大學物理實驗課程專業模塊化教學探索

劉芬芬

摘要：模塊化教學是一種優化的實踐教學模式，把提高學生的實踐技能作為培養核心。文章用模塊化教學理論建立適合飛行專業特色的大學物理實驗課程的內容體系，針對不同的模塊化內容制訂具體的考評模式，細化考評標準、考評方式和考評指標，可為后期大學物理實驗課程的教學提供理論支持，為新型軍事人才培養提供理論依據。

關鍵詞：大學物理實驗;模塊化;教學內容

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）43-0170-02

《大學物理實驗》課程是我校飛行專業學生科學文化基礎模塊中一門必修的自然科學基礎課程。它是培養學生動手能力、自主實踐能力和創新能力的重要環節[1，2]。但是本校學生由于入學基礎和教學培養等多方面因素的影響，基礎課程的成績偏低，飛行學生的成績總體比本科生學生的成績低15分左右。

面對新大綱試訓和新型飛行員培養等多方面的需求，推進院校教育轉型，把培養高素質新型軍事人才作為中心任務的新形勢，《大學物理實驗》課程除了要培養學生豐富的科學文化基礎知識以外，還要重點培養學生的動手實踐能力、扎實的科學方法和嚴謹的科學態度，提升軍事理論素質和綜合素質。大學物理實驗課程現已開放，與軍隊內外大多數院校一樣，在教學內容上采用分級教學方法，即基礎實驗-綜合實驗-設計實驗。這種教學方法的優點是能夠使教學內容結構清晰，但這樣的教學法與軍事院校這樣具有明確就業定位的學生來說，沒有針對不同專業需求在內容上做很好的設計和區分[3，4]。模塊化教學是一種以技能培訓為核心，靈活性和個性化極強的教學模式。通過將教學內容組合成若干有機聯系和相對獨立的模塊，并根據具體的培訓目標選擇相應的模塊，形成新的教學內容體系[5-7]。本文探討和研究了大學物理實驗課程的模塊化教學模式。

一、模塊化教學的現狀

模塊化教學方法從成人教育的特點和規律出發，注重現場教學，提高學員作為培訓核心的操作技能。通過傳授必要的專業知識，學生將能夠在最短的時間內以最有效的方式學習所需的專業技能和知識。達到就業或上崗的目的。主要有模塊式技能培訓和能力本位教育兩大理論體系[8，9]。模塊化教學對高職院校和專業技術學校領域的模塊化教學方法和內容的討論最多，同時也是高等院校的專業課程，還開發了物理，電氣工程和會計等領域的模塊化教學方法和概念的研究和實踐。一些機構采用了“專業模塊化”和“平臺+模塊”等模塊化教學方法，取得了一些成功經驗[10，11]。模塊化教學可滿足不同學生對個性化學習的需求，通過調整學生的學習內容和考評方法等達到多樣的教學形式。近年來，模塊化教學在部分地方院校已成為一種廣泛的教學形式，適合中國在中國職業教育領域的國情[12]。

二、大學物理實驗課程模塊化教學的實施

1.構建具有專業特色的模塊化大學物理實驗內容體系。我們研究了大學物理實驗課程中實驗項目中的專業相關的知識點，構建專業特色的模塊化實驗內容。大學物理模塊化教學的實施主要是培養學生的能力，針對專業分類特點的培養，優化大學物理實驗課程體系，科學合理地設計課程模塊內容。結合飛行學員的專業崗位設置，學生的學習能力和基礎，根據新的綱要提出了模塊化設置方案。我們將大學物理實驗內容體系分為三個層次。第一級是基本必修內容，主要培養學生掌握基本的測量方法和數據分析處理能力，通過實際操作提高實驗技能。第二個層次為專業必修，設置具有軍事特色的模塊內容，涉及物理原理在軍事裝備中的應用。第三個層次為綜合設計模塊，目的是提高和拓展學生的軍事裝備應用視野。把第二層次和第三層次，根據專業需求特點共設置五個特色課程模塊，分別是電子信息工程特色模塊、裝備特征模塊、航空特征模塊、管理特征模塊和無人作戰特征模塊。

2.模塊化教學內容設置。第一層次為基礎必修內容，實驗項目涉及電阻伏安特性研究、密度測量、剛體轉動慣量的測定、示波器的使用、電位差計的應用等基礎性實驗，目的是掌握基本物理量的測量方法、測量不確定度和數據處理的基本方法以及常用實驗室儀器的使用規則和基本操作方法。第二、第三層次的模塊化教學內容結合具體的專業特點，著重闡明海軍航空軍事裝備中的物理原理，分析物理學基礎理論與軍事高新技術的聯系。例如裝備特色模塊內容包括海軍航空艦載機中物理原理清晰裝置分析，包括紅外技術、激光技術、等離子技術、空間技術、新材料技術和新能源技術等。加強學生的物理和軍事聯系，拓展軍事裝備應用的視野。例如在綜合設計層次包括空氣熱機、導熱系數測量、拉伸法測量楊氏模量等項目;電子信息工程特色模塊重點包括信息技術、聲學技術、光學技術等，例如實驗項目包括光速測量、包括聲速測量、多普勒效應綜合實驗、霍耳法測磁場、傳感與測試技術等項目;航空救生模塊包括航空動力學實驗、聲光效應與激光超聲光柵實驗儀等實驗項目。

3.建立多元化考評模式。研究各種評估模型，建立多元化的評估標準、評估方法，并完善評估指標。在正確設置模塊化教學內容后，為了檢查和確保教學效果，應采用相應的評估方法和評估模式。在評估模式中，可以采用更靈活和多樣化的手段。由于模塊化內容系統在每個單元的內容設置中都有明確的目標，并充分考慮學生學習能力的差異和獨立學習的需要，讓學生更清楚地了解學習的目的。學生也可以對照每個模塊的具體要求進行自我評估，改正實驗過程和方法及實驗數據處理方法。指導教師可以通過現場提問和指導、實驗方案設計完善程度、實驗數據分析能力和處理結果，判斷學生對實驗原理的理解，評估學生的實踐能力。結果可以真正發揮作用，利用評估指導和監督學生積極學習、檢查和提高教學效果。同時，避免了主要依靠實驗報告評估教學效果的弊端，初步建立了以下評價機制。（1）競賽和實驗項目結合考評。組織學生參加山東大學學生物理技術創新大賽和學校的創新實踐活動。把實驗項目和創新大賽和創新實踐活動相結合，對學生的綜合素質、實驗能力、作品水平進行綜合評估。（2）論文答辯性考評。在綜合和設計層次實施論文答辯性考評模式，隨機應變是評價表現性的重要指標，在不同的環境下，快速做出最適合解決問題的反應，是綜合素質能力的體現之一。

三、結論

模塊化教學是一種優化的實踐教學模式，符合職業或專業教育規律，滿足了專業崗位的需要，強調認知能力和活動能力的統一，即認識能力的培養不是基于學術或學術知識體系，強調嚴格的科學管理和靈活多樣的教育形式，同時注重培養一般能力的專業基礎，并從具體崗位的規范要求出發，注重培養職業能力的專業地位。基于模塊化教學理論和新大綱中大學物理實驗的內容要求，本文重新設置了大學物理實驗的內容教學體系。

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