新工科高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)改革探索

華冰鑫 劉淑紅 張金博

摘要：新工科是由國內(nèi)教育頂層設(shè)計(jì)人員基于培育新人才而提出的關(guān)鍵性教育改革，所以，作為高校應(yīng)對“新工科”予以適應(yīng)，讓工科建設(shè)水平以及內(nèi)容得到升級，提高教育效果。其中大學(xué)物理屬于新工科高校相對重要課程，因此，必須科學(xué)了解新工科有關(guān)內(nèi)容，這樣既能與物理實(shí)驗(yàn)課程達(dá)到融合，還能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程。

關(guān)鍵詞：新工科高校;大學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)課程

“新工科”屬于21世紀(jì)提出的重要觀點(diǎn)，其不僅能對新經(jīng)濟(jì)發(fā)展予以適應(yīng)，而且更為符合高等工程教育有關(guān)要求，而大學(xué)物理恰好是工科生進(jìn)入大學(xué)必須接觸以及學(xué)習(xí)的實(shí)踐課程，無論在實(shí)踐能力還是探究意識培養(yǎng)層面都起到突出作用，所以，高校要深化對新工科人才的正確培養(yǎng)，讓傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)現(xiàn)升級改造，從而展現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)在價(jià)值。

一、當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

物理實(shí)驗(yàn)課程屬于實(shí)驗(yàn)論證方面的課程，無論何種創(chuàng)新成果都需要借助實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)，所以，從大學(xué)整體課程來看，物理實(shí)驗(yàn)課程具有突出作用，但在教學(xué)時(shí)，有的教師無法把課內(nèi)知識點(diǎn)以及實(shí)際問題進(jìn)行相互結(jié)合，造成與工程需求出現(xiàn)脫節(jié)，降低了大學(xué)物理教學(xué)效果。首先，從教學(xué)內(nèi)容看，通常是由教師對某些實(shí)驗(yàn)原理予以介紹，接著教師對實(shí)驗(yàn)開始操作，然后學(xué)生觀看之后進(jìn)行動手操作，從而完成實(shí)驗(yàn)有關(guān)任務(wù)。在這個(gè)過程中，一些學(xué)生沒有對實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行真正理解，導(dǎo)致他們只能參考教師實(shí)驗(yàn)步驟，對幾個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試或者由其他學(xué)生幫忙操作，這種情況不僅使其物理水平無法得以提升，還會與新工科工程發(fā)生脫節(jié)。其次，從教學(xué)方法看。盡管大學(xué)物理課程經(jīng)過反復(fù)教學(xué)改革，但通常是從教學(xué)手段以及教學(xué)方式出發(fā)，對其予以創(chuàng)新，并沒有參考實(shí)際需求，致使學(xué)生所學(xué)或者掌握的物理知識有些是無用論。與此同時(shí)，有時(shí)受條件限制，使得實(shí)驗(yàn)課程發(fā)生大打折扣，教師并沒有對實(shí)驗(yàn)過程高度重視，往往觀看學(xué)生是否得到正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果，致使學(xué)生無法得到實(shí)際收益，進(jìn)而失去對實(shí)驗(yàn)方面的主動性。

