面向工程能力培養(yǎng)的大學(xué)物理教學(xué)模式創(chuàng)新

徐志鋒

【摘要】教學(xué)改革作為一項(xiàng)全面系統(tǒng)的工程，培養(yǎng)學(xué)生面向工程能力是眾多目標(biāo)之一。多樣化差異化的教學(xué)模式與方案，可以充分促使學(xué)生全面發(fā)展，為社會(huì)企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才提供充分保障。圍繞新教育背景下對(duì)工程技術(shù)人才的需求，針對(duì)大學(xué)物理工程能力培養(yǎng)過程中存在的不完善之處，提出了面向工程能力培養(yǎng)的大學(xué)物理教學(xué)模式新思路，以期提高學(xué)生的綜合能力。

【關(guān)鍵詞】工程能力培養(yǎng);大學(xué)物理;教學(xué)模式

引言：近年來(lái)，我國(guó)提出“新工科”建設(shè)模式，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)入新的階段，舊有的高等工程教育人才培養(yǎng)方式難以適應(yīng)社會(huì)的需要，主要表現(xiàn)為學(xué)生工程能力缺乏。在建設(shè)模式不斷發(fā)展階段中，已初步建成基礎(chǔ)物理教學(xué)模式，并取得了一定的成效，為工程人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。在新的經(jīng)濟(jì)背景下，我國(guó)以多元化、創(chuàng)新的優(yōu)秀工程人才培養(yǎng)模式為主線，通過培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨境融合能力的工程科技人才，實(shí)現(xiàn)教育強(qiáng)國(guó)夢(mèng)與偉大復(fù)興夢(mèng)。

一、大學(xué)物理教學(xué)在工程能力培養(yǎng)中的作用

作為高等教育中工科專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，大學(xué)物理課程在系統(tǒng)地為學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生工程能力等方面起著不可或缺的作用。盡管近年來(lái)，大學(xué)物理教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容和模式都有了很大的改善，但仍不能滿足“新工科”背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。物理學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)基本概念、理論和方法的全面準(zhǔn)確理解，其揭示了各種自然現(xiàn)象相互轉(zhuǎn)化、量變與質(zhì)變等深刻的規(guī)律，充分反映了世界的物質(zhì)性和物質(zhì)世界的統(tǒng)一性。作為一門內(nèi)容較廣且難度較深課程，它可以極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情，提高工程能力和培養(yǎng)探索創(chuàng)新精神。

二、面向工程能力培養(yǎng)的大學(xué)物理教學(xué)模式現(xiàn)狀分析

1.教學(xué)缺乏系統(tǒng)性

為了使學(xué)生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識(shí)，現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)的缺陷必然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，很多高校對(duì)大學(xué)物理教學(xué)模式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)存在不足。過分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)或只注重理論課程，而忽視了理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)的聯(lián)系。這導(dǎo)致了大部分學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中處理問題不會(huì)靈活變通，理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，工程能力的培養(yǎng)也沒有達(dá)到真正社會(huì)企業(yè)相應(yīng)要求。

2.教學(xué)模式普遍重理論輕實(shí)踐

實(shí)踐過程不僅有助于學(xué)生更好地理解理論知識(shí)?而且更有益于工程思維能力的培養(yǎng)?；谙拗?，實(shí)踐環(huán)節(jié)不可能取代理論教學(xué)的主要地位，但仍能體現(xiàn)其培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要意義。很多高校實(shí)踐教材內(nèi)容嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐過程中的發(fā)展受較大限制。此外，許多高校物理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備陳舊?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)。傳統(tǒng)的以理論教學(xué)和課程考試為核心的手段嚴(yán)重削弱了學(xué)生工程能力的培養(yǎng)過程。

3.教學(xué)方式缺乏新穎性

對(duì)于大學(xué)物理教學(xué)而言，雖然部分教師能充分做好備課工作，但多數(shù)教師僅按照教學(xué)計(jì)劃對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)，未能與學(xué)生互動(dòng)，課堂缺乏新穎性，同時(shí)也不能及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。針對(duì)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注實(shí)驗(yàn)報(bào)告，很少關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程。這樣既不能促進(jìn)學(xué)生擁有良好的物理基礎(chǔ)，也不利于工程能力的培養(yǎng)，甚至?xí)L(zhǎng)抄襲行為。

