通用技术实验教学示范中心探索的策略分析

　通用技术是立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。自2010年以来，随着通用技术课程在全国所有省、市及自治区普通高中的推行，社会及学校对基础扎实、综合素质高和具有创新能力的复合型通用技术专业人才的需求不断扩大。根据教育部的实验教学示范中心建设目标，通过借鉴新疆内外高校实验教学示范中心的成功建设经验，我校结合自身专业及学科建设情况，创建了以“服务地方经济与社会发展”为宗旨，具有民族特色的通用技术实验室，并发展成为新疆自治区级通用技术实验教学示范中心（以下简称“实验中心”）。通过这几年的探索，中心在实验室环境建设与实验教学体系等多方面进行了实践，取得了显著成效。
　　一、实验中心环境建设
　　1.实验中心基本情况
　　实验中心于2009年10月按照通用技术课程配备标准建立了通用技术实验室，于2010年5月获批自治区级通用技术实验教学示范中心。目前实验中心总面积达3200 m2，设备总值达299万元，经过多渠道的各项科技创新教学活动的开展，已形成了具有良好发展趋势的通用技术实验教学平台。目前实验中心已被中国青少年发展服务中心、全国“青少年走进科学世界”科普活动指导委员会办公室，授予全国青少年科技创新教育示范基地。
　　实验中心在原有专业实验室基础上，依据技术教育的培养目标，结合通用技术专业本体知识的培养需要，与区内外专家反复论证中心配置方案，通过整合现有资源，前期投资40余万元的力度下，建立了12个基础实验室。在中央支持地方高校实验室建设项目中，又获批110万元的项目经费，因此通用技术方向和信息技术方向的实验室，得到了进一步整合与完善，现有8个通用技术专业实验室，分别是技术探究实践室、金工实践室1、金工实践室2、木工实践室、机器人设计实践室、电子控制实践室、摄影与摄像实验室、计算机辅助设计与影视后期编辑实验室，目前可以满足通用技术方向人才培养和通用技术师资培训的需要，已基本具备较为完善的硬件条件。中心对我院师范类和理工科本专科专业学生实施通用技术实验课教学，采用传统的实验教学和开放式教学共存的模式，开设的实验项目达300多个。
　　2.实验中心管理体制
　　实验中心在“昌吉学院实验室开放管理办法”的基础上，采取实验室主任、实验任课教师和专业学生（勤工俭学岗）三级管理方式。实验中心在课余时间向实验班级开放，有学生专职负责开放管理工作。实验设备的准备、管理维护、卫生与安全等工作由任课教师和专业学生完成，实验室主任主要负责监督、检查和验收等工作。中心基本上建成了开放式的实验教学和管理平台，在不同程度上实现了实验教学时间、内容和空间的开放，大大推动了实验室各类资源的共享共用，形成了良好、高效的运行机制。
　　3.实验中心团队建设
　　实验中心教师是一支知识、学历结构合理，教学、科研经验丰富，爱岗敬业、开拓进取、具有创新精神的团队。总人数有27人（专职人员 21人，兼职（管理）人员6人），其中教授4人；副教授、高级实验师8 人；讲师、实验师12人；其他3人。具有在读博士学位实验教师1人；硕士学位10人。多数教师都是理论、实验学和科研一肩挑，有丰富的理论教学、实验教学经验和科研积累。实验中心采取引进与培养相并重、专任与聘用相结合的方针，加强了实验队伍的建设，如聘任通用技术课标组组长、南京师范大学“技术教育研究所”博导顾建军教授、国家级通用技术课题组核心成员、高级培训师刘海林老师及新疆通用技术课题专家等。近几年学院组织实验中心教师30多人次分别进行了学历进修、外出访学、培训与交流学习等活动。
　　二、实验中心体系构建
　　1.实验中心教学体系
　　实验中心坚持以学生为本，以教学质量为生命线，以创新教育为核心，以训练基本动手能力，培养综合技术素养为指导思想；树立了“强化实践能力，提高创新意识，培养技术素养”的实验教学理念。为了实现“培养学生实践能力、创新精神和技术素养相融合”的人才培养目标，根据通用技术课程特点，打破模块内容条块分割的局面，对实验课程进行重组与融合，突出实验的基础性、综合性和创新性特征，科学设置实验项目；并以开发地方特色资源为载体，依托通用技术实验教学平台，全面培养学生综合解决问题的实践能力和创新精神。形成了“层次化、模块化、多学科交叉融合”科学系统的实验教学体系，这种由简单到复杂、由基础到提高的方式，充分凸显了实验项目的层次化、模块化特点；各模块知识的内在联系及交叉融合，充分体现了实验项目的通用性和综合性特征；它可以使学生获得循序渐进、触类旁通、举一反三的综合性技术素养。
　　2.实验中心教学内容