二、新工科高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的改革策略

（一）創(chuàng)新教學(xué)模式

首先，課前預(yù)習(xí)。教師應(yīng)對線上資源加以利用，讓工科生實(shí)現(xiàn)自主預(yù)習(xí)，例如，教師可以對物理微課視頻予以制作，其中視頻內(nèi)容應(yīng)該涵蓋實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對學(xué)生予以相應(yīng)啟發(fā)，使其對實(shí)驗(yàn)過程充滿興趣。與此同時(shí)，還要包含實(shí)驗(yàn)操作的某些注意事項(xiàng)，這樣借助物理微課視頻既能讓高校學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的有關(guān)資料，而且能使其對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目擁有比較深層的認(rèn)識，從而為課上實(shí)驗(yàn)教學(xué)做出準(zhǔn)備。其次，課上指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，而傳統(tǒng)模式通常是以灌輸為主，不僅使教學(xué)效果偏差，還造成學(xué)生缺少相應(yīng)的討論以及交流過程。但在21世紀(jì)，借助實(shí)驗(yàn)平臺既能實(shí)施線上預(yù)習(xí)，讓高校學(xué)生有機(jī)成為實(shí)驗(yàn)課堂主體，而且能讓其對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)行自主探究，在此期間，可以以小組形式相互合作，對物理問題進(jìn)行共同探討，并由教師在一旁予以指導(dǎo)，科學(xué)展示學(xué)生主動性，進(jìn)而對創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)激發(fā)。最后，課后成果展示。當(dāng)課上物理實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生能把實(shí)驗(yàn)方案以及數(shù)據(jù)處理結(jié)果有效傳到線上平臺，這樣各成員既能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以對比，還能讓教師科學(xué)點(diǎn)評，從而增強(qiáng)對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的有關(guān)興趣。

（二）構(gòu)建新的教學(xué)體系

良好的教學(xué)體系可以對學(xué)生動手以及自學(xué)能力予以培養(yǎng)，進(jìn)而改善知識應(yīng)用能力，所以，教師應(yīng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系予以重視。由于學(xué)生認(rèn)知活動可分為不同層次，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)也應(yīng)依據(jù)認(rèn)知規(guī)律，例如，對物理實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化，在力、電以及光等領(lǐng)域，科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，一方面力、光、電在整個(gè)大學(xué)物理中擁有較大比重，同時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也比較多，基于此，應(yīng)做好系統(tǒng)訓(xùn)練工作，讓學(xué)生具備一定科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。從“新工科”內(nèi)涵來看“，新”具有三層含義，也就是新興、新型以及新生，所以在教學(xué)時(shí)，既需要教師對新工科特點(diǎn)予以把握，還需要把其與大學(xué)物理進(jìn)行融合，從而在實(shí)驗(yàn)課程中達(dá)到明顯體現(xiàn)，改進(jìn)教學(xué)效果。例如，教師能采取互動式這一教學(xué)方式，在講解某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求以及實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行操作，在這個(gè)過程中，不但能制造出各不相同的物理變化，還能使學(xué)生結(jié)合操作過程有效發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，借此調(diào)動其積極性。此外，高校還應(yīng)引進(jìn)青年教師，實(shí)施“一幫一”教學(xué)，這樣既能對實(shí)驗(yàn)課程予以改進(jìn)，還能對全能型人才實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)。另外，在實(shí)驗(yàn)課之前，需要物理教師做好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對物理儀器使用情況進(jìn)行了解，掌握實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)大致范圍，從而對學(xué)生實(shí)驗(yàn)給予準(zhǔn)確評價(jià)。

三、結(jié)語

在21世紀(jì)，開始對新工科高校有了相應(yīng)要求，而大學(xué)物理作為其重要科目，必須深化實(shí)驗(yàn)課程有關(guān)改革工作，并對新工科高校發(fā)展實(shí)情進(jìn)行考慮，制定相契合的物理教學(xué)方式，不但能推動工科生順利求學(xué)，還能對其實(shí)踐素養(yǎng)科學(xué)培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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[2]?? 張鳳，王旭丹，姜珊，等.新工科高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)改革研究[J].智庫時(shí)代，2019（01）：268-269.

[3]?? 姜珊，張鳳，田宇.新工科高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)改革探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2019，18（12）：231-232.

作者簡介

華冰鑫（1988—），男，漢族，陜西西安人，西安電子科技大學(xué)，陜西國際商貿(mào)學(xué)院，講師，研究方向：物理教學(xué)。

通訊作者

劉淑紅（1989—），女，漢族，陜西西安人，西北師范大學(xué)畢業(yè)，陜西國際商貿(mào)學(xué)院，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

張金博（1982—），男，漢族，陜西咸陽人，陜西理工大學(xué)畢業(yè)，陜西國際商貿(mào)學(xué)院，高級工程師，研究方向：電氣自動化方向。