應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思考*

鐘家富劉 麗何志偉

(商丘工學(xué)院河南 商丘476000)

*商丘工學(xué)院教育教學(xué)改革研究項目重點課題“大學(xué)物理實驗教學(xué)體系的改革研究與實踐”，項目編號：2012XJGLX01

摘 要：主要從應(yīng)用型本科院校的教學(xué)實踐出發(fā)，探討大學(xué)物理實驗教學(xué)如何適應(yīng)應(yīng)用型培養(yǎng)的要求，通過對大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析，提出了大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的幾點設(shè)想.

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科大學(xué)物理實驗教學(xué)改革

收稿日期：(2014-11-09)

作者簡介：鐘家富(1980-)，男，碩士，講師，主要從事工科大學(xué)物理及實驗教學(xué)與研究.

根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》和《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃(2014-2020年)》精神，按照《河南省教育廳關(guān)于啟動第二批本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展試點工作的通知》(教發(fā)規(guī)〔2014〕620號)的要求，近年升本的普通本科高校積極響應(yīng)號召，根據(jù)本校整體轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，盡快適應(yīng)地方經(jīng)濟及社會發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的應(yīng)用型人才，制定了相應(yīng)的轉(zhuǎn)型規(guī)劃[1].上述文件明確指出應(yīng)用型本科教育兼具高等教育和職業(yè)教育的雙重特點，而以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向的職業(yè)教育特點決定了應(yīng)用型本科教育在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面與普通高等教育是有差別的.

大學(xué)物理實驗課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中具有非常重要的作用，是對大學(xué)生進行實踐教育的重要手段，而現(xiàn)行的大學(xué)物理實驗教學(xué)具有明顯的普通本科教學(xué)“壓縮版”的特點.為適應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的新形勢，盡快轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，作為大學(xué)物理實驗課教師，必須積極探索大學(xué)物理實驗課的教學(xué)改革.

1大學(xué)物理實驗教學(xué)的重要性和改革的必要性

大學(xué)物理實驗是我校土木工程、機械工程、信息工程等工程技術(shù)課程的重要基礎(chǔ)，在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面起著十分重要的作用.充分發(fā)揮工科大學(xué)物理實驗課程的作用，就是要加強物理及物理實驗課程的應(yīng)用性，就是要理論聯(lián)系實際，充分挖掘物理原理、物理方法在工程、生產(chǎn)實踐和日常生活中物理的應(yīng)用實例.要讓學(xué)生從身邊取材、設(shè)計實驗、演示物理效應(yīng)、展現(xiàn)物理現(xiàn)象，以增強學(xué)生對物理實驗學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和動手能力[2].

當(dāng)前工科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容基本上是從學(xué)科教育的基礎(chǔ)上演變而來的，本著精簡夠用的原則對普通本科教育的大學(xué)物理實驗課程的內(nèi)容進行精簡和壓縮，雖然在教學(xué)實踐中取得了一定的效果，但還是存在種種問題，沒有真正有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力.在國務(wù)院文件明確指出加快職業(yè)教育、普通本科高校轉(zhuǎn)型的背景下，迫切需要結(jié)合應(yīng)用型本科教育的特點對大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)進行重新思考與改革.

2大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題及對策思考

2.1課程設(shè)置不完善 不具有專業(yè)針對性

從大學(xué)物理實驗所涉及的內(nèi)容來看，涉及到力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)及原子物理學(xué)等，幾乎涵蓋了物理學(xué)專業(yè)的所有內(nèi)容.目前各工科院校大學(xué)物理實驗的教學(xué)內(nèi)容主要還停留在以驗證性實驗為主，綜合性、設(shè)計性實驗所占比例較少，實驗項目和內(nèi)容比較陳舊，且各專業(yè)學(xué)生所做實驗內(nèi)容基本一致，沒有從專業(yè)方面進行設(shè)置，根本不能激發(fā)和調(diào)動學(xué)生主動參與實驗的熱情，更無法達到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標.

應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實驗的教學(xué)應(yīng)打破傳統(tǒng)的按課程開設(shè)實驗的格局，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方向開設(shè)必修和選修兩類實驗項目，對實驗項目進行針對性的分類，同時增設(shè)專業(yè)綜合性、自主設(shè)計性及科研創(chuàng)新性實驗內(nèi)容.如土木工程專業(yè)應(yīng)開設(shè)“金屬楊氏模量的測量”、“光敏電阻特性實驗”、“不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定”等，而機械制造與自動化專業(yè)應(yīng)開設(shè)“PN結(jié)正向壓降溫度特性實驗”、“單量程三用電表的改裝與校準”、“扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量”等實驗項目，這樣根據(jù)專業(yè)不同而設(shè)置相關(guān)實驗，對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)及今后的實際應(yīng)用有很大的益處，同時也能調(diào)動學(xué)生動手實踐的積極性和主動性.