　　通用技术各模块内容涉及不同学科的专业知识，相互之间既有差异性，又有共通性。实验中心依据“立足本地资源，服务地方经济”的原则，以“培养学生实践能力、创新精神和技术素养相融合”为培养目标，以开发地方特色资源为载体，以教师科研成果、学生科技创新项目成果转化为依托，对实验项目进行全方面、深层次的开发、重组与优化，共有基础实验、综合（设计）实验、科技创新实验3个层次。内容安排上，低年级侧重基础训练，高年级侧重专业技能训练和提高，循序渐进、层次分明，基本实现实验内容技能化、多元化、个性化的改革目标。[1]
　　基础实验，包括基本技能培训和理论验证性内容，重点培养学生基本知识与技能的掌握和应用，实验比例一般不超过 50%；综合（设计）实验，要求教师提供实验项目名称和任务要求，学生通过阅读文献或资料，提出设计思路，自拟实验方案，最终完成实验内容，重点培养学生创新设计能力和综合应用能力，实验比例一般不少于40%；科技创新实验，以课外科技创新与实践为重点内容，要求在教师引导下，学生自主选择并设计实验研究内容、实施实验研究过程、分析实验研究数据、总结实验研究结果，以培养学生实践创新能力和创新意识，实验比例应达到10%左右。实验的考核采用操作、演示、项目设计、答辩及作品等方式。
　3.实验中心资源开发
　　通用技术课程资源匮乏是制约课程开设和实施的一个重要因素，为了改变这一现状，充分发挥中心教学引领和服务作用，中心成员一直致力于课程资源的开发和应用研究。实验中心在科学继承原有实验内容，淡化通用技术各模块学科边界的基础上，多样化发展本土特色实验教学资源。突出学生为主体，培养学生的创新意识和创新能力，体现“立足本地资源，服务地方经济”的原则，是实验中心建设的特色。
　　（1）本土化教材
　　本土化教材的建设是实验教学改革的核心。为了建设符合地方特色实验项目的教材，满足通用技术师资培训需求，提高实验教学水平，中心成员发挥集体智慧，编写了《金工技能训练手册》和《木工技能训练手册》，并针对新疆通用技术专用教室工具和设备配备情况编写了《工具设备使用手册》，目前中心正集中力量编写教材《高中技术课程课标分析与教材教法研究》，并计划近期内出版。
　　本实验系列教材的特色是：以实验和实践项目为线索，把有关的知识点融合到实验和实践的每个步骤中，强调理论与实验操作的紧密结合[2]、以及学科之间的交叉融合；继承和发展了通用技术实验课程的核心内容，重视本土元素的应用，注重学生创新能力的培养。通过在通用技术实验教学和各级培训中不断应用，其内容得到了逐步的修改与完善。自编教材不仅满足了实验教学的需要，而且填补了大学通用技术课程教材的空白。今后中心将根据通用技术实验课程的教学体系，逐步完成系列实验教学参考书的编写与出版工作。
　　（2）特色演示教具
　　结合新疆地域特色，开发和制作系列具有地域技术特色的教学演示教具，如：葡萄干晾房模型、坎儿井模型、蒙古包模型、清真寺模型、民族乐器模型、昌吉飞马转盘模型等，这些演示教具的开发既锻炼了师生的实践能力，又丰富了现有通用技术教具，弥补了新疆通用技术本土资源的空白。
　　（3）演示教学片
　　目前自治区各普通高中通用技术专用教室都配备了车床、钻铣床等大型技术加工设备，但设备台数相对较少且课时有限，为此中心成员组织学生对大型技术加工设备进行了演示教学片的制作，现已制作完成了《车床使用教学片》和《钻铣床使用教学片》，使用效果良好。
　　（4）典型多媒体课件
　　中心成员充分利用多媒体技术手段来辅助教学，现已编撰通用技术必修课程的全套教案及教学课件，如典型多媒体课件《走进技术世界》、《认识常用工具》、《机械制图》、《技术设计套件的教学应用》等，既满足了日常实验教学的需要，又拓展了通用技术实验教学的资源。
　　（5）科技文化宣传资源
　　为了更好地向各专业师生及社会等普及科技文化知识，充分发挥实验中心的辐射作用，中心成员及专业学生制作了中国技术名家、外国技术名家、中国古代科技、中国现代工程、现代高新技术五个版块的科技宣传板28块；为通用技术专用教室设计了技术文化展板及工具设备安全使用守则；既达到了良好的宣传效果，又锻炼了学生的实践技能。
　　4.实验中心教学方法
　　在实验教学中，我们努力做到3个结合：实验教学与地方发展有机结合，以统一人才培养目标；实验教学与科学研究有机结合，以更新实验教学内容；校内外实验与实训基地有机结合，以拓展实验教学空间。
　　（1）采用多种教学方法和手段
　　为了培养学生的实践和创新能力，实验教学通常采用项目教学法、任务驱动法、小组协作和自主探究等方法，并应用本土化教材、特色演示教具、演示教学片、典型多媒体课件等多种现代化教学手段，以直观实验内容，充分调动学生的学习兴趣，加深对各种知识与技能的理解与掌握。
　　（2）统一衡量标准，科学制定实验项目
