實驗教學示范中心對非本專業學生開放模式研究

段輝平 宋洪海 王嘉宜

摘? 要 以材料科學與工程實驗教學示范中心為例，通過問卷調查方式研究國家級實驗教學示范中心向非材料專業學生開放的對象、途徑和模式。結果表明，開放對象應以低年級學生為主，開設公選課程是重要途徑，開放模式應根據學生的專業屬性不同而有所不同。

關鍵詞 材料科學與工程;實驗教學示范中心;教學資源;通識教育

中圖分類號：G482? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）20-0014-03

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

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

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

0? 前言

國家級實驗教學示范中心的主要功能包括兩項：一是以先進的教學理念、教學方法、教學手段創新實驗教學模式，培養綜合性高素質人才，形成具有示范作用的、可推廣的實驗教學模式;二是以具有共享特征的教學資源，為社會提供高水平的教學資源支撐。各示范中心在服務于承建專業的人才培養方面都發揮了重要的支撐作用，形成一些具有示范作用、可推廣的實驗教學模式，但在為社會提供高水平的教學資源支撐等方面還存在較大差距[1]。

實驗教學示范中心對外開放共享的模式很多，不少研究者對此進行了一些研究[2-3]。從開放范圍來看，大致可分為兩種模式。一是對行業或局部地區開放，如清華大學、北京科技大學等幾所高校的材料科學與工程國家級實驗教學示范中心，通過舉辦全國大學生金相大賽[4]、北京市大學生3D打印大賽[5]等來實現教育資源對高等教育和北京地區的開放共享。這種開放模式需要一定的人力、物力和財力來支持，對于大部分示范中心來說具有一定的難度。二是對承建學院以外的非本專業學生開放共享，如廈門大學通過開設“趣味陶瓷工藝品制備實驗”材料通識教育課程[6]，吸引了本校大量非材料類的學生，實現對專業以外學生開放的目的。對于這種開放模式，所有的示范中心都具備這樣的能力，但遺憾的是，調查發現實現這種開放模式的示范中心也不是很多。這有教師人手缺乏、制度缺失等原因，但更重要的原因是對本專業以外的學生需求不甚了解，無法有針對性地選擇合適的開放途徑和方法，導致中心的開放共享水平不高。

本文基于北京航空航天大學材料科學與工程國家級實驗教學示范中心的教學資源，以本校非材料類學生為調查對象，采用調查問卷的方式了解學生的學習需求，以期為中心設計開放課程、確定開放途徑提供依據。

1? 調查結果及分析

1.1? 總體情況

共有來自不同學院的415名學生參加本次調研，以大一、大二學生為主，占比分別為34%、46%;大三、大四學生較少，占比分別為16%、4%。從學生所在學科屬性來看，工科學生占85%，理科學生占5%，文科學生占10%。在全部調研對象中，40%的學生表示對材料學科知識感興趣，50%的學生無所謂，10%的學生不感興趣;讓人意外的是居然有83%的學生希望學習材料學科基礎知識。可見，絕大部分學生希望接受材料學科的通識教育，這為示范中心開設通識性教育課程提供了學生基礎。從接受材料學科通識教育的類型來看，42%的學生希望學習材料基礎知識，39%的學生選擇學習材料基礎實驗，只有20%的學生選擇了材料測試方法。

圖1顯示了學生希望學習的材料科學通識課程情況。其中45%的學生希望學習貴金屬及珠寶鑒定課程，24%的學生對電子顯微鏡的原理與操作感興趣，這表明學生對實用性較強的知識和高科技產品更有興趣。圖2顯示了學生對開放途徑的選擇，前三位分別為“開設公選實驗課程”“開放實驗室”和“組織參觀”，占比分別為39%、28%和19%。

1.2? 學科屬性的影響

在415名學生中，來自工科學院的學生有354名，來自理科學院的學生有20人，來自文科學院的學生有41人。

表1顯示了學生的學科屬性對材料學科興趣的影響。文科學生對材料學科不感興趣的學生比例最大，達到37%;工科學生次之，為7%;而理科學生感興趣的學生占比最高，達85%。有意思的是，在“是否希望接受材料學科通識教育”的選項中，工科、理科、文科學生選擇“希望”的比例分別達到86%、90%、56%，遠高于表1中感興趣的比例，略低于選擇“感興趣”和“一般”兩者之和，可見表1中絕大部分興趣一般的學生也希望接受材料學科通識教育。

表2為學生學科屬性對選擇材料學科通識課程類型的影響。讓人意外的是文科學生對材料學科基礎實驗感興趣的占比最高，達到46%，表明了文科學生對提升動手能力的渴求;理科學生對材料學科基礎知識更感興趣，凸顯了理科學生對基礎理論的偏愛;所有學科的學生對材料測試方法的興趣都最低，這可能與學生對該課程不甚了解有關。

表3顯示了學生學科屬性對選擇材料學科基礎實驗類型的影響。與預計非常吻合，文科學生對貴金屬及珠寶鑒定表現出極大的興趣，占比高達74%;工科學生也對這門課程興致很高，42%的學生希望學習這門課程;但讓人意外的是理科學生，只有五分之一的學生對這門課程感興趣，他們更希望學習材料學科基礎知識，55%的學生選擇了“材料熱處理及其組織和性能檢測”。

