清华有门课
上课地点遍布全校
授课教师超过百人
“考勤表”+“盖章”
是它独特的课程打卡方式
选了这门课
90多个实验室任你挑选
甚至可以体验
“多个老师围着一个学生上课”的专属课堂
文科生可以上手操作
日常难以接触的工科实验
每天和数字公式打交道的理科生
有机会亲手烧制属于自己的陶器
还有同学通过这门课
重新选择了自己的专业志向
……
这门课，就是
至今已有16年历史
面向全校本科生开设
整合清华各领域科研资源
让学生用一门课的时间
打开多个专业领域的大门的
实 验 室 科 研 探 究
“上课就像开盲盒”
“这几乎是梦幻般的体验：每次上课都像是开盲盒一般，穿梭于不同的系馆大楼，流连于不同的学术圣地。”这是致理书院李锐同学在2022年秋季学期“实验室科研探究”结课日志写下的话。在他看来，这门课程就像是一次“寻宝之旅”：“过程充满乐趣，结束时满载而归。”
这不是李锐独有的课程体验，而是几乎每一个上过这门课的同学都会发出的感概。“实验室科研探究”的人气也是常年居高不下，最多的时候，一学年能有来自全校不同专业的3300多名同学同时选课。
这门课何以有这样的魅力？
这不得不提到“实验室科研探究”所特有的教学单元和科研资源的加持。自2007年春季学期开课以来，“实验室科研探究”下设教学单元已扩充至120多个，涉及31个院系的90余个实验室，整合了全校理、工、人文、社科和艺术等学科科研资源。
在课程选择上，“实验室科研探究”也给予同学们充分的自由度。不仅设有4个独立课号，允许同时选修；每个课号下，同学可选择8个自己感兴趣的教学单元进行参与——意味着每个同学可以参与32个不同的教学单元；如果学有余力，同学们也可以申请到其他教学单元参观学习，开启更多“盲盒”。
实验室科研探究课考勤表正反面
*上课时，同学们需要带上探究课考勤表，由单元授课教师在考勤表上盖章作为记录。课程结束后，同学们需要提交记录学习感受和思考的单元日志，最终完成课程认证。
“实验室就是课堂；上课就在现场；选择面广、满足兴趣和真正参与跨学科实践探究，是同学对本课程最满意的三点。”课程总负责人、清华大学基础工业训练中心副教授汤彬介绍道，“这门课将清华的科研优势转化为本科教学优势，让同学们享受到扑面而来的全校科研资源，极大地便利了同学们去探索不同专业领域。”
精益求精，只为更好的课程体验
90多个实验室，120多个教学单元，1个教学单元要开放8个上课时段，涉及到百余位老师和千余位选课同学的规划和安排……面对如此复杂的课程协调管理，“实验室科研探究”却依旧实现了不同专业、不同年级的大批量学生高度个性化的选课需求，与横跨不同时段、不同院系众多科研实验室分布式教学资源的有序匹配。
这门课为什么能？
精益求精，正是“实验室科研探究”以实际行动给出的最为真诚的答案。
物理系教师顾晨讲授的“演示实验的趣味性与物理性”单元，因其“有趣有料、启发性强”而广受同学好评。早在2007年“实验室科研探究”课初创时，顾晨便开设了“高温超导磁悬浮”单元；2020年，他重返探究课并接过“演示实验的趣味性与物理性”单元的授课任务，算是探究课的“老熟人”。
虽然人是“老面孔”，但课程内容总是“新面孔”。每个学期，顾晨都会结合近年科技热点或者社会重大事件对课程内容进行调整更新，并尝试利用物理演示实验解释相关事物和现象背后的物理原因。
利用云室观察宇宙射线和身边的辐射
2022年，“量子纠缠”获诺贝尔物理学奖，顾晨决定将其作为教学点之一。但在此之前，他也并不熟悉这一领域。为讲好这节课，顾晨找到相关方向博士生探讨超过10小时，几乎看完了诺奖公布后所有大咖的科普讲座，并对知乎、B站等平台中的相关内容进行全面梳理。最后，结合学校实验物理教学中心开发的量子纠缠仿真实验，顾晨实现了在5分钟内对量子纠缠基础概念和当年诺奖贡献最精髓部分的高度凝练式讲授。从课后作业反馈来看，很多同学通过这堂课可以初步建立量子纠缠的概念，这也让顾晨十分欣慰。
“还有学生受到启发后，结合所学专业深入挖掘实验。”顾晨回忆道，“在我担任‘磁悬浮’单元教师期间，就有两位同学在听了我的课后，选择来我们实验室读研究生。上学期还有美术学院学生课后专程来实验室拍摄克拉尼板实验，这是一种可以通过声音激励出特定图案的实验，是‘物理学与美’结合的具体实践。”除了知识传授，顾晨希望能够点燃学生对物理学科的兴趣、从身边事物发现底层物理规律的意识，调动起学生对未知事物的好奇心和探索欲，这或许是课程在知识之外能够带来的更深远的影响。
疫情期间顾晨精心筹备网课
官菁菁是2023年春季新加入“实验室科研探究”的美术学院教师，负责“传统手工覆帘造纸工艺与体验”教学单元。为顺利开课，官菁菁一遍遍地试讲，反复确认理论学习、抄纸技术观摩、实操和装裱等步骤的时间比重，几乎可以一分不差地精准把握课堂环节；她还独创吸尘器吸水法加快烘干速度，成功在90分钟的课堂内，让学生既能系统了解手工造纸的理论知识，又能完整体验造纸过程。