2.2教學(xué)方法單一 學(xué)生只是簡單的模仿驗證

目前，大學(xué)物理實驗的教學(xué)方法和手段較為落后，基本上是在實驗前教師對實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容及實驗的操作步驟進行詳細講解，然后進行示范操作.這樣學(xué)生按照教師的講解及示范過程一步步做實驗，根本難以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，同時也沒有留給學(xué)生思考、創(chuàng)新的機會，學(xué)生只是簡單地模仿、驗證，與應(yīng)用型人才的目標背道而馳，不可能培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力.因此，要探索一種以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)、學(xué)生自主完成實驗的教學(xué)模式.物理實驗課中，教師應(yīng)簡單地講解一下實驗要求、實驗原理及注意事項，大量的時間留給學(xué)生自主安排，由學(xué)生自己組成的實驗小組安排分解工作，鍛煉他們的團隊協(xié)作能力.然后學(xué)生自己搜集資料，根據(jù)教材實驗步驟及實驗設(shè)備操作說明書獨立進行實驗，同時引導(dǎo)各實驗小組進行交流學(xué)習(xí)，這樣不僅鍛煉了學(xué)生的搜集資料、動手實踐的能力，同時還培養(yǎng)了學(xué)生之間學(xué)術(shù)交流能力，真正地讓學(xué)生獨立思考、自主實踐，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力.整個實驗過程，教師的作用就是在實驗室內(nèi)對各實驗小組進行巡視，解決學(xué)生交流之后不能解決的相關(guān)疑惑問題，督導(dǎo)學(xué)生實驗.學(xué)生在實驗中的新想法無論正確與否都要加以鼓勵，并與學(xué)生一起進行驗證.實驗結(jié)束之前教師要對整個實驗進行總結(jié)，或者對實驗簡單地示范操作一下，公布實驗的參考結(jié)論，然后檢查各小組的實驗結(jié)果.這樣的實驗教學(xué)真正以學(xué)生為中心，讓學(xué)生參與到實驗的整個過程，突出實踐能力的培養(yǎng).

2.3實驗專業(yè)教師缺乏 注意雙師素質(zhì)教師的培養(yǎng)

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，較多應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實驗室專職實驗教師嚴重缺乏.實驗課程的教學(xué)基本上是擔(dān)任物理理論課程的教師兼任，而物理理論教師是從各高校畢業(yè)之后直接上崗教學(xué)，大部分沒有經(jīng)過正規(guī)、系統(tǒng)的實踐操作培訓(xùn)，對相關(guān)實驗設(shè)備不了解或根本沒有操作過，在起初擔(dān)任實踐課時也只是提前進入實驗室按照教材實驗步驟和實驗設(shè)備說明書進行模擬操作，根本沒有真正地開發(fā)實驗設(shè)備的全部用途或者對該實驗也只能說是一知半解，這勢必會影響教學(xué)效果.有的學(xué)校即使配備了相關(guān)實驗人員，很多工作也僅限于實驗室的日常管理工作，基本不參與真正的實踐實訓(xùn)環(huán)節(jié).而高學(xué)歷、高職稱的教師由于對實驗室的薪酬低、編制不完善及實驗教師的進修機會少等問題存在偏見，基本不愿意從事實驗實訓(xùn)教學(xué)工作.專職實驗人員的缺乏，實驗技術(shù)人員配備的不合理，難以形成教學(xué)、科研、創(chuàng)新能力較強且結(jié)構(gòu)合理的實驗教師隊伍梯隊，進而影響大學(xué)物理實驗對學(xué)生實踐能力方面的培養(yǎng).要改變這種現(xiàn)狀，必須加強實驗教師隊伍的建設(shè)，注重雙師素質(zhì)(是指集教學(xué)和實踐技能于一體)教師的培養(yǎng).學(xué)校要制定相關(guān)政策，鼓勵高學(xué)歷、高職稱教師參與實驗室建設(shè)和指導(dǎo)學(xué)生實驗教學(xué)工作，提高實驗教師的待遇和地位，同時引進具有雙師素質(zhì)或雙師型的教師，專門擔(dān)任或指導(dǎo)學(xué)生的實驗實訓(xùn)教學(xué)工作.再者學(xué)校要積極主動地為實驗教師提供學(xué)習(xí)進修的機會，到其他高校示范性物理實驗室進行參觀學(xué)習(xí)深造，假期到實驗設(shè)備廠家接受全面培訓(xùn)和參與相關(guān)實驗設(shè)備的設(shè)計及生產(chǎn)過程，努力提高實驗教師自身的業(yè)務(wù)水平和管理水平.另外學(xué)校還要在每年的職稱評定指標上適當(dāng)?shù)叵驅(qū)嶒灲處焹A斜，為實驗教師提供課題研究環(huán)境.只有這樣，才能夠有利于精干實驗教師隊伍的形成，發(fā)揮實驗實訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)勢，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才做出應(yīng)有的貢獻.

