兩光一車大學(xué)物理實驗教學(xué)思考

時間:2022-06-08 03:36:20

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兩光一車大學(xué)物理實驗教學(xué)思考

根據(jù)當(dāng)前國家教育發(fā)展和服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的要求,地方本科院校正在展開面向“應(yīng)用技術(shù)型高?!钡木C合教學(xué)改革[1],教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新思維、應(yīng)用水平及實踐能力的提升,注重將教學(xué)內(nèi)容從學(xué)校學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)到產(chǎn)業(yè)需求、從課堂理論轉(zhuǎn)到工作實踐。上饒師范學(xué)院作為傳統(tǒng)師范類院校,具有較深厚的歷史文化積淀,在本科高等學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展時期,形成了非常鮮明的師范性、地方性和應(yīng)用型辦學(xué)特色,確定了以顯著提升服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的能力作為中期建設(shè)目標(biāo),從人才引進(jìn)、教學(xué)改革、科學(xué)研究、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動等多方面對接上饒市“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展。大學(xué)物理實驗是高校為理工科專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門科學(xué)實驗訓(xùn)練課程,是學(xué)習(xí)規(guī)范實驗方法和掌握必備實驗技能的重要實踐科目,具有豐富的實驗思想、方法、手段,在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、積極的創(chuàng)新思維、理論知識聯(lián)系實踐應(yīng)用等綜合素質(zhì)方面發(fā)揮著重要作用[2]。當(dāng)前,多數(shù)地方院校是按照國內(nèi)重點高校學(xué)術(shù)型教育人才培養(yǎng)模式開展本科教學(xué),受當(dāng)前教學(xué)模式和學(xué)校自身條件等方面的制約,大學(xué)物理實驗課程建設(shè)距離“應(yīng)用技術(shù)型高?!本C合改革的效果差距較大,在教學(xué)上還有諸多環(huán)節(jié)需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

1地方本科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展不匹配。目前,大部分地方本科院校因升本不久,授課過程中缺少系統(tǒng)完備的實驗教材,上課使用的講義是按照儀器設(shè)備廠商提供的教案以及參考一些通用的實驗教材,不同學(xué)校開設(shè)實驗項目差異較大,教學(xué)授課中側(cè)重開展一些基礎(chǔ)性和驗證性實驗,與“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系的科技創(chuàng)新型、綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容少,理論知識與企業(yè)生產(chǎn)實際聯(lián)系不緊密,學(xué)生課堂學(xué)習(xí)熱情不高[3]。1.2學(xué)生對物理實驗缺乏興趣,課程重視程度不高。相對于國內(nèi)重點高校,地方本科院校學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱,對于大學(xué)物理實驗課程的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)不重視,實驗前雖有撰寫預(yù)習(xí)報告,但只是照著教案進(jìn)行抄寫未能深入了解實驗原理及其應(yīng)用發(fā)展。在課堂實驗過程中,授課教師進(jìn)行理論講解和操作示范后,大部分學(xué)生是依據(jù)實驗教案對照老師操作過程進(jìn)行模仿,缺少對實驗過程的認(rèn)真了解和獨立思考,尤其是遇到實驗結(jié)果有誤或者數(shù)據(jù)偏差較大等問題時,會顯得不知所措,需要依靠老師或者同學(xué)的幫助才能有效解決。部分學(xué)生在課后撰寫實驗報告過程中總是疲于應(yīng)付,缺少對整個實驗原理、實驗操作和數(shù)據(jù)處理的總結(jié)思考,實驗報告中結(jié)論、分析討論等內(nèi)容只有少部分學(xué)生是自己根據(jù)實驗過程得出的[4]。1.3實驗課程教學(xué)管理難度大,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n堂氛圍難以維持。隨著學(xué)校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,使得大學(xué)物理實驗用房、儀器設(shè)備套數(shù)、實驗指導(dǎo)教師等教學(xué)資源比較緊張,學(xué)生開展實驗操作過程中因自身預(yù)習(xí)不充分、儀器設(shè)備存在問題、班次人數(shù)較多等眾多原因,容易造成課堂管理混亂,授課教師需要解決實驗中出現(xiàn)的各種小問題,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n堂氛圍也難以維持,部分學(xué)生會以應(yīng)付或者完成任務(wù)的心態(tài)開展實驗,操作過程中缺乏耐心和細(xì)心,物理實驗學(xué)習(xí)成效較為一般。1.4實驗課程考核評價體系不完善,無法促進(jìn)學(xué)生科研能力提升。大學(xué)物理實驗課程考核主要是以平時成績(包括預(yù)習(xí)報告、實驗操作和數(shù)據(jù)處理)、實驗抽查考核(抽考某個實驗的一部分內(nèi)容)以及思考題(抽考實驗的問題)解答三個方面成績進(jìn)行加權(quán)評定,由于班級中一次參與抽考實驗的人數(shù)較多,實驗過程中教師無法詳細(xì)了解每個學(xué)生的操作過程,這種傳統(tǒng)考核方式相對比較全面考察學(xué)生對本門課程的掌握程度,但受主觀條件和客觀因素影響相對較大,不利于提高學(xué)生深入了解物理實驗原理及其數(shù)據(jù)處理方法,容易引起學(xué)生對實驗課的重視程度不夠[5]。同時,實驗課程考核過程缺少對學(xué)生個性化發(fā)展的考量,不利于學(xué)生針對某個實驗項目的興趣愛好發(fā)揮和創(chuàng)新能力的針對性訓(xùn)練。1.5實驗教學(xué)儀器設(shè)備少,實驗室開放時間不足。物理實驗室建設(shè)和管理水平是高等學(xué)校辦學(xué)能力的一項重要標(biāo)志,然而地方本科院校物理實驗儀器設(shè)備數(shù)量相對較少且更新較慢,也因缺乏足夠經(jīng)費不能及時添置與地方產(chǎn)業(yè)相適應(yīng)的教學(xué)設(shè)備,實驗儀器和實驗場地?zé)o法滿足學(xué)生客觀需求,物理實驗室管理缺少師資力量,不能做到工作日8小時開放,非物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生每周只有2-3小時課堂實驗時間,無法在課后針對自己感興趣的實驗項目進(jìn)行深入研究以及開展創(chuàng)新實驗操作。

