楊鐵柱 周帥

摘 ? ?要：文章以應用型人才培養(yǎng)為出發(fā)點，以學生為中心、以產出為導向，持續(xù)改進。圍繞“學生能力本位”的教學理念，結合當前應用型本科院校教學中師生角色的新特點，探索實施了“四層次、三環(huán)節(jié)、兩體驗”的多元化課程教學模式，以期給應用型本科院校的課程改革提供一些建議。

關鍵詞：應用型人才;“大學物理實驗”課程;教學模式改革

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2022）07-0088-03

在我國高等教育大眾化的背景下，應用型地方本科院校已經成為為地方發(fā)展培養(yǎng)高級應用型人才的主體，承擔著培養(yǎng)服務地方經濟和社會發(fā)展高級技能人才的重任。然而，近年來有關媒體不斷報道：高校畢業(yè)生大量走向社會，而用人單位亟需的應用型人才卻不能順利招到，這無疑給高校的人才培養(yǎng)提出了思考。作為具有鮮明特色的地方應用型本科院校如何做好“專業(yè)對接就業(yè)、課程對接崗位、教學凸顯實踐”等工作就顯得特別重要?！袄韺嵰惑w化”的多元化課程教學模式改革必將成為地方應用型高校在人才培養(yǎng)模式改革、專業(yè)課程建設和教師教學模式深刻變革的重要方向，并將成為有力推動應用型本科人才培養(yǎng)改革的關鍵點[1-4]。

“大學物理實驗”課程是面向理工科學生開設的一門重要基礎實踐課，不僅能使學生在實驗方法與實驗技能方面得到系統(tǒng)的訓練，更重要的是培養(yǎng)了學生的觀察、思考、動手、分析和解決問題的能力，在培養(yǎng)高級應用型人才的科學實驗素質與素養(yǎng)方面有著十分重要的作用，而傳統(tǒng)的實驗教學明顯不能滿足當今社會對應用型人才培養(yǎng)的需求。因此，作為應用型人才基本環(huán)節(jié)的課程教學改革已經引起了廣大教育工作者的重視[5-9]。文章在前期物理實驗課程建設成果的基礎上，主要針對“大學物理實驗”課程教學模式改革與實踐進行闡述。

一、正確面對“大學物理實驗”教學中師生的特點

針對當前教學中教師抱怨學生不愛學、課堂玩手機，學生抱怨教師授課內容陳舊、教學方法單一、授課沒有吸引力等現象，以廣西科技師范學院為例，分析當前教師和學生的特點。

（一）教師的特點

教師隊伍以青年教師為主，多數是畢業(yè)于綜合性大學的研究生，普遍存在理論基礎強、實踐環(huán)節(jié)弱的現象;課堂上，部分教師仍沿襲傳統(tǒng)教學方法，備課材料只用教材。值得欣慰的是，在高校大力實施應用型人才培養(yǎng)課程改革的基礎上，部分教師利用現代技術大膽進行了課程教育教學方法的改革，受到學生的普遍歡迎。如有的教師嘗試用自制演示實驗說明抽象的概念和理論;有的采用師生角色互換的翻轉課堂教學方式激發(fā)學生的學習興趣。

（二）學生的特點

目前高校大學生多為95后，他（她）們個性鮮明，能熟練使用智能手機、Ipad等移動終端設備，在生活中也普遍沉浸于智能手機帶來的愉悅體驗。大多數學生學習傾向于快速、非線性和碎片化，多依賴移動設備獲取信息、開展社交和合作交流，樂于并善于迅速處理各種信息，對所學課程的專業(yè)針對性要求高、對授課教師要求高，但缺乏包容性。這些情況的出現給傳統(tǒng)的教學帶來巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

二、實施“大學物理實驗”課程的教學改革與實踐

（一）教改理念

圍繞應用型人才培養(yǎng)目標，堅持“學生能力本位”教學理念。趙炬明教授在《論新三中心：概念與歷史——美國SC本科教學改革研究之一》中提到的3個核心內容：

以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心[10]，詮釋了以學生為中心的教學改革。教師教學的目的是學，而不是教，教學中要充分體現學生是學習的主體，培養(yǎng)學生善于觀察、獨立思考和質疑歸納的能力，通過引導學生自主提出問題、全面分析問題和動手解決問題，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，讓學生具有主動學習、自主學習，最終具有終身學習的能力。

