趙敏福，趙江東，楊 歡，張 波，胡訓(xùn)美，張德根，萬(wàn) 能

（皖西學(xué)院 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心，安徽 六安 237012）

基于應(yīng)用型本科高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐

趙敏福，趙江東，楊 歡，張 波，胡訓(xùn)美，張德根，萬(wàn) 能

（皖西學(xué)院 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心，安徽 六安 237012）

隨著我國(guó)高等教育的快速發(fā)展，高等教育逐步由精英教育轉(zhuǎn)化為大眾化教育，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的創(chuàng)新素質(zhì)是新建本科高校人才培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求.本文以皖西學(xué)院為例，介紹了基于應(yīng)用型本科高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革實(shí)踐，實(shí)踐證明其對(duì)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有積極作用，學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力得到了明顯提高.

應(yīng)用型本科高校；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式改革；實(shí)踐

近年來(lái)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)受到國(guó)內(nèi)教育界越來(lái)越多的重視，是適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緊迫需要，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的必由之路.我國(guó)《高教法》中明確指出“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才”，《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》也明確“要充分發(fā)揮高等學(xué)校在國(guó)家創(chuàng)新體系中的重要作用，鼓勵(lì)高等學(xué)校在技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)防科技創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新以及區(qū)域創(chuàng)新中作出貢獻(xiàn)”，培養(yǎng)一大批創(chuàng)新型人才是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的需要，也是高等教育履行法律義務(wù)的重要形式和中心任務(wù).

應(yīng)用型本科教育的發(fā)展是我國(guó)的社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的要求，培養(yǎng)應(yīng)用型人才也是高等教育由精英教育逐步向大眾化教育轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物[1].2009年10月我校被安徽省教育廳、財(cái)政廳確定為省級(jí)應(yīng)用型示范本科高等學(xué)校立項(xiàng)建設(shè)單位.

培養(yǎng)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力.實(shí)驗(yàn)教學(xué)以它獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力.實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是提高大學(xué)畢業(yè)生職業(yè)素養(yǎng)、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要途徑.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，也是理工科大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實(shí)驗(yàn)課程，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生系統(tǒng)全面的接受了實(shí)驗(yàn)方法、技能訓(xùn)練，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力大大提高，為后續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).為適應(yīng)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，我們以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目的進(jìn)行教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革.利用校園網(wǎng)為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，開(kāi)設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)建設(shè)，探索以引導(dǎo)式、探究式學(xué)生“自學(xué)為主”、教師“解惑答疑”、“多媒體輔助”格局的開(kāi)放式教學(xué)模式.基于應(yīng)用型本科高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革獲得安徽省教學(xué)成果獎(jiǎng)三等獎(jiǎng).

1 完善教學(xué)內(nèi)容體系，新編應(yīng)用型本科優(yōu)秀教材《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》

1.1 更新教學(xué)內(nèi)容，全面修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

將原普通物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容按照基礎(chǔ)性、綜合應(yīng)用性、設(shè)計(jì)與研究性等層次打通，分級(jí)規(guī)劃調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.根據(jù)學(xué)校新修訂的專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，及時(shí)修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，調(diào)整更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo).

1.2 新編應(yīng)用型本科優(yōu)秀教材—《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》

教材是學(xué)生獲得系統(tǒng)知識(shí)、進(jìn)行學(xué)習(xí)的主要參考材料.而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教材對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟等的描述都很詳細(xì)，制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性.我們從應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求出發(fā)，同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃.

新編《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》教材以學(xué)校應(yīng)用型本科教育為指導(dǎo)，突出地方應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色為重點(diǎn)，以“應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容體系為特征,同時(shí)兼顧與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，更適合開(kāi)放式教學(xué).

2 建立大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)，將視頻教學(xué)引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)

目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)已經(jīng)基本建成.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)的主要內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻

實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，主要是將授課老師演示的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程利用攝像機(jī)錄制下來(lái)，并加以一定的處理，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程整體動(dòng)態(tài)的呈現(xiàn)在學(xué)生面前.在已經(jīng)完成的工作中，我們已經(jīng)將所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)視頻錄制完成，并上傳上網(wǎng).學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前上網(wǎng)預(yù)習(xí)視頻有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)整個(gè)操作過(guò)程形成初步的理解和認(rèn)識(shí).

