大學(xué)物理實驗中課程教學(xué)范文
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摘要：文章以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為出發(fā)點，以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進。圍繞“學(xué)生能力本位”的教學(xué)理念，結(jié)合當前應(yīng)用型本科院校教學(xué)中師生角色的新特點，探索實施了“四層次、三環(huán)節(jié)、兩體驗”的多元化課程教學(xué)模式，以期給應(yīng)用型本科院校的課程改革提供一些建議。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；“大學(xué)物理實驗”課程；教學(xué)模式改革
在我國高等教育大眾化的背景下，應(yīng)用型地方本科院校已經(jīng)成為為地方發(fā)展培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的主體，承擔著培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟和社會發(fā)展高級技能人才的重任。然而，近年來有關(guān)媒體不斷報道：高校畢業(yè)生大量走向社會，而用人單位亟需的應(yīng)用型人才卻不能順利招到，這無疑給高校的人才培養(yǎng)提出了思考。作為具有鮮明特色的地方應(yīng)用型本科院校如何做好“專業(yè)對接就業(yè)、課程對接崗位、教學(xué)凸顯實踐”等工作就顯得特別重要?！袄韺嵰惑w化”的多元化課程教學(xué)模式改革必將成為地方應(yīng)用型高校在人才培養(yǎng)模式改革、專業(yè)課程建設(shè)和教師教學(xué)模式深刻變革的重要方向，并將成為有力推動應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)改革的關(guān)鍵點[1-4]?！按髮W(xué)物理實驗”課程是面向理工科學(xué)生開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)實踐課，不僅能使學(xué)生在實驗方法與實驗技能方面得到系統(tǒng)的訓(xùn)練，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、思考、動手、分析和解決問題的能力，在培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的科學(xué)實驗素質(zhì)與素養(yǎng)方面有著十分重要的作用，而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)明顯不能滿足當今社會對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。因此，作為應(yīng)用型人才基本環(huán)節(jié)的課程教學(xué)改革已經(jīng)引起了廣大教育工作者的重視[5-9]。文章在前期物理實驗課程建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，主要針對“大學(xué)物理實驗”課程教學(xué)模式改革與實踐進行闡述。
一、正確面對“大學(xué)物理實驗”教學(xué)中師生的特點
針對當前教學(xué)中教師抱怨學(xué)生不愛學(xué)、課堂玩手機，學(xué)生抱怨教師授課內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法單一、授課沒有吸引力等現(xiàn)象，以廣西科技師范學(xué)院為例，分析當前教師和學(xué)生的特點。
（一）教師的特點
教師隊伍以青年教師為主，多數(shù)是畢業(yè)于綜合性大學(xué)的研究生，普遍存在理論基礎(chǔ)強、實踐環(huán)節(jié)弱的現(xiàn)象；課堂上，部分教師仍沿襲傳統(tǒng)教學(xué)方法，備課材料只用教材。值得欣慰的是，在高校大力實施應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程改革的基礎(chǔ)上，部分教師利用現(xiàn)代技術(shù)大膽進行了課程教育教學(xué)方法的改革，受到學(xué)生的普遍歡迎。如有的教師嘗試用自制演示實驗說明抽象的概念和理論；有的采用師生角色互換的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（二）學(xué)生的特點
目前高校大學(xué)生多為95后，他（她）們個性鮮明，能熟練使用智能手機、Ipad等移動終端設(shè)備，在生活中也普遍沉浸于智能手機帶來的愉悅體驗。大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)傾向于快速、非線性和碎片化，多依賴移動設(shè)備獲取信息、開展社交和合作交流，樂于并善于迅速處理各種信息，對所學(xué)課程的專業(yè)針對性要求高、對授課教師要求高，但缺乏包容性。這些情況的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的教學(xué)帶來巨大的壓力和挑戰(zhàn)。
