高倩男 耿小丕

(承德石油高等?？茖W校 河北承德 067000)

高等職業(yè)教育作為我國高等教育的一部分，在人才培養(yǎng)及社會進步方面起著舉足輕重的作用。當前，國家大力推進高等教育，職業(yè)教育也面臨了新的機遇和挑戰(zhàn)。在發(fā)展機遇面前，高等職業(yè)教育必須緊跟時代步伐，適時引進國內(nèi)外先進的教育理念，對傳統(tǒng)教學過程進行改革，才能夠培養(yǎng)出適合現(xiàn)代社會的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。

我校是一所工科為主的高等職業(yè)院校，各工科系部等均要求學生掌握一定的物理知識，如：機械系等要求學生掌握一定的力學等知識；電系要求學生掌握電學和電磁學部分內(nèi)容；石油系對物理實驗方法有要求，比如旋光儀的使用等。物理實驗是重要的基礎(chǔ)實踐課。物理實驗教學目的不僅是使學生掌握基本理論知識、實驗方法和操作技巧，更重要的是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，特別是與社會進步相適應(yīng)的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力。

CDIO工程教育理念是國際上先進的教育模式之一，其首字母分別代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）四個階段[1]。我們擬將CDIO理念引入物理實驗教學中，對傳統(tǒng)教學模式進行改革。在物理實驗開課之初，讓學生進行設(shè)計性實驗項目選取，先構(gòu)思和設(shè)計具體實驗?zāi)康摹?nèi)容和過程，在此過程中獲得知識和能力，完成實驗后，學生應(yīng)用所學知識解決實際問題的能力和交流溝通能力都將有所提升[2]。

一、大學物理實驗傳統(tǒng)教學過程中存在的問題

物理實驗課程的教學內(nèi)容包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和提高性實驗。但是具體到不同的專業(yè)，由于專業(yè)特色不同、所分配的課時不同，那么，不同專業(yè)的學生所能夠開設(shè)的物理實驗項目不盡相同。一般來說，傳統(tǒng)的物理實驗教學設(shè)計是本著循序漸進的原則，有利于學生對知識的理解和掌握。然而，在實際教學過程中，綜合性實驗和提高性實驗往往無法全數(shù)開設(shè)。學生通過物理實驗這門課程的實踐學習，能夠掌握的知識往往是一些經(jīng)典的、基礎(chǔ)的知識；在能力上，觀察能力、操作能力能夠得到一定的提高。但是，通過學習，學生素質(zhì)的提高與該課程的教學目的不相適應(yīng)，更無法滿足現(xiàn)今社會的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才要求。

二、大學物理實驗教學改革構(gòu)想

傳統(tǒng)的大學物理實驗教學過程是由老師講授，學生按著要求完成相應(yīng)實驗項目，從本質(zhì)上來說，還是以灌輸式教育為主。

采用CDIO工程教育理念，需要根據(jù)CDIO工程教育理念的12條標準制定大學物理實驗教學大綱，根據(jù)基于CDIO工程教育理念的教學大綱和各專業(yè)學生的實際學情，進行基于CDIO模式的教學設(shè)計。在大學物理實驗課程開課之初，將提高性實驗項目或?qū)W生自主選題作為本學期物理實驗教學的目的，在整個學期的教學過程中，學生一直帶著最初選定的教學目的進行階段性的驗證實驗、思考為實現(xiàn)一些特定目標而進行創(chuàng)新性實驗。以物理實驗基于CDIO工程教育理念的教學大綱為例，具體的教學過程分為四個階段，如圖1所示。

圖1 基于CDlO模式的高等職業(yè)教育物理實驗教學過程設(shè)計

（一）構(gòu)思（Conceive）階段

開學初，每個專業(yè)在開設(shè)物理實驗課程時，將進行4個學時的基礎(chǔ)知識講授，根據(jù)學生學習興趣進行分組，同時，引導(dǎo)學生進行創(chuàng)新性實驗項目選取或進行自主選題。設(shè)計性實驗題目確定后，學生隨即開始利用構(gòu)思如何開展后續(xù)的工作。利用課余時間，各個小組將根據(jù)需要開展組內(nèi)討論，并進行任務(wù)分配。

