基于工程教育認(rèn)證形勢下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分類教學(xué)研究*

喬 輝 郭長立 張 濤

(西安科技大學(xué) 陜西 西安 710054)

基于工程教育認(rèn)證形勢下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分類教學(xué)研究*

喬 輝 郭長立 張 濤

(西安科技大學(xué) 陜西 西安 710054)

伴隨“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，分專業(yè)進(jìn)行工程教育認(rèn)證也隨之開始．物理實(shí)驗(yàn)作為理工科一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，也應(yīng)該不斷提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，為專業(yè)認(rèn)證服務(wù)．本文通過對工程教育和卓越計(jì)劃的異同點(diǎn)分析，結(jié)合本校自身辦學(xué)特點(diǎn)，提出分類實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并在實(shí)踐教學(xué)得到了良好的反饋．該方法不但能夠明顯提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)效率，同時(shí)對于其他公共課程教學(xué)也具有借鑒價(jià)值．

工程教育認(rèn)證 物理實(shí)驗(yàn) 分類教學(xué)

隨著我國產(chǎn)業(yè)升級，從事制造業(yè)的大中專以上人數(shù)比例亟需提高，預(yù)計(jì)將會由2010年的9.8%提高到2020年的20%，然而美國在2006年便達(dá)到30%，因此教育部2010年在天津大學(xué)啟動以提高學(xué)生能力為重點(diǎn)的“卓越計(jì)劃”．教育部從2015年開始分專業(yè)組織“卓越計(jì)劃”實(shí)施工作評估，同步完成卓越計(jì)劃工作評價(jià)和工程教育專業(yè)認(rèn)證，將通過工程教育認(rèn)證作為卓越計(jì)劃實(shí)施工作評價(jià)的基本要求[1]．

1 問題的提出

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是機(jī)械、化工、土木等諸多工科專業(yè)課程中的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，在工程教育體系有著舉足輕重的作用．自2015年“卓越計(jì)劃”啟動以來，關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革也隨之開展起來，在工程教育認(rèn)證的形勢下，該課程又該如何為專業(yè)教學(xué)改革服務(wù)，則成了一個(gè)十分重要的課題．

2 卓越計(jì)劃工作評價(jià)和工程教育專業(yè)認(rèn)證特點(diǎn)分析[2]

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是整個(gè)專業(yè)教學(xué)其中的一環(huán)，囊括了眾多專業(yè)，也無法以某個(gè)專業(yè)的評價(jià)和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來衡量該課程．

由表1可得，專業(yè)認(rèn)證和卓越計(jì)劃均是以提高學(xué)生實(shí)踐能力為重點(diǎn)，均有自己的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)．專業(yè)認(rèn)證針對全體學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，卓越計(jì)劃對部分學(xué)生負(fù)責(zé)，因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中如何實(shí)施分類教學(xué)便是重要的研究內(nèi)容．

表1 專業(yè)認(rèn)證與卓越計(jì)劃兩者比較

3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分類教學(xué)

目前關(guān)于分類教學(xué)的方法有諸多研究，比如四、三、二、一”模式、AHP評價(jià)法、S-P評價(jià)法、考核量化法以及香港、國外等等教學(xué)方法[3～12]，考慮高校均存在特有的生源特征和辦學(xué)特色，結(jié)合本校實(shí)際情況進(jìn)行分析便必不可少．

3.1 問卷調(diào)查

隨機(jī)抽選了我校2015屆150名學(xué)生做了調(diào)查，把得到的結(jié)果制成了表2.

表2 入學(xué)抽查統(tǒng)計(jì)表

由表2可以得到：

(1)個(gè)體實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ罹嗪艽螅捎诓煌牡貐^(qū)、不同的學(xué)校在經(jīng)濟(jì)、教育方面不同，有的學(xué)生受過正規(guī)訓(xùn)練，有的學(xué)生沒做過任何實(shí)驗(yàn)．

(2)認(rèn)知態(tài)度不同．在中學(xué)評價(jià)體系中，學(xué)習(xí)成績占有很大權(quán)重，大部分學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課僅是大學(xué)物理的附屬課程．

(3)對教學(xué)方法仍然希望走教師講解—教師演示—學(xué)生重復(fù)的流程．由分析可以得出提高教學(xué)質(zhì)量，分類教學(xué)是必不可少的．

3.1 教學(xué)內(nèi)容分類

演示實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選修實(shí)驗(yàn)相結(jié)合．

打破傳統(tǒng)力、熱、光、電、磁模塊教學(xué)，根據(jù)教學(xué)大綱要求，結(jié)合工程教育認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和選修實(shí)驗(yàn)．設(shè)置物理趣味演示實(shí)驗(yàn)室和走廊演示實(shí)驗(yàn)板，內(nèi)容均為最新科技成果．演示實(shí)驗(yàn)室為全體學(xué)生開放，有專人指導(dǎo)和講解．選修實(shí)驗(yàn)主要是以教師研究項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮教師和學(xué)生的優(yōu)勢，對相關(guān)領(lǐng)域的前沿問題和熱點(diǎn)問題進(jìn)行展開和討論．

3.2 教學(xué)方法分類因材施教

我校理工科學(xué)生生源主要由普招班、對口單招班和卓越工程師班組成，其知識水平和接受知識能力為卓越工程師班最好，普招班其次，單招班最后．在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下最大限度滿足不同群體的教學(xué)質(zhì)量，設(shè)計(jì)了新的教學(xué)思路；