2.2 制作教學(xué)PPT課件

PPT課件是對(duì)講義的提煉和濃縮，集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體.我們中心所有已經(jīng)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都有自制的配套教學(xué)PPT課件，供老師教學(xué)和學(xué)生課前預(yù)習(xí).另一方面，對(duì)于一些難以拍成視頻的物理現(xiàn)象（特別是光學(xué)實(shí)驗(yàn)）和一些難以通過(guò)視頻呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，我們將整個(gè)教學(xué)過(guò)程制作成動(dòng)態(tài)的PPT課件，讓靜止的實(shí)驗(yàn)儀器在PPT中動(dòng)態(tài)的演示整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，并配合課堂上的細(xì)致講解，有效的增加實(shí)驗(yàn)課程的趣味性和生動(dòng)性，這也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻的有益補(bǔ)充.

2.3 建立健全大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題庫(kù)和閱讀材料庫(kù)

習(xí)題是檢驗(yàn)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)效果的途徑之一，也是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)以后查找未掌握知識(shí)點(diǎn)的有效途徑.為了提供學(xué)生檢驗(yàn)和復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)的平臺(tái)，我們建立了包含預(yù)習(xí)自測(cè)題和創(chuàng)新設(shè)計(jì)題的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題庫(kù).預(yù)習(xí)自測(cè)題檢測(cè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備情況.創(chuàng)新設(shè)計(jì)題是使學(xué)生實(shí)驗(yàn)后對(duì)知識(shí)進(jìn)一步鞏固，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，為以后開(kāi)展大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)做好相關(guān)能力準(zhǔn)備.另外，我們?cè)谫Y源庫(kù)里也制作了大量的課后閱讀材料，主要是介紹日常生活中與物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的一些現(xiàn)象等，供學(xué)生課前和課后學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

3 建立網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，更新教學(xué)管理手段

隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，老師和學(xué)生的交流不限于課堂教學(xué)，而一門課程的教學(xué)也不再局限于固定的時(shí)間和空間.實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是如此，為了便于課后老師與學(xué)生之間的交流，我們建立了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，它是整個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)作用體現(xiàn)的有效途徑和支撐.該平臺(tái)的功能主要包括：學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約、課表查詢、預(yù)習(xí)資料與習(xí)題的查詢和下載、成績(jī)查詢、網(wǎng)上提問(wèn)、老師課表查詢、網(wǎng)上資料上傳與更新、學(xué)生成績(jī)提交和統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查等.網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)答疑相結(jié)合，將課堂開(kāi)放，學(xué)生可以不受時(shí)間地點(diǎn)限制，進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí).

4 推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，多種形式進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放可以大大提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室的資金投資效益.對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手實(shí)踐能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才具有重要的意義.除了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放外，我們還進(jìn)行了多種多樣的開(kāi)放形式.

4.1 研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)促進(jìn)大學(xué)學(xué)生科研能力的培養(yǎng)

研究性學(xué)習(xí)是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生從學(xué)習(xí)、生活等活動(dòng)中選擇研究課題，以獨(dú)立或小組合作的形式進(jìn)行類似科學(xué)研究的方式，主動(dòng)地獲取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)[2].是一種實(shí)踐性較強(qiáng)的教育教學(xué)活動(dòng)，它強(qiáng)調(diào)各門學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系和運(yùn)用，和各門學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通.由于學(xué)生選的研究題目和內(nèi)容都是自己愛(ài)好的，故能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣.研究性學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí)相對(duì)，它構(gòu)建一種開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力[3].

為了貫徹、落實(shí)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》精神，教育部、共青團(tuán)中央、全國(guó)學(xué)聯(lián)決定在高校開(kāi)展“大學(xué)生素質(zhì)拓展計(jì)劃”工作.我們學(xué)校團(tuán)委適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，積極開(kāi)展大學(xué)生綜合素質(zhì)拓展計(jì)劃.在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，鼓勵(lì)他們積極探索思考，并結(jié)合學(xué)校團(tuán)委每學(xué)年實(shí)施的素質(zhì)拓展計(jì)劃，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目的申報(bào)，取得項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持.對(duì)于申報(bào)成功的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行，提供實(shí)驗(yàn)器材、儀器設(shè)備、場(chǎng)所和技術(shù)指導(dǎo).學(xué)生主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)：

（1）研制、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器.在做實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生經(jīng)過(guò)認(rèn)真預(yù)習(xí)、積極思考，發(fā)現(xiàn)理論方法或者儀器設(shè)備存在一定缺陷，這時(shí)我們鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)存在的缺陷，查閱資料,進(jìn)行自主探究，設(shè)計(jì)具體的解決方案，申報(bào)研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等進(jìn)行改進(jìn)，老師只是在必要時(shí)作一定的指導(dǎo).很多學(xué)生取得了較好結(jié)果，獲得國(guó)家新型實(shí)用專利多項(xiàng).

