用西方哲學(xué)家的話講，是對(duì)于人的“終極關(guān)懷”；在現(xiàn)代教育家看來，就是使人成為一個(gè)“完善的人”。這種指導(dǎo)思想還應(yīng)該尊重每個(gè)具體的人，應(yīng)該重視人的潛力，相信每個(gè)教育者也包括被教育者的潛力都是無限的。只有思想上深刻理解了人文教育，才能在實(shí)踐中較好地實(shí)施人文教育。

教育是多種因素相互作用的活動(dòng)，單是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)理解和重視人文教育是不夠的。高校領(lǐng)導(dǎo)的思想、理念必須被廣大工作在一線的教師們理解接受，才會(huì)形成上下互動(dòng)的良好氛圍與環(huán)境，成為塑造人格的強(qiáng)大力量，才能使人文教育在思想和行動(dòng)上達(dá)成一致，真正取得實(shí)際的效果。否則，人文教育可能只停留于一些口號(hào)而已，即使有所作為，也只會(huì)流于形式，無法深入。（2）采取有效措施，完善人文課程教學(xué)

鑒于高校文化素質(zhì)教育方面的教師素質(zhì)不高、教學(xué)管理制度缺乏彈性、教學(xué)內(nèi)容不夠完善等實(shí)際情況，在推進(jìn)大學(xué)素質(zhì)教育的過程中，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的工作。

首先，要切實(shí)提高人文課程教師的素質(zhì)。

德國教育家第斯多惠曾經(jīng)指出，正如沒有人能把自己不會(huì)的東西給予別人一樣，誰要是自己還沒有發(fā)展、培養(yǎng)和教育好，他就不能發(fā)展、培養(yǎng)和教育別人。在高校推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中，教師是首要的因素，從根本上說，素質(zhì)教育的途徑、方法和效果在很大程度上取決于教師。

人文課程培養(yǎng)學(xué)生對(duì)世界、對(duì)人生的理性認(rèn)識(shí)，這還不夠，還需要從情感上、意志上培養(yǎng)和熏陶學(xué)生，使他們有豐富的情感、充實(shí)的精神生活。這就要求人文課教師自身具備較高的文化素養(yǎng)和人格魅力。如果教師本身就缺乏人文底蘊(yùn)，沒有詩意，沒有激情，沒有崇高的境界，沒有精神的追求，就不可能豐富學(xué)生的心靈，提高學(xué)生的境界了。

其次，改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，建設(shè)“精品課程”。

人文課程要真正激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，必須著眼于教學(xué)質(zhì)量的提高，將人類科學(xué)文化的精髓古代的經(jīng)典的文化成果呈獻(xiàn)給學(xué)生，即建設(shè)“精品課程”來吸引學(xué)生，而不是依靠限選、必修等強(qiáng)制性的制度性措施把學(xué)生拉到課堂中來。同時(shí)在教學(xué)中努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)人文課的興趣，激發(fā)學(xué)生課余自我閱讀與學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。這樣，人文課程才能逐步達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

再次，要?jiǎng)?chuàng)造寬松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境和濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。

高校必須減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，以保證學(xué)生足夠的自我學(xué)習(xí)時(shí)間，教學(xué)管理制度應(yīng)該靈活而有彈性，讓學(xué)生能夠自己選擇感興趣的課程，自己決定學(xué)習(xí)的時(shí)間，從而滿足學(xué)生多方面的需要。

另外，在進(jìn)行人文教育的過程中，高校應(yīng)該努力營造濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，高度重視圖書館建設(shè)，開展各種促進(jìn)讀書的活動(dòng)，努力使學(xué)生在這種環(huán)境的熏陶下，養(yǎng)成良好的閱讀意識(shí)與習(xí)慣，不僅在短期內(nèi)提高自身素養(yǎng)，而且為終身的自我完善奠定良好的基礎(chǔ)。只有在這種良好的大環(huán)境中，學(xué)生把提高自身修養(yǎng)、完善自身素質(zhì)變成一種自覺的行為，人文教育才能從根本上影響學(xué)生，從而產(chǎn)生良好的效果。注釋：

①給出這三種評(píng)價(jià)的學(xué)生合計(jì)占94.4%，其它5.6%為漏填。由于篇幅所限，漏填部分不一一列舉。文章其它各處的百分比同此。

參考文獻(xiàn)：

［1］賈永堂.我國大學(xué)素質(zhì)教育的理論審視［D］.華中科技大學(xué)教科院資料室，201*.［2］李維武.大學(xué)人文教育的失落與復(fù)興［J］.高等教育研究，201*，（3）.