表4列出學生學科屬性對選擇中心開放途徑的影響。所有學科屬性的學生都認為開設公選實驗課程是最佳途徑，尤其以文科學生比例最大，達到51%;排在第二位的開放途徑與學生的學科屬性相關，約29%的文科學生希望參觀實驗室，而對于理工科學生，排第二位的途徑為開放實驗室，學生占比分別為31%和20%。可見，對于不同學科屬性的學生來說，開設公選實驗課程都是最佳開放途徑，而開放實驗室是對理工科學生開放的重要途徑，組織參觀進行認知性教育則是對文科學生開放的重要途徑。

1.3? 年級差別

由于參與問卷調研的四年級學生較少，在討論年級差別時不再考慮四年級學生。表5顯示了學生年級對材料學科興趣的影響，不感興趣的比例隨著年級的升高而增大，感興趣的比例逐漸減小。可見，中心開放的對象應以低年級學生為重點。令人吃驚的是，雖然三個年級的學生選擇“感興趣”的比例均低于50%，但在“是否希望接受材料學科通識教育”的選項中，一、二、三年級學生選擇“希望”的比例分別達到92%、83%、66%，遠大于表5中感興趣的比例。可見，無論年級如何，絕大部分學生均希望接受材料學科通識教育，但這種比例隨年級升高而減小，二、三年級之間存在明顯的差別，因此，中心開放的對象應以低年級學生為重點。

表6顯示了學生年級對選擇材料學科通識課程類型的影響。總的來說，學生更希望學習材料學科的基礎知識，包括基本理論和基礎實驗，而學習材料測試方法的意愿最低。對于同一類型的通識課程，不同年級的學生表現出來的興趣區別不大。

表7顯示了學生年級對選擇材料學科基礎實驗的影響。很有意思的是隨著年級的增加，對“貴金屬及珠寶鑒定”這門課程的興趣越高。所有學生對“光學顯微鏡的使用及金相組織觀察”這門課的興趣最低，而這門實驗課程卻正好是材料學科最基本的實驗之一。相反，學生對材料基礎知識和電子顯微鏡等高精尖設備更感興趣，而這些高精尖設備的使用屬于材料測試方法的教學內容。這與表6有些矛盾，說明非材料學科的學生對于材料學科的了解非常欠缺，因此，對這些學生進行材料學科的通識教育顯得尤為迫切和必要。

表8顯示了學生年級對選擇中心開放途徑的影響。年級越高，希望開設公選實驗課程和組織參觀的比例越大;而開放實驗室的比例正好相反，隨著年級升高而比例減小;而組織培訓和組織競賽的比例都較小。因此，開放的途徑應該把重點放在開設公選實驗課程、開放實驗室和組織參觀等幾個方面，并且對不同年級的學生應選擇不同的開放模式。

2? 調查結論

本文基于北京航空航天大學材料科學與工程國家級實驗教學示范中心的教學資源與條件，以學校的非材料專業學生為調查對象，通過問卷調查方式研究了示范中心向非材料專業學生開放的對象、途徑和模式。結果表明，絕大部分學生都有接受材料學科通識教育的意愿，示范中心的開放模式應根據學生所在的年級和學科有所不同，具體結論如下。

1）絕大部分學生對材料學科基礎知識感興趣，超過83%的學生希望學習材料學科基礎知識，約80%的學生對材料學科基礎實驗感興趣，這為示范中心的開放奠定了人員基礎。

2）不同年級的學生對中心開放的興趣不同，低年級學生對中心開放具有較高的期望，因此，中心開放的對象應以低年級的學生為主。

3）開設公選實驗課程、開放實驗室和組織參觀是示范中心的主要開放途徑，但開放途徑、方法應根據學生學科屬性的不同有所區別。其中，開設公選實驗課程是適合于所有學科學生的最佳方式，開放實驗室適合于理工科學生，而組織參觀則更適合于文科學生。■

參考文獻

[1]錢輝，高東鋒，葉民.國家級實驗教學示范中心的可持續發展狀況與問題探析[J].高等工程教育研究，2019（3）：76-80.

[2]楊麗萍，盧媛，陳翠紅，等.南開大學大型精密儀器開放管理探索[J].實驗技術與管理，2017，34（7）：255-256，261.

[3]欒雅靜，蘇征，徐哲龍.國家級實驗教學示范中心開放式教學模式的探索[J].實驗室科學，2020，23（5）：114-115，119.

[4]中國體視學與圖像分析編輯部.2012年12月首屆全國大學生金相技能大賽在北京科技大學舉行[J].中國體視學與圖像分析，2012，17（4）：409.

[5]北京市三校聯合3D打印大賽舉行[EB/OL].https：//www.mse.tsinghua.edu.cn/info/1062/1475.htm.

[6]周花，劉興軍，任磊，等.建設面向全校開放的材料科學與工程實驗教學平臺[J].中國現代教育裝備，2017（3）：59-62.