应用型本科院校大学物理实验教学改革的思考*
钟家富刘 丽何志伟
(商丘工学院河南 商丘476000)
*商丘工学院教育教学改革研究项目重点课题“大学物理实验教学体系的改革研究与实践”,项目编号:2012XJGLX01
摘 要:主要从应用型本科院校的教学实践出发,探讨大学物理实验教学如何适应应用型培养的要求,通过对大学物理实验教学的现状分析,提出了大学物理实验教学改革的几点设想.
关键词:应用型本科大学物理实验教学改革
收稿日期:(2014-11-09)
作者简介:钟家富(1980-),男,硕士,讲师,主要从事工科大学物理及实验教学与研究.
根据《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》和《现代职业教育体系建设规划(2014-2020年)》精神,按照《河南省教育厅关于启动第二批本科院校转型发展试点工作的通知》(教发规〔2014〕620号)的要求,近年升本的普通本科高校积极响应号召,根据本校整体转型发展的要求,尽快适应地方经济及社会发展,培养高素质、高技能的应用型人才,制定了相应的转型规划[1].上述文件明确指出应用型本科教育兼具高等教育和职业教育的双重特点,而以服务为宗旨、以就业为导向的职业教育特点决定了应用型本科教育在课程设置、教学内容、教学方式等方面与普通高等教育是有差别的.
大学物理实验课程在应用型人才培养过程中具有非常重要的作用,是对大学生进行实践教育的重要手段,而现行的大学物理实验教学具有明显的普通本科教学“压缩版”的特点.为适应学校转型发展的新形势,尽快转变教育教学理念,作为大学物理实验课教师,必须积极探索大学物理实验课的教学改革.
1大学物理实验教学的重要性和改革的必要性
大学物理实验是我校土木工程、机械工程、信息工程等工程技术课程的重要基础,在培养应用型人才方面起着十分重要的作用.充分发挥工科大学物理实验课程的作用,就是要加强物理及物理实验课程的应用性,就是要理论联系实际,充分挖掘物理原理、物理方法在工程、生产实践和日常生活中物理的应用实例.要让学生从身边取材、设计实验、演示物理效应、展现物理现象,以增强学生对物理实验学习的兴趣,培养学生的探索精神和动手能力[2].
当前工科大学物理实验课程教学内容基本上是从学科教育的基础上演变而来的,本着精简够用的原则对普通本科教育的大学物理实验课程的内容进行精简和压缩,虽然在教学实践中取得了一定的效果,但还是存在种种问题,没有真正有效地培养学生的实践能力.在国务院文件明确指出加快职业教育、普通本科高校转型的背景下,迫切需要结合应用型本科教育的特点对大学物理实验课程的教学进行重新思考与改革.
2大学物理实验教学存在的问题及对策思考
2.1课程设置不完善 不具有专业针对性
从大学物理实验所涉及的内容来看,涉及到力学、热学、光学、电磁学及原子物理学等,几乎涵盖了物理学专业的所有内容.目前各工科院校大学物理实验的教学内容主要还停留在以验证性实验为主,综合性、设计性实验所占比例较少,实验项目和内容比较陈旧,且各专业学生所做实验内容基本一致,没有从专业方面进行设置,根本不能激发和调动学生主动参与实验的热情,更无法达到应用型人才培养的目标.
应用型本科院校大学物理实验的教学应打破传统的按课程开设实验的格局,根据专业培养方向开设必修和选修两类实验项目,对实验项目进行针对性的分类,同时增设专业综合性、自主设计性及科研创新性实验内容.如土木工程专业应开设“金属杨氏模量的测量”、“光敏电阻特性实验”、“不良导体导热系数的测定”等,而机械制造与自动化专业应开设“PN结正向压降温度特性实验”、“单量程三用电表的改装与校准”、“扭摆法测定物体转动惯量”等实验项目,这样根据专业不同而设置相关实验,对学生后续专业课的学习及今后的实际应用有很大的益处,同时也能调动学生动手实践的积极性和主动性.
2.2教学方法单一 学生只是简单的模仿验证
目前,大学物理实验的教学方法和手段较为落后,基本上是在实验前教师对实验目的、实验原理、实验内容及实验的操作步骤进行详细讲解,然后进行示范操作.这样学生按照教师的讲解及示范过程一步步做实验,根本难以发挥学生的主观能动性,同时也没有留给学生思考、创新的机会,学生只是简单地模仿、验证,与应用型人才的目标背道而驰,不可能培养学生的动手实践能力和创新能力.因此,要探索一种以学生为中心、教师为主导、学生自主完成实验的教学模式.物理实验课中,教师应简单地讲解一下实验要求、实验原理及注意事项,大量的时间留给学生自主安排,由学生自己组成的实验小组安排分解工作,锻炼他们的团队协作能力.然后学生自己搜集资料,根据教材实验步骤及实验设备操作说明书独立进行实验,同时引导各实验小组进行交流学习,这样不仅锻炼了学生的搜集资料、动手实践的能力,同时还培养了学生之间学术交流能力,真正地让学生独立思考、自主实践,培养他们的创新思维和创新能力.整个实验过程,教师的作用就是在实验室内对各实验小组进行巡视,解决学生交流之后不能解决的相关疑惑问题,督导学生实验.学生在实验中的新想法无论正确与否都要加以鼓励,并与学生一起进行验证.实验结束之前教师要对整个实验进行总结,或者对实验简单地示范操作一下,公布实验的参考结论,然后检查各小组的实验结果.这样的实验教学真正以学生为中心,让学生参与到实验的整个过程,突出实践能力的培养.
