大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)小學(xué)期制教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

吳建寶，張朝民

(上海工程技術(shù)大學(xué)，上海 201620)

高校學(xué)期制是現(xiàn)代化教育教學(xué)管理體制中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是指高等學(xué)校采取學(xué)期劃分方式來進(jìn)行教育教學(xué)的組織管理。長期以來，我國高校普遍實(shí)行兩學(xué)期制，而以美國為主的一些教育強(qiáng)國有兩學(xué)期制、三學(xué)期制或四學(xué)期制等多種形式。學(xué)期設(shè)置之間的差異，使得我國高等教育在推進(jìn)與國際高等教育的交流與合作時(shí)出現(xiàn)障礙，因此對(duì)學(xué)期制改革的探討和需求變得越來越迫切［1-3］。從20世紀(jì)90年代起，國內(nèi)一些高校開始施行三學(xué)期或四學(xué)期制，并呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢。想把推行學(xué)期制改革作為高教改革的一個(gè)重要突破口，以促進(jìn)高等教育管理體制與運(yùn)行機(jī)制的有效變革，從而達(dá)到從制度到質(zhì)量與世界一流大學(xué)接軌的目的。但是，各高校對(duì)學(xué)期制改革改到何種程度尚處于初步摸索階段，行政主管部門對(duì)此沒有任何明確的指導(dǎo)意見，因此，此項(xiàng)改革目前基本都是各高校自發(fā)探索［4-5］。上海工程技術(shù)大學(xué)在黨委和教務(wù)部門的大力推進(jìn)下開始實(shí)施四學(xué)期制，將學(xué)期時(shí)長為16周的長學(xué)期劃分為學(xué)期時(shí)長為8周的小學(xué)期制。

1 學(xué)期制改革預(yù)期目標(biāo)分析

進(jìn)行小學(xué)期制改革，主要有以下幾個(gè)方面的預(yù)期目標(biāo):①希望能帶來更充足的課程資源。體現(xiàn)在通過進(jìn)一步壓縮長學(xué)期課時(shí)，提高授課效率;教師在小學(xué)期開新課，增加課程總量。②希望提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。利用短學(xué)期的集中時(shí)間，安排一些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，增加教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)踐等環(huán)節(jié)，達(dá)到加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的目的。③希望有利于教師教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)教師的自我成長與可持續(xù)發(fā)展。教師可有效利用長、短學(xué)期搭配，處理好教學(xué)與科研的關(guān)系。④有利于校內(nèi)外教育資源的充分協(xié)調(diào)，提高高校的辦學(xué)效益。

2 學(xué)期制改革中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

上海工程技術(shù)大學(xué)《物理實(shí)驗(yàn)》課程面向所有工科類的本科和?？茖W(xué)生，每學(xué)年修讀該門課程的學(xué)生達(dá)到3700多人，可以說是一門量大面廣的公共基礎(chǔ)必修課程。除中美合作、服裝、管理以及一些專科專業(yè)只修讀包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的《物理實(shí)驗(yàn)一》，其他工科類的專業(yè)還修讀涵蓋一些創(chuàng)新和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的《物理實(shí)驗(yàn)二》，所以在課程的內(nèi)容上主要分為《物理實(shí)驗(yàn)一》和《物理實(shí)驗(yàn)二》這兩大塊，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類型上沒有形成由易入難、由淺入深的層次化特點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力上，形成一個(gè)集動(dòng)手操作、數(shù)據(jù)處理、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新教學(xué)過程的系統(tǒng)化方面還有待提高和完善。

3 小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)課程的改革

3.1 小學(xué)期制對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程改革的目標(biāo)

物理實(shí)驗(yàn)課程的小學(xué)期制改革至實(shí)施以來主要是達(dá)到以下兩個(gè)方面的預(yù)期目標(biāo):

