CUPT 模式在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

石家莊財(cái)經(jīng)職業(yè)學(xué)院 馬曉鈴

在傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，存在一些有待解決的問(wèn)題，比如學(xué)生對(duì)物理學(xué)科存在偏見，有“學(xué)困”的心理，難以提高進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性；教師方面教學(xué)方式單一化，難以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率及質(zhì)量等。而對(duì)于CUPT 模式來(lái)說(shuō)，可以使學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到有效提升，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)及科研素養(yǎng)水平[1]。因此，為了提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率及質(zhì)量，本文圍繞“CUPT 模式在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用”進(jìn)行分析研究具備一定的價(jià)值意義。

1 CUPT 模式簡(jiǎn)要概述

CUPT 作為一項(xiàng)全國(guó)性賽事，其競(jìng)賽宗旨為提升學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際物理問(wèn)題進(jìn)行解決的能力，使學(xué)生的開放性思維得到有效培養(yǎng)。而對(duì)于參賽學(xué)生來(lái)說(shuō)，則基于實(shí)際物理問(wèn)題的基本知識(shí)、理論分析以及實(shí)驗(yàn)研究等內(nèi)容進(jìn)行辯論性競(jìng)賽。利用此競(jìng)賽模式，可以使學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力水平有效培養(yǎng)，在提升學(xué)生科研素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力水平、語(yǔ)言交流表達(dá)能力得到有效培養(yǎng)，最終使學(xué)生的綜合素質(zhì)能力水平得到有效提升，促進(jìn)全面發(fā)展。

而在近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在：其一，相比初高中物理，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)性知識(shí)復(fù)雜、難度大，通常需要師生合作、配合，才能夠有效完成實(shí)驗(yàn)，使得一些學(xué)生存在畏難心理，難以提高其進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性。其二，傳統(tǒng)的一些教學(xué)方法，比如灌輸式教學(xué)法、填鴨式教學(xué)法難以滿足大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，在教學(xué)方法單一的情況下，便難以提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率及質(zhì)量[2]。其三，部分大學(xué)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不足，存在理論課程多于實(shí)驗(yàn)課程的情況，顯然這對(duì)提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)不利。

針對(duì)現(xiàn)狀大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，同時(shí)鑒于CUPT 模式的優(yōu)勢(shì)，便可以將其合理科學(xué)地應(yīng)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，從而提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體效率及質(zhì)量。

2 CUPT 模式在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用分析

為了對(duì)CUPT 模式在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用有深入的了解，下面以某大學(xué)第一學(xué)期參加大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究性教學(xué)的4 個(gè)班級(jí)為例。基于一般教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中將基礎(chǔ)和綜合實(shí)驗(yàn)11 個(gè)選出并完成，然后進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力水平，進(jìn)一步開放研究性實(shí)驗(yàn)選題，供學(xué)生自由選擇，包括：（1）實(shí)驗(yàn)一，測(cè)量鈉光雙線波長(zhǎng)差；（2）實(shí)驗(yàn)二，測(cè)量色散曲線；（3）實(shí)驗(yàn)三，測(cè)量金屬絲切變模量；（4）實(shí)驗(yàn)四，研究弦振動(dòng)現(xiàn)象。將學(xué)生分成4 個(gè)小隊(duì)，每個(gè)小隊(duì)選取其中的2 個(gè)實(shí)驗(yàn)，A 實(shí)驗(yàn)為正方，B實(shí)驗(yàn)為反方，由教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)資料的查閱，通過(guò)小隊(duì)內(nèi)部討論對(duì)方案加以明確，并進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試、分析，然后將研究報(bào)告撰寫出來(lái)，最后進(jìn)行答辯?？偨Y(jié)起來(lái)，具體的CUPT 模式應(yīng)用內(nèi)容如下：

2.1 教學(xué)前準(zhǔn)備事項(xiàng)

