地方应用型本科院校人才培养与大学物理实验课程改革研究

王 远，李海东，毛乾辉，孙艳萍

（河南工程学院理学院，河南 郑州 451191）

0 引言

随着我国经济结构的深刻调整、产业升级步伐的加快，经济发展步入新常态，用人单位人才需求与供给关系发生了深刻变化，目前一方面高校毕业生面临就业难和就业质量低，另一方面公司企业却缺乏应用创新型人才，我国的人才培养结构和质量尚不适应经济结构调整和产业升级的要求[1-3]。针对此种情况，2015年10月教育部、国家发展改革委和财政部发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，意见指出要推动部分地方普通本科高校向应用型本科转型发展，引导地方普通本科高校将办学思路真正转移到服务地方经济社会发展上来，将办学定位真正转移到培养应用型、技术型人才上来，转移到提升学生创新创业能力上来，将办学模式真正转移到产教研融合、校企融合上来。2016年6月，我国正式加入国际上最具影响力的工程教育学位互认协议《华盛顿协议》，标志着工程教育质量认证体系实现了国际实质等效，这样极大地提高了我国工程教育的国际影响力。教育部在2020版《工程教育专业认证标准》中，从学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、职称条件七个维度对工程教育提出了具体要求。人才培养是大学的核心工作，应用型本科高校的核心工作就是培养知识应用型人才[4]，与中等职业院校培养的技术操作型应用人才不同，这种知识应用型人才需要具有深厚的理论知识基础、专业知识的应用技能以及理论知识的应用能力，这就要求地方应用型本科高校在进行人才培养时要同时兼顾理论知识基础的教学和创新能力、实践能力的培养，高校实验室是进行实验教学、开展科学研究、培养创新能力、提高综合素质的重要基地。目前在大学物理实验教学过程中存在一些问题，本文针对这些问题从教学内容、教学模式，课程考核方式等方面提出教学若干改革措施和建议。

1 大学物理实验课程教学存在的问题

1.1 实验类型单一

当前地方本科院校的大学物理实验课程一般选取力学、热学、光学、电磁学中几个代表性的物理实验组成统一的实验项目，并没有根据理工科各个专业的特点选取与各个专业密切相关的大学物理实验。同时在实验类型上基础性实验、验证性实验所占比例过高，开放性实验、设计性实验、综合性实验所占比例过低。

1.2 教学模式传统

现阶段大学物理实验的教学模式均采取传统的实验教学模式，即一般是由实验教师讲授实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、数据处理过程等，接着给学生进行大学物理实验的实验操作过程，最后学生按照操作步骤完成实验，这样的教学模式仅仅适合于验证性实验，学生仅仅机械地完成了实验，在实验过程中学生缺少思考过程，缺少在实验过程中发现问题解决问题的过程，不利于学生实践能力、创新应用能力的综合提高。

1.3 考评方式单一

大学物理实验课成绩考评方式单一，重要根据学生的实验报告成绩来作为大学物理实验期末成绩的依据，这种考评方式让学生的精力全部集中在实验报告的书写上面，而忽略了学生动手操作能力、应用创新能力的培养。

