尹向?qū)?任常愚 丁紅偉

(黑龍江科技學(xué)院理學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150027 )

工科大學(xué)物理是一門重要的課程,理論性和實驗性都很強(qiáng).它的內(nèi)容非常廣泛，是理工科學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程.物理學(xué)也是從事科學(xué)技術(shù)研究必備的基本知識.隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，要求高等學(xué)校培養(yǎng)出的人才不僅要具有較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)，而且還要具備豐富的科學(xué)知識和較強(qiáng)的適應(yīng)性.特別是在新的世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)、社會和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對高素質(zhì)人才、綜合性人才的需求日益增長等，對大學(xué)物理基礎(chǔ)課教學(xué)提出了更進(jìn)一步的要求.關(guān)于“搭建大學(xué)物理教學(xué)支持服務(wù)平臺”的提法，雖然在一些教學(xué)改革研究中或多或少地有所涉及，但目前在國內(nèi)外并沒有被正式提出來.由于我們率先將“在CDIO模式下搭建與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的大學(xué)物理教學(xué)支持服務(wù)平臺”作為主題，因此有必要對這個課題的內(nèi)涵加以探索.

1 CDIO教學(xué)模式的內(nèi)涵

在面向高等理工科院校的教育教學(xué)改革中，CDIO工程教育模式是近年來國際理工科教育改革的最新成果.CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)4個英文單詞的縮寫.它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，為學(xué)生提供實踐與理論課程之間知識關(guān)聯(lián)的教學(xué)情境，鼓勵學(xué)生以主動的方式學(xué)習(xí)工程[1].它是“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表達(dá).

作為“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的一種模式，CDIO是基于工程項目全過程的學(xué)習(xí)，是對以課堂講課為主的教學(xué)模式的革命.從2000年起，CDIO模式在國際上以麻省理工學(xué)院為首的幾十所大學(xué)操作實施,迄今已取得顯著成效，深受學(xué)生歡迎，得到產(chǎn)業(yè)界高度評價.迄今為止,已有丹麥、芬蘭、法國、南非、新加坡等地幾十所大學(xué)加入了CDIO 國際組織,我國有汕頭大學(xué)、清華大學(xué)兩所.近年來，為全面落實教育部關(guān)于實施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的精神，國內(nèi)有些高等工程技術(shù)大學(xué)已經(jīng)開始著手嘗試進(jìn)行CDIO的工程教育改革.CDIO專業(yè)和教學(xué)方式是為了滿足工業(yè)界的需要而建立的；CDIO教育模式是工程教育改革的成果.大多教學(xué)改革都是在實踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)進(jìn)行.

2 大學(xué)物理教學(xué)支持服務(wù)平臺的內(nèi)涵

我校是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級專門人才為主，重點服務(wù)于黑龍江地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展的多學(xué)科性大學(xué),在長期的教育實踐過程中，逐漸地形成了“大德育，大工程，大實踐”的教學(xué)總體思路，即以培養(yǎng)學(xué)生成人成才、全面發(fā)展為宗旨，以社會需求為導(dǎo)向，科學(xué)設(shè)計人才培養(yǎng)體系，深化教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，著力提升學(xué)生人文素質(zhì)、思想道德素質(zhì)、職業(yè)素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新精神，努力增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)能力、就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力，使大學(xué)生工程實踐能力與創(chuàng)新意識進(jìn)一步增強(qiáng).生產(chǎn)實踐活動不但使課堂教學(xué)和實踐得到良好結(jié)合，而且對培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)技能起到重要的作用.利用物理演示實驗基地能有效提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力;有利于協(xié)作學(xué)習(xí)方式的形成;有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí)能力，有利于改善自身知識結(jié)構(gòu).

2.1 與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的內(nèi)涵

生產(chǎn)實踐本身不僅是物理學(xué)發(fā)展的源泉和動力,為大學(xué)物理的傳授提出了許多新問題,還提供了運用物理理論解決這些問題的廣闊空間[2];使學(xué)生初步了解企業(yè)生產(chǎn)的運轉(zhuǎn)過程，了解現(xiàn)代企業(yè)對人才的要求，培養(yǎng)學(xué)生參與生產(chǎn)的實施過程,體驗產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的整個實踐過程;使學(xué)生有機(jī)會把所有的知識有機(jī)地聯(lián)系起來，學(xué)會以探究方式獲取知識和運用知識的能力;使學(xué)生能夠掌握深厚的大學(xué)物理基礎(chǔ)知識，為我省東部煤電化建設(shè)規(guī)劃的實施提供強(qiáng)有力的人才支撐，緊跟東部煤電化建設(shè)重點產(chǎn)業(yè)，將煤化工企業(yè)采用的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝引進(jìn)教材、引進(jìn)課堂；使學(xué)生及時掌握先進(jìn)的與生產(chǎn)接軌的新知識，知識內(nèi)容與生產(chǎn)零距離，適應(yīng)崗位需求.