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提高大學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的幾點(diǎn)建議

孫亮

(北京化工大學(xué)高教研究所，北京100029)

摘要：本文在對(duì)相關(guān)的學(xué)習(xí)理論進(jìn)行仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合大學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，提出了提高大學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的四點(diǎn)建議：一、學(xué)生的情感不可忽視；二、要樹立正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；三、制定適宜的學(xué)習(xí)目標(biāo)；四、教師及時(shí)而有效的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生；學(xué)習(xí)；主動(dòng)性；建議中圖分類號(hào)：G40文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

SuggestionsforStrengtheningCollegeStudentsInitiativeforAcademicStudy

SunLiang

(BeijingUniversityofChemicalEngineering,Beijing100029)

Abstract:Withananalysisoftheoriesrelevanttoacademicstudyandcharacteristicsofcollegeeducation,thispaperoffersfourrecommendationsforstrengtheningcollegestudentsinitiativeforacademicstudy.Theyare1)payingdueattentiontostudentsemotions,2)settinguptherightmotiveforstudy,3)formulatingapropergoalforstudy,and4)providingtimelyandeffectiveguidance.

Keywords:collegestudent;academicstudy;initiative;suggestion

影響大學(xué)生學(xué)習(xí)效果的因素主要包括理性因素和非理性因素兩個(gè)方面。理性因素指學(xué)生在接受知識(shí)過程中整體的理性直觀和理性思維，非理性因素主要指學(xué)生的情感和意志。非理性因素不屬于學(xué)生的認(rèn)知能力，但是對(duì)于他們學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)生與停止，學(xué)習(xí)能力的發(fā)揮與抑制起重要的控制和調(diào)節(jié)作用。積極的情感和意志給學(xué)生的學(xué)習(xí)注入了生氣和活力，對(duì)學(xué)習(xí)是一種巨大的推動(dòng)力量，是學(xué)生為達(dá)到學(xué)習(xí)目的而克服困難和障礙的主觀條件。當(dāng)學(xué)生的非理性因素和學(xué)習(xí)活動(dòng)發(fā)生共鳴時(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受就會(huì)受到情感等因素的激化而激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效果，其外在表現(xiàn)就是學(xué)習(xí)主動(dòng)性。否則，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)只能是機(jī)械的、低效的。

古今中外很多著名的教育家都格外注重調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性�？鬃诱f：“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。”突出強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的主體作用。法國啟蒙教育家盧梭講：“形成一種獨(dú)立的學(xué)習(xí)方法，要比獲取知識(shí)更重要�！币舱f明了只有學(xué)習(xí)者以自己獨(dú)有的方式主動(dòng)、高效地投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中去，才能從根本上提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。馬克思主義強(qiáng)調(diào)非理性因素要受理性因素的制約，認(rèn)為人應(yīng)當(dāng)在理性因素的主導(dǎo)下發(fā)揮非理性因素的作用，這說明了大學(xué)生理性思維和學(xué)習(xí)主動(dòng)性之間的辨證關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和啟發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)性則是提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要途徑。本文擬對(duì)如何提高大學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性進(jìn)行粗略的探討。

