“新工科〞背景下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究〔〕:

摘要：文章介紹了國家"新工科";建立的開展，從"新工科";的視角下提出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，最后從拓展教學(xué)方式、完善設(shè)備管理、強(qiáng)化教師隊(duì)伍和加大學(xué)生參與四個方面提出了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的詳細(xì)方向，有助于"新工科";建立需要。

關(guān)鍵詞：新工科；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

本文引用格式：郭偉杰."新工科";背景下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究[J].教育現(xiàn)代化，2022，6〔80〕：67-68.

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，創(chuàng)新驅(qū)動中國開展等一系列的國家戰(zhàn)略的施行，2022年以來國家教育部積極推動新工科建立，2022年教育部公布?首批"新工科";研究與理論工程名單?，認(rèn)定了612個"新工科";研究與理論工程，為"新工科";專業(yè)的開展奠定了根底。

?大學(xué)物理?是新工科專業(yè)里重要的根底課程之一，是研究物質(zhì)的根本屬性、構(gòu)造和互相影響及其運(yùn)動形式和規(guī)律的根底性學(xué)科【1】。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理學(xué)、工學(xué)等專業(yè)學(xué)生的根底課程，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，課程目的主要是為了培養(yǎng)大學(xué)生獨(dú)立的操作技能和解決問題的素養(yǎng)，同時也為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定科學(xué)實(shí)驗(yàn)根底，從而進(jìn)步大學(xué)生的專業(yè)知識和理論才能[2-3]。雖然近幾十年來大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用日益凸顯，但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難滿足現(xiàn)代社會對于人才的要求，同時實(shí)驗(yàn)課程也無法滿足"新工科";建立質(zhì)量與人才培養(yǎng)。因此本文根據(jù)現(xiàn)階段大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端和問題，提出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方向，以期進(jìn)步大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。

一大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

〔一〕教學(xué)方式單一，無法激發(fā)興趣

傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法屬于典型的"三式";教學(xué)，即教師講課"填鴨式";，由實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)展講解實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)原理，并且準(zhǔn)備好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)理論和方法進(jìn)展操作介紹和示范，并且告知實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)和要求；大學(xué)生"圍觀式";，實(shí)驗(yàn)教師在講解的過程中，大學(xué)生整個過程是圍繞教師展開，觀察實(shí)驗(yàn)教師的操作步驟和本卷須知；做實(shí)驗(yàn)"模擬式";，即學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中沒有探究精神，僅僅是個被動的參與者，在整個過程中就是根據(jù)教師怎么做，我就怎么做的過程，甚至做完了實(shí)驗(yàn)還不知道為什么要做這個實(shí)驗(yàn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)形式在一定程度上限制了大學(xué)生的積極性和的創(chuàng)造性思維。

〔二〕實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新慢，使用率不高

高校的實(shí)驗(yàn)室一般隸屬于各院系，其功能主要是提供本專業(yè)的教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)場所，以輔助其完成教學(xué)目的和任務(wù)。由于其場所功能的特殊性，實(shí)驗(yàn)室功能性比擬單一，規(guī)模也較小。由于大局部的高校實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)缺乏，因此出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，常用儀器損壞較為嚴(yán)重及局部儀器的不夠精準(zhǔn)等典型的問題。另一方面，在經(jīng)費(fèi)有限的情況下，往往忽略了對物理實(shí)驗(yàn)室新儀器的購置，導(dǎo)致設(shè)備更換率降低，從而直接影響了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)程度。再者，目前大局部高校物理實(shí)驗(yàn)室所置辦的儀器在使用方面造成功能重疊性較高、設(shè)備雷同性較多、設(shè)備閑置、利用率不高等問題，造成了不必要的浪費(fèi)。

〔三〕大學(xué)實(shí)驗(yàn)師資力量上匹配缺乏

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課課程中，實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y是實(shí)驗(yàn)室的核心，是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量最為核心的因素。實(shí)驗(yàn)室想要開展離不開實(shí)驗(yàn)室人員，而在實(shí)際過程中師資力量已經(jīng)成為制約實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)開展的重要因素。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)對教學(xué)任務(wù)的考核往往不是其工作重點(diǎn)之一，其工作重心往往在科研方向，使得一些教授很難出如今大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂；另一方面，由于高校對實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的工作內(nèi)容和其勞動成果并沒有得到充分重視，優(yōu)秀人員不愿到實(shí)驗(yàn)室來，專職承當(dāng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教師數(shù)量嚴(yán)重缺乏。

〔四〕考核方式較為單一，不夠全面

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的考核不僅要反映出學(xué)生對知識的掌握情況，更要表達(dá)出學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的才能。目前現(xiàn)有的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及一些綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例較少，這使得實(shí)驗(yàn)本生的考核面較窄，并沒有綜合考察學(xué)生的綜合實(shí)力；此外，傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)成績是根據(jù)學(xué)生完成整個實(shí)驗(yàn)后，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況好壞來進(jìn)展評定，這使得其考核結(jié)果往往只關(guān)注結(jié)果的考察，往往無視其過程的完好性，考核方式比擬單一。

