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第一部分 教育研究1

1.1行动研究1

1.1.1课程设立的背景1

1.1.2课程的内容和目标2

1.1.3课程选课情况分析3

1.1.4课程的教学效果5

1.1.5课程的创新点5

1.2模式研究6

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6

1.2.2从探究课程学会探究学习，提高学生的学习质量7

1.2.3用协同的管理实现管理协同，提高教学管理水平7

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9

1.2.5形成课程的风格10

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11

1.3机理研究11

1.3.1分析基本矛盾，设定目标和途径11

1.3.2借重系统科学，设计课程结构12

1.3.3聚集资源要素，提升课程内涵12

1.3.4认识自主主体，培植内在动力13

1.3.5注重整合融通，优化培养过程14

1.3.6鼓励因材求教，充实因材施教14

1.3.7启发文化自觉，实现人的全面发展14

1.4文化学研究15

1.4.1课程的文化定位15

1.4.2课程的文化品质16

1.4.3课程的文化功能18

1.4.4且思且行，行胜于言19

第二部分 课程内容21

2.1课程结构21

2.2教学单元图景（部分）27

2.3教学单元内容简介（目前部分）35

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61

2.5探究学习模式的网络环境63

2.5.1学习共同体的理念64

2.5.2学习共同体的合作探究学习设计64

第三部分 比较借鉴69

3.1学校层面69

3.1.1哈佛大学的通识教育：不断演进的进程70

3.1.2麻省理工学院（MIT）的通识教育：均衡的知识结构72

3.1.3牛津大学的通识教育：联合学科的综合性课群76

3.1.4柏林洪堡大学的通识教育：在科研中实施77

3.2产业层面78

3.3理论层面83

3.3.1建构主义知识观83

3.3.2建构主义的学习观85

3.3.3建构主义的教学原则86

3.3.4建构主义教学模式86

3.4认识与反思89

第四部分 教学案例92

案例1太阳能利用中的材料科学93

案例2虚拟仪器技术概述100

案例3微焦点X射线成像115

案例4常压气体放电等离子体与公共健康125

案例5液液萃取技术的发展及应用139

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146

案例7机器人技术与欠驱动拟人机器人手155

案例8先进材料力学性能试验与表征概述169

案例9河流模型实验与数字仿真183

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198

案例11利用电子动量谱学方法进行分子轨道成像208

案例12计算技术简介215

案例13嵌入式微处理器技术的概述225

案例14仿真科学与技术238

案例15首饰艺术248

案例16电力电子技术与能源发展概述261

案例17全球财经信息服务商——彭博公司案例研究273

案例18企业资源规划应用理论与技术概论282

案例19演示实验的物理性与趣味性289

案例20大学理想的反思（讲座单元）——纽曼大学理想与清华20世纪20—40年代教育理念的一点比较301

第五部分 效果调研313

5.1学生眼里的“实验室科研探究”313

5.1.1学生的收获和体会313

5.1.2学生教育研究文章326

5.2老师眼里的“实验室科研探究”338