2 改进措施

2.1 优化大学物理实验课程教学内容

结合大学物理实验课程教学实践，从优化大学物理实验课程教学内容，将实验内容紧密联系专业技术，例如：对于电子信息专业、电气工程专业等专业学生重点讲授信号发生器的原理、示波器的原理及应用、电表的改装与校准、霍尔效应及其应用、非平衡直流电桥的原理及其应用等有关电学方面的实验，进一步加深学生对电信号产生、收集、校正等方面内容的理解，而对于机械工程专业、车辆工程、土木工程、材料科学与工程等专业的学生，重点讲授扭摆法测定物体的转动惯量、静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量、牛顿环实验、分光计的调节及三棱镜折射率的测定等有关材料信息测量的实验，在注重大学物理基础实验的基础上，针对不同专业对实验项目有所侧重，对这些专业的后续课程有很大的推动作用。同时引入开放实验、创新实验、综合实验提高学生的应用创新能力；例如对电子、电信、电气专业的学生开设音频信息的光纤通信、霍尔元件传感器的设计、万用表的设计及制作、测量热敏电阻的温度特性等开放实验，对机械、车辆、土木、材料等专业的学生开设气体折射率的测定、细丝直径的测量和工件表面平整度的检验等开放实验，这些开放实验和学生的专业相关度较大，可以调动理工科学生实验积极性，培养学生应用创新能力，使教学过程变成学生发现问题、分析问题、解决问题、学习知识的过程，改变的大学物理教学内容，增加设计性开放实验、综合性实验所占的比重，是提升大学物理实验课堂教学效率、培养学生应用创新能力的重要方法。

2.2 转变大学物理实验课程教学模式

随着互联网的快速发展，慕课、课程在线等网络课程相继出现，这种全新教学模式具有完整的课程教学体系，丰富且优质的教学媒体资源，拥有交互功能的课程体验，为学生的自学提供了良好的渠道[5]。因此可以利用网络影像资源让学生预习实验原理、实验内容、实验注意事项，全面深刻了解实验原理、实验方案等内容。之后在实验理论课程讲授过程中，教师在讲解实验原理、实验内容、实验注意事项之外，可以扩展讲解前沿科技、实验在日常生活中的应用等内容。当实验完成后，再次利用网络资源让学生完成实验思考题、实验应用扩展等内容，培养学生综合利用所学知识技能解决实际问题的能力。采取传统教学模式+网络教学模式相结合，合理利用网络资源，提升学生的自习能力、分析问题、解决问题的能力。

2.3 改革大学物理实验课程考评方式

为了适应地方本科院校培养应用型创新人才的目的和要求，针对传统大学物理实验的考评仅仅重视实验报告的做法，我院采取预习报告+实验操作+数据处理+实验报告的实验全过程综合考评模式，其中实验预习报告包括实验原理、实验目的、实验步骤等方面内容的预习，占实验总成绩15%；实验操作部分是指：大学物理实验中，学生对各种仪器设备操作规范性，实验结果的准确性，每次实验完成现场给出成绩，占实验总成绩45%；数据处理部分包括实验数据处理、结果进行分析和讨论、实验过程中遇到的问题解决方法、自己的心得体会，占实验总成绩20%；实验报告的撰写是学生对大学物理实验过程及结果的总结，体现出学生归纳总结能力，占实验总成绩20%。通过大学物理实验考评方式的改革，促使学生认真对待物理实验的预习、实验操作、数据的处理、实验报告的书写全过程，由于考评方式的改革，只有认真对待整个实验过程才可以获得优异成绩，这样有利于调动学生实验的积极性，同时有助于学生动手能力、实践能力自主创新能力的提升。

3 小结

为了实现地方应用型本科院校培养高素质、高技能的创新型、应用型人才的目标，培养学生的专业知识的应用技能以及理论知识的应用能力，针对我校大学物理实验教学过程中存在的问题：实验类型单一、实验过程中学生参与性不强、考评方式单一，结合大学物理实验课程教学实践，从优化大学物理实验课程教学内容，将实验内容紧密联系专业技术，同时引入开放实验、创新实验、综合实验提高学生的应用创新能力；转变大学物理实验课程教学模式，采取传统教学模式+网络教学模式相结合，合理利用网络资源，提升学生的自习能力、分析问题、解决问题的能力；改革大学物理实验课程考评方式，采取预习报告+实验操作+数据处理+实验报告的综合考评模式，注重学生的动手能力、实践能力、创新应用能力的综合培养，通过这些课程教学改革，调动学生实验积极性，培养学生应用创新能力，为地方应用型本科高校的大学物理实验课程改革提供参考。