一、學(xué)生的情感不可忽視

早期的行為主義心理學(xué)家，如巴甫洛夫、華生和斯金納等人僅僅局限于把學(xué)習(xí)看作為刺激反應(yīng)聯(lián)結(jié)的形成，他們由于研究對(duì)象的局限性根本沒有也不可能研究學(xué)習(xí)者的情感因素。隨著認(rèn)知主義心理學(xué)的發(fā)展，以布魯姆為代表的學(xué)者開始把學(xué)習(xí)者的情感作為研究的重要組成部分。布魯姆注意到當(dāng)人們提及學(xué)生認(rèn)知的復(fù)雜性時(shí)，常常把認(rèn)知與情感的相互作用作為學(xué)習(xí)過程的一個(gè)重要特征。他把學(xué)生的學(xué)習(xí)分為認(rèn)知、情感和動(dòng)作技能三個(gè)領(lǐng)域，并且十分重視學(xué)生的認(rèn)知與情感的相互作用。強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)分為這樣幾個(gè)方面，其本身帶有主觀任意性。事實(shí)上他們總是交織在一起的，即學(xué)生在認(rèn)知過程中始終都有個(gè)人情感成份，而情感目標(biāo)中也受到認(rèn)知水平的制約，有時(shí)兩者互為手段。在布魯姆看來，所謂情感動(dòng)機(jī)就是指“學(xué)生學(xué)習(xí)新的學(xué)習(xí)任務(wù)的動(dòng)機(jī)”。

大學(xué)生一般都已經(jīng)進(jìn)入青年時(shí)期，他們的世界觀、人生觀、價(jià)值觀都基本形成，對(duì)事物的認(rèn)知過程有自己獨(dú)特的方式。他們?cè)谛愿竦酿B(yǎng)成、興趣的培養(yǎng)等方面有很大的可塑性。特別是隨著我國高等教育不斷地進(jìn)行教育創(chuàng)新，探索復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，不但要使學(xué)生具備寬厚、堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，注重對(duì)他們進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，而且積極提倡培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性，體現(xiàn)出人才培養(yǎng)的多樣性。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)大學(xué)生進(jìn)行人文素質(zhì)教育，以強(qiáng)化他們的形象思維能力。在此條件下，大學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中將有更多的自我選擇的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性將在他們的發(fā)展中起重要作用。這就需要教師要更加注重學(xué)生的情感特征，充分了解他們的愛好與特長(zhǎng)，對(duì)他們進(jìn)行因材施教，注意并有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情感，能夠使他們?cè)趯W(xué)習(xí)上由被動(dòng)變主動(dòng)，樂觀地對(duì)待學(xué)習(xí)，增強(qiáng)對(duì)偶然失敗的承受能力。大學(xué)生們已經(jīng)具有一定的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，他們希望自己的能力得到社會(huì)的認(rèn)可，人格得到尊重。因此，我們?cè)谝�求學(xué)生尊重老師的同時(shí)，也需要教師充分地尊重學(xué)生的人格、思想，把他們看作自己的同事，給予他們充分的發(fā)揮自己潛能的空間，尊重他們的學(xué)習(xí)成果，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，使之成為精神上的強(qiáng)者。這種情感上的教與學(xué)生的學(xué)習(xí)具有強(qiáng)大的推動(dòng)作用。

筆者通過對(duì)于學(xué)習(xí)效果的分析表明，不少教師主觀地認(rèn)為只有少數(shù)學(xué)生能夠完全掌握教學(xué)的內(nèi)容，即少數(shù)學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀而多數(shù)學(xué)生成績(jī)一般或不及格是正常現(xiàn)象，其結(jié)果就會(huì)使相當(dāng)一部分學(xué)生認(rèn)為自己能力不夠，從而形成一定程度的心理障礙，喪失對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。相反，如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己所講授的知識(shí)樹立正確的認(rèn)識(shí)，并不斷引導(dǎo)他們摸索正確的學(xué)習(xí)方法，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，這樣學(xué)生將會(huì)在學(xué)習(xí)能力允許的范圍內(nèi)取得最佳的學(xué)習(xí)效果。