（2）對(duì)某一物理量運(yùn)用不同的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量.一個(gè)物理量，它的測(cè)量方法可能很多，具體課堂實(shí)驗(yàn)中由于時(shí)間等限制，學(xué)生只能采用某種方法來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，但這種方法是不是最優(yōu)方法？這要求學(xué)生要掌握物理量的意義、熟知實(shí)驗(yàn)原理，了解每種方法的優(yōu)、缺點(diǎn)，然后設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方法.

（3）參與指導(dǎo)教師的教學(xué)科研的研究.教學(xué)與科研相結(jié)合對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新、應(yīng)用型人才是必須的方法.實(shí)驗(yàn)室對(duì)那些學(xué)有余力、對(duì)科學(xué)研究有興趣的學(xué)生進(jìn)行選拔，為他們選擇合適的課題，讓他們盡早參與教師的科研活動(dòng).學(xué)生在參與實(shí)際科研的活動(dòng)中不斷提高科研能力，培養(yǎng)了他們的科研素質(zhì)，為日后進(jìn)行的科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).研究性學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力等方面卓有成效，學(xué)生在國(guó)家級(jí)期刊發(fā)表論文多篇[4-6].

4.2 實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種好途徑[7-8]

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題，在相互競(jìng)爭(zhēng)的氛圍中調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新熱情，對(duì)于培養(yǎng)高校學(xué)生的創(chuàng)新精神，增強(qiáng)創(chuàng)業(yè)意識(shí)具有重要的意義.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽主要有兩類：

（1）校級(jí)競(jìng)賽.這項(xiàng)比賽由教務(wù)處、校團(tuán)委主辦，基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中心承辦.物理實(shí)驗(yàn)中心利用常用儀器使用設(shè)計(jì)新穎實(shí)用的試題，如：用示波器測(cè)未知電阻等；競(jìng)賽集知識(shí)性和趣味性于一體，考查了學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況，也反應(yīng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力.學(xué)生在比較輕松愉快的環(huán)境中完成競(jìng)賽，參與面比較廣，學(xué)生積極報(bào)名參賽，取得了較好的效果.

（2）省級(jí)競(jìng)賽.這項(xiàng)比賽由安徽省物理學(xué)會(huì)主辦、具體承辦大學(xué)承辦.安徽省第四屆大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽決賽在黃山學(xué)院新校區(qū)舉行，大賽共有來(lái)自安徽大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、安慶師范學(xué)院、阜陽(yáng)師范學(xué)院等省內(nèi)24所本科高校的96名選手參加，我校代表隊(duì)參賽的4名同學(xué)獲一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)的好成績(jī).

4.3 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是加強(qiáng)實(shí)踐、提高應(yīng)用能力的又一次重要過(guò)程

作為本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要的、必須的教學(xué)環(huán)節(jié)，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))可以檢驗(yàn)大學(xué)四年學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握程度，是學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)的一個(gè)重要過(guò)程，也直接反映了一所高等學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量.

實(shí)驗(yàn)室在論文的選題方面嚴(yán)格把關(guān)，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)特點(diǎn)和區(qū)域特色，利用教師研究課題的子課題，反映應(yīng)用型與實(shí)踐結(jié)合的課題作為論文選題供學(xué)生選擇.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))能夠順利進(jìn)行的一個(gè)重要保障是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，我們?yōu)樵趯?shí)驗(yàn)室做畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的同學(xué)提供全天候的開(kāi)放.做畢業(yè)論文時(shí)，學(xué)生同時(shí)要找工作、準(zhǔn)備考研等，學(xué)生容易應(yīng)付了事，我們密切關(guān)注學(xué)生畢業(yè)論文的進(jìn)程，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度，論文指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指導(dǎo)，經(jīng)過(guò)認(rèn)真在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)撰寫(xiě)的論文質(zhì)量普遍較高.

5 結(jié)束語(yǔ)

在高等教育由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)化的階段，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的創(chuàng)新素質(zhì)是新建本科高校人才培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，應(yīng)用型本科高等院校的本質(zhì)屬性是應(yīng)用性[9].在培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有不可替代的作用.皖西學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索，經(jīng)過(guò)幾年中心全體教職工的教學(xué)實(shí)踐，證明對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)起著較大作用，學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力得到了較大的提高.

〔1〕潘懋元.什么是應(yīng)用型本科？[J].高教探索，2010 (1):10-11.

〔2〕袁麗環(huán),段江燕.研究性學(xué)習(xí)在高校生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索與實(shí)踐 [J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010（27）:12-14.

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G642.0

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1673-260X（2016）12-0236-03

2016-09-12

安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2015gxk053）；皖西學(xué)院質(zhì)量工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2016wxxy32）