應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)*

摘要：針對(duì)應(yīng)用型本科院校普遍碰到的物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少、軟硬件投入不足、教學(xué)方法單一、教學(xué)效果較差等問(wèn)題，以金陵科技學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)為例，通過(guò)設(shè)置與各專業(yè)緊密結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)投入力度，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，積極組織創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，在課程建設(shè)過(guò)程中逐步解決這些問(wèn)題，同時(shí)也著力培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心；物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)；與專業(yè)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置；教學(xué)模式創(chuàng)新；創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2014）05-0114-02

基金項(xiàng)目：本文系金陵科技學(xué)院校級(jí)教改研究課題“基于‘teamwork’的大學(xué)生物理實(shí)踐創(chuàng)新指導(dǎo)模式探索”（編號(hào)：2010JGXM-02-4）、校級(jí)學(xué)科競(jìng)賽A類立項(xiàng)項(xiàng)目“物理實(shí)驗(yàn)及科技作品創(chuàng)新競(jìng)賽”（編號(hào)：20122001）、2012年校級(jí)優(yōu)秀課程“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)1”建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：37）的階段性成果。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是理工科各專業(yè)必修的公共基礎(chǔ)課，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端，對(duì)于學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥凉ぷ麟A段的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。我院為了服務(wù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)以及南京地區(qū)乃至全國(guó)對(duì)人才就業(yè)創(chuàng)業(yè)的新要求，物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為主，積極推進(jìn)教學(xué)改革和質(zhì)量建設(shè)，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實(shí)踐能力、探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

我院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和物理教研室自2007年開(kāi)始籌建，2012年物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心被評(píng)為校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，作為承擔(dān)全校各工科專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)基地和文科各專業(yè)科學(xué)文化素質(zhì)與實(shí)踐能力提高的開(kāi)放基地，在培養(yǎng)全校學(xué)生綜合素質(zhì)方面起著重要作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在建設(shè)過(guò)程中碰到一些同類院校共同面臨的問(wèn)題，如課時(shí)較少、硬件投入不足或場(chǎng)地不夠、教學(xué)方法陳舊、教學(xué)效果較差以及專職實(shí)驗(yàn)教師人數(shù)偏少，等等。在學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、兄弟院校相關(guān)教師的關(guān)心幫助及實(shí)驗(yàn)中心教師的共同努力下，在加大硬件投入的同時(shí)改革調(diào)整教學(xué)的思路和方法，妥善解決了部分問(wèn)題，另外一些問(wèn)題正著手解決。

本文簡(jiǎn)單探討大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容，希望能給兄弟院校一些參考。

一、保證實(shí)驗(yàn)課時(shí)，與專業(yè)緊密結(jié)合

目前，應(yīng)用型本科院校普遍面臨對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求逐漸提高而物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)減少的問(wèn)題。2012年4月我院順利通過(guò)教育部本科教學(xué)工作合格評(píng)估，隨后認(rèn)真落實(shí)評(píng)估專家組的意見(jiàn)，積極進(jìn)行整改，進(jìn)一步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。我院提出了增加復(fù)合型、技能型、實(shí)踐型及應(yīng)用型課程的舉措，創(chuàng)新教學(xué)理念，注重提高學(xué)生的職業(yè)適應(yīng)性，積極探索以職業(yè)能力為主線、實(shí)踐體系為主體、理論為其服務(wù)的新教學(xué)模式，著力提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

由于不同專業(yè)院系對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程重要性的認(rèn)識(shí)偏差，往往會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和專業(yè)性實(shí)踐課時(shí)之爭(zhēng)。通過(guò)與專業(yè)院系的溝通協(xié)調(diào)，我院確保了物理實(shí)驗(yàn)課程不減少，并努力將開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與專業(yè)相貼合，如學(xué)校特色專業(yè)材料視光專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課更偏重于光學(xué)實(shí)驗(yàn)，如分光計(jì)和折射率測(cè)量實(shí)驗(yàn)、偏振光實(shí)驗(yàn)、牛頓環(huán)劈尖實(shí)驗(yàn)和邁克耳遜干涉實(shí)驗(yàn)，等等；機(jī)電類專業(yè)偏重于示波器和聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)、電表的改裝和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)、磁滯回線實(shí)驗(yàn)、伏安法和電橋法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)，等等。同時(shí)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心面向全校各文科、藝術(shù)、管理類學(xué)生開(kāi)放演示實(shí)驗(yàn)70余項(xiàng)，面向課題研究與物理創(chuàng)新競(jìng)賽參賽學(xué)生開(kāi)放所有實(shí)驗(yàn)室，并由實(shí)驗(yàn)中心教師負(fù)責(zé)相關(guān)課題組的研究指導(dǎo)工作。