二、要樹立正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)的一種心理傾向。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的內(nèi)涵決定了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中努力的強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短。根據(jù)馬斯洛需要層次理論，需要是引發(fā)動(dòng)機(jī)的直接原因。大學(xué)生所處的層次應(yīng)該是追求自我實(shí)現(xiàn)、求知與審美，適應(yīng)社會(huì)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要而不斷完善自己。因此，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)大理想而引發(fā)的動(dòng)機(jī)是強(qiáng)烈的、持久的。以功利主義、利己主義為內(nèi)涵的動(dòng)機(jī)則是暫短的，一旦學(xué)習(xí)者的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)就會(huì)隨之消失。因此，當(dāng)代大學(xué)生要從社會(huì)需要的大局出發(fā)，正確認(rèn)識(shí)自身的社會(huì)價(jià)值，拋棄近期的、功利的觀念，有助于他們長(zhǎng)期的、堅(jiān)定的學(xué)習(xí)品質(zhì)的養(yǎng)成。

著名學(xué)習(xí)理論家奧蘇貝爾對(duì)學(xué)習(xí)者的成就動(dòng)機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，其中認(rèn)知驅(qū)力與自我增強(qiáng)驅(qū)力對(duì)大學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定的指導(dǎo)意義。認(rèn)知驅(qū)力是指學(xué)生渴望認(rèn)知理解和掌握知識(shí)、以及陳述和解決問題的傾向。它發(fā)端于學(xué)生的好奇、探究、操作、理解和應(yīng)付環(huán)境的心理傾向。這些心理傾向受成功學(xué)習(xí)的結(jié)果激發(fā)，又會(huì)受到家庭和社會(huì)的影響。這種認(rèn)知驅(qū)力最終會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)、計(jì)較名譽(yù)、擔(dān)心失敗等外部因素所削弱。因此，奧蘇貝爾認(rèn)為必須重視學(xué)生認(rèn)知和理解的價(jià)值，而不應(yīng)把實(shí)際利益作為首要目標(biāo)。其中動(dòng)機(jī)變量對(duì)記憶的影響，一般是以有選擇地抑制和再現(xiàn)為中介來影響信息保持的，因此，動(dòng)機(jī)變量只影響特定信息的提取。引發(fā)學(xué)生認(rèn)知學(xué)習(xí)最好的辦法是讓新的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間具有一定的差距。自我增強(qiáng)驅(qū)力是指要求憑自己的才能和成就獲得相應(yīng)社會(huì)地位的愿望，大學(xué)生正處于這個(gè)心理發(fā)展階段，他們希望通過大學(xué)學(xué)習(xí)而出人頭地，這種驅(qū)力直接影響其學(xué)業(yè)成績(jī)、未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯等。對(duì)自我增強(qiáng)、社會(huì)地位的追求和希望憑成就獲得褒獎(jiǎng)以及對(duì)職業(yè)的遠(yuǎn)大抱負(fù)，歷來被認(rèn)為是個(gè)性成熟的標(biāo)志。因此除鼓勵(lì)學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)外，還必須從個(gè)性成熟的角度來培養(yǎng)學(xué)生的自我增強(qiáng)動(dòng)機(jī)。由于大學(xué)生有時(shí)擔(dān)心學(xué)業(yè)失敗而失去自己的地位和自尊，會(huì)產(chǎn)生一種焦慮感。這種焦慮如果沖破一定的閾限，學(xué)生有可能形成不切實(shí)際的學(xué)業(yè)動(dòng)機(jī)、職業(yè)抱負(fù)和功利主義心理。一旦遭到失敗，自我增強(qiáng)驅(qū)力會(huì)自動(dòng)消失。由于大學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜性，正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)在學(xué)生的信息加工過程中，能夠保證他們對(duì)信息選擇的針對(duì)性和加工信息的主動(dòng)性，從而使學(xué)習(xí)效率得到提高。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)度，取決于學(xué)習(xí)成功的概率或誘因。就成功的概率而言，學(xué)習(xí)成功率非常高或非常低都會(huì)減弱學(xué)生的動(dòng)機(jī)。

三、制定適宜的學(xué)習(xí)目標(biāo)

走進(jìn)大學(xué)殿堂的大學(xué)生不再盲無目的地學(xué)習(xí)，他們能夠深刻地意識(shí)到知識(shí)在“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”中的重要作用。為此，他們總會(huì)根據(jù)自己的興趣，制定出許多不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。事實(shí)卻是有的目標(biāo)根本不可能實(shí)現(xiàn)，這其中既有意志不堅(jiān)定這一主觀原因，也有學(xué)習(xí)目標(biāo)過高這一客觀原因。

