基于測繪工程專業認證的《物理實驗》課程改革探索與實踐

邵紅娟 任超

摘要：《物理實驗》是工程專業認證中的一門必修課，課程的學習對于培養目標和畢業要求的達成具有重要意義。文中以測繪工程專業為例，介紹了結合專業認證進行的課程教學改革。通過學生和用人單位反饋表明，課程的改革提升了學生學習效果和創新思維能力。

關鍵詞：《物理實驗》測繪工程;專業認證;課程改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）40-0162-02

一、緒論

工程教育認證是我國教育部大力推進的一種教學改革實踐活動。借此來提高工程教育質量。培養工程人才對社會需求的適應性和促進工程教育互認已成為各高校的共識[1]，對于不同的專業需要基于工程教育通用標準進行專業認證。當前，已有一千多個專業通過了專業認證。可以說，認證已經成為工科人才培養的大勢所趨。

桂林理工大學測繪工程專業（以下簡稱專業）是學校辦學歷史較為悠久的專業，也是學校的特色優勢專業。專業于2003年被評為“廣西首批精品專業”，2005年被評為“廣西首批優質專業”，2013年入選“教育部卓越工程師教育培養計劃”，2015年入選“廣西創新創業教育改革示范專業”，2018年入選“廣西一流學科”，代表廣西高校系統中測繪類人才培養的最高水平。目前，專業已為社會經濟建設培養了2000余人。為了更好地適應高等教育人才培養的需要，專業積極參與工程認證。從2012年起，專業就針對工程認證要求在人才培養方案、課程體系、教學大綱方面做了相應完善和持續改進。由于專業認證對于培養目標和畢業要求的達成是以課程評價為基礎的[2]，所以，課程培養的質量對于專業認證的是否達成有著重要影響。要通過專業認證，必須對課程，包括公共課和專業課，進行教學改革和教學設計。《物理實驗》作為工科人才培養計劃中的一門必修課和實驗課，對于測繪人才培養具有重要意義。課程對于培養學生對物理理論的掌握、提高實踐動手能力和團隊協作能力，以及利用物理學中的光電磁知識解決測繪實際問題的能力都具有重要的作用，因此是公共課改革的重點之一。

通過2012年度在校生調查、用人單位反饋以及畢業生反饋來看，原有的《物理實驗》課程在教學中存在以下一些問題：（1）課程教學設計主要是由物理實驗課老師進行，沒有注意專業特點，因此對于所有專業均采用同一授課內容，對于專業人才培養模式不利。（2）課程定位不清晰。在工程教育人才培養體系下，每門課程均服務于測繪工程人才能力培養，特別是解決復雜測繪工程問題能力的培養，都和畢業要求直接聯系。而原有的課程未能體現這一點。（3）教學內容的更新與取舍。在課程的教學內容中，如何針對測繪專業工程認證的要求來取舍教學內容，設計教學方法，在原有的教學內容中并沒有很好的體現。為此，作為一門試點基礎課，從2015年以來，對課程按照測繪工程專業認證要求進行了教學改革，取得了一些有益的結論，得到了專業教師和學生的一致好評。

二、改革的主要內容

1.課程在人才培養目標中的定位和作用。要進行課程教學改革，必須首先明確課程在整個測繪工程人才培養方案中的定位和作用，即課程的教學要體現測繪專業工程教育標準和專業補充標準中的哪些畢業要求，做到有的放矢。這需要課程教師和專業負責人一起討論協商，在分析工程教育認證標準和專業補充標準的基礎上加以確定。為此，課程組教師與測繪工程專業負責人、教師一起，結合在校生、在校畢業生、往屆畢業生以及用人單位對課程教學的意見，并結合測繪工程教育的畢業要求，共同明確了課程主要支持的畢業要求點，包括掌握解決復雜測繪工程問題所必需的物理知識與專業技能，能夠應用物理學知識并通過文獻檢索、閱讀和研究，來識別、表達和分析復雜測繪工程問題，以獲得合理有效的參數與結論。培養合作精神和團隊意識，能夠在物理實驗中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色，能夠在物理問題的解決中發揮協作精神和服務精神，組織或服從團隊管理。明確了課程定位后，教師對課程教學大綱進行了相應更新以適應專業的畢業要求。

