面向工程能力培養的大學物理教學模式創新

徐志鋒

【摘要】教學改革作為一項全面系統的工程，培養學生面向工程能力是眾多目標之一。多樣化差異化的教學模式與方案，可以充分促使學生全面發展，為社會企業培養創新型科技人才提供充分保障。圍繞新教育背景下對工程技術人才的需求，針對大學物理工程能力培養過程中存在的不完善之處，提出了面向工程能力培養的大學物理教學模式新思路，以期提高學生的綜合能力。

【關鍵詞】工程能力培養;大學物理;教學模式

引言：近年來，我國提出“新工科”建設模式，隨著社會經濟市場的發展進入新的階段，舊有的高等工程教育人才培養方式難以適應社會的需要，主要表現為學生工程能力缺乏。在建設模式不斷發展階段中，已初步建成基礎物理教學模式，并取得了一定的成效，為工程人才的培養奠定了基礎。在新的經濟背景下，我國以多元化、創新的優秀工程人才培養模式為主線，通過培養具有創新創業能力和跨境融合能力的工程科技人才，實現教育強國夢與偉大復興夢。

一、大學物理教學在工程能力培養中的作用

作為高等教育中工科專業的公共基礎課，大學物理課程在系統地為學生培養學生工程能力等方面起著不可或缺的作用。盡管近年來，大學物理教學在教學內容和模式都有了很大的改善，但仍不能滿足“新工科”背景下應用型人才培養的需要。物理學旨在培養學生對物理學基本概念、理論和方法的全面準確理解，其揭示了各種自然現象相互轉化、量變與質變等深刻的規律，充分反映了世界的物質性和物質世界的統一性。作為一門內容較廣且難度較深課程，它可以極大地激發學生的創造激情，提高工程能力和培養探索創新精神。

二、面向工程能力培養的大學物理教學模式現狀分析

1.教學缺乏系統性

為了使學生系統掌握專業知識，現有教學系統的缺陷必然遠遠不夠。目前，很多高校對大學物理教學模式的工程能力培養環節的認識存在不足。過分強調實踐環節或只注重理論課程，而忽視了理論課程與實踐環節的聯系。這導致了大部分學生在實踐環節中處理問題不會靈活變通，理論與實踐嚴重脫節，工程能力的培養也沒有達到真正社會企業相應要求。

2.教學模式普遍重理論輕實踐

實踐過程不僅有助于學生更好地理解理論知識?而且更有益于工程思維能力的培養。基于限制，實踐環節不可能取代理論教學的主要地位，但仍能體現其培養學生工程能力的重要意義。很多高校實踐教材內容嚴重滯后，導致學生在實踐過程中的發展受較大限制。此外，許多高校物理實驗儀器設備陳舊?實驗內容與理論教學內容脫節。傳統的以理論教學和課程考試為核心的手段嚴重削弱了學生工程能力的培養過程。

3.教學方式缺乏新穎性

對于大學物理教學而言，雖然部分教師能充分做好備課工作，但多數教師僅按照教學計劃對學生進行課堂教學，未能與學生互動，課堂缺乏新穎性，同時也不能及時掌握學生的學習狀態。針對相關的物理實驗，傳統的教學方法導致學生只關注實驗報告，很少關注實驗過程。這樣既不能促進學生擁有良好的物理基礎，也不利于工程能力的培養，甚至會助長抄襲行為。

三、強化工程能力培養的教學模式創新思路

1.完善能力培養過程的監督體系

為了提高學生的工程能力，校企之間應共同建立一套系統的能力培養過程監督體系，確保大學物理教學的質量。能力培養體系應從過程控制開始，在學生進入企業培訓環節之前，制定詳細的培訓計劃與流程。為了使能力培養計劃具有可操作性，需要對每個環節和過程制定質量相關管理體系和檢驗標準，并逐步將企業培訓過程管理與學校教學相結合。以“剛體的定軸轉動”為例，高校教師應提前設計課程內容，熟悉企業工程實際中知識應用的重點。學生通過學習應能準確地推導出基本的物理定義，這不僅能使學生有深厚的物理基礎，而且能初步培養學生在未來專業領域所應具備的科學嚴謹的能力態度。

2.加強工程型師資隊伍培養

要做到學生工程能力的進一步提升，要求高校加強工程型教師團隊建設。組織開展教師到企業進行培訓，深入工程前線，參與操作實踐和技術創新過程，在實踐中啟發教學新思路，掌握新技能。此外，應鼓勵教師參加各種專業資格測試，以更好地了解社會對大學物理知識和技能的要求。以“振動的合成”為例，充分備好理論課程的同時，深入到企業專業集團，了解企業相關知識領域要求，如解決振動危害、振動控制技術等，以培養工程能力為導向進行物理教學。

3.采用全面客觀的課程評價方式

為保證學生學習積極性，采用多種手段進行教學評價，及掌握學生學習效果。例如學院應定期對學生的學習情況進行評審，所有教師和學生代表均應參加該會議。這種課程評價方法對端正學生的學習態度，保持持續的學習狀態起到了很好的作用。除此之外還要適時舉行口試，以“牛頓運動定律”這一部分知識為例，要求學生闡述牛頓運動定律的運用實例等內容，這不僅要求學生解決問題，而且要求學生清楚地表達自己的想法。這樣不僅提高了學生系統地掌握知識的能力，而且鍛煉了學生規范準確的表達能力和激發了學生的創造能力。

4.將實踐教學與理論教學相結合

課堂教學只能讓學生對理論知識有初步認識，而這種理解仍然是抽象的，不能確保學生在工程實踐中能夠熟練運用知識，理論與實踐不僅可以幫助學生更好理解知識，而且可以幫助學生積累實際經驗和提升工程能力。針對教學理論和實際內容脫節等問題，應讓學生系統深入具體項目與實際工作流程中。此外，開展更多創新性實驗，由學生在導師指導下通過研究項目獨立設計和完成。以“狹義相對論基本原理”這一部分知識為例，針對抽象概念的引入，除利用多媒體進行大量的演示實驗外，還可以組織學生在實驗室進行基礎實驗，幫助學生理解一些抽象概念，激發學生的求知欲。

結語

物理學是一門分析物質運動一般規律和物質結構的課程，工程教育的要求是強調物理知識的扎實性和物理思維的培養。隨著高等教育改革的不斷推進，高校要將大教學理論與實際工程應用相結合，不斷完善能力培養過程的監督體系，同時加強工程型師資隊伍培養，采用全面客觀的課程評價方式，充分將實踐教學與理論教學相結合，以此培養工程教育模式下符合時代發展的人才。

參考文獻：

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