20世紀(jì)五十年代興起的信息加工理論為心理學(xué)家分析和推斷心理過程提供了一個(gè)重要的工具。該理論認(rèn)為“人類加工信息的能量是有限的”，即學(xué)習(xí)者在某一時(shí)刻只能把焦點(diǎn)集中在某種特定的刺激上，同時(shí)也必然會(huì)拒絕其它刺激，而短時(shí)記憶與長(zhǎng)時(shí)記憶的差別就在于能量的不同�；�于這一觀點(diǎn)，大學(xué)生雖然具備了很高的處理信息的能力，但是大學(xué)課業(yè)繁重是客觀現(xiàn)實(shí)。如果學(xué)生制定的目標(biāo)與自己處理信息的能力不相符合，那么大量的信息也只能在大腦中做短時(shí)間的感覺登記后便匆匆消失。信息加工的過程分為感覺登記、短時(shí)記憶與長(zhǎng)時(shí)記憶三個(gè)階段。心理學(xué)家羅德本特認(rèn)為人在每一個(gè)時(shí)刻只能加工一定數(shù)量的信息。另外，為了防止過多的信息進(jìn)入能量通道，只有被過濾后的信息才被加工。能夠進(jìn)入短時(shí)記憶的信息只是學(xué)習(xí)者接受刺激中的一部分而已，而要使這些信息進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)記憶還要經(jīng)過幾次短時(shí)記憶的信息的有效提取。為此，大學(xué)生只有制定相對(duì)于自己學(xué)習(xí)能力相符的學(xué)習(xí)目標(biāo)，才能保證有更多的有效信息經(jīng)過反復(fù)提取而進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)記憶。如果學(xué)生接受的刺激過多而超過自身處理信息的能力，反而會(huì)使最終進(jìn)入能量通道的信息量減少，其外在表現(xiàn)就是事倍功半。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中的“最近發(fā)展區(qū)”即指學(xué)習(xí)者現(xiàn)有水平與經(jīng)過努力可達(dá)到的水平之間的差距，為大學(xué)生合理確立自身的學(xué)習(xí)目標(biāo)提供了理論基礎(chǔ)�！敖�(jīng)過努力可達(dá)到的水平”應(yīng)該就是學(xué)生的科學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這個(gè)發(fā)展區(qū)對(duì)不同的學(xué)生是不同的。例如，在高等數(shù)學(xué)中對(duì)“積分”概念的理解，假定學(xué)生甲經(jīng)過努力后能夠達(dá)到熟練應(yīng)用的程度，學(xué)生乙不但能熟練運(yùn)用，還能深入理解積分的幾何意義，如果要求學(xué)生甲達(dá)到學(xué)生乙的水平，顯然超出了他能力所及。目標(biāo)過高會(huì)使學(xué)生選擇信息的強(qiáng)度與難度加大，使之出現(xiàn)力不從心的現(xiàn)象，不但不會(huì)提高他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣，反而會(huì)在很大程度上打擊他們繼續(xù)努力學(xué)習(xí)的積極性。因此，大學(xué)生絕對(duì)不要盲目地指定自己學(xué)習(xí)目標(biāo)，而是要通過與教師進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，在教師的指導(dǎo)下制定目標(biāo)，同時(shí)要隨自己能力的不斷提高而不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)目標(biāo)。

四、教師及時(shí)而有效的指導(dǎo)

教師對(duì)學(xué)生的有效指導(dǎo)是建立在對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)充分了解的基礎(chǔ)上的，大學(xué)生對(duì)信息的選擇往往帶有很強(qiáng)的感情色彩，他們?cè)谟洃浤撤N信息時(shí)是受一定動(dòng)機(jī)驅(qū)使的。要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，教師應(yīng)該把充足的時(shí)間留給學(xué)生，鼓勵(lì)他們按照自己的思路主動(dòng)去構(gòu)建知識(shí)體系，教師

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