（二）相互補充的多元化教學模式

1.四層次

第一個教學層次是引導性實驗，主要培養(yǎng)學生學習物理實驗的興趣，介紹、演示貼近生活的實驗，讓學生覺得“實驗真有趣”;第二個層次是基礎性實驗，這類實驗的內容主要是應用物理知識，能夠培養(yǎng)學生掌握基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本測量方法、誤差與不確定度及數據處理的理論與方法等，并使學生養(yǎng)成良好的觀察、思考和動手的實驗習慣;第三個層次為綜合性實驗，即綜合應用多種方法和技術的實驗，目的在于提高學生綜合運用實驗方法和實驗技術的能力;第四個層次是探究性實驗，實驗過程主要在材料物理與仿真創(chuàng)新實驗室完成，在教師的指導下進行物理問題的探究，使學生了解科學實驗的過程和方法，培養(yǎng)學生的獨立實驗能力和創(chuàng)新能力（如圖1所示）。

2.三環(huán)節(jié)

第一，建設網絡在線資源（如圖2所示）。通過手機、平板和PC三合一實驗教學綜合平臺發(fā)布教學資源。

第二，建設支持鼠標屏幕交互的虛擬仿真實驗（如圖3所示），實驗項目可以從實驗教學綜合平臺中見到，方便學生學習。虛擬仿真實驗以培養(yǎng)學生理論聯系實際的思維方式和實踐能力為目標，將優(yōu)質的虛擬實驗教學資源通過實驗教學綜合平臺共享，虛擬實驗和真實實驗相結合、互補，建立虛實結合的信息化教學機制。

第三，建立“物理教學”微信公眾號（如圖4所示），推送教學圖文信息和微視頻，目的在于創(chuàng)設“處處能學，時時可學”的學習環(huán)境。通過微信平臺，學生可以在課前、課中和課后進行學習，與虛擬仿真實驗配合可以達到更理想的學習效果。

3.兩體驗

第一個動手體驗是課堂上學生使用智能手機，自己錄制實驗視頻（如圖5所示），體現了學生是學習的主體，其目的是充分發(fā)揮學生學習的積極性和主動性。課后學生普遍反映喜歡這樣的教學方式，通過錄制自己的實驗操作視頻（有的學生還配有聲音），雖然存在許多瑕疵，但是對自己嘗試錄制的“處女作”仍然很有成就感，更重要的是自己動手體驗的實驗課記憶牢固。教師發(fā)現，課堂上很多學生在與別人交流后發(fā)現自己缺點時會反復操作，以求達到更好的效果，從而培養(yǎng)了學生精益求精的科學態(tài)度。

第二個動手體驗是科技制作，主要在課后完成?？萍贾谱髟谂囵B(yǎng)學生自主探究方面有著重要作用，通過引導學生自主提出問題、分析問題、解決問題，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力?？萍贾谱髦饕譃閮蓚€方面。一是讓學生根據課堂上學習的實驗原理和觀察到的實驗現象，進行課后制作。如學完非平衡電橋后，制作溫度計[如圖6（a）所示]。二是讓學生參與到教師的科研中。如以授權發(fā)明專利為基礎，讓學生根據圖紙，制作出3D數字模型[如圖6（b）所示]和實物模型，在制作過程中針對細節(jié)，學生會不斷完善，并提出意見和建議，實現學生和教師的深入交流，真正體現了教學相長。

三、“大學物理實驗”課程教學改革與實踐取得的教學效果

“大學物理實驗”課程的教學改革模式已在廣西科技師范學院3屆學生中試用，深受學生的喜愛和歡迎，取得了良好的教學效果。主要表現為學生上課積極性提高，上課出勤率在95%以上;由于越來越多的學生慢慢喜歡上了課堂交流和體驗，借助教師提供的多元化學習資源，主動參與課前預習的學生達80%以上;課堂上學生之間的交流更加頻繁，提出的均為思考或討論后還存在疑問的問題;實驗操作更加主動，由于教師鼓勵學生通過實驗儀器驗證自己的想法，因此，課堂上常常可以看到許多新奇的實驗現象;課后，學生會主動與教師交流心得和感想，其中較多的學生表示，“老師的新教學模式是提出問題、講解理論后，讓我們動手實驗，這樣同學們會更用心地去思考和完成實驗”“老師提出問題，講明實驗原理后讓我們動手操作，開始覺得很簡單，但真正操作時，問題接二連三發(fā)生，雖然最終用的時間比較長，不過還是完成了，老師的這種教學方式，不僅培養(yǎng)了我們的動手能力，還提高了我們的思考能力和創(chuàng)新能力”。

