大學(xué)物理實驗課程專業(yè)模塊化教學(xué)探索

劉芬芬

摘要：模塊化教學(xué)是一種優(yōu)化的實踐教學(xué)模式，把提高學(xué)生的實踐技能作為培養(yǎng)核心。文章用模塊化教學(xué)理論建立適合飛行專業(yè)特色的大學(xué)物理實驗課程的內(nèi)容體系，針對不同的模塊化內(nèi)容制訂具體的考評模式，細(xì)化考評標(biāo)準(zhǔn)、考評方式和考評指標(biāo)，可為后期大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)提供理論支持，為新型軍事人才培養(yǎng)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗;模塊化;教學(xué)內(nèi)容

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

《大學(xué)物理實驗》課程是我校飛行專業(yè)學(xué)生科學(xué)文化基礎(chǔ)模塊中一門必修的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。它是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、自主實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)[1，2]。但是本校學(xué)生由于入學(xué)基礎(chǔ)和教學(xué)培養(yǎng)等多方面因素的影響，基礎(chǔ)課程的成績偏低，飛行學(xué)生的成績總體比本科生學(xué)生的成績低15分左右。

面對新大綱試訓(xùn)和新型飛行員培養(yǎng)等多方面的需求，推進(jìn)院校教育轉(zhuǎn)型，把培養(yǎng)高素質(zhì)新型軍事人才作為中心任務(wù)的新形勢，《大學(xué)物理實驗》課程除了要培養(yǎng)學(xué)生豐富的科學(xué)文化基礎(chǔ)知識以外，還要重點培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力、扎實的科學(xué)方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提升軍事理論素質(zhì)和綜合素質(zhì)。大學(xué)物理實驗課程現(xiàn)已開放，與軍隊內(nèi)外大多數(shù)院校一樣，在教學(xué)內(nèi)容上采用分級教學(xué)方法，即基礎(chǔ)實驗-綜合實驗-設(shè)計實驗。這種教學(xué)方法的優(yōu)點是能夠使教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)清晰，但這樣的教學(xué)法與軍事院校這樣具有明確就業(yè)定位的學(xué)生來說，沒有針對不同專業(yè)需求在內(nèi)容上做很好的設(shè)計和區(qū)分[3，4]。模塊化教學(xué)是一種以技能培訓(xùn)為核心，靈活性和個性化極強(qiáng)的教學(xué)模式。通過將教學(xué)內(nèi)容組合成若干有機(jī)聯(lián)系和相對獨立的模塊，并根據(jù)具體的培訓(xùn)目標(biāo)選擇相應(yīng)的模塊，形成新的教學(xué)內(nèi)容體系[5-7]。本文探討和研究了大學(xué)物理實驗課程的模塊化教學(xué)模式。

一、模塊化教學(xué)的現(xiàn)狀

模塊化教學(xué)方法從成人教育的特點和規(guī)律出發(fā)，注重現(xiàn)場教學(xué)，提高學(xué)員作為培訓(xùn)核心的操作技能。通過傳授必要的專業(yè)知識，學(xué)生將能夠在最短的時間內(nèi)以最有效的方式學(xué)習(xí)所需的專業(yè)技能和知識。達(dá)到就業(yè)或上崗的目的。主要有模塊式技能培訓(xùn)和能力本位教育兩大理論體系[8，9]。模塊化教學(xué)對高職院校和專業(yè)技術(shù)學(xué)校領(lǐng)域的模塊化教學(xué)方法和內(nèi)容的討論最多，同時也是高等院校的專業(yè)課程，還開發(fā)了物理，電氣工程和會計等領(lǐng)域的模塊化教學(xué)方法和概念的研究和實踐。一些機(jī)構(gòu)采用了“專業(yè)模塊化”和“平臺+模塊”等模塊化教學(xué)方法，取得了一些成功經(jīng)驗[10，11]。模塊化教學(xué)可滿足不同學(xué)生對個性化學(xué)習(xí)的需求，通過調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和考評方法等達(dá)到多樣的教學(xué)形式。近年來，模塊化教學(xué)在部分地方院校已成為一種廣泛的教學(xué)形式，適合中國在中國職業(yè)教育領(lǐng)域的國情[12]。

