多專(zhuān)業(yè)應用型本科大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)研究論文

　　近幾年（２０１４年起）我國教育部改革方向明確指出：全國普通本科高等院校１２００所學(xué)校中，將有６００多所逐步向應用技術(shù)型大學(xué)轉變，轉型的大學(xué)本科院校正好占高�？倲档模担埃ィ畱�用型本科大學(xué)的辦學(xué)特點(diǎn)的關(guān)鍵詞是“應用型”，旨在為社會(huì )培養和輸送大量應用型人才．簡(jiǎn)言之，是將學(xué)生培養為走出校門(mén)便能夠直接進(jìn)入社會(huì )并為社會(huì )服務(wù)的技術(shù)型人才．因此，我國應用型本科院校的教育對滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，對高端技術(shù)應用型人才的需要以及中國高等教育大眾化進(jìn)程的推進(jìn)起了積極的促進(jìn)作用［１］．

　　１大學(xué)物理實(shí)驗課程的重要性及現狀

　　大學(xué)物理實(shí)驗作為一門(mén)基礎性實(shí)驗課程，是所有理工科學(xué)生進(jìn)入校園接觸的第一門(mén)重要的基礎實(shí)驗課程．旨在培養學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力，加強學(xué)生對物理理論知識及實(shí)驗原理的理解，同時(shí)也為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習其他的專(zhuān)業(yè)知識培養較強的思維模式和科學(xué)素養．隨著(zhù)全國高校教育技術(shù)的革新和發(fā)展，大學(xué)物理實(shí)驗在教學(xué)中的漏洞也在逐漸凸顯．以南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院為例，全校所有工科院系以及部分文科專(zhuān)業(yè)在培養方案中都將大學(xué)物理實(shí)驗作為本科一年級學(xué)生必修的基礎課程．然而經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)驗教學(xué)發(fā)現，我校大學(xué)物理實(shí)驗課程的現狀為：實(shí)驗內容一成不變，沒(méi)有針對性，大綱制定的實(shí)驗順序沒(méi)有結合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)情況；實(shí)驗講義不是結合應用型本科院校學(xué)生的學(xué)習能力制定；實(shí)驗室教學(xué)管理混亂等等．并且，廣泛調研顯示，以上提及的不良現狀，廣泛存在于大多數應用型本科院校中．

　　２針對教學(xué)現狀的改革探索

　　在大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中的諸多問(wèn)題，會(huì )影響學(xué)校的教學(xué)安排，阻礙學(xué)校向現代應用型大學(xué)的轉變進(jìn)程，不利于學(xué)生在學(xué)校及走入社會(huì )后的發(fā)展，因此針對應用型本科大學(xué)物理實(shí)驗的教學(xué)改革勢在必行．在本文中，以南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院為例，提出了３點(diǎn)關(guān)于教學(xué)改革的想法．