3.1.1 由淺入深的模塊化

根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難易程度將物理實(shí)驗(yàn)課程分為基礎(chǔ)模塊、綜合模塊、創(chuàng)新模塊、設(shè)計(jì)模塊?；A(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)目標(biāo)是讓修讀學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本的實(shí)驗(yàn)技能;綜合物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K是促使修讀學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法研究物理規(guī)律，加深對(duì)物理規(guī)律的理解和掌握;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K則是在修讀基礎(chǔ)模塊和綜合模塊的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，最終讓修讀學(xué)生養(yǎng)成無私無畏的敬業(yè)精神和實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

3.1.2 因?qū)I(yè)而區(qū)分、內(nèi)容逐級(jí)豐富的層次化

上海工程技術(shù)大學(xué)所設(shè)專業(yè)是以工程技術(shù)為主，經(jīng)濟(jì)管理、藝術(shù)設(shè)計(jì)等多學(xué)科互相滲透，其中修讀《物理實(shí)驗(yàn)》課程的學(xué)院有服裝、管理、航空、軌道、機(jī)械、材料六個(gè)學(xué)院，其中服裝和管理學(xué)院的《物理實(shí)驗(yàn)》課程有32個(gè)課時(shí)，1.5個(gè)學(xué)分，航空、軌道、機(jī)械和材料的《物理實(shí)驗(yàn)》課程有52個(gè)課時(shí)，2.5個(gè)學(xué)分。針對(duì)不同的專業(yè)和對(duì)于《物理實(shí)驗(yàn)》課程開設(shè)要求，為了適應(yīng)小學(xué)期開設(shè)的需要，對(duì)于服裝和管理學(xué)院配備基礎(chǔ)模塊和綜合模塊滿足修讀學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本的實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)讓修讀學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法研究物理規(guī)律，加深對(duì)物理規(guī)律的理解和掌握;而對(duì)于航空、軌道、機(jī)械和材料則配備基礎(chǔ)模塊、綜合模塊、創(chuàng)新模塊和設(shè)計(jì)模塊，通過這些模塊的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，最終讓修讀學(xué)生養(yǎng)成無私無畏的敬業(yè)精神和實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

從課程建設(shè)和課程體系的完善方面，可以在模塊化和層次化的基礎(chǔ)上優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作、數(shù)據(jù)處理、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新教學(xué)過程上，逐步完善課程的體系。

3.2 小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)

小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)也是分為四個(gè)模塊來進(jìn)行，首先是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，該模塊是選取一些基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如基本物理量的測量儀器、用示波器觀測交流信號(hào)的波形、電壓和頻率、分光儀的調(diào)整和三棱鏡頂角的測量、電阻的伏安特性曲線、粘滯系數(shù)的測定)，通過這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目使得學(xué)生掌握一些基本的測量工具(如游標(biāo)卡尺、千分尺、分光儀、萬用表、示波器)的使用，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)誤差的一些基本理論并掌握減少誤差的基本方法。

小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)第二部分是綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K，該模塊是以選取相比于基礎(chǔ)模塊進(jìn)階的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如交流電路中電壓和電流相位關(guān)系的研究、精電場的描繪、電位差計(jì)及其應(yīng)用、恵斯登電橋測電阻、固體線脹系數(shù)的測定、霍爾元件測磁場、衍射光柵、聲速的測定等)，通過這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力。

小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)第三部分是設(shè)計(jì)創(chuàng)新模塊，該模塊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是以提高學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目的，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共分為力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、傳感器、近代物理七個(gè)類型，學(xué)生可以根據(jù)的專業(yè)特點(diǎn)和自身的興趣愛好來選做至少兩個(gè)類型當(dāng)中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方法的自行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生在善于觀察、善于發(fā)現(xiàn)的同時(shí)，真正做到創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

3.3 物理實(shí)驗(yàn)課程體系的改革

小學(xué)期制物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在課程體系方面有效地改進(jìn)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些不足。