二、實施“大學(xué)物理實驗”課程的教學(xué)改革與實踐
（一）教改理念
圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，堅持“學(xué)生能力本位”教學(xué)理念。趙炬明教授在《論新三中心：概念與歷史———美國SC本科教學(xué)改革研究之一》中提到的3個核心內(nèi)容：以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)習(xí)效果為中心[10]，詮釋了以學(xué)生為中心的教學(xué)改革。教師教學(xué)的目的是學(xué)，而不是教，教學(xué)中要充分體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、獨立思考和質(zhì)疑歸納的能力，通過引導(dǎo)學(xué)生自主提出問題、全面分析問題和動手解決問題，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生具有主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，最終具有終身學(xué)習(xí)的能力。
（二）相互補充的多元化教學(xué)模式
1.四層次
第一個教學(xué)層次是引導(dǎo)性實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的興趣，介紹、演示貼近生活的實驗，讓學(xué)生覺得“實驗真有趣”；第二個層次是基礎(chǔ)性實驗，這類實驗的內(nèi)容主要是應(yīng)用物理知識，能夠培養(yǎng)學(xué)生掌握基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本測量方法、誤差與不確定度及數(shù)據(jù)處理的理論與方法等，并使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察、思考和動手的實驗習(xí)慣；第三個層次為綜合性實驗，即綜合應(yīng)用多種方法和技術(shù)的實驗，目的在于提高學(xué)生綜合運用實驗方法和實驗技術(shù)的能力；第四個層次是探究性實驗，實驗過程主要在材料物理與仿真創(chuàng)新實驗室完成，在教師的指導(dǎo)下進行物理問題的探究，使學(xué)生了解科學(xué)實驗的過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力（如圖1所示）。
2.三環(huán)節(jié)
第一，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)在線資源（如圖2所示）。通過手機、平板和PC三合一實驗教學(xué)綜合平臺發(fā)布教學(xué)資源。第二，建設(shè)支持鼠標屏幕交互的虛擬仿真實驗（如圖3所示），實驗項目可以從實驗教學(xué)綜合平臺中見到，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。虛擬仿真實驗以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維方式和實踐能力為目標，將優(yōu)質(zhì)的虛擬實驗教學(xué)資源通過實驗教學(xué)綜合平臺共享，虛擬實驗和真實實驗相結(jié)合、互補，建立虛實結(jié)合的信息化教學(xué)機制。第三，建立“物理教學(xué)”微信公眾號（如圖4所示），推送教學(xué)圖文信息和微視頻，目的在于創(chuàng)設(shè)“處處能學(xué)，時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過微信平臺，學(xué)生可以在課前、課中和課后進行學(xué)習(xí)，與虛擬仿真實驗配合可以達到更理想的學(xué)習(xí)效果。
3.兩體驗
第一個動手體驗是課堂上學(xué)生使用智能手機，自己錄制實驗視頻（如圖5所示），體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，其目的是充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。課后學(xué)生普遍反映喜歡這樣的教學(xué)方式，通過錄制自己的實驗操作視頻（有的學(xué)生還配有聲音），雖然存在許多瑕疵，但是對自己嘗試錄制的“處女作”仍然很有成就感，更重要的是自己動手體驗的實驗課記憶牢固。教師發(fā)現(xiàn)，課堂上很多學(xué)生在與別人交流后發(fā)現(xiàn)自己缺點時會反復(fù)操作，以求達到更好的效果，從而培養(yǎng)了學(xué)生精益求精的科學(xué)態(tài)度。第二個動手體驗是科技制作，主要在課后完成?？萍贾谱髟谂囵B(yǎng)學(xué)生自主探究方面有著重要作用，通過引導(dǎo)學(xué)生自主提出問題、分析問題、解決問題，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?？萍贾谱髦饕譃閮蓚€方面。一是讓學(xué)生根據(jù)課堂上學(xué)習(xí)的實驗原理和觀察到的實驗現(xiàn)象，進行課后制作。如學(xué)完非平衡電橋后，制作溫度計［如圖6（a）所示］。二是讓學(xué)生參與到教師的科研中。如以授權(quán)發(fā)明專利為基礎(chǔ)，讓學(xué)生根據(jù)圖紙，制作出3D數(shù)字模型［如圖6（b）所示］和實物模型，在制作過程中針對細節(jié)，學(xué)生會不斷完善，并提出意見和建議，實現(xiàn)學(xué)生和教師的深入交流，真正體現(xiàn)了教學(xué)相長。