二、加大投入，建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)擁有力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、設(shè)計(jì)綜合和物理演示等實(shí)驗(yàn)室，使用面積1100余平方米。2010年物理實(shí)驗(yàn)中心獲批“中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目”，目前省級(jí)配套資金130萬(wàn)元購(gòu)置的設(shè)備正陸續(xù)到位，另外提供3間共200平方米的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)設(shè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要由基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計(jì)性三類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、項(xiàng)目設(shè)置上，既考慮與大學(xué)物理理論課教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，又兼顧大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立性，并遵循整體規(guī)劃、突出特色、分步實(shí)施、循序漸進(jìn)的原則。目前按照大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)思路，正利用中央專項(xiàng)資金，大量更新了實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加體現(xiàn)物理學(xué)的最新成果，滿足創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)硬件的建設(shè)和完善，將為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)系列提供更多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也為文科、藝術(shù)、管理類學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)與實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)的提升發(fā)揮更多作用。

另外，物理實(shí)驗(yàn)中心非常重視大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)配套教材的建設(shè)，從應(yīng)用型本科院校的實(shí)際情況出發(fā)，在教學(xué)內(nèi)容上力求體現(xiàn)“創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力”以及“科學(xué)素質(zhì)與工程意識(shí)”等應(yīng)用型人才培養(yǎng)必須的知識(shí)。2012年，物理教研室、實(shí)驗(yàn)中心與河海大學(xué)（常州校區(qū)）物理系共同編寫(xiě)了《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（工科）》教材，并由南大出版社出版。教材已有3千多學(xué)生使用，效果較好，受到好評(píng)。

三、創(chuàng)新教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和階段的不同，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用不同的課堂組織形式與教師指導(dǎo)方法，我院采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課外開(kāi)放式教學(xué)相結(jié)合的方法。根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，將教學(xué)系統(tǒng)中的教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境等元素進(jìn)行優(yōu)化組合，從而合理高效地完成教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)手段，教師講授式已向?qū)W生探究式、互動(dòng)式轉(zhuǎn)變，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體，提高了學(xué)習(xí)興趣和積極性，激發(fā)了其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，能積極參與到課堂教學(xué)中去，為提高教學(xué)效率提供了條件和保障。

由于我院物理實(shí)驗(yàn)室較大、每班實(shí)際上課人數(shù)較多，為了提高教學(xué)效果，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室配備了固定式或便攜式投影儀，安裝了擴(kuò)音設(shè)備和攝像設(shè)備。實(shí)驗(yàn)課教師利用多媒體課件開(kāi)展教學(xué)，通過(guò)文字、圖片或動(dòng)畫(huà)將實(shí)驗(yàn)的原理、儀器操作和實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等情況給學(xué)生作詳細(xì)講解，提高了教學(xué)的效率，增加了信息量。并利用攝像設(shè)備把教師現(xiàn)場(chǎng)操作的演示轉(zhuǎn)到投影設(shè)備，將實(shí)驗(yàn)中比較復(fù)雜或不易講清的問(wèn)題，集中給學(xué)生解答，如示波器的操作步驟、如何讀數(shù)以及如何解決操作中的問(wèn)題等。教師在教學(xué)的過(guò)程中，經(jīng)常提出相關(guān)問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生，讓他們有更多的時(shí)間思考，激發(fā)其探索和創(chuàng)新精神，提高科學(xué)素質(zhì)，讓學(xué)生能夠在課堂上有盡可能大的收獲。

為了加深學(xué)生理論課學(xué)習(xí)中對(duì)基本內(nèi)容和概念的理解和掌握，實(shí)驗(yàn)中心通過(guò)購(gòu)買或定制大量的教學(xué)儀器和設(shè)備，建立了儀器齊全、環(huán)境優(yōu)美的演示實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)了物理教學(xué)的直觀性，避免了理論教學(xué)中容易出現(xiàn)的抽象、難懂的現(xiàn)象，也為學(xué)生參加物理創(chuàng)新競(jìng)賽提供了支撐平臺(tái)。物理演示實(shí)驗(yàn)室有70余項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，現(xiàn)已面向全院學(xué)生開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生從看實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)到研究實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，大大激發(fā)了他們的熱情，在滿足學(xué)生好奇心的同時(shí)，也培養(yǎng)了他們進(jìn)行創(chuàng)造性工作的能力和從事科學(xué)研究的素質(zhì)，受到了廣泛好評(píng)。