對(duì)學(xué)生開放2 間實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于負(fù)責(zé)本次研究性實(shí)驗(yàn)的相關(guān)技術(shù)工作人員，明確設(shè)備清單，1 個(gè)實(shí)驗(yàn)配置2～3 套配置為標(biāo)準(zhǔn)，并做好設(shè)備的搬運(yùn)及放置，提前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行研究，確保得到第一手的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行整理，比如設(shè)備清單資料、試驗(yàn)任務(wù)要求資料以及實(shí)驗(yàn)背景材料資料等。此外，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，需熟悉實(shí)驗(yàn)，將一套研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本流程設(shè)計(jì)出來(lái)，然后對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)及背景資料的發(fā)放，指導(dǎo)學(xué)生自習(xí)閱讀，以此保證后續(xù)能夠?yàn)閷W(xué)生進(jìn)行有效實(shí)驗(yàn)提供有效指導(dǎo)。

2.2 教學(xué)流程的實(shí)施

本次物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)嚴(yán)格遵循 “學(xué)生選題→查閱資料→討論方案確定→測(cè)試數(shù)據(jù)→分析數(shù)據(jù)→撰寫研究報(bào)告→以CUPT 模式進(jìn)行答辯”的流程進(jìn)行[3-4]。

在最后一次基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)完成之后，由教師對(duì)四個(gè)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)介紹，學(xué)生則以自由組合的方式組成4 個(gè)隊(duì)，每個(gè)隊(duì)以抽簽的形式選取2 個(gè)實(shí)驗(yàn)；其中，A 實(shí)驗(yàn)當(dāng)作正方，B 實(shí)驗(yàn)則當(dāng)作反方。此外，抽簽過(guò)程中，需確保選題時(shí)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均具備兩個(gè)隊(duì)，這樣才能夠以CUPT 模式開展答辯工作。

在選題之后，由教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料的查閱，然后基于教師的指導(dǎo)下對(duì)初步的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。并由師生共同分析討論A 實(shí)驗(yàn)和B 實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出之后，認(rèn)真撰寫A 實(shí)驗(yàn)和B實(shí)驗(yàn)的研究報(bào)告。此外，答辯根據(jù)CUPT 模式進(jìn)行，2 個(gè)隊(duì)的評(píng)論方點(diǎn)評(píng)10min，然后將A 實(shí)驗(yàn)作為正方，B 實(shí)驗(yàn)組作為反方，通過(guò)答辯由教師對(duì)正、反方進(jìn)行評(píng)分，其答辯流程與班內(nèi)答辯流程維持一致性。

2.3 考核內(nèi)容方法

對(duì)于研究性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，以所占學(xué)時(shí)權(quán)重和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)中的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)有效形成，即：學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核按照一定權(quán)重進(jìn)行考核，其中研 究報(bào)告100 分（背景和原理40 分＋實(shí)驗(yàn)方案20分＋數(shù)據(jù)分析40 分）、答辯60 分，其中在“背景和原理40 分”當(dāng)中，需將查閱文獻(xiàn)資料的情況體現(xiàn)出來(lái)，“原理”則需將對(duì)文獻(xiàn)資料分析的能力體現(xiàn)出來(lái)；對(duì)于“實(shí)驗(yàn)方案20 分”，需將使用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行有效設(shè)計(jì)的能力體現(xiàn)出來(lái)；“數(shù)據(jù)分析40分”，需將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并能夠得出有效結(jié)論的能力體現(xiàn)出來(lái)；答辯的打分基礎(chǔ)為45 分，若優(yōu)秀則加分，存在問(wèn)題則減分。此外，班間答辯分出1～4 名，前3 名依從總分加1.5 分、1 分、0.5分，第4 名則不加分；每班上場(chǎng)隊(duì)員加0.5 分。通過(guò)公平、公正、公開的考核，作為最終評(píng)價(jià)四個(gè)班級(jí)的實(shí)驗(yàn)研究成績(jī)結(jié)果的參考依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，CUPT 模式的應(yīng)用具備多方面的優(yōu)勢(shì)，能夠提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，還可能有效提升學(xué)生的科研素養(yǎng)，使學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及創(chuàng)新能力水平得到有效培養(yǎng)。因此，可以將該教學(xué)模式應(yīng)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，做好教學(xué)前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，明確并實(shí)施具體的教學(xué)流程，并掌握考核內(nèi)容及方法，通過(guò)有效考核，讓學(xué)生了解自身實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)及不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升自身學(xué)習(xí)綜合能力水平。此外，從教師層面來(lái)看，CUPT 模式的應(yīng)用，能夠使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)更加明確，并進(jìn)一步提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合效率及質(zhì)量。因此，CUPT 模式值得在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣及應(yīng)用。