三、“大學(xué)物理實驗”課程教學(xué)改革與實踐取得的教學(xué)效果
“大學(xué)物理實驗”課程的教學(xué)改革模式已在廣西科技師范學(xué)院3屆學(xué)生中試用，深受學(xué)生的喜愛和歡迎，取得了良好的教學(xué)效果。主要表現(xiàn)為學(xué)生上課積極性提高，上課出勤率在95％以上；由于越來越多的學(xué)生慢慢喜歡上了課堂交流和體驗，借助教師提供的多元化學(xué)習(xí)資源，主動參與課前預(yù)習(xí)的學(xué)生達80％以上；課堂上學(xué)生之間的交流更加頻繁，提出的均為思考或討論后還存在疑問的問題；實驗操作更加主動，由于教師鼓勵學(xué)生通過實驗儀器驗證自己的想法，因此，課堂上常?？梢钥吹皆S多新奇的實驗現(xiàn)象；課后，學(xué)生會主動與教師交流心得和感想，其中較多的學(xué)生表示，“老師的新教學(xué)模式是提出問題、講解理論后，讓我們動手實驗，這樣同學(xué)們會更用心地去思考和完成實驗”“老師提出問題，講明實驗原理后讓我們動手操作，開始覺得很簡單，但真正操作時，問題接二連三發(fā)生，雖然最終用的時間比較長，不過還是完成了，老師的這種教學(xué)方式，不僅培養(yǎng)了我們的動手能力，還提高了我們的思考能力和創(chuàng)新能力”。
四、“大學(xué)物理實驗”課程教學(xué)模式改革的設(shè)想
雖然“大學(xué)物理實驗”課程教學(xué)已經(jīng)做了一些有效嘗試，但課程教學(xué)改革是一項長期的、系統(tǒng)的，需要更多人共同努力的復(fù)雜而艱難的工程，在改進和提升應(yīng)用型人才質(zhì)量的大環(huán)境下，實驗課教師在之后的教學(xué)中要做到以下幾點：
（一）課程教學(xué)團隊建設(shè)
以師德模范、學(xué)術(shù)造詣高和能夠深入教學(xué)一線的學(xué)術(shù)帶頭人為核心，凸顯引領(lǐng)效應(yīng)，優(yōu)化團隊學(xué)員年齡和職稱結(jié)構(gòu)，提高團隊凝聚力。創(chuàng)新團隊教學(xué)管理方式，提高團隊成員的協(xié)作精神，建設(shè)一支樂于奉獻、服務(wù)學(xué)生、德藝雙馨的教學(xué)團隊。
（二）教材建設(shè)
一方面，借鑒國內(nèi)外知名大學(xué)的“大學(xué)物理實驗”教學(xué)特點，提高教材的信息化程度，開發(fā)建設(shè)具有圖文、聲像和超鏈接的電子教材；另一方面，圍繞應(yīng)用型人才應(yīng)具備扎實的理論基礎(chǔ)和較強的實踐能力情況，在教學(xué)實踐中不斷完善理論知識和實驗知識的交替循環(huán)，為學(xué)生掌握理論知識和提高動手能力發(fā)揮作用。
（三）多元化的課程考核和評價
針對教學(xué)過程中存在“平時不學(xué)習(xí)、臨時抱佛腳”的現(xiàn)象，深入研究課程考核和評價方式，注重學(xué)習(xí)過程和實踐考核，通過引入虛擬仿真實驗和學(xué)生互評等多元化的考核方式，用簡捷、易操作的方式體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程，易于高效組織實施的操作考試，真正發(fā)揮考試導(dǎo)向應(yīng)用實踐的作用，改變課程考核方法單一的問題，有效提高應(yīng)用型實驗課程教育教學(xué)質(zhì)量。
（四）課程教學(xué)模式
順應(yīng)信息化的發(fā)展，大力促進課程教學(xué)包的電子資源建設(shè)[11]。既要引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)上豐富的教學(xué)資源，又要鼓勵教師針對學(xué)生學(xué)情，創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)工具，這樣可以節(jié)省學(xué)生從種類繁雜的網(wǎng)絡(luò)資源中選取和甄別的時間，還可以有針對性地因材施教，使課程教學(xué)包的資源建設(shè)為教學(xué)互動提供資源保障。
作者:楊鐵柱 周帥 單位:廣西科技師范學(xué)院鄭州科技學(xué)院
大學(xué)物理實驗中課程教學(xué)篇2