二大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議

〔一〕拓展教學(xué)方式，進(jìn)步網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

可以通過網(wǎng)絡(luò)課程拓展教學(xué)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容不僅包括了傳統(tǒng)意義上課程所包含的教學(xué)目錄、教學(xué)大綱、教案和習(xí)題，還可以將一些難以通過有限時間或者不好解釋的如實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理、操作示范等內(nèi)容作為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)秸n課程的方式上傳至教學(xué)平臺，教師對其進(jìn)展上傳的報(bào)告進(jìn)展及時批閱和答疑，減少了溝通的時間和本錢。此外綜合各課程及現(xiàn)代新興科學(xué)技術(shù)等相關(guān)的內(nèi)容，結(jié)合其本身學(xué)科的特點(diǎn)，開設(shè)一些綜合性和實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)工程，培養(yǎng)學(xué)生縱向考慮才能、綜合才能和解決問題的才能。

〔二〕完善設(shè)備管理，共享實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在設(shè)備使用過程中，各物理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)結(jié)合自身開展情況，從儀器的購置實(shí)際情況入手，建立合理的儀器采購制度，對學(xué)校各層級的儀器使用情況進(jìn)展科學(xué)合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，同時有專人對儀器的使用情況進(jìn)展統(tǒng)一的調(diào)度和記錄，杜絕儀器不合理分配和同類設(shè)備或功能重疊性的儀器的重復(fù)采購和盲目采購現(xiàn)象的發(fā)生。合理規(guī)劃配置儀器設(shè)備在教學(xué)、科研和社會效勞中的使用和資源優(yōu)勢，實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處負(fù)責(zé)大型儀器設(shè)備共享工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專人負(fù)責(zé)建立大型儀器設(shè)備共享平臺，通過平臺的有效運(yùn)行實(shí)現(xiàn)預(yù)約制設(shè)備共享和設(shè)備資源的有效利用。

〔三〕強(qiáng)化教師隊(duì)伍，進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量

實(shí)行"助教制";或"輔教制";，即從高校內(nèi)聘任選拔優(yōu)秀的各層次的學(xué)生〔本科、碩士研究生和博士研究生〕或輔導(dǎo)員協(xié)理或參與實(shí)驗(yàn)室管理工作。通過對實(shí)驗(yàn)教師給予一定的津貼或補(bǔ)助，調(diào)動實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的創(chuàng)新積極性，給予實(shí)驗(yàn)教師一定的職稱評定特殊政策，保證實(shí)驗(yàn)教師的穩(wěn)定性。鼓勵實(shí)驗(yàn)教師定期參加大型設(shè)備儀器的學(xué)習(xí)交流，定時遣派各部門實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員參與儀器設(shè)備相關(guān)的學(xué)術(shù)交流或培訓(xùn)班，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員自身業(yè)務(wù)程度的進(jìn)步，通過國內(nèi)外高校的進(jìn)修和學(xué)術(shù)交流，進(jìn)步自身實(shí)驗(yàn)程度和責(zé)任意識，更好地效勞于教學(xué)。

〔四〕加大學(xué)生參與，改革考核方式

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式，可以將原有的考核方式劃分為四塊，考勤、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由實(shí)驗(yàn)教師全程觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動態(tài)，對其關(guān)鍵步驟和實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)展記錄，同時對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)展記錄，最終給出一局部成績。為了保證實(shí)驗(yàn)的公正，也為了進(jìn)步學(xué)生的參與度，實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要每個人都要動手參與，杜絕因物理實(shí)驗(yàn)課參與度不高、時間有限等特點(diǎn)造成的偷懶抄數(shù)據(jù)湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。最后，改變以往只看重最終結(jié)果而給出成績的傳統(tǒng)，全面、綜合考察學(xué)生的成績?nèi)鐚W(xué)生數(shù)據(jù)處理步驟是否合理、分析問題是否詳細(xì)全面、實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)果的可信度是否達(dá)標(biāo)、數(shù)據(jù)的處理偏向是否存在合理偏向等等。

三小結(jié)

隨著高等教育改革的不斷推進(jìn)，"新工科";背景下工學(xué)專業(yè)的快速開展，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程作為眾多工科專業(yè)的一門根底課，根據(jù)其學(xué)科的穿插性和延展性等特點(diǎn)，結(jié)合其自身專業(yè)性質(zhì)，從"新工科";背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題分析，從拓展教學(xué)方式、完善設(shè)備管理、強(qiáng)化教師隊(duì)伍和加大學(xué)生參與四個方面提出了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的詳細(xì)方向。

參考文獻(xiàn)

【1】宣珊珊,索大成,于海波,等.高校教考別離的理論研究以東北師范大學(xué)物理學(xué)院施行教考別離的教學(xué)改革為例[J].教學(xué)研究,2022,40(06):43-47.

【2】黃熙,陳飛明,郭健勇,等.進(jìn)步大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的措施與對策[J].湖北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,38(01):108-111.

【3】黃玉梅.科學(xué)方法在大學(xué)物理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報(bào),2022,37(0