　�。玻�１因材施教分層培養

　　大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的改革首先應該結合不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)特色與培養方向．大學(xué)物理實(shí)驗課作為一門(mén)重要的基礎課程，它的目標群體是不同院系多個(gè)不同的專(zhuān)業(yè)，不同專(zhuān)業(yè)有不同的專(zhuān)業(yè)特色，這對大學(xué)物理實(shí)驗課程提出了不同的專(zhuān)業(yè)需求．大學(xué)物理實(shí)驗課程在培養學(xué)生的動(dòng)手能力和獨立思考能力的過(guò)程中，應當提供不同的側重點(diǎn)，以配合不同的專(zhuān)業(yè)培養方向，達到更好的教學(xué)目的．改革后的大學(xué)物理實(shí)驗課程應使應用型本科院校的學(xué)生，在課堂上不僅能獲得基礎能力培養，更能產(chǎn)生對自己專(zhuān)業(yè)課程的啟發(fā)及思考．例如，我校土木工程專(zhuān)業(yè)和機械工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在培養其動(dòng)手能力的同時(shí)也應提高其作圖、處理數據的能力，這些能力可以應用于其他專(zhuān)業(yè)課程中，以提高學(xué)生對于大學(xué)物理實(shí)驗課程的認同感，因此設置“長(cháng)度的測量與數據處理”、“金屬絲楊氏模量的測定”等實(shí)驗較為適合．而汽車(chē)工程和計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在日常學(xué)習生活中，更需要的是內容設計、邏輯分析能力，因此在安排大學(xué)物理實(shí)驗課程的過(guò)程中，應該更多地設置一些設計性實(shí)驗，把課堂的時(shí)間交給學(xué)生，讓學(xué)生討論設計實(shí)驗步驟，互相合作完成實(shí)驗，減少對實(shí)驗結果、數據處理能力的要求，例如“電表的改裝與校準”、“示波器的使用”等實(shí)驗．在改革大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中，為了更有針對性地培養學(xué)生的思維能力、探究能力和自主學(xué)習能力，一定要結合各專(zhuān)業(yè)特色，因材施教，分層培養．具體的實(shí)驗內容亦需要打破傳統教學(xué)中各個(gè)專(zhuān)業(yè)完全相同的桎梏，考慮對不同的院系使用不同的實(shí)驗項目組合．例如在第一學(xué)期為土木學(xué)院開(kāi)設長(cháng)度的測量與數據處理、金屬楊氏模量的測定、電表的改裝等實(shí)驗課程，為通信專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設示波器的使用、惠斯通電橋、傳感器的使用等實(shí)驗課程等．這些大學(xué)物理課程與所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程相互呼應，互為補充．這樣的培養方式能夠夯實(shí)學(xué)生的基礎，為其在學(xué)習結束后走入社會(huì )做好準備．實(shí)驗項目排列的順序也同樣重要，大部分應用型本科大學(xué)按部就班地根據大綱制定的實(shí)驗順序教學(xué)，然而大部分大綱制定的實(shí)驗順序是按力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等實(shí)驗順序編排的［２］，并沒(méi)有結合各專(zhuān)業(yè)實(shí)際授課情況．例如，我校實(shí)驗項目“示波器的使用”原本安排在第二學(xué)期，而通信專(zhuān)業(yè)學(xué)生在第二學(xué)期專(zhuān)業(yè)課程中需要用示波器觀(guān)察并測量信號，因此需要將該實(shí)驗項目調整到第一學(xué)期，保證學(xué)生在對儀器真正了解熟悉之后再應用到專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習當中，使學(xué)生能夠真正學(xué)以致用，同樣對專(zhuān)業(yè)課程的推進(jìn)也有極大的促進(jìn)作用．綜上所述，因材施教，分層培養要求大學(xué)物理課程在實(shí)驗內容的設置、實(shí)驗順序的安排等方面應該結合學(xué)校各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色、培養方向．多方面統籌兼顧，使大學(xué)物理實(shí)驗在學(xué)生心中變成專(zhuān)業(yè)課程的預習與實(shí)踐課程，提高學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗課程的認識程度與重視程度，增加其認同感，大學(xué)物理實(shí)驗課程的教學(xué)效果亦會(huì )有顯著(zhù)的提高．

　�。玻�２改革實(shí)驗教材

　　目前大部分的應用型本科大學(xué)物理實(shí)驗在教學(xué)中的教材或講義采用的都是各大著(zhù)名高校的教材，并沒(méi)有結合應用型本科的辦學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況．全國各個(gè)省份高考的模式不完全相同，部分省份對物理考核要求高，而部分省份則較低，因此，即便是同一個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，他們的物理基礎也可能大不相同．這種情況會(huì )導致在大學(xué)物理實(shí)驗的學(xué)習中，部分學(xué)生能將物理理論與實(shí)驗原理結合起來(lái)，并具有一定的實(shí)驗操作基礎及數據分析和處理能力，而部分學(xué)生的物理理論和實(shí)驗基礎就相對薄弱．隨著(zhù)應用型本科辦學(xué)規模的不斷擴大，這種差異也愈發(fā)凸顯，這對實(shí)驗教材的編寫(xiě)提出了較為苛刻的要求［２］．針對目前南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院的實(shí)際情況，我們對實(shí)驗教材的改革提出了以下３點(diǎn)思路．

