实验室可以探究

代序

前言

第一部分 教育研究

1.1 行动研究

1.1.1 课程设立的背景

1.1.2 课程的内容和目标

1.1.3 课程选课情况分析

1.1.4 课程的教学效果

1.1.5 课程的创新点

1.2 模式研究

1.2.1 以融通的课程铺垫课程的融通，提高教学过程的培养质量

1.2.2 从探究课程学会探究学习，提高学生的学习质量

1.2.3 用协同的管理实现管理协同，提高教学管理水平

1.2.4 用复杂性科学研究复杂的教育过程，稳步提高课程质量

1.2.5 形成课程的风格

1.2.6 以追求卓越的精神培育精品课程，建成全面教育试验区

1.3 机理研究

1.3.1 分析基本矛盾，设定目标和途径

1.3.2 借重系统科学，设计课程结构

1.3.3 聚集资源要素，提升课程内涵

1.3.4 认识自主主体，培植内在动力

1.3.5 注重整合融通，优化培养过程

1.3.6 鼓励因材求教，充实因材施教

1.3.7 启发文化自觉，实现人的全面发展

1.4 文化学研究

1.4.1 课程的文化定位

1.4.2 课程的文化品质

1.4.3 课程的文化功能

1.4.4 且思且行，行胜于言

第二部分 课程内容

2.1 课程结构

2.2 教学单元图景（部分）

2.3 教学单元内容简介（目前部分）

2.4 教学单元方法论提炼——在科研案例中提炼方法论的参考提纲

2.5 探究学习模式的网络环境

2.5.1 学习共同体的理念

2.5.2 学习共同体的合作探究学习设计

第三部分 比较借鉴

3.1 学校层面

3.1.1 哈佛大学的通识教育：不断演进的进程

3.1.2 麻省理工学院（MIT）的通识教育：均衡的知识结构

3.1.3 牛津大学的通识教育：联合学科的综合性课群

3.1.4 柏林洪堡大学的通识教育：在科研中实施

3.2 产业层面

3.3 理论层面

3.3.1 建构主义知识观

3.3.2 建构主义的学习观

3.3.3 建构主义的教学原则

3.3.4 建构主义教学模式

3.4 认识与反思

第四部分 教学案例

案例1 太阳能利用中的材料科学

案例2 虚拟仪器技术概述

案例3 微焦点X射线成像

案例4 常压气体放电等离子体与公共健康

案例5 液液萃取技术的发展及应用

案例6 从原理到技术——以水污染控制微生物学原理与技术为例

案例7 机器人技术与欠驱动拟人机器人手

案例8 先进材料力学性能试验与表征概述

案例9 河流模型实验与数字仿真

案例10 地下工程的物理模拟试验技术及其在超大型地下洞室群研究中的应用

案例11 利用电子动量谱学方法进行分子轨道成像

案例12 计算技术简介

案例13 嵌入式微处理器技术的概述

……

第五部分 效果调研

本书呈现给大家的是清华大学的一项教育教学改革实践成果，是北京市教育教学研究重点课题“基于广泛科研资源的探究课程新模式”的主要成果之一。本教育教学改革实践通过组织实验室科研探究课程，盘活科研积累，扩展教学资源，使学生取得基于广泛科研资源和人文资源的工程文化体验，铺垫基础教学、专业教学和各项创新培养措施，实现通识基础上的宽口径教育的培养目标和厚基础、宽口径、强实践、重创新的教学理念。本书分教育研究、课程内容、比较借鉴、教学案例和效果调研5个部分。全面展示了这项教学改革的思路、做法和效果。以帮助学生和教师更好地把握课程改革的脉络，共同将课程实践变成教育教学改革的一个试验区，把改革推向深入。本书可供参与课程学习的学生作为教科书，也可供关心教育教学改革的大学领导和广大教育工作者借鉴参考。本书精选的20个教学案例还是介绍工程方面科学研究前沿成果的科学普及读本，可供广大工程人员和科学爱好者阅读。