工程技术类通识课程的教学设计

陈琳 朱永爱 刘冬冬 马建民 赵仕俊

摘要：本文从“石油仪器技术”课程的特点出发，分析教学过程中面临的具体问题，结合工程技术类通识教育课程的教学目标，探讨了本课程教学模式的设计思路和方法，具体包括课程内容体系的顶层设计和基于互动合作环节的课内外活动设计。通过对本课程的深入分析和具体设计，得到了具有一般性的教学模式，目的在于为同类型课程的构建提供可借鉴的思路。

关键词：工程技术类；通识教育；交叉学科；石油仪器；教学设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）32-0093-02

一、引言

复旦大学吴晓明在“哲学教学专题研讨会”上提出，我国大学通识教育的目标主要定位于三个方面：一是“通识”，打破学科壁垒，实现知识的融会贯通；二是“博雅”，在专业培养之外更要注重培育人的性情、兴趣和趣味；三是“全人”，实现人格的健康发展与人的全面发展。相应地，中国石油大学（华东）将通识教育选修课程设置为人文科学、社会科学、体育健康、自然科学和工程技术四大类，分别计入人文素质教育学分和科学素质教育学分，鼓励学生通过合理设置选修，促进自身知识拓展、精神成长、素质提高和全面发展。

“石油仪器技术”是我中心开设的一门工程技术类通识教育选修课程，主要面向自动化、检测技术、机电工程、石油工程和计算机应用专业但不仅限于这些专业的本科学生。课程的内容包括学习石油仪器的测量原理、测量方法和测试系统的构成，让学生掌握油气藏勘探开发中典型物理参数的测量方法和石油仪器的工作原理，具备根据油气藏勘探开发中具体测试对象、测试要求、测试环境选择测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力，为后续课程的学习，从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论与技术基础。

“石油仪器技术”是典型的交叉学科课程，涉及多学科、多种类的先修课程，要求学生对相关知识有足够的储备，对专业知识和学科前沿进展有足够的了解。由于本课程同时是面向全校学生开设的公共选修课和面向部分专业开设的限选课，课程本身的专业性、交叉学科知识的广度和深度都为跨专业教学带来了矛盾和难题。

本文从“石油仪器技术”课程的特点出发，分析教学过程中面临的具体问题，结合工程技术类通识教育课程的教学目标，探讨了本课程教学模式的设计思路和方法，目的在于为同类型课程的构建提供可借鉴的思路。

二、“石油仪器技术”课程特点及面临的问题

“石油仪器技术”建立在多门学科专业知识交叉融合的基础上，具体包括测试理论与测试技术、误差理论与数据处理技术、现代传感技术及系统、故障诊断与信号分析和处理、系统工程以及石油天然气工业涉及的多门专业知识。从知识体系的构成来看，“石油仪器技术”具备通识教育的典型特征。该课程建设初始主要是面向自动化、检测技术、机电工程、石油工程和计算机应用专业等相关专业学生，这类学生具备仪器仪表技术所需的基础知识。但是由于该课程目前归属为通识教育课程，选修该课程的学生结构复杂，既有上述专业的学生，还包括一定比例的文科类专业，包括英语专业、国贸专业等。这就为教学设计带来了复杂的、互相影响的问题：（1）部分学生缺乏基础知识，造成学生理解程度迥异，课程进度难以调和；学生上课精力不集中，缺乏积极性和主动性；（2）学生专业复杂，造成人际交往、协作学习的疏离分裂，不利于理论和实践教学的展开；（3）考核方式不能普遍适用，很难根据学生学习目标不同，达到客观合理的考核效果；（4）课程建设的理念和方案没有根据学生结构做出调整，缺乏适应性，需要做出调整修改，以适应课程的性质和目标。