第一，建立了演示實(shí)驗(yàn)室、多媒體實(shí)驗(yàn)室、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室以及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺．針對不同的教學(xué)群體，難度不同的實(shí)驗(yàn)，采取相對應(yīng)的教學(xué)方法．如利用光電效應(yīng)測普朗克常量實(shí)驗(yàn)．知識量大，邏輯性比較強(qiáng)，要求單招班課前在網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)模擬，課上還會在多媒體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成后才可實(shí)驗(yàn)．普招辦要求網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模擬，不必多媒體實(shí)驗(yàn)室演示．卓越班按規(guī)定寫完預(yù)習(xí)報(bào)告即可．

第二，教學(xué)課堂上側(cè)重點(diǎn)分層，對于單招班，講授實(shí)驗(yàn)知識較多，按要求認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)即可．對于普招班，必須對實(shí)驗(yàn)原理、具體操作完全掌握．對于卓越班，橫向和縱向擴(kuò)展知識以及在課堂對部分報(bào)修的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究．

第三，以新的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)和新的方法引入物理量測量為基礎(chǔ)全校物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，每年舉辦一次，可供動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng)的學(xué)生選擇．

3.3 評價(jià)體系分類

眾所周知，考核不僅是檢查和評價(jià)教學(xué)效果的重要手段，而且對教學(xué)活動有明顯導(dǎo)向作用．學(xué)生成績由預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和創(chuàng)新能力共4部分組成，不同的班級所占權(quán)重不同．單招班所占比例為20%，30%，50%，0%． 普通班所占比例為20%，30%，30%，20%．卓越班所占比例為0%，30%，50%，20%．

3.4 教學(xué)成果反饋

在全校理工科專業(yè)中選取了化學(xué)工程與工藝專業(yè)、地質(zhì)工程專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動化專業(yè)、測繪工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、采礦工程專業(yè)、安全工程專業(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐．期末考試成績?nèi)绫?和表4所示.

表3 普通班實(shí)驗(yàn)成績對比表

表4 非普通班實(shí)驗(yàn)成績對比表

由表3和表4可以看出，實(shí)驗(yàn)組班級的成績，分布在優(yōu)和良的百分比均高于對照組，在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課程中，任課教師反饋實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和班級學(xué)習(xí)氛圍，明顯強(qiáng)于對照組．試點(diǎn)專業(yè)的相關(guān)學(xué)院教師反饋此教學(xué)改革對學(xué)生參加國家、省級和校級的各類創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽項(xiàng)目，均有明顯的幫助促進(jìn)作用．

表4中，實(shí)驗(yàn)組和非實(shí)驗(yàn)組的單招班所處在及格和不及格的百分比明顯高于其他班級，分析主要是班級基礎(chǔ)知識薄弱組成，今后應(yīng)更注重基礎(chǔ)知識教學(xué)．表3和表4沒有體現(xiàn)出學(xué)生個(gè)體差異化教學(xué)，如何在現(xiàn)有的條件下，盡可能滿足不同個(gè)體的教學(xué)，是否有必要建立個(gè)體差異化考核方式等，將是今后研究的一個(gè)重要工作．

1 周愛軍.工程教育認(rèn)證理念和特點(diǎn).南京:中國工程教育認(rèn)證協(xié)會，2015

2 侯永峰.我國工程教育改革發(fā)展與卓越計(jì)劃實(shí)施工作評價(jià).南京:中國工程教育認(rèn)證協(xié)會，2015

3 金恩培．淺談美國、加拿大幾所大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情況.物理實(shí)驗(yàn)，2002,22(1)：45～48

4 鄭曙東．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的S-P評價(jià)法.青海大學(xué)學(xué)報(bào)，2004,22(6)：98～101

5 李麗榮，董大明，毛愛華，等．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課課堂教學(xué)實(shí)踐及探索.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2011，24(6):101～103

6 饒益花，尹嵐，李寰，等．AHP在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)綜合成績評定中的應(yīng)用.物理實(shí)驗(yàn)，2009,29(10)：8～10

7 鄭維民，張曉娟．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多層次教學(xué)模式研究.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2013,26(1)：100～102

8 鄒志純，徐軍華，呂軍戰(zhàn)．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革實(shí)踐.陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(33):266～267

9 任才貴，艾劍鋒．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分級開放教學(xué)改革與實(shí)踐.大學(xué)物理，2007，26(12)：36～40

10 朱世坤，馮笙琴，王正清．地方綜合性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐.大學(xué)物理，2009，28(10)：54～57

11 張?jiān)雒?，孫臘珍，霍劍青，等．創(chuàng)新研究型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的建設(shè)與實(shí)踐.物理實(shí)驗(yàn)，2009,29(7)：14～17

12 徐晶，王國余．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2013,26(2)：94～96

Highlights:Along with the implementation of the “Plan for Educating and Training Outstanding Engineers”,points to the accreditation of Engineering Education has been started. As an important basic experiment course of science and engineering, physical experiment also should serve for it,and constantly improve quality . This paper analyzes the similarities and differences between engineering education and excellence program,combined with own characteristics ,puts forward classification teaching methods and got good feedback in practice.At the time of improving the teaching efficiency, also has the reference value to other public course teaching.

ClassifiedTeachingResearchonUniversityPhysicalExperimentBasedontheSituationofEngineeringEducationAccreditation

QiaoHuiGuoChangliZhangTao

(Xi′anuniversityofscienceandTechnology,Xi′anShannxi710054)

the accreditation of engineering education;physical experiment;classification

*高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：DWJZW201417xb；陜西高校在線開放課程建設(shè)與研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：16MY21；西安科技大學(xué)教改項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：JG14012，JG16009

2017-02-27)