二、大學(xué)物理實驗課程模塊化教學(xué)的實施

1.構(gòu)建具有專業(yè)特色的模塊化大學(xué)物理實驗內(nèi)容體系。我們研究了大學(xué)物理實驗課程中實驗項目中的專業(yè)相關(guān)的知識點，構(gòu)建專業(yè)特色的模塊化實驗內(nèi)容。大學(xué)物理模塊化教學(xué)的實施主要是培養(yǎng)學(xué)生的能力，針對專業(yè)分類特點的培養(yǎng)，優(yōu)化大學(xué)物理實驗課程體系，科學(xué)合理地設(shè)計課程模塊內(nèi)容。結(jié)合飛行學(xué)員的專業(yè)崗位設(shè)置，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)，根據(jù)新的綱要提出了模塊化設(shè)置方案。我們將大學(xué)物理實驗內(nèi)容體系分為三個層次。第一級是基本必修內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的測量方法和數(shù)據(jù)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(yè)必修，設(shè)置具有軍事特色的模塊內(nèi)容，涉及物理原理在軍事裝備中的應(yīng)用。第三個層次為綜合設(shè)計模塊，目的是提高和拓展學(xué)生的軍事裝備應(yīng)用視野。把第二層次和第三層次，根據(jù)專業(yè)需求特點共設(shè)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(zhàn)特征模塊。

2.模塊化教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。第一層次為基礎(chǔ)必修內(nèi)容，實驗項目涉及電阻伏安特性研究、密度測量、剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定、示波器的使用、電位差計的應(yīng)用等基礎(chǔ)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(shù)據(jù)處理的基本方法以及常用實驗室儀器的使用規(guī)則和基本操作方法。第二、第三層次的模塊化教學(xué)內(nèi)容結(jié)合具體的專業(yè)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(xué)基礎(chǔ)理論與軍事高新技術(shù)的聯(lián)系。例如裝備特色模塊內(nèi)容包括海軍航空艦載機(jī)中物理原理清晰裝置分析，包括紅外技術(shù)、激光技術(shù)、等離子技術(shù)、空間技術(shù)、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)等。加強(qiáng)學(xué)生的物理和軍事聯(lián)系，拓展軍事裝備應(yīng)用的視野。例如在綜合設(shè)計層次包括空氣熱機(jī)、導(dǎo)熱系數(shù)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(shù)、聲學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等，例如實驗項目包括光速測量、包括聲速測量、多普勒效應(yīng)綜合實驗、霍耳法測磁場、傳感與測試技術(shù)等項目;航空救生模塊包括航空動力學(xué)實驗、聲光效應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)、評估方法，并完善評估指標(biāo)。在正確設(shè)置模塊化教學(xué)內(nèi)容后，為了檢查和確保教學(xué)效果，應(yīng)采用相應(yīng)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(nèi)容系統(tǒng)在每個單元的內(nèi)容設(shè)置中都有明確的目標(biāo)，并充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異和獨立學(xué)習(xí)的需要，讓學(xué)生更清楚地了解學(xué)習(xí)的目的。學(xué)生也可以對照每個模塊的具體要求進(jìn)行自我評估，改正實驗過程和方法及實驗數(shù)據(jù)處理方法。指導(dǎo)教師可以通過現(xiàn)場提問和指導(dǎo)、實驗方案設(shè)計完善程度、實驗數(shù)據(jù)分析能力和處理結(jié)果，判斷學(xué)生對實驗原理的理解，評估學(xué)生的實踐能力。結(jié)果可以真正發(fā)揮作用，利用評估指導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生積極學(xué)習(xí)、檢查和提高教學(xué)效果。同時，避免了主要依靠實驗報告評估教學(xué)效果的弊端，初步建立了以下評價機(jī)制。（1）競賽和實驗項目結(jié)合考評。組織學(xué)生參加山東大學(xué)學(xué)生物理技術(shù)創(chuàng)新大賽和學(xué)校的創(chuàng)新實踐活動。把實驗項目和創(chuàng)新大賽和創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合，對學(xué)生的綜合素質(zhì)、實驗?zāi)芰Α⒆髌匪竭M(jìn)行綜合評估。（2）論文答辯性考評。在綜合和設(shè)計層次實施論文答辯性考評模式，隨機(jī)應(yīng)變是評價表現(xiàn)性的重要指標(biāo)，在不同的環(huán)境下，快速做出最適合解決問題的反應(yīng)，是綜合素質(zhì)能力的體現(xiàn)之一。

三、結(jié)論

模塊化教學(xué)是一種優(yōu)化的實踐教學(xué)模式，符合職業(yè)或?qū)I(yè)教育規(guī)律，滿足了專業(yè)崗位的需要，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知能力和活動能力的統(tǒng)一，即認(rèn)識能力的培養(yǎng)不是基于學(xué)術(shù)或?qū)W術(shù)知識體系，強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的科學(xué)管理和靈活多樣的教育形式，同時注重培養(yǎng)一般能力的專業(yè)基礎(chǔ)，并從具體崗位的規(guī)范要求出發(fā)，注重培養(yǎng)職業(yè)能力的專業(yè)地位?；谀K化教學(xué)理論和新大綱中大學(xué)物理實驗的內(nèi)容要求，本文重新設(shè)置了大學(xué)物理實驗的內(nèi)容教學(xué)體系。

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