地方應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程改革研究

王 遠(yuǎn)，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）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的深刻調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐的加快，經(jīng)濟(jì)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(guó)的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量尚不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求[1-3]。針對(duì)此種情況，2015年10月教育部、國(guó)家發(fā)展改革委和財(cái)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(dòng)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(jì)社會(huì)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(guó)正式加入國(guó)際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著工程教育質(zhì)量認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)了國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，這樣極大地提高了我國(guó)工程教育的國(guó)際影響力。教育部在2020版《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中，從學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍、職稱條件七個(gè)維度對(duì)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(shí)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(shí)應(yīng)用型人才需要具有深厚的理論知識(shí)基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用技能以及理論知識(shí)的應(yīng)用能力，這就要求地方應(yīng)用型本科高校在進(jìn)行人才培養(yǎng)時(shí)要同時(shí)兼顧理論知識(shí)基礎(chǔ)的教學(xué)和創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在一些問題，本文針對(duì)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。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)類型單一

當(dāng)前地方本科院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程一般選取力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)中幾個(gè)代表性的物理實(shí)驗(yàn)組成統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并沒有根據(jù)理工科各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)選取與各個(gè)專業(yè)密切相關(guān)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)類型上基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例過高，開放性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例過低。

1.2 教學(xué)模式傳統(tǒng)

現(xiàn)階段大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式均采取傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即一般是由實(shí)驗(yàn)教師講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理過程等，接著給學(xué)生進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作過程，最后學(xué)生按照操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，這樣的教學(xué)模式僅僅適合于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生僅僅機(jī)械地完成了實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生缺少思考過程，缺少在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程，不利于學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力的綜合提高。

1.3 考評(píng)方式單一

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課成績(jī)考評(píng)方式單一，重要根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)來作為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)期末成績(jī)的依據(jù)，這種考評(píng)方式讓學(xué)生的精力全部集中在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫上面，而忽略了學(xué)生動(dòng)手操作能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 改進(jìn)措施

2.1 優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)踐，從優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密聯(lián)系專業(yè)技術(shù)，例如：對(duì)于電子信息專業(yè)、電氣工程專業(yè)等專業(yè)學(xué)生重點(diǎn)講授信號(hào)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(zhǔn)、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(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)電信號(hào)產(chǎn)生、收集、校正等方面內(nèi)容的理解，而對(duì)于機(jī)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(diǎn)講授扭擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、靜態(tài)拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)的調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測(cè)定等有關(guān)材料信息測(cè)量的實(shí)驗(yàn)，在注重大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同專業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有所側(cè)重，對(duì)這些專業(yè)的后續(xù)課程有很大的推動(dòng)作用。同時(shí)引入開放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力；例如對(duì)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(jì)、萬用表的設(shè)計(jì)及制作、測(cè)量熱敏電阻的溫度特性等開放實(shí)驗(yàn)，對(duì)機(jī)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(cè)定、細(xì)絲直徑的測(cè)量和工件表面平整度的檢驗(yàn)等開放實(shí)驗(yàn)，這些開放實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的專業(yè)相關(guān)度較大，可以調(diào)動(dòng)理工科學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)的過程，改變的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，增加設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)所占的比重，是提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)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。

2.2 轉(zhuǎn)變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式

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(yàn)，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(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，全面深刻了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案等內(nèi)容。之后在實(shí)驗(yàn)理論課程講授過程中，教師在講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)之外，可以擴(kuò)展講解前沿科技、實(shí)驗(yàn)在日常生活中的應(yīng)用等內(nèi)容。當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后，再次利用網(wǎng)絡(luò)資源讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)思考題、實(shí)驗(yàn)應(yīng)用擴(kuò)展等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)技能解決實(shí)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。

2.3 改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程考評(píng)方式

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(duì)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的考評(píng)僅僅重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的做法，我院采取預(yù)習(xí)報(bào)告+實(shí)驗(yàn)操作+數(shù)據(jù)處理+實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)全過程綜合考評(píng)模式，其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟等方面內(nèi)容的預(yù)習(xí)，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)15%；實(shí)驗(yàn)操作部分是指：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對(duì)各種儀器設(shè)備操作規(guī)范性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，每次實(shí)驗(yàn)完成現(xiàn)場(chǎng)給出成績(jī)，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)45%；數(shù)據(jù)處理部分包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、結(jié)果進(jìn)行分析和討論、實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題解決方法、自己的心得體會(huì)，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)20%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫是學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)總成績(jī)20%。通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考評(píng)方式的改革，促使學(xué)生認(rèn)真對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫全過程，由于考評(píng)方式的改革，只有認(rèn)真對(duì)待整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程才可以獲得優(yōu)異成績(jī)，這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，同時(shí)有助于學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力自主創(chuàng)新能力的提升。

3 小結(jié)

為了實(shí)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(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用技能以及理論知識(shí)的應(yīng)用能力，針對(duì)我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題：實(shí)驗(yàn)類型單一、實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生參與性不強(qiáng)、考評(píng)方式單一，結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)踐，從優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密聯(lián)系專業(yè)技術(shù)，同時(shí)引入開放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力；轉(zhuǎn)變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程考評(píng)方式，采取預(yù)習(xí)報(bào)告+實(shí)驗(yàn)操作+數(shù)據(jù)處理+實(shí)驗(yàn)報(bào)告的綜合考評(píng)模式，注重學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)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(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程改革提供參考。