2“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求分析

近年來,上饒市緊緊瞄準(zhǔn)光伏、光學(xué)、汽車三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),依托龍頭引領(lǐng)、集群發(fā)展,聚力做大“兩光一車”產(chǎn)業(yè)集群,地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級,需要一大批能力素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展、具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力的理工科應(yīng)用型人才,這些企業(yè)對于人才的需求,強(qiáng)調(diào)以綜合能力素養(yǎng)為核心,包括以下幾方面。2.1獨立實踐動手的能力學(xué)生能夠通過閱讀教材說明書、查詢有關(guān)資料,掌握生產(chǎn)線設(shè)備原理及方法、做好實踐操作前的準(zhǔn)備;正確使用操作儀器及輔助設(shè)備、獨立完成生產(chǎn)線各項工藝流程操作、撰寫合格的生產(chǎn)報告;熟悉掌握車間生產(chǎn)流程、清楚了解相關(guān)技術(shù)指標(biāo)、能夠開展維修保障的綜合實踐能力。2.2分析與研究問題的能力學(xué)生能夠融合大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,結(jié)合崗前培訓(xùn)內(nèi)容,充分理解“兩光一車”企業(yè)所從事的生產(chǎn)流程、工藝方法、實驗原理、設(shè)計思想,運用所積累的基礎(chǔ)知識和實踐經(jīng)驗,分析企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營中所遇到的實際問題,認(rèn)真開展現(xiàn)象剖析、原因查找、規(guī)律總結(jié)等工作,具備解決一般問題的分析與研究能力。2.3理論知識聯(lián)系實際問題的能力學(xué)生能夠在實際工作中善于發(fā)現(xiàn)問題、主動分析問題并學(xué)會解決問題,逐步提高自身綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能解決“兩光一車”企業(yè)實際問題的能力。2.4創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力學(xué)生能夠完成“兩光一車”企業(yè)符合規(guī)范要求的設(shè)計性、綜合性的技術(shù)革新改進(jìn),初步進(jìn)行具有研究性或創(chuàng)意性的“降本增效”課題或項目研究,結(jié)合自身發(fā)展方向激發(fā)自我的學(xué)習(xí)主動性,在實踐中提升自身的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3面向“兩光一車”產(chǎn)業(yè)的大學(xué)物理實驗教學(xué)建議