三、強(qiáng)化工程能力培養(yǎng)的教學(xué)模式創(chuàng)新思路

1.完善能力培養(yǎng)過程的監(jiān)督體系

為了提高學(xué)生的工程能力，校企之間應(yīng)共同建立一套系統(tǒng)的能力培養(yǎng)過程監(jiān)督體系，確保大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量。能力培養(yǎng)體系應(yīng)從過程控制開始，在學(xué)生進(jìn)入企業(yè)培訓(xùn)環(huán)節(jié)之前，制定詳細(xì)的培訓(xùn)計(jì)劃與流程。為了使能力培養(yǎng)計(jì)劃具有可操作性，需要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)和過程制定質(zhì)量相關(guān)管理體系和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并逐步將企業(yè)培訓(xùn)過程管理與學(xué)校教學(xué)相結(jié)合。以“剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)”為例，高校教師應(yīng)提前設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，熟悉企業(yè)工程實(shí)際中知識(shí)應(yīng)用的重點(diǎn)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)能準(zhǔn)確地推導(dǎo)出基本的物理定義，這不僅能使學(xué)生有深厚的物理基礎(chǔ)，而且能初步培養(yǎng)學(xué)生在未來(lái)專業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)具備的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪芰B(tài)度。

2.加強(qiáng)工程型師資隊(duì)伍培養(yǎng)

要做到學(xué)生工程能力的進(jìn)一步提升，要求高校加強(qiáng)工程型教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)。組織開展教師到企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，深入工程前線，參與操作實(shí)踐和技術(shù)創(chuàng)新過程，在實(shí)踐中啟發(fā)教學(xué)新思路，掌握新技能。此外，應(yīng)鼓勵(lì)教師參加各種專業(yè)資格測(cè)試，以更好地了解社會(huì)對(duì)大學(xué)物理知識(shí)和技能的要求。以“振動(dòng)的合成”為例，充分備好理論課程的同時(shí)，深入到企業(yè)專業(yè)集團(tuán)，了解企業(yè)相關(guān)知識(shí)領(lǐng)域要求，如解決振動(dòng)危害、振動(dòng)控制技術(shù)等，以培養(yǎng)工程能力為導(dǎo)向進(jìn)行物理教學(xué)。

3.采用全面客觀的課程評(píng)價(jià)方式

為保證學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，采用多種手段進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，及掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果。例如學(xué)院應(yīng)定期對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)審，所有教師和學(xué)生代表均應(yīng)參加該會(huì)議。這種課程評(píng)價(jià)方法對(duì)端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，保持持續(xù)的學(xué)習(xí)狀態(tài)起到了很好的作用。除此之外還要適時(shí)舉行口試，以“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”這一部分知識(shí)為例，要求學(xué)生闡述牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用實(shí)例等內(nèi)容，這不僅要求學(xué)生解決問題，而且要求學(xué)生清楚地表達(dá)自己的想法。這樣不僅提高了學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識(shí)的能力，而且鍛煉了學(xué)生規(guī)范準(zhǔn)確的表達(dá)能力和激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

4.將實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合

課堂教學(xué)只能讓學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有初步認(rèn)識(shí)，而這種理解仍然是抽象的，不能確保學(xué)生在工程實(shí)踐中能夠熟練運(yùn)用知識(shí)，理論與實(shí)踐不僅可以幫助學(xué)生更好理解知識(shí)，而且可以幫助學(xué)生積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和提升工程能力。針對(duì)教學(xué)理論和實(shí)際內(nèi)容脫節(jié)等問題，應(yīng)讓學(xué)生系統(tǒng)深入具體項(xiàng)目與實(shí)際工作流程中。此外，開展更多創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下通過研究項(xiàng)目獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成。以“狹義相對(duì)論基本原理”這一部分知識(shí)為例，針對(duì)抽象概念的引入，除利用多媒體進(jìn)行大量的演示實(shí)驗(yàn)外，還可以組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解一些抽象概念，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

結(jié)語(yǔ)

物理學(xué)是一門分析物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的課程，工程教育的要求是強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的扎實(shí)性和物理思維的培養(yǎng)。隨著高等教育改革的不斷推進(jìn)，高校要將大教學(xué)理論與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，不斷完善能力培養(yǎng)過程的監(jiān)督體系，同時(shí)加強(qiáng)工程型師資隊(duì)伍培養(yǎng)，采用全面客觀的課程評(píng)價(jià)方式，充分將實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，以此培養(yǎng)工程教育模式下符合時(shí)代發(fā)展的人才。

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