中国教育

　　清华大学  傅水根

　　清华大学的“实验室科研探究”课程（简称“探究课程”）自2007年春季学期开设以来，由于学校领导和有关职能部门的重视，经过清华大学基础工业训练中心（简称“训练中心”）集体的努力，于2008年建设成为清华大学的校级精品课程，并于2009年跻身于国家级精品课程行列。本文的着力点在于将“探究课程”中的第13教学单元“数控旋转电加工机床的研制与激光雕刻”的教学内容，由知识与技术层面逐渐扩展到科学方法论的层面，对课程教学内涵的深化改革进行了有益的探索。

　　一、“探究课程”的基本情况

　　“探究课程”由卢达溶教授主持。在校教务处、实验室设备处和训练中心的大力支持下，充分整合清华大学各院系丰厚的科研资源和高水平的实验教学平台，以及包括院士和国家级教学名师在内的优秀师资队伍，建成了一个跨学科、跨系统和跨专业的教学单元库师资库。这个教学单元库的库量由2007年的50多个教学单元逐渐发展到目前拥有98个单元和6个高水平讲座的资源库，涉及清华大学38个院系的科研和教学资源。训练中心也由开出1个教学单元逐渐扩展到13个。该课程可根据学生的愿望，通过校园网络，挑选其中的8个单元，形成1个学分。虽然每个单元只有2学时，但必须保证其中三分之一以上的时间在实验室。有不少教学单元的教学过程就在实验室进行。学生每完成一个教学单元，需要提交一份学习日志。因此，每完成一个学分，学生共需要写出8个学习日志。选课的学生由前3年的每年1000多名发展到2010年每学期超过1000名。选课学生数量的不断增加，不仅说明学生对这门课程的喜爱程度，也反映出该课程内涵与质量所特具的魅力。

　　二、“数控旋转电加工机床的研制及激光加工”教学单元

　　笔者任教的第13单元是训练中心开出的第一个教学单元。该单元由两部分内容组成：第一部分，是其中的核心部分。从笔者在英国伯明翰大学研制数控旋转电加工机床和小直径聚晶金刚石麻花钻头开始，到回国后申请到国家自然科学基金，最终完成数控旋转电加工机床研制、聚晶金刚石放电加工机理研究以及小直径聚晶金刚石麻花钻头的研制工作，这是一个目标非常明确和具有国际水平的研究项目，具有十分完整的研究过程。因此，该单元主要介绍该项目的国际研究背景、主要技术难点和技术路线，完成研究过程中所涉及的矛盾和困难，以及项目最后取得的成果等。第二部分是组织学生到特种加工实验室。在现场先介绍数控旋转电加工机床的结构、工作原理及取得的研究成果，接着介绍激光雕刻机的工作原理和结构，进行激光雕刻演示。如果时间比较充裕，学生可利用课内时间，自己设计和编程，在激光雕刻机上加工出自己喜爱的作品。