（二）設(shè)計（Design）階段

隨著實驗課程的開展，在該階段，學生學習了部分基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，掌握了一定的實驗操作技能。因此，在該階段，各個小組內(nèi)，應(yīng)集思廣益，為實現(xiàn)設(shè)計性實驗?zāi)繕硕M行階段性的實驗。如需要開展一些課外的創(chuàng)新性實驗，則應(yīng)設(shè)計好相應(yīng)的實驗方案（包括所需實驗儀器、實驗原理及實驗步驟），與指導(dǎo)老師討論實驗方案的可行性，經(jīng)老師指導(dǎo)后開展實驗項目的準備工作。

（三）實現(xiàn)（Implement）階段

此時，學生還將進行進一步的學習綜合性實驗項目的開展。同時，學生可在課上或者課后到綜合性實驗室開展階段性實驗項目，輔助實現(xiàn)最初確定的實驗?zāi)繕恕?/p>

（四）運作（Operate）階段

一個學期的實驗學習結(jié)束后，運作階段將對學生一個學期的學習表現(xiàn)進行考核。最終考核方法即綜合考慮過程考核和學生實驗成果展示情況兩部分。其中，過程考核是根據(jù)學生的平時參與實驗的積極性、參與程度、實驗報告完成情況、為完成最終實驗?zāi)康亩_展的創(chuàng)新性實驗報告等進行的；成果展示即以小組為單位進行作品演示、講解原理、介紹設(shè)計經(jīng)驗并回答其他學生和指導(dǎo)老師提出的問題。指導(dǎo)老師根據(jù)學生的現(xiàn)場展示情況給予評價。最終，根據(jù)學生平時成績和成果展示成績給予學生綜合評價，并作為學生的總評成績。另外，對于完成較好的創(chuàng)新性科技作品，鼓勵學生繼續(xù)完善作品，并參加校內(nèi)外各類競賽活動或發(fā)表相關(guān)科技論文。

三、大學物理實驗教學改革實踐

基于CDIO工程教育理念的大學物理實驗教學模式在18級機械制造專業(yè)01班進行了試行。全班共30人，共分6組。該班學生基礎(chǔ)較好、學習積極性高、有良好的學習習慣。在選題時，部分學生選擇了老師提供的提高性實驗項目，在老師的指導(dǎo)下，順利完成了相應(yīng)的實驗項目。另外，有一組同學進行了自主選題，設(shè)計了一臺新型電位差計。在選題上，學生們從傳統(tǒng)實驗儀器出發(fā)，提出儀器使用過程不夠便捷，想要設(shè)計一臺操作簡單、讀數(shù)方便的電位差計。在實驗過程之初，同學們也沒有思路，于是在跟著老師學習基礎(chǔ)實驗的同時查詢相應(yīng)的文獻、總結(jié)各類儀器的使用經(jīng)驗，終于形成了一個初步的模型，在與指導(dǎo)老師認真討論后，確定了制作方案。經(jīng)過指導(dǎo)老師和學生們的共同努力，新型的電位差計做出來了，經(jīng)過實驗驗證，新式電位差計適用于高等職業(yè)教育物理實驗教學。

在完成各個實驗項目的過程中，絕大多數(shù)同學能夠積極參與其中，貢獻自己的一份力量。這樣的教學過程是以學生為主的教學過程，無疑對學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，創(chuàng)新能力和團隊合作精神等都有一定的提高。

四、結(jié)束語

對傳統(tǒng)的物理實驗教學模式進行改革，采用項目式的教學模式，有利于培養(yǎng)學生用心完成一件事的信心；在完成項目的過程中，學生能夠主動思考、積極行動；項目展示及參加競賽等過程能夠教會學生如何準備相關(guān)材料，如何更好地展示自己及成果，更加契合學生參加工作后的狀態(tài)。