2.3实验专业教师缺乏 注意双师素质教师的培养
经调查统计发现,较多应用型本科院校大学物理实验室专职实验教师严重缺乏.实验课程的教学基本上是担任物理理论课程的教师兼任,而物理理论教师是从各高校毕业之后直接上岗教学,大部分没有经过正规、系统的实践操作培训,对相关实验设备不了解或根本没有操作过,在起初担任实践课时也只是提前进入实验室按照教材实验步骤和实验设备说明书进行模拟操作,根本没有真正地开发实验设备的全部用途或者对该实验也只能说是一知半解,这势必会影响教学效果.有的学校即使配备了相关实验人员,很多工作也仅限于实验室的日常管理工作,基本不参与真正的实践实训环节.而高学历、高职称的教师由于对实验室的薪酬低、编制不完善及实验教师的进修机会少等问题存在偏见,基本不愿意从事实验实训教学工作.专职实验人员的缺乏,实验技术人员配备的不合理,难以形成教学、科研、创新能力较强且结构合理的实验教师队伍梯队,进而影响大学物理实验对学生实践能力方面的培养.要改变这种现状,必须加强实验教师队伍的建设,注重双师素质(是指集教学和实践技能于一体)教师的培养.学校要制定相关政策,鼓励高学历、高职称教师参与实验室建设和指导学生实验教学工作,提高实验教师的待遇和地位,同时引进具有双师素质或双师型的教师,专门担任或指导学生的实验实训教学工作.再者学校要积极主动地为实验教师提供学习进修的机会,到其他高校示范性物理实验室进行参观学习深造,假期到实验设备厂家接受全面培训和参与相关实验设备的设计及生产过程,努力提高实验教师自身的业务水平和管理水平.另外学校还要在每年的职称评定指标上适当地向实验教师倾斜,为实验教师提供课题研究环境.只有这样,才能够有利于精干实验教师队伍的形成,发挥实验实训教学的优势,为培养应用型人才做出应有的贡献.
2.4加强实验室建设 建立实验室开放管理机制
实验室是学校教学、科研和社会服务的重要基地和支撑条件,实验室的建设和管理水平是衡量学校办学条件、教学水平和科研能力的重要标志之一[3].目前,大多数应用型本科院校只是把大学物理实验教学视为理论教学的辅助和补充,致使实验教学在日常教学中得不到足够的重视.因此,实验室仪器设备经费投入不足,实验室基础设施较差,生均教学科研设备仪器设备值不高,软硬件实验资源远不能满足应用型本科人才培养的要求.学校为了便于管理和担心实验仪器的损坏,物理实验室大多没有建立开放模式,仅仅用于日常的课堂教学,实验室的资源没有得到充分利用,教学科研设备没有实现共享,不能为一些有创新想法的学生提供自由实践的平台,这些问题的存在很大程度地限制了应用型能力的培养.因此,应用型本科院校要加大物理实验室建设经费预算和投入,坚持应用型本科专业建设和培养高素质专业技术人才的目标,及时对物理实验室的资源进行优化整合和更新实验教学设备,建立物理实验室开放管理机制,让学生自己提出实验课题,独立设计实验,亲自操作并验证自己的设想,以适应对应用型人才培养的要求,保证物理实验教学的质量,真正让学生能通过物理实验培养动手实践能力和创新能力.
2.5改革实验的考核方式 构建实践教学评估体系
大多数应用型本科院校限于物理实验室规模小、实验设备数量少及实验室管理等问题,对物理实验的考核基本上是将实验报告和实际操作过程作为实验教学的考核依据.由于学生在平时的实验课中是以小组进行协同操作实践的,因此这种考核方式对学生综合实践能力及创新能力很难做到全面考查,不能够真正激发学生的潜力,激励学生独立自主地发现问题、提出问题,更不能培养学生分析、解决问题的实践能力.因此要根据应用型本科教育的培养目标,对学生的基本实践能力及综合实践能力的评定构建实践教学评估体系.除了基本的实践过程和实验报告,还要对学生进行单独的实验考核.考核形式可以采取学生抽签形式进行整个实践操作或设计新的实践项目,这样不仅可以加深学生对基本理论知识的理解,还可以提高学生实验应用能力和设计能力,真正地体现应用型人才的培养理念.
3结语
应用型本科院校的大学物理实验课程是对大学生进行实践教育的主要途径之一,是提高应用型人才培养水平的重要组成部分.根据社会和企业对应用型人才提出的新要求,必须从实践教育自身的特点出发,以应用型人才的培养目标和就业需求为指导,通过完善课程设置,调整实践教学内容,改革教学及考核评价模式等,增强大学物理实验课程教学的针对性和实效性,真正发挥大学物理实验课程在应用型人才培养过程中的作用.
参 考 文献
1教育部.现代职业教育体系建设规划(2014-2020年).2014-06-16
2章成文.大学物理实验教学与应用型人才的培养.宿州学院学报,2010(11):110
3杨党强.加强基础物理实验教学培养技术应用型人才.大学物理实验,2011(01):104