四、“大學物理實驗”課程教學模式改革的設想

雖然“大學物理實驗”課程教學已經做了一些有效嘗試，但課程教學改革是一項長期的、系統(tǒng)的，需要更多人共同努力的復雜而艱難的工程，在改進和提升應用型人才質量的大環(huán)境下，實驗課教師在之后的教學中要做到以下幾點。

（一）課程教學團隊建設

以師德模范、學術造詣高和能夠深入教學一線的學術帶頭人為核心，凸顯引領效應，優(yōu)化團隊學員年齡和職稱結構，提高團隊凝聚力。創(chuàng)新團隊教學管理方式，提高團隊成員的協(xié)作精神，建設一支樂于奉獻、服務學生、德藝雙馨的教學團隊。

（二）教材建設

一方面，借鑒國內外知名大學的“大學物理實驗”教學特點，提高教材的信息化程度，開發(fā)建設具有圖文、聲像和超鏈接的電子教材;另一方面，圍繞應用型人才應具備扎實的理論基礎和較強的實踐能力情況，在教學實踐中不斷完善理論知識和實驗知識的交替循環(huán)，為學生掌握理論知識和提高動手能力發(fā)揮作用。

（三）多元化的課程考核和評價

針對教學過程中存在“平時不學習、臨時抱佛腳”的現象，深入研究課程考核和評價方式，注重學習過程和實踐考核，通過引入虛擬仿真實驗和學生互評等多元化的考核方式，用簡捷、易操作的方式體現學習過程，易于高效組織實施的操作考試，真正發(fā)揮考試導向應用實踐的作用，改變課程考核方法單一的問題，有效提高應用型實驗課程教育教學質量。

? ?（四）課程教學模式

順應信息化的發(fā)展，大力促進課程教學包的電子資源建設[11]。既要引導學生利用網絡上豐富的教學資源，又要鼓勵教師針對學生學情，創(chuàng)新設計教學內容、教學方法、教學手段和教學工具，這樣可以節(jié)省學生從種類繁雜的網絡資源中選取和甄別的時間，還可以有針對性地因材施教，使課程教學包的資源建設為教學互動提供資源保障。

參考文獻：

[1] ?張改清，蔡婷婷.基于應用型本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學改革研究[J].化學教育（中英文），2021，42（6）： 26.

[2] ?李錫均，程敏熙，江敏麗.數字傳感器新載體——智能手機在物理實驗中的應用綜述[J].大學物理，2018，37（2）：55.

[3] ?薛玉香，王占仁.地方高校應用型人才培養(yǎng)特色研究[J].高等工程教育研究，2016（1）：149.

[4] ?宋金璠，郭新峰，石明吉，等.翻轉課堂在大學物理實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理，2015，32（3）：34.

[5] ?潘懋元，周群英.從高校分類的視角看應用型本科課程建設[J].中國大學教學，2009（3）：6.

[6] ?鮑德松，鄭遠，王業(yè)伍.適合物理拔尖人才培養(yǎng)的物理實驗教學模式探索[J].實驗技術與管理，2020，37（12）： 241.

[7] ?張應強，蔣華林.關于地方本科高校轉型發(fā)展若干問題的思考[J].現代大學教育，2014（6）：6.

[8] ?黃信瑜，宋思根，劉平.大學課堂教學改革創(chuàng)新需實現“四化”[J].江蘇高教，2015（1）：72.

[9] ?涂亞芳，吳鐵山.應用型本科院校大學物理實驗教學改革探討[J].大學物理實驗，2013，26（2）：116.

[10] ?趙炬明.論新三中心：概念與歷史——美國SC本?科教學改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：36.

[11] ?張曉明，李顯萍，龐英智.立體化教學包研究[J].現代情報，2005（10）：191.

編輯∕丁俊玲

收稿日期：2021-06-12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?修回日期：2021-07-01

作者簡介：楊鐵柱（1980—），男，河南蘭考人，廣西科技師范學院機械與電氣工程學院副教授，研究方向：物理教學及電子陶瓷材料研究。

基金項目：河南省教育廳“基于HTML5的跨平臺大學物理仿真實驗關鍵技術研究”（教高2019〔75號〕2018GGJS181）;鄭州市教育局“基于LabVIEW的跨平臺大學物理虛擬仿真實驗教學項目建設”（ZZJG-B9029）