3.3.1 整合各學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系

在小學(xué)期制物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，首先，我們摒棄部分陳舊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，開發(fā)出與學(xué)生自身實(shí)踐相聯(lián)系的綜合性實(shí)驗(yàn);其次，我們還增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占的比重，注重培育學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及探究能力;再次，小學(xué)期制物理實(shí)驗(yàn)課提高了物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放性、具有學(xué)科交叉性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的水平，提高了學(xué)生解決綜合性問題的能力。

構(gòu)建物理各學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)相協(xié)調(diào)的教學(xué)管理方式，有效地增進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)小學(xué)期物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)將物理各實(shí)驗(yàn)課程體系進(jìn)行優(yōu)化與整合，初步形成了基礎(chǔ)模塊、綜合模塊和設(shè)計(jì)模塊以及創(chuàng)新模塊4個(gè)層次為基礎(chǔ)的教學(xué)模式。在實(shí)驗(yàn)階段所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容則具有明顯的指向性，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)探究能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力。而且在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們統(tǒng)一管理、使用大型實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)用品和設(shè)施，組織與協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，統(tǒng)一采購實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和用品，并利用學(xué)校有關(guān)項(xiàng)目、大學(xué)財(cái)政支持和學(xué)院配套等多種途徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、物資的采購及更新，從而能更有效地保證物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，為整個(gè)物理學(xué)科的發(fā)展提供良好的環(huán)境。

3.3.2 促進(jìn)常規(guī)教學(xué)管理工作

小學(xué)期制物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)十分注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)，主要有以下幾方面的措施:(1)積極開展實(shí)驗(yàn)方案研究、成果論證及總結(jié)等相關(guān)教研活動(dòng)。(2)鼓勵(lì)教師積極申請(qǐng)和從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目研究，并將教學(xué)改革得到的研究成果撰寫成教研論文進(jìn)行發(fā)表。(3)采取多種優(yōu)惠政策資助實(shí)驗(yàn)教師到國內(nèi)外知名高校、院所進(jìn)修、考察與交流。(4)鼓勵(lì)、支持教師參加全國性的教學(xué)研討會(huì)，從中獲取教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)。(5)建立健全各種規(guī)章制度，充分吸收外校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，綜合利用多種手段提高我校實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)水平。(6)建立專家組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的隨機(jī)聽課制度，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。小學(xué)期物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在我院已實(shí)施了1年，在院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注和協(xié)調(diào)下，任課教師和實(shí)驗(yàn)室工作人員的努力工作下、2012與2013級(jí)本科學(xué)生的積極參與下日臻完善，進(jìn)展順利，且獲得了學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及主管部門、廣大師生的肯定和好評(píng)。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍出現(xiàn)了一些新問題、新困難，我們積極探索和應(yīng)對(duì)，向科學(xué)化的實(shí)驗(yàn)邁進(jìn)，通過眾多教師的不懈奮斗，相信我院的實(shí)驗(yàn)課程體系改革必會(huì)取得進(jìn)一步的成效。

4 結(jié) 論

學(xué)期制改革是近年來高教改革的一個(gè)重要突破口，是高校管理體制和教務(wù)運(yùn)行機(jī)制的一次重大變革，同好也為學(xué)分制推行創(chuàng)制良好的條件。小學(xué)期制改革也為物理實(shí)驗(yàn)課程的新時(shí)期下的教育教學(xué)改革帶來一次重要的契機(jī)，以上海工程技術(shù)大學(xué)為例，詳細(xì)闡述了小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)課程的模塊化、層次化 、系統(tǒng)化。小學(xué)期制物理實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容上分為基礎(chǔ)模塊、綜合模塊、設(shè)計(jì)模塊、創(chuàng)新模塊，四個(gè)模塊層次上由易到難、由簡單到復(fù)雜依次遞進(jìn);從物理實(shí)驗(yàn)課程體系來說，小學(xué)期制下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)踐促進(jìn)了物理實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)室開放制度的更好推行，同時(shí)也為教研活動(dòng)的開展和師資隊(duì)伍的培養(yǎng)創(chuàng)造出更好的條件。

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