大學(xué)物理實驗是高校理工科專業(yè)學(xué)生必修基礎(chǔ)課程，為后繼專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及進一步獲取有關(guān)知識奠定必要的物理基礎(chǔ)，也是對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的重要課程。在新時代信息技術(shù)的沖擊下，傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗課程教學(xué)仍然面臨著很多方面的挑戰(zhàn)［1］。唯有創(chuàng)新教學(xué)才能促進教育教學(xué)發(fā)展，尤其在物理實驗教學(xué)中，還存在著很多教學(xué)方法上的問題，比如：啟發(fā)式、引導(dǎo)式、項目式、案例式等教學(xué)方法很少得到應(yīng)用［2］。為提高大學(xué)物理實驗課程教學(xué)質(zhì)量，堅持實施教師集體備課制度，充分發(fā)揮“傳幫帶”作用，建設(shè)理念先進的、有梯度的大學(xué)物理實驗教學(xué)團隊。近年來，南京郵電大學(xué)大學(xué)物理實驗教學(xué)團隊準確識變、科學(xué)應(yīng)變、主動求變，積極應(yīng)對高等教育發(fā)展的新形勢、新問題，針對大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中的痛點問題，積極開展大學(xué)物理實驗課程創(chuàng)新教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。
1大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中的痛點問題
大多數(shù)高校大學(xué)物理實驗課程仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式為主［3］。課前學(xué)生進行實驗預(yù)習(xí)，寫好預(yù)習(xí)報告；課中教師先進行實驗原理和實驗注意事項講解。學(xué)生進行實驗儀器的操作，記錄實驗數(shù)據(jù)；課后學(xué)生書寫實驗報告，做好數(shù)據(jù)處理，分析實驗現(xiàn)象。這種固化的實驗教學(xué)流程產(chǎn)生了“四不夠”的教學(xué)痛點。痛點1：學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)重視程度不夠。學(xué)生對課程學(xué)習(xí)興趣不濃，存在思想松懈及對課程的定位認知不足等問題，課程講授與專業(yè)發(fā)展銜接不夠，課堂講授形式、內(nèi)容、方式等創(chuàng)新不足、吸引力不夠。痛點2：學(xué)生對課堂教學(xué)的參與度不夠。課程課時緊、內(nèi)容多，講授式教學(xué)方式提供給學(xué)生參與教學(xué)活動機會少，“照本宣科”式、“滿堂灌”式等講解不能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，“大班化”教學(xué)易致學(xué)生參與度低。痛點3：信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合不夠。以純板書或純課件等為主教學(xué)形式過于簡單，學(xué)生不容易集中精力參與課堂，教師掌握信息化教學(xué)技術(shù)不足，信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合方式單一，不夠具體，有待創(chuàng)新和完善。痛點4：課程考核方式的創(chuàng)新性不夠。課程考核“重”考試成績、“輕”過程化管理；考核次數(shù)“少”、考核層次“淺”；考核方式過于“單一”，考核時間過于“集中”；考核“偏”解題能力培養(yǎng)、“欠”創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
2課程教學(xué)理念
以不斷提高人才培養(yǎng)纖為目的，深度貫徹OBE教育理念中的“以學(xué)生為中心”“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”“持續(xù)改進”三大核心埋念？B堅持教師教學(xué)的溫度助燃學(xué)生學(xué)習(xí)的熱度為核心的“七度愛心”創(chuàng)新教學(xué)理念，開展太學(xué)物理創(chuàng)新性教學(xué)改革與實踐3做到教學(xué)內(nèi)容有“深度1以教材為基5出，結(jié)合最新科技發(fā)展成果優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，挖掘課程深度）；教學(xué)手段切“角度”（依據(jù)講授知識點內(nèi)容切入角度，選擇合適的教學(xué)手段，突出針對性和啟發(fā)性，往重新穎性和精煉性，讓學(xué)生融人課查教學(xué)進程講“梯度”（遵循認知規(guī)律昆g遞進，加強師生間溝通與聯(lián)系）；任課教師帶“溫度”（教師關(guān)心、關(guān)愛莩生，建立新型師生關(guān)系；挖掘課程思政5素，融入課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國思想和社會責(zé)任感）；學(xué)生學(xué)習(xí)有“熱度”（改變“沉默”的課堂現(xiàn)狀，增強教學(xué)的針對性）；教學(xué)考核多“維度”（采用形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的方式，做到及時反憒敎學(xué)效果）；提升教＃質(zhì)量重＆敏度”，如圖1所示4
3課程教學(xué)創(chuàng)新舉措
3．1聚焦德育目標，創(chuàng)新課程思政