緊跟世界煤化工發(fā)展前沿，將物理原理及其在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的典型實例講授給學(xué)生，營造物理情境，促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的深入理解;增強(qiáng)學(xué)生的工程閱歷.將世界先進(jìn)技術(shù)和工藝引進(jìn)課堂，讓學(xué)生掌握煤化工領(lǐng)域的前沿科技，讓學(xué)生有發(fā)展?jié)摿?；物理教師組織學(xué)生參觀科技館、天文臺等；利用假期到工廠、企業(yè)實習(xí)，了解工廠和企業(yè)在發(fā)展中遇到的技術(shù)困難，同時把自己在課堂上所學(xué)到的知識運用到解決這些問題的實踐中去.由于與工程實際聯(lián)系緊密,使學(xué)生充分認(rèn)識到有關(guān)物理理論的重要性,增強(qiáng)了學(xué)生對物理的興趣與學(xué)習(xí)的積極性.在教學(xué)中,我們特別注意“從理論到實踐是一個質(zhì)的飛躍,有許多技術(shù)(或理論)問題需要解決,這個過程實際上就是一個創(chuàng)新的過程”,以培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系工程實際及創(chuàng)新意識.

2.2 物理演示實驗基地的內(nèi)涵

21世紀(jì)的競爭是人才的競爭,是人才的能力與素質(zhì)的競爭.能力與素質(zhì)的培養(yǎng)，是教育工作者的頭等大事[3].在充分發(fā)揮演示室作用的同時，結(jié)合大學(xué)物理教學(xué)，我們以物理演示室為基地，進(jìn)行了素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)實踐的探索.在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，開展物理演示儀器科技制作活動.進(jìn)一步開放演示實驗基地，提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力發(fā)揮了較好的作用.讓他們自主立項，申請課題，自主進(jìn)實驗室進(jìn)行研究，培養(yǎng)其科學(xué)探索精神和創(chuàng)新能力.依托物理演示實驗基地，開展教學(xué)改革、教學(xué)研究.為教師課堂理論教學(xué)服務(wù)是物理演示實驗基地最基本的職能;為實施素質(zhì)教育服務(wù)是其拓展職能;為社會科普服務(wù)是其輻射職能.

演示實驗進(jìn)入課堂,受到學(xué)生熱烈歡迎.根據(jù)演示儀器可難、可易、可簡、可繁的特點，教師可以指導(dǎo)學(xué)生動手制作.作為實踐基地，我們首先為學(xué)生提供場地、工具及材料，在指導(dǎo)中啟發(fā)創(chuàng)新.這首先表現(xiàn)在課堂上演示的那些典型實驗，這些實驗所演示的物理現(xiàn)象不但使學(xué)生感到新奇，更加強(qiáng)了其對基本規(guī)律的理解，同時也最容易看到設(shè)計者的創(chuàng)新思維，從中受到啟迪.另外，物理演示實驗基地還對學(xué)生開放，其中有一些實驗由學(xué)生操作，這不但從設(shè)計思想上，而且在原理、結(jié)構(gòu)等方面都為學(xué)生提供了借鑒.教學(xué)實踐表明，加強(qiáng)教師的指導(dǎo)，是成功的關(guān)鍵.這項活動的開展，要求教師必須進(jìn)行大量的初期準(zhǔn)備，查閱大量資料，以便對學(xué)生進(jìn)行有效的指導(dǎo).首先，我們把住了設(shè)計審查這一關(guān).學(xué)生交出設(shè)計方案后，經(jīng)教師審查認(rèn)為可行者，方可投入制作.在制作過程中，由任課教師跟蹤指導(dǎo)，并在演示室設(shè)專人負(fù)責(zé)指

導(dǎo).在制作過程中，教師的工作重點在調(diào)試階段，特別是預(yù)期現(xiàn)象不出現(xiàn)時，幫助學(xué)生分析原因并給予及時指導(dǎo).

CDIO模式下，與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的大學(xué)物理教學(xué)支持服務(wù)平臺以在工程問題和實際應(yīng)用中展現(xiàn)物理知識，講述知識的應(yīng)用為前提，通過專題工程問題解析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程思維，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了明顯的提高；并且利用物理演示實驗基地有效提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，把創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)滲透到大學(xué)物理教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，教學(xué)效果顯著提升.

參考文獻(xiàn)

1 王碩旺,洪成文.CDIO：美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式——基于對CDIO課程大綱的解讀.理工高教研究，2009(4) : 39～44

2 包秋燕.基于CDIO理念探討大學(xué)生現(xiàn)代工程意識培養(yǎng).福建工程學(xué)院學(xué)報，2008(10) : 29～31

3 江松琦. EIP-CDIO:一種高等工程教育培養(yǎng)模式改革.中國電力教育, 2008 (10): 32～33