为实现教学单元的独特性，官菁菁还将美学、环保和设计理念融入讲解，带领同学们以校园内时令落花落叶和展览剩余的鲜花等作为材料，制作校园风貌花草纸，拉近了课堂与生活的距离。就连装裱用的画框也是经过精心选择，以期提高作品完成度，提升同学们的体验感和作品的美感。
官菁菁希望借助课程优势，把传统手工造纸的文化和技艺进行传播，为学生提供与传统文化、古代科技相互碰撞，形成深刻体验并进一步激发创作灵感、提升审美雅趣的机会。从学生的日志反馈中，她也很高兴地看到了大家的收获：“同学们通过课程感受到了手工纸的温度，认识到纸是由植物生命换化的过程，通过手工造纸仿佛穿越时空与传统文化交融。大家表现出的对片纸的珍视，对作品的热爱都让我十分感动。”
同学们在制作校园风貌花草纸
即使某个上课时段只有一个学生选课，老师们也会认真准备。电子工程系2019级本科生安夏在“复杂混合物的震动光谱法探究”单元，曾拥有过一次“一对一VIP式”上课体验：“老师直接来到我的身边，手把手教我操作实验仪器，我们俩像朋友讨论一样完成了单元学习。课堂氛围相当好，我真的很想再体验一次！”
除了每一位授课教师对课程精益求精的打磨，“实验室科研探究”的成功开展，也离不开课程负责团队的默默付出。
实验室分布地点广泛，同学们常会迷路，为此团队专门制作《探究课课程地图》，由助教在清华地图的基础上手动标注各上课地点；每次开课时段，至少会有一位助教专门值班“秒回”课程微信群消息，及时处理千余位选课同学可能出现的如上课迷路、实验仪器故障、临时调课等突发情况；课程组织团队还制作了8000余字的《实验室科研探究教学手册》，分为学生版和教师版，从课程形式、组织方式、常见问题、线上线下融合教学等方面做出细致介绍与回应；此外，还有8万余字的教师版《教学单元信息》和7万余字的学生版《教学单元信息》，详细介绍每个教学单元的内容和形式……根据开课情况和师生反馈，相关课程材料每个学期都会进行更新。
地图上详细标注了各实验室位置
“汤彬老师经常和助教们强调，一定要细致入微、未雨绸缪，提前做好一切可能的准备。”已经担任了4年“实验室科研探究”助教的电机系2019级博士生谭理国说道，“每一条反馈，课程团队都会认真考虑，并结合实际情况对课程进行优化调整，让这门课更切实地回应同学们的需求。大家需求得到满足的时候，便是我们最有成就感的时刻。”
课程负责团队合影
“跨专业、跨学科、跨系统”
“‘实验室科研探究’是我读本科期间印象最深的课程。这门课能够让你快速了解学校里各个院系有趣的实验室和里面的仪器设备……借着一堂课的机会，和不同院系的老师聊一聊科研工作的内容，亲自看一看仪器和样品，是非常难得的机会。”人文学院2012级本科生任思腾在攻读完博士学位后、回忆起清华十年求学经历时仍对这门课记忆犹新。
为不同专业背景的学生打开一扇通往清华实验室的“窗”，搭建出学科交叉、文理工融通的一座“桥梁”，营造出跨学科通识教学环境，正是“实验室科研探究”课程团队的期待。
“我们会要求每一位授课教师充分考虑不同年级、不同专业背景同学的理解能力和学习基础差异，免去同学们‘听不懂’的担忧，让大家真正按自己的兴趣和需求选择实验室。”在汤彬看来，探究课与以往其他课程的差异之一，正在于“尝试降低低年级同学接触科研的门槛，同时促进跨专业、跨学科、跨系统的宽思维的训练”。
“同时，探究课提供的是一片大批量、多样化培养人才的土壤。”汤彬始终坚持探究课要面向全体同学，“我希望所有同学都有机会接触到这门课，从这片土壤中获得扎根和成长的机会，挖掘自己的潜力。”
课程平台的开放性，也极大提高了教学链的附加值，链接起SRT项目、学生赛事等创新培养环节。探微书院倪苗同学便是在选修“揭开人工智能的神秘面纱——深度学习小试牛刀”单元后，了解到清华基础工业训练中心所提供的平台资源与库资源，这对他参与的SRT项目中实验图像智能处理部分产生了直接帮助。在以往课程中的“仿生手”单元，先后有机械系、车辆学院、精仪系和美术学院4个系25名同学继续依托实验室开展SRT、科技竞赛等活动，其中多名同学均在校内外各类赛事中表现突出。
授课时，教师往往从亲身研究经历中提炼方法论，以自身对学术研究的热情去影响学生，也十分乐意与同学们分享自己科研体悟和人生经验。探究课的成功开展，也证明了科研和教学并不矛盾，科研资源能够有效地转化为优质教学资源，充分体现“教书育人是教师的第一学术责任”的涵义。
课程的学生日志汇总中，一位2006级的本科生曾写道：“很多年后，我也许会忘记这堂课讲了什么具体内容，但我永远不会忘记老师在课堂上潜移默化教给我的品质：找到你喜欢的事业，为之奋斗，充满激情地生活。”
正如走过16年岁月
“实验室科研探究”的教学单元和课程内容
不断在更新改变
但对课程精益求精的态度
对教书育人的初心执着
对学生探索热情的激发培养
始终是这门课不变的期望与追求