大學(xué)物理實驗課程是荸生進入大學(xué)后系統(tǒng)接觸科學(xué)、認識世界和自然規(guī)律的專業(yè)基礎(chǔ)課程，且兼有一定的人文屬性和知識底蘊，在實施“課程思政”方面具有獨特的優(yōu)勢，在后續(xù)“課程思政”全面推行的過程中，可以取得先入為主的良好實效和壓艙石的作用，也將成為實踐課程思政和檢驗其成效的雙員亨臺關(guān)e路持立德樹人為根本宗旨，對教師開展課程思政教學(xué)指導(dǎo)，積極推動微課思政教學(xué)建設(shè)，提升教師教學(xué)的吸引力和感染力c挖掘?qū)嶒炚n程思政元素，優(yōu)選實驗課程思政案例，建立課程思政指標點，構(gòu)建課程思政教學(xué)？體系及知識點課程思政矩陣圖，推進和創(chuàng)新思政教育在大學(xué)物理實驗課程中的全覆蓋￥
3．2創(chuàng)新教育教學(xué)方式，體現(xiàn)以“學(xué)”為中心
打破傳統(tǒng)的板書、課件等教學(xué)模式，．引入雨課堂、慕課蜜，騰訊課堂等線上教擎工具實施基于慕課線上自學(xué)、線下組織課堂敎學(xué)相結(jié)合的線上線下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式［7］。充分發(fā)揮教師主導(dǎo)和學(xué)生主體作用，真正做到“以學(xué)為中心”的教育轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生：學(xué)習(xí)的主動性與參與度，活躍課堂氣＇氛，延伸教學(xué)祖織形式的時空維度，克服課程課時緊、內(nèi)容多的矛盾，提高教學(xué)效果。
3．3創(chuàng)新信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合
建設(shè)完成的《大學(xué)物理實驗》在線開放課程a在中國大學(xué)慕課平臺穩(wěn)定運行6個學(xué)期，選課量達3．3萬人次．其內(nèi)容渉及實驗旗理講解、實驗操作演承、棊本實驗二具講解等。開發(fā)、上線T虛擬2D仿真電學(xué)實驗項目和3D仿真光學(xué)實驗項目，這為創(chuàng)新教育教學(xué)奠．定了堅實的資源基礎(chǔ)？。在教學(xué)過程中，建立信息化的新型課金師坐互動模式全面開展多種信息化教學(xué)，將在線開放課程平臺、雨課堂、騰訊課堂1微信交流群等多種偉息化手段融人課程教學(xué)，及時攀握學(xué)生的動態(tài)學(xué)習(xí)狀況，與學(xué)生時時處處互動交流，真正做到了信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合6
3．4創(chuàng)新教學(xué)考核方式，科學(xué)評價教學(xué)效果
從物理實驗知識的掌握、理解、應(yīng)用的低層次思考到分析、綠合、評價的裔層次思考角度，建立多元化課程考核體系，如圖2所示a借助在線開放謀程、慕課堂、雨課查等學(xué)習(xí)平臺，針對課前線上預(yù)習(xí)、課中參與度、課啟知識鞏固、線上互動、分階段測試、考試成繢、案例分析、開放課題等學(xué)習(xí)過程進行形成性評價，對實驗教學(xué)的達成結(jié)果實施終結(jié)性評價，提高了實驗教學(xué)效果。
4課程創(chuàng)新成果和教學(xué)效果
貫徹執(zhí)行大莩物理實驗課程以“學(xué)”為中心的“七度愛心”教學(xué)理念，針對“四不夠”的教學(xué)問題，采取“四創(chuàng)新”的教學(xué)舉措，積極實施教學(xué)改革創(chuàng)新。經(jīng)過近幾年的教學(xué)創(chuàng)新改單實踐，師生教學(xué)相長，取得了宇霄教學(xué)成果和明顯的教學(xué)成效s
4．1學(xué)生方面成效體現(xiàn)
學(xué)生學(xué)業(yè)成繢近馬年已完成大學(xué)物理實驗共6次研究性翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，6個班級，約180人9期末考試卷面平均成績在85分以上，班級期末成績分析數(shù)據(jù)如圖3所示s翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式取得了非常好的效果，成績優(yōu)秀率接近70％，畢業(yè)生考研率達到68．6％，多名學(xué)生赴清牽大欽上海交通大學(xué)、復(fù)里大學(xué)、同濟大學(xué)、倫敦大學(xué)國王學(xué)院、曼徹斯特大學(xué)和香港大學(xué)等國內(nèi)外商等學(xué)府深造。
4．2學(xué)生科研及競賽
近年來，班級學(xué)生以第一作者身份發(fā)表SCI論文6篇，EI核心論文4篇，核心論文2篇，，省級論文4篇；獲榑省級優(yōu)秀畢設(shè)團隊2項；省優(yōu)秀畢業(yè)論文1項4獲得江蘇省第十六屆大學(xué)生物理及實驗作品競賽二等獎級以上4項；2017全國大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽一等獎1項；第五屆江蘇省互聯(lián)網(wǎng)＋大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎1項；2017年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎2名；：籌獎2名0
4．3教師方面成效體現(xiàn)