四、推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理，促進(jìn)信息技術(shù)與課程的整合，實(shí)現(xiàn)教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和師生互動(dòng)方式的改革，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為教師的教學(xué)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供服務(wù)。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站建設(shè)得到了我院教務(wù)處和信息中心的大力支持，網(wǎng)站設(shè)有物理實(shí)驗(yàn)中心簡(jiǎn)介、建設(shè)規(guī)劃、師資隊(duì)伍、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)科研、創(chuàng)新活動(dòng)、下載專區(qū)等欄目，學(xué)生能了解到課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)動(dòng)態(tài)等相關(guān)知識(shí)，可以下載電子教案、教學(xué)視頻、演示實(shí)驗(yàn)，等等。而且，基于教務(wù)處4A網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)了實(shí)驗(yàn)的習(xí)題解答、在測(cè)試和問(wèn)答、常見(jiàn)問(wèn)題解答等內(nèi)容，供學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)的課程知識(shí)。另外，在網(wǎng)站上提供了一些物理實(shí)驗(yàn)資料鏈接，提供了虛擬、演示教學(xué)軟件和視頻材料，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

五、建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才

我院物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在師資和儀器設(shè)備等方面為學(xué)生課外科技制作和創(chuàng)新比賽提供了充足的資源。實(shí)驗(yàn)室配備專門(mén)的指導(dǎo)教師，幫助學(xué)生克服制作過(guò)程中遇到的困難。學(xué)生可以方便地獲得一些常用的實(shí)驗(yàn)儀器和工具，并且提供專項(xiàng)資金用于購(gòu)買制作所需的儀器材料等，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)科技制作的夢(mèng)想，充分展示創(chuàng)新能力。

以參加江蘇省大學(xué)生物理創(chuàng)新競(jìng)賽為例，每年4、5月份，物理教研室、實(shí)驗(yàn)中心會(huì)面向全院學(xué)生開(kāi)辦一次物理創(chuàng)新活動(dòng)與創(chuàng)新競(jìng)賽的宣講會(huì)，會(huì)上首先由競(jìng)賽組織教師向全體學(xué)生介紹創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)的情況和主要內(nèi)容，接著由往年獲獎(jiǎng)學(xué)生代表分別介紹參賽經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)，并現(xiàn)場(chǎng)向?qū)W生展示講解獲獎(jiǎng)作品。這樣，既宣傳了競(jìng)賽活動(dòng)目的、組織形式等，又打消了學(xué)生參賽的畏難情緒，往往能吸引較多優(yōu)秀學(xué)生踴躍報(bào)名。在隨后的幾個(gè)月中，各位指導(dǎo)教師將負(fù)責(zé)各課題小組的調(diào)研、選題、研究和論文撰寫(xiě)等各環(huán)節(jié)工作，并指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)論文撰寫(xiě)及實(shí)物制作。決賽入圍作品名單出來(lái)后，各指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生完成決賽論文的修改、課件制作、展板制作、科技作品實(shí)物完善的工作。一般在10月中下旬，物理教研室集體組織決賽作品預(yù)答辯工作，進(jìn)行最后的預(yù)演，11月份參加決賽。通過(guò)這個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，成功地推出了一批學(xué)生科技作品，在近幾年的江蘇省物理創(chuàng)新競(jìng)賽中獲得了較好的成績(jī)，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新梯隊(duì)。

六、總結(jié)

自物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心籌建以來(lái)，我院已在實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、網(wǎng)絡(luò)信息化和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)等方面取得了很大的進(jìn)步。但是，實(shí)驗(yàn)中心的發(fā)展還面臨較多的問(wèn)題，需要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中心的內(nèi)部管理、運(yùn)行體制進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改革，建立更加完善的考核制度和激勵(lì)政策；今后一段時(shí)間內(nèi)，需要加大力度，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍水平的提高，吸引科研能力強(qiáng)的教師到物理實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和儀器開(kāi)發(fā)，加速科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)的轉(zhuǎn)化；要繼續(xù)編寫(xiě)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的電子文檔和實(shí)驗(yàn)講義教材，以滿足教學(xué)的需要；在研究式教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)踐等方面，也要進(jìn)行更多的探索與實(shí)踐。

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（編輯：左希平）