　　人才培养整体以服务地方经济发展为主要任务，并用企业家的眼光审视人才培养质量，用社会和用人单位的标准衡量办学水平，这就是质量标准和教学改革的源头活水。[3]实验项目的选择与开发方面，通过在与用人单位沟通与交流，以及大量实践调研的基础上，减少基础验证性实验，增设综合设计性实验，并注重科研成果、科技创新活动及竞赛产品在教学中的应用，以启迪学生的科学思维和创新意识。
　　（3）转化科研成果，丰富实验内容
　　在实验项目开发环节，融入教师的科研成果，以进一步加强学生实践创新能力的培养，形成一种开放、流动、合作、研究的良好氛围。采取以教学为中心，科研与教学有机结合的方式。即通过科研实验项目和学生毕业论文的设计，促进教师科研成果的转化，从而带动和加强综合性、设计性、创新性实验的建设 。[4]
　　（4）创建实践、实习基地，培养创新精神
　　竞赛是引领大学生点燃创新激情的旗帜，能够推动创新人才培养。示范中心把组织大学生参与学校、省和国家的各类竞赛和课外科技活动作为培养学生创新精神和创新能力的一个重要渠道。教学为载体，设计系列实践展示活动，如木工作品展示、金工作品展示、电子制作展示、计算机艺术设计作品展示、摄影作品展示、影视作品展演、机器人设计展演、车模设计展演、航模设计展演、课程论文宣讲、教学设计与教学技能展示等。组织学生策划并参与自治区大中专院校科技文化艺术节、昌吉市科技文化艺术节、昌吉学院科技文化节、物理系科技节活动等。
　　另外，通过建立实习基地来增强通用技术方向毕业生的岗位适应能力。现已成立12所实习基地，乌鲁木齐市7所、昌吉州4所、库尔勒1所，平均每年可以满足40人左右的实习需求，通过对实习生的不断跟踪指导，一直保持着良性循环的实习效果。
　三、实验中心教学成效
　　1.实验中心建设及示范辐射成果
　　在近两年的探索和实践中，实验中心做了许多开创性的工作，取得 了一系列成果：2009年10月，获批全国青少年科技创新示范基地。2010年4月，建立昌吉州技术教育培训基地。2010年6月，我院通用技术实验教学示范中心被评为自治区级实验教学示范中心。2010年6月，我院成为国家级教师继续教育培训基地。2010年7月，培养首届教育技术学（通用技术方向）本科毕业生，经跟踪调查，我们培养的通用技术方向学生大部分在一线从事并能够很好地胜任通用技术课程教学。2010年至2011年圆满了完成新疆昌吉州14所、巴州地区12所、全疆地方与兵团系统等共500多名普通高中通用技术教师课程标准及设备使用的培训任务；另外，实验中心成员组织参与了多项通用技术课程相关活动，产生了较好的社会影响，如参与昌吉州普通高中通用技术装备选型及招标工作、参与昌吉州普通高中通用技术专用教室验收检查工作、与昌吉州教育局联合组织了第一届昌吉州通用技术教学研讨会、昌吉州第一届通用技术教师技能大赛、应邀参加了自治区教科所组织的全疆通用技术教学研讨会等，产生了广泛的影响力和辐射效应。
　　2.实验中心教学研究成果
　　实验中心通过不断培养提高实验教师、实验技术人员的教科研素质和实验教学水平，形成了丰硕的教学研究成果。近年来中心成员主持和承担各类教研、科研项目21项，其中国家级4项，自治区级7项，地州级1项，校级9项。发表论文58篇，其中被SCI收录2篇，EI收录2篇，核心期刊7篇。制作课程资源讲座光盘5种，自编演示实验教学讲义4本。获得各项表彰奖励37项，获得自制教具专利2项。另外，学生在第二届亚洲机器人锦标赛中国区选拔赛VEX机器人工程挑战赛项目大学组比赛中荣获银奖2项，最佳科技奖1项，最佳结构奖1项，最佳未来奖1项等。实践证明，实验中心充分锻炼和展现了学生的实践和创新能力，提升了学生的就业竞争能力。
　　四、结束语
　　通过新疆自治区及昌吉州各级领导的大力支持和中心成员的不懈努力，实验中心在实验室环境、实验教学体系等；通过继续开发、研究、制作系列具有民俗特色的通用技术实验教学教具以及高中通用技术课程地方教材的编写等，使实验教学改革不断深化，实验教学质量不断提高，实验中心建设不断完善。
　　参考文献：
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　　[4]张玉平，田冰雪.研究型大学科研促进实验教学的实践探索[J].实验室研究与探索，2010，（6）：120-122.
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　　[6]王景明，朱美英，卢志红.加强实验教学示范中心建设培养创新型人才[J].实验技术与管理， 2012，（3）：120-122.
　　[7]张文兰，佀新学，李喆.多层次综合化实验教学体系促进数字传媒技术实践创新人才培养的研究与实践[J].电化教育研究，2011，（4）：96-100，105.