　�。玻�２．１引導性的課前預習講義

　　大學(xué)物理實(shí)驗旨在培養學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力．學(xué)生在上課前的預習工作在教學(xué)中是一個(gè)很重要的環(huán)節，而課前預習主要依靠教材或者講義，如果教材中實(shí)驗原理的編寫(xiě)偏難偏怪，不僅直接影響學(xué)生對該實(shí)驗項目的第一印象，阻礙學(xué)生對實(shí)驗原理的理解，甚至會(huì )打擊學(xué)生學(xué)習的積極性和對物理實(shí)驗的學(xué)習興趣．因此，一篇能夠引導學(xué)生理解實(shí)驗原理，激發(fā)學(xué)生好奇心的課前預習講義便尤為重要．在我校教育改革中，課前預習講義是與教材結合在一起的，但講義中課前的預習內容設置得相對簡(jiǎn)單易懂，更多的是利用圖畫(huà)、案例、實(shí)物等，使學(xué)生能夠快速地對實(shí)驗有一定的了解．例如“示波器的使用”，采用畫(huà)圖的形式將示波器的每一個(gè)大的元件按其運行的順序連起來(lái)，使學(xué)生形象直觀(guān)地明白這個(gè)實(shí)驗是要做什么，同時(shí)激起學(xué)生對這個(gè)實(shí)驗的好奇心．

　�。玻�２．２層次化的實(shí)驗要求

　　應用型本科的大學(xué)物理實(shí)驗教材應結合應用型本科學(xué)生的實(shí)際學(xué)習能力、物理知識的理解能力等，教材的制定應當簡(jiǎn)單化、直觀(guān)化、易懂化．例如“三線(xiàn)扭擺法測定物體的轉動(dòng)慣量”，講解其實(shí)驗原理時(shí)為了避免繁雜的大堆文字，可用直觀(guān)的“流程”圖形代替，用簡(jiǎn)單易懂的文字注解，用較為貼合學(xué)生專(zhuān)業(yè)的實(shí)例來(lái)類(lèi)比講解，這樣利于學(xué)生對實(shí)驗原理的理解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使其愿意主動(dòng)動(dòng)腦筋去思考實(shí)驗更深層次的知識，然后再在課堂實(shí)驗操作中實(shí)踐，這樣更利于培養學(xué)生較強的思考能力．對于一些較復雜的實(shí)驗原理編寫(xiě)可采用先易后難的方式，先以容易理解的文字和圖片做簡(jiǎn)單的敘述，讓學(xué)生對實(shí)驗有一個(gè)大致的了解，再對實(shí)驗項目做具體詳細的解釋?zhuān)�在�?shí)驗項目的最后可列出和每個(gè)實(shí)驗項目相匹配的學(xué)習網(wǎng)站或文章，這樣不僅可以加強學(xué)生的預習效果，而且可以加強學(xué)生自主學(xué)習的能力，同時(shí)還可以有效地提高學(xué)生的探索能力和思維能力．教材的制定還應考慮各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的接受能力．由于應用型本科大學(xué)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎不盡相同，在各個(gè)實(shí)驗學(xué)習過(guò)程中的接受能力也參差不齊，因此在實(shí)驗要求方面應該有層次化．較低的實(shí)驗要求猶如較低的門(mén)檻，使基礎較差的學(xué)生也能夠從實(shí)驗中獲得成就感，在實(shí)驗完成后有所得；較高的實(shí)驗要求猶如陡峭的山峰，使能力較高的學(xué)生在“攀爬”求索中更加明白科學(xué)的樂(lè )趣，體驗努力與收獲的興奮．在我校教改實(shí)踐中，我們采用多層次實(shí)驗要求的方式，例如在“示波器的使用”中，初級的實(shí)驗要求為“熟練使用示波器并掌握各個(gè)按鍵、旋鈕的功能”，若學(xué)生提前完成實(shí)驗要求，便可以進(jìn)行更高層次的實(shí)驗要求，對于喜歡探索的學(xué)生，實(shí)驗教師可適當給予鼓勵．