本課程在開展教學(xué)改革創(chuàng)新以來，教師積極參加各級各類的教學(xué)研討交流會，與兄弟學(xué)?；咏涣鳎茝V大學(xué)物速實驗教學(xué)改革的成效＾近年來教師獲批省部級教學(xué)改革項目6項；校級教學(xué)改革項目2項；發(fā)表教學(xué)改革論文9篇。團隊教師獲省級微課比賽二等獎1項；獲江蘇堪1大學(xué)生物理及實驗作品競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師4項；校級教師授課比賽一等獎3項，二等獎2項。
5結(jié)語
隨著狺息科技的發(fā)展，高等教育面臨巨大的挑戰(zhàn)和機遇，面對大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的“四不夠”痛點，依據(jù)首創(chuàng)以“學(xué)”為中心的“七度爰心”教學(xué)理念，采取“四創(chuàng)新”教學(xué)改革和實踐，充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動性，不斷提禽教師和學(xué)生的能力和素養(yǎng)，充分激活課程在育人中的潛能，取得了＇宇賓的課程教學(xué)創(chuàng)新成果和實踐敏果。
作者:李永濤 張紅光 陳偉 葉蓓 王增旭 何學(xué)敏 劉利清 單位:南京郵電大學(xué)教務(wù)處 南京郵電大學(xué)理學(xué)院
大學(xué)物理實驗中課程教學(xué)篇3
大學(xué)物理實驗課是高等學(xué)校對理工農(nóng)醫(yī)類學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生進入大學(xué)后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端。物理實驗課程覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要手段。另外，它在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和理論聯(lián)系實際、綜合應(yīng)用科技知識的能力等方面具有其他課程不可替代的作用。大學(xué)物理實驗課因為面對的學(xué)生多，是思想政治教育不可或缺的陣地。大學(xué)物理實驗的實驗項目中蘊含著豐富的科學(xué)思想，是培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀價值觀的利器。大學(xué)物理實驗課就是讓學(xué)生由認識到實踐的課程，是培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀的一個渠道。[1]課程思政中如何避免專業(yè)課程內(nèi)容與思政教育“兩張皮”，避免生拉硬套，努力讓思政內(nèi)容被學(xué)生自然的接受，入腦入心，是亟須解決的問題。[2]本文提出了把物理學(xué)史與實驗內(nèi)容相融合制作成微視頻的方法開展思政教育，并以“霍爾效應(yīng)”實驗為例，詳細講述了該方法如何巧妙的將思政元素融入大學(xué)物理實驗課中，做到傳授知識的同時立德樹人的效果。
1大學(xué)物理實驗課思政教育的方法
大學(xué)物理實驗課傳授的專業(yè)知識是一代代物理學(xué)家歷經(jīng)千難萬險總結(jié)出來的客觀規(guī)律，是不含有思政色彩的。然而這些知識的發(fā)現(xiàn)總結(jié)的過程有可能會對學(xué)生的思想觀念產(chǎn)生影響。在漫長的物理學(xué)發(fā)展歷史中，物理學(xué)家們探索物理規(guī)律的方法以及他們的優(yōu)良品質(zhì)和科學(xué)精神是培養(yǎng)學(xué)生積極向上的人生觀和社會責(zé)任感的思政教育元素。[3]挖掘和展示這些思政元素，并以合適的形式推送給學(xué)生是一種可行的思政教育方法。大學(xué)物理實驗課分為三個環(huán)節(jié)，學(xué)生課前預(yù)習(xí)，教師課中講授并指導(dǎo)學(xué)生動手實驗，學(xué)生課后處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論。這三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。課前預(yù)習(xí)是課中實驗的前提，通過實驗獲得數(shù)據(jù)又是得到結(jié)論的必經(jīng)階段。每個階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境不同，使用的教學(xué)方法和教學(xué)手段也應(yīng)有所不同。由于動手實驗環(huán)節(jié)必須在實驗室進行，受地點的限制，所以盡可能把課堂時間留給學(xué)生做實驗，那么課前預(yù)習(xí)和課前講解就是教師進行思政教育的最優(yōu)階段。課前預(yù)習(xí)是學(xué)生在教室外利用教材和網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)的階段，面對一個新的實驗項目，學(xué)生需要了解實驗?zāi)康摹嶒瀮x器、實驗原理、實驗方法和實驗的注意事項這些基本的知識，這個環(huán)節(jié)是學(xué)生為實驗課做準備的階段，對實驗的正常運行至關(guān)重要。