王 遠,李海東,毛乾輝,孫艷萍
(河南工程學(xué)院理學(xué)院,河南 鄭州 451191)
隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的深刻調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級步伐的加快,經(jīng)濟發(fā)展步入新常態(tài),用人單位人才需求與供給關(guān)系發(fā)生了深刻變化,目前一方面高校畢業(yè)生面臨就業(yè)難和就業(yè)質(zhì)量低,另一方面公司企業(yè)卻缺乏應(yīng)用創(chuàng)新型人才,我國的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量尚不適應(yīng)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級的要求[1-3]。針對此種情況,2015年10月教育部、國家發(fā)展改革委和財政部發(fā)布了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》,意見指出要推動部分地方普通本科高校向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型發(fā)展,引導(dǎo)地方普通本科高校將辦學(xué)思路真正轉(zhuǎn)移到服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展上來,將辦學(xué)定位真正轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)型人才上來,轉(zhuǎn)移到提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力上來,將辦學(xué)模式真正轉(zhuǎn)移到產(chǎn)教研融合、校企融合上來。2016年6月,我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》,標志著工程教育質(zhì)量認證體系實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效,這樣極大地提高了我國工程教育的國際影響力。教育部在2020版《工程教育專業(yè)認證標準》中,從學(xué)生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍、職稱條件七個維度對工程教育提出了具體要求。人才培養(yǎng)是大學(xué)的核心工作,應(yīng)用型本科高校的核心工作就是培養(yǎng)知識應(yīng)用型人才[4],與中等職業(yè)院校培養(yǎng)的技術(shù)操作型應(yīng)用人才不同,這種知識應(yīng)用型人才需要具有深厚的理論知識基礎(chǔ)、專業(yè)知識的應(yīng)用技能以及理論知識的應(yīng)用能力,這就要求地方應(yīng)用型本科高校在進行人才培養(yǎng)時要同時兼顧理論知識基礎(chǔ)的教學(xué)和創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng),高校實驗室是進行實驗教學(xué)、開展科學(xué)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)的重要基地。目前在大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中存在一些問題,本文針對這些問題從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式,課程考核方式等方面提出教學(xué)若干改革措施和建議。
當前地方本科院校的大學(xué)物理實驗課程一般選取力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)中幾個代表性的物理實驗組成統(tǒng)一的實驗項目,并沒有根據(jù)理工科各個專業(yè)的特點選取與各個專業(yè)密切相關(guān)的大學(xué)物理實驗。同時在實驗類型上基礎(chǔ)性實驗、驗證性實驗所占比例過高,開放性實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗所占比例過低。
現(xiàn)階段大學(xué)物理實驗的教學(xué)模式均采取傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,即一般是由實驗教師講授實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理過程等,接著給學(xué)生進行大學(xué)物理實驗的實驗操作過程,最后學(xué)生按照操作步驟完成實驗,這樣的教學(xué)模式僅僅適合于驗證性實驗,學(xué)生僅僅機械地完成了實驗,在實驗過程中學(xué)生缺少思考過程,缺少在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程,不利于學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力的綜合提高。
大學(xué)物理實驗課成績考評方式單一,重要根據(jù)學(xué)生的實驗報告成績來作為大學(xué)物理實驗期末成績的依據(jù),這種考評方式讓學(xué)生的精力全部集中在實驗報告的書寫上面,而忽略了學(xué)生動手操作能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
結(jié)合大學(xué)物理實驗課程教學(xué)實踐,從優(yōu)化大學(xué)物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容,將實驗內(nèi)容緊密聯(lián)系專業(yè)技術(shù),例如:對于電子信息專業(yè)、電氣工程專業(yè)等專業(yè)學(xué)生重點講授信號發(fā)生器的原理、示波器的原理及應(yīng)用、電表的改裝與校準、霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用、非平衡直流電橋的原理及其應(yīng)用等有關(guān)電學(xué)方面的實驗,進一步加深學(xué)生對電信號產(chǎn)生、收集、校正等方面內(nèi)容的理解,而對于機械工程專業(yè)、車輛工程、土木工程、材料科學(xué)與工程等專業(yè)的學(xué)生,重點講授扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量、靜態(tài)拉伸法測量金屬絲的楊氏模量、牛頓環(huán)實驗、分光計的調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測定等有關(guān)材料信息測量的實驗,在注重大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上,針對不同專業(yè)對實驗項目有所側(cè)重,對這些專業(yè)的后續(xù)課程有很大的推動作用。