　�。玻�２．３詳細的課后講解與豐富的課余生活

　　學(xué)生在課后的時(shí)間主要是完成實(shí)驗數據的處理與實(shí)驗報告，他們通過(guò)整堂實(shí)驗課程的學(xué)習，必然有許多疑問(wèn)，所以，在教材的定制過(guò)程中，應該對實(shí)驗原理做詳細地說(shuō)明講解，便于學(xué)生在課后研究翻閱．在學(xué)生更多的課余時(shí)間內，為了服務(wù)于對物理感興趣的學(xué)生，我們增設了許多選做探究實(shí)驗，這些實(shí)驗的實(shí)用性和趣味性較強，方便學(xué)生自主探究，豐富學(xué)生的課余生活，增加他們對物理的了解．另外，我校擬通過(guò)開(kāi)設“求索”物理實(shí)驗社團，舉辦趣味物理實(shí)驗論文小競賽等活動(dòng)，建立一個(gè)輕松活躍的實(shí)驗環(huán)境，來(lái)提高那些基礎較弱學(xué)生對物理實(shí)驗學(xué)習的興趣．以上３點(diǎn)教改思路貫徹學(xué)生學(xué)習的整個(gè)過(guò)程，能夠全方位、立體地為學(xué)生考慮，從學(xué)生的學(xué)習能力、理解能力出發(fā)，提高學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習興趣，培養學(xué)生自主探究、獨立思考的能力，更為學(xué)生打造了一個(gè)輕松愉快積極的學(xué)習氛圍．在教材的定制方面，需要貼合各專(zhuān)業(yè)的特色，考慮不同層次學(xué)生的學(xué)習能力，對課程內容進(jìn)行引導與詳細講解，圖文并茂，附加豐富的拓展內容，便于學(xué)生自主探究，提升自我．優(yōu)秀的實(shí)驗教材是實(shí)驗教學(xué)的基礎，對于應用型本科大學(xué)物理教學(xué)的建設，這一點(diǎn)尤為重要．