大學(xué)物理實驗課程通過課堂實驗原理的講授,學(xué)生能夠采用實驗儀器設(shè)備將抽象的原理定律通過現(xiàn)象展示出來并測得具體數(shù)值,在動手操作過程中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)散思維及分析解決問題能力,為培養(yǎng)出能夠適應(yīng)“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)的理工科類人才,大學(xué)物理實驗教學(xué)改革勢在必行,教學(xué)模式創(chuàng)新迫在眉睫。3.1優(yōu)化“大學(xué)物理實驗”。教學(xué)內(nèi)容,融入“兩光一車”產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)理論按照課程教學(xué)要求,“大學(xué)物理實驗”會開設(shè)一定數(shù)量的基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性或研究性實驗,三類實驗學(xué)時占比大致為60%、30%和10%,并由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四個部分實驗項目組成。為有效融入“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè),在選擇具體實驗項目時要有針對性,既重視實驗的基本原理與地方產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)相統(tǒng)一,又注重學(xué)生基礎(chǔ)操作鍛煉與創(chuàng)新能力提升相輔相成,實現(xiàn)物理基本原理、實踐操作技能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新三者的有機(jī)結(jié)合。在電磁學(xué)實驗項目中,通過開展“硅光電池特性的研究”實驗,可以了解光伏產(chǎn)業(yè)中最基礎(chǔ)的PN結(jié)形成原理及其工作機(jī)理,掌握硅光電池的工作原理及其工作特性。在光學(xué)實驗項目中,選做“透鏡焦距的測定”“雙棱鏡測光波波長”等實驗,通過熟悉了解透鏡的成像規(guī)律,掌握同軸等高的光路調(diào)節(jié)操作方法,為今后使用光學(xué)儀器設(shè)備或從事光學(xué)產(chǎn)業(yè)工作是非常有益的。在力學(xué)實驗項目中,選擇“牛頓第二定律的驗證”“驗證動量守恒定律”兩個實驗,從滑塊的受力、碰撞與加速等力學(xué)基礎(chǔ)原理,拓展到汽車運動過程中發(fā)動機(jī)提供動力、車體所受阻力、運動速度及加速度等基本參數(shù)的計算。3.2擴(kuò)大實驗室的開放資源,增設(shè)面向?!皟晒庖卉嚒碑a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實驗室開放實驗室的建設(shè)對本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)發(fā)揮重要作用,由于實驗室教師管理人數(shù)相對較少,實驗室可結(jié)合勤工儉學(xué)崗位,或挑選部分有創(chuàng)新實驗興趣愛好且動手實踐能力強(qiáng)的學(xué)生參與實驗室的維護(hù)與管理工作。同時,大學(xué)物理實驗室應(yīng)安排相應(yīng)時間(晚上、周末或者寒暑假期)對學(xué)生開放,在實驗授課過程中發(fā)現(xiàn)并鼓勵部分興趣強(qiáng)烈、動手實踐較好的學(xué)生開展設(shè)計性實驗內(nèi)容,也可開展部分與“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)相結(jié)合且應(yīng)用性強(qiáng)的創(chuàng)新實驗,能夠有效提高實驗室儀器設(shè)備使用時長,同時,可以整合實驗室現(xiàn)有設(shè)備和地方企業(yè)科研儀器設(shè)備,針對部分基礎(chǔ)性研究內(nèi)容共同組建一個面向“兩光一車”產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新實驗室。3.3發(fā)揮學(xué)??蒲袆?chuàng)新比賽功能,鼓勵學(xué)生申報面向?!皟晒庖卉嚒碑a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新課題高等院校每年都有相應(yīng)的職能部門開展各種課題申報或者項目比賽,比如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目計劃、互聯(lián)網(wǎng)+比賽、科研項目以及地方企業(yè)資助的挑戰(zhàn)賽。對于大學(xué)二年級的理工科學(xué)生,在學(xué)習(xí)“大學(xué)物理實驗”這門課程的同時,可以充分利用課堂實驗教學(xué),結(jié)合自身專業(yè)特色和興趣愛好,在實驗教師的指導(dǎo)下申報面向“兩光一車”產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新實驗項目,利用課余時間或寒暑假期,在創(chuàng)新實驗室開展并完成相應(yīng)的課題內(nèi)容,不僅能夠提升大學(xué)實驗課程的理論知識和實踐水平,也能熟悉了解“兩光一車”產(chǎn)業(yè)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀及所處的技術(shù)水平,更能讓學(xué)生學(xué)會獨立思考、主動發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,為畢業(yè)論文(設(shè)計)打下良好基礎(chǔ)。3.4重視大學(xué)物理實驗課程教學(xué)管理,完善實驗成績考核評價機(jī)制。大學(xué)物理實驗課程對學(xué)生動手實踐要求較高,教師在課堂中會介紹實驗原理、講解操作過程并提出實驗報告的撰寫要求,之后是學(xué)生按照講義開展實驗操作并記錄數(shù)據(jù),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)氛圍和良好的操作習(xí)慣是實驗成功的基本保證。大學(xué)物理實驗課堂教學(xué)每個實驗項目一般安排3個學(xué)時,大部分同學(xué)能夠按時完成實驗數(shù)據(jù)的檢測,但學(xué)生數(shù)據(jù)計算處理能力較弱且實驗結(jié)果誤差較大,任課教師可以增加1個學(xué)時時間,以此要求學(xué)生重復(fù)實驗并在課堂內(nèi)完成數(shù)據(jù)處理,避免某些學(xué)生編造數(shù)據(jù)或抄襲實驗報告,充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性,激勵學(xué)生高效、準(zhǔn)確完成實驗之后方能下課。為培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,有必要完善以實驗報告為主的傳統(tǒng)考核評價方式,可以采取以下四個方面相結(jié)合的考核評價機(jī)制:一是基于平時成績與實驗操作抽查的綜合性考核方式;二是針對所開展實驗撰寫合格的實驗論文;三是開展大學(xué)物理創(chuàng)新實驗(結(jié)合“兩光一車”產(chǎn)業(yè))設(shè)計及操作演示;四是以課程實驗內(nèi)容為基礎(chǔ)申報大學(xué)生創(chuàng)新或科研等項目。通過考核方式的多樣性,給予學(xué)生更多選擇并按照考核要求進(jìn)行長時間準(zhǔn)備,可以更有效地鍛煉學(xué)生綜合能力素質(zhì)。3.5結(jié)合學(xué)校省級平臺中心建設(shè),健全完備的實驗教師團(tuán)隊。實驗教師隊伍的建設(shè)直接影響實驗課程的教學(xué)效果,針對教師團(tuán)隊緊缺的現(xiàn)狀,可以從院系的省級平臺中挑選實踐經(jīng)驗豐富的年輕教師從事實驗課程教學(xué),尤其是與“兩光一車”產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的專業(yè)老師,一般都有深厚的理論功底和科研實驗基礎(chǔ),能夠啟發(fā)培育學(xué)生創(chuàng)新思維。同時,實驗教師團(tuán)隊不僅要專注物理實驗理論知識的講授,也要經(jīng)常赴“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)開展調(diào)研和項目合作,解決企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,增強(qiáng)團(tuán)隊理論知識聯(lián)系生產(chǎn)實際的能力,以此促進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)水平的提高,并能在課程教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案、教學(xué)模式等多方面進(jìn)行改革創(chuàng)新,多途徑全方位壯大實驗教師團(tuán)隊力量并提高教學(xué)研究水平。