同時引入開放實驗、創(chuàng)新實驗、綜合實驗提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力;例如對電子、電信、電氣專業(yè)的學(xué)生開設(shè)音頻信息的光纖通信、霍爾元件傳感器的設(shè)計、萬用表的設(shè)計及制作、測量熱敏電阻的溫度特性等開放實驗,對機械、車輛、土木、材料等專業(yè)的學(xué)生開設(shè)氣體折射率的測定、細絲直徑的測量和工件表面平整度的檢驗等開放實驗,這些開放實驗和學(xué)生的專業(yè)相關(guān)度較大,可以調(diào)動理工科學(xué)生實驗積極性,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力,使教學(xué)過程變成學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、學(xué)習(xí)知識的過程,改變的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容,增加設(shè)計性開放實驗、綜合性實驗所占的比重,是提升大學(xué)物理實驗課堂教學(xué)效率、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的重要方法。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,慕課、課程在線等網(wǎng)絡(luò)課程相繼出現(xiàn),這種全新教學(xué)模式具有完整的課程教學(xué)體系,豐富且優(yōu)質(zhì)的教學(xué)媒體資源,擁有交互功能的課程體驗,為學(xué)生的自學(xué)提供了良好的渠道[5]。因此可以利用網(wǎng)絡(luò)影像資源讓學(xué)生預(yù)習(xí)實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗注意事項,全面深刻了解實驗原理、實驗方案等內(nèi)容。之后在實驗理論課程講授過程中,教師在講解實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗注意事項之外,可以擴展講解前沿科技、實驗在日常生活中的應(yīng)用等內(nèi)容。當實驗完成后,再次利用網(wǎng)絡(luò)資源讓學(xué)生完成實驗思考題、實驗應(yīng)用擴展等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識技能解決實際問題的能力。采取傳統(tǒng)教學(xué)模式+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式相結(jié)合,合理利用網(wǎng)絡(luò)資源,提升學(xué)生的自習(xí)能力、分析問題、解決問題的能力。
為了適應(yīng)地方本科院校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目的和要求,針對傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗的考評僅僅重視實驗報告的做法,我院采取預(yù)習(xí)報告+實驗操作+數(shù)據(jù)處理+實驗報告的實驗全過程綜合考評模式,其中實驗預(yù)習(xí)報告包括實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗步驟等方面內(nèi)容的預(yù)習(xí),占實驗總成績15%;實驗操作部分是指:大學(xué)物理實驗中,學(xué)生對各種儀器設(shè)備操作規(guī)范性,實驗結(jié)果的準確性,每次實驗完成現(xiàn)場給出成績,占實驗總成績45%;數(shù)據(jù)處理部分包括實驗數(shù)據(jù)處理、結(jié)果進行分析和討論、實驗過程中遇到的問題解決方法、自己的心得體會,占實驗總成績20%;實驗報告的撰寫是學(xué)生對大學(xué)物理實驗過程及結(jié)果的總結(jié),體現(xiàn)出學(xué)生歸納總結(jié)能力,占實驗總成績20%。通過大學(xué)物理實驗考評方式的改革,促使學(xué)生認真對待物理實驗的預(yù)習(xí)、實驗操作、數(shù)據(jù)的處理、實驗報告的書寫全過程,由于考評方式的改革,只有認真對待整個實驗過程才可以獲得優(yōu)異成績,這樣有利于調(diào)動學(xué)生實驗的積極性,同時有助于學(xué)生動手能力、實踐能力自主創(chuàng)新能力的提升。
為了實現(xiàn)地方應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的目標,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識的應(yīng)用技能以及理論知識的應(yīng)用能力,針對我校大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中存在的問題:實驗類型單一、實驗過程中學(xué)生參與性不強、考評方式單一,結(jié)合大學(xué)物理實驗課程教學(xué)實踐,從優(yōu)化大學(xué)物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容,將實驗內(nèi)容緊密聯(lián)系專業(yè)技術(shù),同時引入開放實驗、創(chuàng)新實驗、綜合實驗提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力;轉(zhuǎn)變大學(xué)物理實驗課程教學(xué)模式,采取傳統(tǒng)教學(xué)模式+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式相結(jié)合,合理利用網(wǎng)絡(luò)資源,提升學(xué)生的自習(xí)能力、分析問題、解決問題的能力;改革大學(xué)物理實驗課程考評方式,采取預(yù)習(xí)報告+實驗操作+數(shù)據(jù)處理+實驗報告的綜合考評模式,注重學(xué)生的動手能力、實踐能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力的綜合培養(yǎng),通過這些課程教學(xué)改革,調(diào)動學(xué)生實驗積極性,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力,為地方應(yīng)用型本科高校的大學(xué)物理實驗課程改革提供參考。