　　３管理制度革新

　　應用型本科院校由于其獨特性，大部分院校并沒(méi)有完善的全職師資條件，目前較多應用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗課程由兼任物理理論課程的教師或外聘兼職教師擔任［３］，然而大部分物理理論教師沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規、系統的實(shí)踐操作培訓，這樣必然影響教學(xué)效果．因此，師資隊伍的建設和實(shí)驗室教學(xué)管理亦是教育改革需要關(guān)注的重點(diǎn)．目前大學(xué)物理實(shí)驗師資教學(xué)現狀為：（１）部分專(zhuān)職實(shí)驗員由于實(shí)驗室的薪酬、管理等問(wèn)題對從事實(shí)驗教學(xué)工作有所排斥；（２）部分外聘教師對于大學(xué)物理實(shí)驗沒(méi)有充分的教學(xué)經(jīng)驗；（３）實(shí)驗室管理制度不夠完善，存在制度盲點(diǎn)．要加強實(shí)驗師資隊伍的建設，可以通過(guò)制定相關(guān)政策的方式來(lái)實(shí)施．在南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院的大學(xué)物理實(shí)驗課程教學(xué)改革中，規定到崗實(shí)驗教師必須要經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)性的訓練，對每一個(gè)實(shí)驗項目以及實(shí)驗儀器熟練精通，能夠在現有實(shí)驗儀器、實(shí)驗項目的基礎上設計出更多的實(shí)驗項目，并能夠帶領(lǐng)學(xué)生共同創(chuàng )新．學(xué)校為教師提供培訓、出國進(jìn)修等學(xué)習機會(huì )，鼓勵物理教師發(fā)自?xún)刃�、認真、負責地從事物理實(shí)驗教學(xué)．這種“獎培”并重的方式能夠使大學(xué)物理實(shí)驗教師重新認識大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)，對于教學(xué)任務(wù)不排斥，更加積極地投入到教學(xué)改革中．對于外聘教師的培訓，學(xué)校提出的要求與專(zhuān)職教師完全相同，外聘教師必須具有足夠的大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗．教師必須對學(xué)生負責，有能力解決學(xué)生提出的問(wèn)題，對大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)有自己的理解，才能勝任兼職教師的工作．在外聘教師招聘制度上要求嚴格，既是對學(xué)生負責，也是對學(xué)校的名譽(yù)負責．其次，加強實(shí)驗室建設和管理．大學(xué)物理實(shí)驗室是各大學(xué)校教學(xué)、科研和社會(huì )服務(wù)的基礎和支撐，實(shí)驗室的建設和管理更是評判一個(gè)學(xué)校辦學(xué)條件、教學(xué)水平的重要標志之一［４］．然而，目前大部分的應用型本科院校為了加強各學(xué)院的專(zhuān)業(yè)建設而忽視了對大學(xué)物理基礎實(shí)驗室的建設，使得物理實(shí)驗室僅能開(kāi)設大綱中制定的幾個(gè)實(shí)驗項目，而且不能夠為全體學(xué)生定時(shí)開(kāi)放，并沒(méi)有做到物盡其能，實(shí)現其應有的價(jià)值，因此加強實(shí)驗室的建設和管理非常重要．在實(shí)驗室建設過(guò)程中，學(xué)校應表現出極大的重視，愿意投入經(jīng)費，并增設對外開(kāi)放興趣型演示及設計型物理實(shí)驗室．此外，大學(xué)物理實(shí)驗教研室亦可搜集并打印著(zhù)名物理學(xué)家們的成名史及軼聞趣事的小冊子，讓更多的學(xué)生在學(xué)習物理知識的同時(shí)能夠了解知識創(chuàng )始的緣由，提高學(xué)生對物理實(shí)驗的興趣．在課余時(shí)間中，通過(guò)開(kāi)辦物理社團定期舉辦有趣的物理實(shí)驗小活動(dòng)，讓物理知識融入到學(xué)生的日常生活中．實(shí)驗室管理制度的完善也很重要，包括具體的實(shí)驗教學(xué)人員、實(shí)驗工作人員崗位職責，實(shí)驗人員考核、培訓等；儀器設備維護與管理制度，實(shí)驗室基本信息收集制度等．這些制度的完善猶如精密的齒輪，使大學(xué)物理實(shí)驗課程教學(xué)能夠穩定地“運轉”．教學(xué)改革中，完善的師資教學(xué)管理制度是其得以實(shí)施的動(dòng)力．一個(gè)優(yōu)秀的師資團隊能夠盡職盡責地完成教學(xué)任務(wù)，也能夠積極投入到教學(xué)改革之中，與完善的實(shí)驗室管理制度相配合，能夠將改革效率最大化，使實(shí)際教學(xué)改革效果更加突出．

　　４結束語(yǔ)

　　應用型本科大學(xué)物理實(shí)驗的教學(xué)必須依據應用型本科院校的實(shí)際辦學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行改革，本文針對南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院的教學(xué)改革方式，從３大層面進(jìn)行了探究：（１）應結合各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色因材施教、分層培養；（２）改革制定和應用型本科學(xué)生能力相適應的實(shí)驗教材；（３）加強師資隊伍以及實(shí)驗室的建設和管理．應用型本科大學(xué)物理實(shí)驗的教學(xué)改革是一條漫長(cháng)的路，需要每位教師在教學(xué)細節中摸索．應用型本科院校的人才培養必須以“應用”為主旨，要求符合新世紀社會(huì )及企業(yè)對人才提出的各種要求，全方位改革教學(xué)內容、課程設置及教學(xué)模式，配合應用型本科院校各專(zhuān)業(yè)課程要求及培養方向，在人才培養過(guò)程中發(fā)揮卓越的筑基作用．

　　參考文獻:

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