2.4加強實驗室建設(shè) 建立實驗室開放管理機制

實驗室是學(xué)校教學(xué)、科研和社會服務(wù)的重要基地和支撐條件，實驗室的建設(shè)和管理水平是衡量學(xué)校辦學(xué)條件、教學(xué)水平和科研能力的重要標志之一[3].目前，大多數(shù)應(yīng)用型本科院校只是把大學(xué)物理實驗教學(xué)視為理論教學(xué)的輔助和補充，致使實驗教學(xué)在日常教學(xué)中得不到足夠的重視.因此，實驗室儀器設(shè)備經(jīng)費投入不足，實驗室基礎(chǔ)設(shè)施較差，生均教學(xué)科研設(shè)備儀器設(shè)備值不高，軟硬件實驗資源遠不能滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求.學(xué)校為了便于管理和擔(dān)心實驗儀器的損壞，物理實驗室大多沒有建立開放模式，僅僅用于日常的課堂教學(xué)，實驗室的資源沒有得到充分利用，教學(xué)科研設(shè)備沒有實現(xiàn)共享，不能為一些有創(chuàng)新想法的學(xué)生提供自由實踐的平臺，這些問題的存在很大程度地限制了應(yīng)用型能力的培養(yǎng).因此,應(yīng)用型本科院校要加大物理實驗室建設(shè)經(jīng)費預(yù)算和投入，堅持應(yīng)用型本科專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才的目標，及時對物理實驗室的資源進行優(yōu)化整合和更新實驗教學(xué)設(shè)備，建立物理實驗室開放管理機制，讓學(xué)生自己提出實驗課題，獨立設(shè)計實驗，親自操作并驗證自己的設(shè)想，以適應(yīng)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，保證物理實驗教學(xué)的質(zhì)量，真正讓學(xué)生能通過物理實驗培養(yǎng)動手實踐能力和創(chuàng)新能力.

2.5改革實驗的考核方式 構(gòu)建實踐教學(xué)評估體系

大多數(shù)應(yīng)用型本科院校限于物理實驗室規(guī)模小、實驗設(shè)備數(shù)量少及實驗室管理等問題，對物理實驗的考核基本上是將實驗報告和實際操作過程作為實驗教學(xué)的考核依據(jù).由于學(xué)生在平時的實驗課中是以小組進行協(xié)同操作實踐的，因此這種考核方式對學(xué)生綜合實踐能力及創(chuàng)新能力很難做到全面考查，不能夠真正激發(fā)學(xué)生的潛力，激勵學(xué)生獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，更不能培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的實踐能力.因此要根據(jù)應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)目標，對學(xué)生的基本實踐能力及綜合實踐能力的評定構(gòu)建實踐教學(xué)評估體系.除了基本的實踐過程和實驗報告，還要對學(xué)生進行單獨的實驗考核.考核形式可以采取學(xué)生抽簽形式進行整個實踐操作或設(shè)計新的實踐項目，這樣不僅可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解，還可以提高學(xué)生實驗應(yīng)用能力和設(shè)計能力，真正地體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)理念.

3結(jié)語

應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理實驗課程是對大學(xué)生進行實踐教育的主要途徑之一，是提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)水平的重要組成部分.根據(jù)社會和企業(yè)對應(yīng)用型人才提出的新要求，必須從實踐教育自身的特點出發(fā)，以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標和就業(yè)需求為指導(dǎo)，通過完善課程設(shè)置，調(diào)整實踐教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)及考核評價模式等，增強大學(xué)物理實驗課程教學(xué)的針對性和實效性，真正發(fā)揮大學(xué)物理實驗課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中的作用.

參 考 文獻

1教育部.現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃(2014-2020年).2014-06-16

2章成文.大學(xué)物理實驗教學(xué)與應(yīng)用型人才的培養(yǎng).宿州學(xué)院學(xué)報,2010(11)：110

3楊黨強.加強基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才.大學(xué)物理實驗,2011(01)：104