2.結合測繪專業特點設計課程大綱。教學大綱是課程教學的指導性文件，是任課教師教學的基礎。任課教師必須嚴格按照教學大綱組織教學。針對測繪工程的專業特點，以及原有大綱沒有結合工程教育專業認證的問題，在修訂的教學大綱中，結合測繪的特點進行了教學內容的設計，重點加強了受力分析、電子電路和光學儀器等方面的內容，以和后續的專業測量儀器使用、保養相銜接。同時，除了給出常規的課程教學內容、考核方法外，大綱還重點突出了專業認證的有關要求。在新的課程教學大綱中，以培養學生解決復雜測繪工程問題能力為主線，結合課程的教學內容和特點明確了課程教學內容的主題以及各章、節基本內容和要求，同時給出了實驗講授、討論、實驗、作業等學時的分配，提供了本門課程內、課外學習必讀書目和參考書目。教學大綱包括課程簡介、課程目的與總體要求、教學內容、學時分配、課程教學基本要求、考核方式、參考書目等幾部分。在課程簡介中，主要介紹該課程在測繪工程專業人才培養中作用、目的、要求以及該課程的主要學習內容;在課程目標中主要說明通過課程學習應掌握的關鍵知識點以及應具備的能力;在課程教學內容中詳細介紹了每個章節和知識點的教學內容;在課程教學基本要求中，對學生學習該課程應該掌握的知識、具備的能力、得到的訓練等提出具體的要求與安排;在考核方式中，對該課程學習通過考核的形式、內容、評分辦法等做出要求。對照工程教育認證標準，補充了課程與相關畢業要求指標點的對應關系。大綱確定后，上報學院批準執行并報教務處備案。此后，課程都按照此大綱進行教學。

3.教學內容更新。在課程教學中，實驗包括必修實驗和選修實驗兩部分，必修實驗包括測量誤差數據處理、力學熱學實驗、電磁學實驗、光學實驗等。另外，隨著物理學不斷取得突破與進展，為了跟蹤學科前沿，在常規實驗的基礎上，課程設計了一些近代與綜合物理實驗，此為選修實驗，主要選取一些在物理學發展史上起過重要作用，以及在實驗方法和技術上有代表性的實驗。通過這部分實驗內容的教學，使學生接觸一些綜合、較先進的實驗，從而幫助學生擴大知識面，加深對有關物理概念和規律的理解，為進一步提高學生從事科學實驗的能力打下基礎。另外，學生也可以自主進行一些設計性實驗，通過設計一些簡單性實驗，提升學生創新思維和創新能力。

4.教學方法改進。在工程認證的體系下，教學方法必須從傳統的以教師為中心的講授法轉換為以學生為中心的多種教學方法，并綜合運用。考慮到課程的特殊性，在教學設計中，重點強化學生的主體作用。在每次實驗之初，隨機抽取一個實驗小組講解實驗目的、要點和需要注意之處，而后教師再加以點評。在實驗過程中，鼓勵學生針對實驗參數進行大膽設想，小心求證，對于學生的“新奇”想法，大家一起首先從理論上探討其可行性，而后在確保實驗安全的前提下，開展驗證性實驗，最后師生一起分析實驗結果。通過此類訓練，使學生對課程學習的積極性和興趣有了極大提高，也培養了他們的創新思維能力。

三、改革的效果

為了評價課程改革的效果，采用了畢業生問卷調查、行業企業專家、校友和用人單位座談等多種方式評價課程質量。同時，對于用人單位也進行了調查，通過與用人單位的交流，了解并收集用人單位對本課程的掌握情況，以及用人單位的需求。通過這些調查，總體上，學生通過本門課程的學習，加深了對基礎知識的認識，提高了實踐動手能力，創新意識具有明顯提高。

四、小結

《物理實驗》是工科專業的一門重要課程，為了提升教學效果，課程教師結合當前教育部推行的工程專業認證，以測繪工程專業為試點，對課程進行了教學改革。明確了課程在培養目標中的定位，更新了教學大綱和教學內容，改進了教學方法。從課程改革的效果來看，改革后課程質量有明顯提高，學生加深了對物理基礎理論的理解，也提高了實踐動手能力和合作交流能力。

參考文獻：

[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究，2015，（02）：10-19.

[2]艾偉清，徐偉.工程教育專業認證背景下模擬電路實驗教學探索[J].中國教育技術裝備，2017，（16）：130-132.