預(yù)習(xí)階段依靠的是學(xué)生的主觀能動性，而物理學(xué)史是針對物理專業(yè)的同學(xué)開設(shè)的課程，非物理專業(yè)的同學(xué)這方面的知識儲備不足，常會導(dǎo)致他們對所要做的實驗來龍去脈了解不夠。導(dǎo)致他們看到的現(xiàn)象就定格在此時此刻，是孤立的，[4]導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高，動力不足，預(yù)習(xí)不充分，進而影響實驗的效果，自然也就達不到思政教育的作用。我們把相關(guān)知識的物理學(xué)史以微視頻的方法推送給學(xué)生，視頻中的故事跌宕起伏，引人入勝，受到學(xué)生的歡迎。學(xué)生看到知識背后的一點一滴之后，了解到物理知識輾轉(zhuǎn)曲折、千絲萬縷的來歷，知道了知識的起點和發(fā)展過程，更深入的理解了實驗的意義和價值，擁有了學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望。在學(xué)生主動學(xué)，主動聽的時候思政教育就同步完成了。在課堂講授環(huán)節(jié)，教師再次點撥學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習(xí)，不畏艱難，勇于嘗試。鼓勵學(xué)生自己動手實驗，規(guī)范記錄數(shù)據(jù)。當實驗中遇到問題時，和學(xué)生一起認真仔細的排查原因，示范解決問題的方法。數(shù)據(jù)處理與總結(jié)階段，嚴格要求學(xué)生認真仔細的計算數(shù)據(jù)，有理有據(jù)的得出結(jié)論。如果數(shù)據(jù)和自己預(yù)想的不一樣，理性分析，多方面謹慎的查找產(chǎn)生誤差或者錯誤的原因。
2以霍爾效應(yīng)實驗為例思政教育的實踐
霍爾效應(yīng)定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系，所以被很多大學(xué)選為大學(xué)物理實驗課的實驗項目，我們把霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)歷史做成一個微視頻，投放到課程建設(shè)系統(tǒng)里，供學(xué)生預(yù)習(xí)時自由查看，以節(jié)約課堂時間。視頻中主要介紹了霍爾24歲時作為一個在讀博士生，在閱讀麥克斯韋所著的《電磁學(xué)》的第二卷時，注意到這樣一段話：“作用在穿過磁力線的有電流流過的導(dǎo)體上的機械力，不是作用在電流上的，而是作用在流過電流的導(dǎo)體上的?！迸c此同時，瑞典物理學(xué)家愛德朗認為磁場作用在一固定導(dǎo)體中的電流上，與它作用在自由移動的導(dǎo)體上是完全相同的。注意到這兩位物理學(xué)家見解的差異，霍爾請教了自己的導(dǎo)師羅蘭教授，得到了羅蘭的鼓勵和支持，他決定用實驗來回答磁場對于在導(dǎo)線中通過的電流到底有沒有影響？霍爾設(shè)想，如果在固定導(dǎo)體中的電流本身會受到磁場的作用，電流會被吸引到導(dǎo)體的一側(cè)，因此導(dǎo)體的電阻應(yīng)該增加。于是霍爾把0.51mm粗的銀絲做成截面是三角形的0.9m長的細絲，施加電源，通以電流，并置入方向和電流方向垂直的磁場中，用可以精確到百萬分之一的惠斯通電橋測量銀絲電阻的變化?；魻枩y到了電阻值的增加。然而他想到這可能是由于磁極的熱效應(yīng)的影響，于是他小心的排除了熱效應(yīng)的影響，電阻值增加的現(xiàn)象消失了。此后，他又改變了磁場的方向和大小進行測量，結(jié)論是磁場沒有引起螺旋銀絲的電阻的變化，[5]實驗失敗了。但是，霍爾認為磁場不影響導(dǎo)體的電阻值，并不代表對流經(jīng)導(dǎo)體的電流沒有影響，或許磁場使電流產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)的趨勢?；魻柦?jīng)過認真思考，將電流類比為水流，如果有某種場具有吸引水流的作用，把這個場靠近通有水流的一根管子，那么水會明顯的壓向水管的一側(cè)管壁，但是由于水本身不會被壓縮，所以不會沿著壓力的方向運動，結(jié)果只是側(cè)向壓力的改變。此時，如果有細管沿壓力的方向聯(lián)通水管的兩側(cè)，那么就會有水流從壓力大的一側(cè)流向壓力小的一側(cè)。以此類推，對電流來說，如果磁場對電流有作用，那么在垂直于電流和磁場的方向上導(dǎo)體兩側(cè)也應(yīng)該存在電勢，如果在導(dǎo)體兩側(cè)加上電路應(yīng)該會有電流流過。于是，霍爾搭建了一個實驗線路（圖1），把金箔窄條安裝到玻璃板上，然后沿其長邊通上電，在其垂直方向上加上磁場，然后用檢流計測量金箔短邊兩側(cè)是否有橫向電流通過，結(jié)果檢流計的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)。隨后，他為了尋找影響橫向電流大小的因素，分別改變通過金箔的電流的大小，改變磁場的強度，進行了一系列的實驗，并認真記錄下了實驗數(shù)據(jù)?；魻栃?yīng)的發(fā)現(xiàn)受到了人們的重視，著名的英國物理學(xué)家開爾文認為，霍爾的發(fā)現(xiàn)可以和法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)相比擬。從這個介紹霍爾效應(yīng)的歷史的視頻中，學(xué)生有望潛移默化的感受到以下幾個要素。