工程实践教育是“石油仪器技术”课程建设的重要方面。课程中的传感器参数设计选择、测试系统的设计搭建、获取信号的处理分析等都需要学生亲自动手参与工程实践，并通过分析过程中的问题，培养分析问题、解决问题的能力，培养创新意识和团队协作意识。工程实践课程实践性很强，不同于一般的课程，它需要一定的空间环境、教学仪器设备以及师生共同参与才能完成，教学资源应是全方位、多层次、立体化的教学资源。要以教材和课件为基础，仪器设备等硬件组成的大工程环境为保证，课程网站等网络环境作为课程的延伸和必要的支撑。但是由于实验条件的缺乏，学生自身条件的迥异，“石油仪器技术”课程实践的具体实施过程也存在困难：（1）只能依据现有条件取材，以仪器生产车间参观和小型油层物理实验为主，实践环节被分成零散的单元，在具体实施过程中目标偏向单一，手段缺乏创新，各个环节彼此独立，缺乏统一的协调和管理，不利于系统地培养学生实践能力和创新能力。随着实验条件的建设和逐步完善，课程的实践环节需要重新组织设计。（2）由于学生专业基础不同，对知识的吸收范围和程度存在明显差异，造成在实践环节动手能力的差异，部分学生参与度不高，以及团队内协作困难等问题。

三、“石油仪器技术”课程的教学设计

根据对“石油仪器技术”课程现状的分析，目前存在的主要问题是由于课程专业性和通识教育课程性质的矛盾，导致学生的专业结构存在差异，带来了课堂效率、团队协作效果、实践环节、考核方式、课程建设各方面的问题。针对这些情况，我们的课程理念可以归纳为“博学广识、融会贯通、因人而异、因材施教”。重视学生的专业差异，将教会学生具体知识，转变为帮助学生吸收需要的知识，形成自己的知识体系，开阔学生的视野，扩展就业的方向，促进学生的工程实践和创新能力，使学生的综合素质得到提升。

（一）课程和实践环节设计

（1）重视课程知识体系的顶层设计。根据“石油仪器技术”课程的知识结构，建立知识模块、适应学生差异的知识层次、各知识模块的教学方法、实践活动形式的对应关系。（2）将实践环节穿插于课程之中，避免理论学习与实践环节相脱离。实验环节包括多种形式：石油仪器实体设备及生产加工过程参观讲解、原理验证性实验、设计性实验、综合性实验以及根据自愿原则选拔部分学生参与小型项目的研究工作及各种相关的学科竞赛。

（二）穿插互动合作环节的课内外活动设计

对该课程课内外活动进行了设计，重点突出运用多种教学平台及教学实践方式，促进师生、生生互动，激发学生自主学习的热情和潜力。（1）在开学阶段主要通过社交网络提前发布各种课程信息，并发布调查问卷。调查问卷主要围绕两个目的展开：①调查学生倾向的学习目标、学习方式、课堂习惯、考核方式等，为制定教学公约提供素材；②调查学生的社交行为喜好、专业知识结构等，为划分学习小组提供依据。（2）将教学或实践分为六个关键环节：①教师创建课程的导入情境；②提出与生活相关或与学生已掌握知识紧密联系的有趣的新问题；③师生分享相关的文献资料、网络资源；④小组讨论或协作实践；⑤展示成果；⑥点评和反思环节。[3]（3）教师和学生通过社交网络的提问答疑等互动环节要贯穿于学习中，教师在这一过程中要及時掌握学生的学习进度和心理状况，并在下面的环节及时做出调整。（4）在期末教师提供该学期的总结、提炼的要点及本学期学生的学习成果，供学生下载学习，并可增加学生互评的环节。

四、结语

综合性大学中基于学科融合的工程技术类通识教育占有较大比例。本文分析了“石油仪器技术”课程的特色和教学中遇到的具体问题，对“石油仪器技术”课程的教学模式进行了设计，探讨了相应的教学方法，期望为同类型课程的教学提供一定的借鉴。

参考文献：

[1]王广禄.通识教育是高等教育改革方向[N].中国社会科学报，2015，（6）：11.

[2]余胜泉，杨晓娟，何克抗.基于建构主义的教学设计模式[J].电化教育研究，2000，（12）：7-13.

[3]中国石油大学（华东）教务处.中国石油大学（华东）通识教育选修课程设置一览[Z].2015.