4結(jié)束語

助推“兩光一車”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大學(xué)物理實驗教學(xué)思考是地方院校面向“應(yīng)用技術(shù)型高校”綜合改革的一項探索性教學(xué)研究,是針對當(dāng)前理工科學(xué)生大學(xué)物理實驗課程中存在的一些共性問題,以地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展為契機(jī),以學(xué)生成長成才為根本,在教學(xué)實踐中不斷地探索教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實驗室資源開放、學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)、實驗教學(xué)過程強(qiáng)化和實驗教師團(tuán)隊建設(shè),緊密聯(lián)系當(dāng)前“兩光一車”地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景,重點培養(yǎng)學(xué)生的主動意識、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊協(xié)作能力,讓學(xué)生做到學(xué)以致用,更好地為地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)。

參考文獻(xiàn):

[1]鄧艷紅,王金江,蔣翔宇,等.地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展契機(jī)下大學(xué)物理實驗實踐探究[J].價值工程,2017(26):219-221.

[2]鄭冬梅,黃思俞,魏熾旭,等.大學(xué)物理實驗教學(xué)體系改革探索與實踐[J].福建教育學(xué)院學(xué)報,2010(4):113-116.

[3]劉文利,劉東紅,李蕾.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革探索[J].教育廣角,2014(19):51-52.

[4]許海娟,劉益民,彭瑞明,等.切合實際的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革和實踐[J].輕工科技,2018,34(4):174-175.

[5]劉艷,陳仁安.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].陰山學(xué)刊,2018,32(2):144-145.

作者:何星 毛杰鍵 王明 姜貴文 俞增清 單位:1.上饒師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院 2.江西省電動汽車部件智能化工程研究中心