2.1勤于思考的習(xí)慣
實踐證明，光會學(xué)習(xí)還不夠，還必須善于思考，唯有思考才能將知識內(nèi)化，才能學(xué)的實。進而為創(chuàng)新服務(wù)，為學(xué)科交叉融合服務(wù)?；魻栐谧x書的時候，對書中的結(jié)論不是全盤接受，而是想一想為什么。這種勤思、善思、敢思的習(xí)慣會在不知不覺中影響到學(xué)生。古人說處處留心皆學(xué)問，教育學(xué)生做生活中的有心人，處處留心觀察，常常細心思考，無論是從未遇見的新鮮問題還是司空見慣的普遍現(xiàn)象，都要刨根問底，多思多問。
2.2不迷信權(quán)威
霍爾當時是位在讀的學(xué)生，而麥克斯韋已經(jīng)是著書立說受人尊敬的物理學(xué)家了，在這種情況下，霍爾敢于對權(quán)威的言論提出質(zhì)疑，不把書上的知識當作金科玉律，全盤接受，是值得我們學(xué)習(xí)的。無論在學(xué)習(xí)還是生活中，我們不要輕易把思考的權(quán)力交給別人，人非圣賢，孰能無過，再偉大的科學(xué)家也有可能有錯誤。無論聽到誰說什么，不能貿(mào)然的選擇信或不信，支持或反對，而是要親自驗證一下。俗話說：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。實踐是檢驗真理的唯一標準。霍爾給我們做出了榜樣。因為只有時刻要保持獨立的思想，才能明辨是非。
2.3嚴謹認真的工作作風(fēng)
霍爾在實驗之初，發(fā)現(xiàn)了銀絲電阻的變化，但是他謹慎的思考并通過實驗排除熱效應(yīng)的影響，得到結(jié)論是銀絲的電阻沒有變化。和實驗預(yù)想的不同，實驗看似失敗了。但是，也正是這個失敗的實驗，促進了他進一步思考，才得以靠近真理。正如毛澤東所說的我們要謙虛謹慎，戒驕戒躁，因為嚴謹代表著嚴肅，謹慎和精細的工作態(tài)度。態(tài)度嚴謹了，就會注意細節(jié)，把事情做細，做好，做實。才有可能找到事情的真相。認真是卓越的前提，毛澤東說過，世界上怕就怕認真二字。認真對待學(xué)習(xí)、工作和生活，才能不斷進步，獲得知識和學(xué)問。
2.4堅忍不拔的精神
正如培根所說，逆境中造就的美德是堅忍。實驗失敗后，霍爾并沒有輕易放棄，他認真思考，轉(zhuǎn)換思路，把電流類比為水流，設(shè)計出了新的實驗，并取得了成功。這種咬定青山不放松的精神會在學(xué)生心中留下印記，并進而影響他們。遇到問題，真的像霍爾一樣想盡辦法了嗎？因為自認為做不到就放棄，是失敗者最容易找到的借口?；魻栯m然歷經(jīng)失敗，而繼續(xù)下去的前景撲朔迷離，依然在摸索前行，就是因為這種百折不撓的精神，才使他發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)。經(jīng)過這個故事的學(xué)習(xí)，學(xué)生也許會在將來遇到困難時想一下，如果是霍爾遇到這樣的問題，他會怎么做？這個問題的答案會激勵人繼續(xù)向前。
3教師的言行和思政教育
教書與育人是一個辯證的、統(tǒng)一的過程，在教學(xué)的過程中，必然滲透著對學(xué)生思想、靈魂的影響。[7]當霍爾找到羅蘭教授討論問題時，羅蘭給予了及時的肯定，鼓勵和指導(dǎo)，這是霍爾前進的一大動力。羅蘭的行為驗證了羅森塔爾效應(yīng)，他對霍爾的信任和期待使霍爾更加自信的去探索真理。教師對學(xué)生正向的期許和鼓勵會推動學(xué)生向陽光積極的方向發(fā)展。一線教師是思政教育的第一責(zé)任人。開展課程思政的前提是教師有課程思政的意識，積極主動的挖掘?qū)I(yè)知識里的思政元素。并以學(xué)生樂于接受的方式傳送給學(xué)生是教師的本職工作。教師的言談舉止，教師對課堂的敬業(yè)程度以及教師對實驗結(jié)果的嚴謹程度都會潛移默化的影響到學(xué)生。這就要求教師以身作則，嚴于律己，精心準備每一堂課，仔細批閱每一份作業(yè)，認真傾聽和處理學(xué)生的每一次求助。唯有如此教學(xué)方法和教學(xué)手段才能發(fā)揮作用。
4教學(xué)方法的示范與輻射作用
如何在自己的課堂上開展學(xué)生喜聞樂見的思政教育是一個值得探索的問題。我們提出并實踐了把物理學(xué)史和大學(xué)物理實驗課相結(jié)合制作微視頻的方案。學(xué)生可以利用較短的時間從生動形象的微視頻中了解到知識發(fā)展的過程，對知識產(chǎn)生興趣。進而提高課堂上的學(xué)習(xí)效率和課后數(shù)據(jù)分析的嚴謹度。與此同時，實事求是的作風(fēng)，嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)，堅忍不拔的精神也會像種子一樣在學(xué)生心中生根發(fā)芽。古羅馬哲學(xué)家盧克萊修曾說過一句非常精辟的話：“沒有比站在真理的高峰上，回望來時路上的層巒疊嶂、煙霧和曲折更愉快的了?！盵8]物理學(xué)史和物理實驗課的結(jié)合既開展了思政教育也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們的探索與實踐為理工科的實驗課程開展思政教育提供了一種新的思路。
作者:閆紅霞 葛桂賢 單位:石河子大學(xué)理學(xué)院
