工作室模式下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革探索

岳建堡 趙 潔 張燕燕 杜 婧（青島城市學(xué)院 山東青島 266106）

近年來，各大高校很多都對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革進(jìn)行了探索，改革方向也有很多，但針對專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)配套升級的研究很少；針對工作室教學(xué)模式的探究也有很多，但都集中在專業(yè)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，還沒有出現(xiàn)工作室模式下進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相應(yīng)教學(xué)改革的研究。北京建筑大學(xué)的賀柳良提出了大學(xué)物理改革的一些新舉措，主要包括實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、分層次實(shí)驗(yàn)報告等多個方面[1]。北京大學(xué)的榮新比較了北京大學(xué)、清華大學(xué)、麻省理工學(xué)院以及劍橋大學(xué)等國內(nèi)外知名學(xué)府的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)模、課程開設(shè)以及教學(xué)特色，對國內(nèi)開展物理實(shí)驗(yàn)方向的改革具有很大的借鑒意義[2]。淮陰工學(xué)院的張志強(qiáng)研究了工作室模式下工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的建設(shè)，強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力以及邏輯分析能力[3]。華僑大學(xué)的張振岳以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的角度提出了工作室人才培養(yǎng)模式的一些新方案[4]。

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

二、教學(xué)方式

由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上發(fā)生了很大改變，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也弱化了理論推導(dǎo)過程，更加聚焦實(shí)驗(yàn)本身，因此，教學(xué)方式上也要做相應(yīng)調(diào)整，才能更好的適應(yīng)工作室下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。具體在教學(xué)方式上采用由傳統(tǒng)課堂的理論講解為主向引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐動手操作為主轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)原理更多的留給學(xué)生課前預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上由傳統(tǒng)的講解詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟，并且演示具體操作，轉(zhuǎn)而講解實(shí)驗(yàn)要解決的主要問題是什么，解決這類問題的方法有哪些，以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器有何作用，如何使用等問題。

傳統(tǒng)的上課過程一般是老師上課將實(shí)驗(yàn)原理推導(dǎo)講解一遍，再將實(shí)驗(yàn)過程演示一遍，然后學(xué)生上手操作。這樣的課堂存在一些弊病，由于實(shí)驗(yàn)課畢竟是學(xué)生動手為主，老師講課時間有限，一般都控制在30分鐘以內(nèi)，這樣就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)原理很難講清楚，而學(xué)生一般也將重點(diǎn)放到實(shí)驗(yàn)操作步驟上，照樣學(xué)樣，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程掌握以及工作室模式下的解決實(shí)際問題的能力提升幫助較小，為此，可以把實(shí)驗(yàn)原理放到預(yù)習(xí)部分，指導(dǎo)老師提前錄制好相應(yīng)的原理講解視頻放到學(xué)習(xí)通里面，由于前期實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置過程中簡化了實(shí)驗(yàn)原理推導(dǎo)部分，學(xué)生預(yù)習(xí)起來相對難度不大。老師課上講解實(shí)驗(yàn)步驟的時間也要減少，避免學(xué)生簡單的重復(fù)，而更多的是要給學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)要解決的主要問題以及具體的實(shí)驗(yàn)思路，這樣就留給了學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)時間，也給了學(xué)生更大的實(shí)驗(yàn)難度，只不過難度的方向由實(shí)驗(yàn)原理轉(zhuǎn)向了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各類問題，老師更多的是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中給學(xué)生思路上的指導(dǎo)。這就要求實(shí)驗(yàn)老師多觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，及時了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的反饋，并且根據(jù)學(xué)生的反饋對學(xué)生做出合適的引導(dǎo)，這對實(shí)驗(yàn)教師的總體把控能力、靈活應(yīng)變能力以及知識面都有了更高的要求。

三、考核方式

由于工作室實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)過程，教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生實(shí)際解決問題的能力以及個人整體素質(zhì)，這包括知識面，獨(dú)立思考能力，創(chuàng)新性思維以及團(tuán)隊(duì)合作等多個方面，考核方式上要由原先的以實(shí)驗(yàn)報告為主的結(jié)論性考核向?qū)嶒?yàn)過程性考核轉(zhuǎn)變，由單一性考核向多元化考核轉(zhuǎn)變。具體考核方式分為兩塊：

（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況，由于線上教學(xué)的學(xué)習(xí)通使用經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生普遍接受并且熟悉學(xué)習(xí)通軟件，在學(xué)習(xí)通軟件內(nèi)上傳實(shí)驗(yàn)原理預(yù)習(xí)視頻，根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況得到相應(yīng)的過程分；

（2）同時，學(xué)習(xí)通內(nèi)還集成了簽到，討論，作業(yè)等功能，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況給出相應(yīng)的過程分；

（3）每次實(shí)驗(yàn)完成情況，學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)都要給出完整實(shí)驗(yàn)方案并且有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的可行性，創(chuàng)新性以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性給出每次實(shí)驗(yàn)得分；

（4）期末答辯，每位學(xué)生每學(xué)期都要選擇一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行一次PPT答辯，考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的整體把控，根據(jù)答辯過程中方案選擇，項(xiàng)目思路以及表達(dá)能力給出相應(yīng)得分。

期末答辯是一個很好的幫學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)思路的過程，工作室模式的主體是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，無論是對學(xué)生實(shí)踐能力的增強(qiáng)還是創(chuàng)新能力的提升都是在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中進(jìn)行的，而完成一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目首先就是要有清晰的項(xiàng)目解決思路，然后才是做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，并且運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各個問題。而且，PPT答辯也是現(xiàn)代企業(yè)對研發(fā)工作者的基本要求，出色的表達(dá)能力也是個人綜合素質(zhì)的一種體現(xiàn)。

四、結(jié)束語

本文在我院專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的工作室教學(xué)模式改革的背景下，堅(jiān)持重視實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，面向時代前沿以及服務(wù)實(shí)際工作的原則，對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革方向進(jìn)行了探索，通過對工作室模式的研究學(xué)習(xí)，結(jié)合基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，以及自己多年物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了一些適應(yīng)工作室模式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革措施，具體如下：

（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置方面要重視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，弱化實(shí)驗(yàn)原理中的理論推導(dǎo)，聚焦實(shí)驗(yàn)本身，并且在實(shí)驗(yàn)過程中大量應(yīng)用現(xiàn)代化的傳感器采集數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)。

（2）教學(xué)方式方面弱化老師課堂原理講解以及實(shí)驗(yàn)過程演示，強(qiáng)調(diào)老師的引導(dǎo)作用，重視學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并且提出了以學(xué)生預(yù)習(xí)為主的線上教學(xué)方案，實(shí)現(xiàn)了線上線下的結(jié)合。

（3）考核方式上弱化原有的實(shí)驗(yàn)報告式的單一性結(jié)論考核，強(qiáng)調(diào)多元化過程考核，引入實(shí)驗(yàn)答辯的考核形式，重在梳理學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路，增強(qiáng)學(xué)生的表達(dá)能力。