改革普通物理實驗課程體系增強師范生就業(yè)實力.doc

改革普通物理實驗課程體系增強師范生就業(yè)實力胡巍張梅恒張軍趙立萍薛長山吳春雷（牡丹江師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院，黑龍江牡丹江157011）中圖分類號O4-4摘要：隨著我國高等教育逐漸從精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育1,大學(xué)生就業(yè)難已在一定程度上成為阻礙我國高等教育大眾化的一個現(xiàn)實問題。我院以普通物理實驗為出發(fā)點，對我系的普通物理實驗教學(xué)情況調(diào)查與研究,并在分析的基礎(chǔ)上提出改進專業(yè)素養(yǎng)和從師技能的教育方式,堅持精品師范原則,通過改革實踐，增強了學(xué)生就業(yè)競爭的實力。關(guān)鍵詞：普通物理實驗；課程體系；教學(xué)改革自1999年高考擴招以來，本科生的就業(yè)市場不斷的面臨飽和，每年都有數(shù)以百萬的畢業(yè)生沒有工作崗位，且形勢有愈演愈烈之勢，普通高校的2、3表生則更難在就業(yè)大軍中擠進一席之地。在嚴峻的現(xiàn)實下，我院及時調(diào)整發(fā)展思路，提出“內(nèi)涵強?！钡乃枷耄蛟炀穾煼兜霓k學(xué)理念，力爭把師范生培養(yǎng)成為畢業(yè)就能上崗，畢業(yè)就能當骨干的高素質(zhì)、強能力的人才2。我系以籌建省級物理實驗教學(xué)示范中心為契機，結(jié)合我院、系目前狀況和學(xué)生具體情況，整合原有教學(xué)資源，調(diào)整課程內(nèi)容體系，從2006年形成新的物理實驗教學(xué)課程體系開始，經(jīng)過3年的實踐，學(xué)生學(xué)習的主動性、實驗?zāi)芰?、實驗教學(xué)能力、科研能力等從師的綜合素質(zhì)方面有了很大的提高，綜合能力得以加強，增強了學(xué)生就業(yè)競爭的實力。一、存在的問題2006年，我系對在校生、畢業(yè)生及授課教師進行了大范圍的調(diào)查、座談，發(fā)現(xiàn)了很多普通物理實驗教學(xué)中存在的實際問題，為改革提供了一個有利的參考。如：（一）教學(xué)沒有體現(xiàn)因材施教，抑制了學(xué)生的個性發(fā)展。原有的普通物理實驗課程，題目固定、內(nèi)容單一，且多年不予更改，學(xué)生不能自主選擇實驗內(nèi)容、實驗方法，不能自主確定實驗研究方向。通過問卷調(diào)查，學(xué)生對于實驗難易的評價出現(xiàn)了分歧，部分學(xué)生感覺難并產(chǎn)生了畏懼心理，個別同學(xué)反映現(xiàn)有部分實驗內(nèi)容太簡單，不感興趣。通過了解產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是學(xué)生入學(xué)基礎(chǔ)不同，層次不齊所至。若在實驗教學(xué)中采用大刀切的教學(xué)模式，很難兼顧“兩頭”的學(xué)生，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習情趣，并將抑制學(xué)生的個性發(fā)展。（二）課程體系陳舊，不利于實驗?zāi)芰Φ奶岣?。我系原有的普通物理實驗課程體系是依據(jù)常規(guī)理論課程教學(xué)體系為主線設(shè)置，形成以力、熱、電、光分別授課各自獨立的知識模塊，這種實驗教學(xué)體系因缺少綜合性，即不利于對學(xué)生進行系統(tǒng)、全面、科學(xué)的技能訓(xùn)練，還容易讓學(xué)生認為實驗課是理論的附屬課，產(chǎn)生輕視實驗的思想。實際上實驗不僅是為了驗證理論正確與否，更重要的任務(wù)是：“通過物理實驗使學(xué)生懂得如何去設(shè)計、創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)”，它是一種學(xué)習的方法和研究的手段，是新世紀要求大學(xué)生應(yīng)該具有的最基本能力，也是合格的物理教師必須具備的教學(xué)本領(lǐng)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于物理實驗方法的系統(tǒng)性掌握的不好，自主設(shè)計、研究實驗的能力不強；通過對實習前學(xué)生的考察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對演示實驗在實際教學(xué)中的運用能力普遍較差；對畢業(yè)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)新畢業(yè)的大學(xué)生還要經(jīng)歷長時間的“磨合”期，才能較規(guī)范的獨立開課。（三）教學(xué)模式單一，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習的自主性。長期以來，普通物理實驗一直采用如下的教學(xué)模式：以班級為單位，以固定的時間、指定的教材和實驗內(nèi)容進行實驗教學(xué)。教學(xué)過程一般圍繞教材授課，由教師介紹實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗步驟、儀器設(shè)備、注意事項，并且演示操作過程，學(xué)生再按教師或教材所講內(nèi)容模仿著做實驗，并獲取符合要求的實驗數(shù)據(jù)，課后完成實驗報告。這種模式下的教學(xué)，教師往往處于教學(xué)中心的地位，是實驗知識的傳播者和灌輸者，而學(xué)生的任務(wù)就是要消化、理解教師講授的內(nèi)容，學(xué)生被看作外部刺激反映的被動接受者，成為前人知識與經(jīng)驗的灌輸對象。這種模式忽略了學(xué)生的主體地位，忽視了學(xué)生認識過程的主觀能動性和創(chuàng)造性。我們知道，學(xué)生學(xué)習應(yīng)該是一個主動的過程，課程設(shè)計的再科學(xué)，學(xué)生處在被動地位，沒有發(fā)揮其主動性，教學(xué)效果也很難達到理想程度。通過調(diào)查，學(xué)生也有自主選擇實驗內(nèi)容、實驗方法、獨立實施實驗過程的想法與愿望。二、普通物理實驗課程新體系的內(nèi)容345671.改革的方針根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)體系存在的問題，此次改革要秉承因材施教原則，更新教學(xué)內(nèi)容，采用開放的教學(xué)模式，側(cè)重學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，縮短畢業(yè)生就業(yè)上崗的時間，從打造精品師范生的角度出發(fā)，加強學(xué)生的從師技能的訓(xùn)練。2.新體系的內(nèi)容普通物理實驗劃分為基本、提高、能力三個階段。具體內(nèi)容如下表：實驗層次教學(xué)內(nèi)容實驗題目（舉例）開課方式基本階段預(yù)備物理實驗1實驗的基本理論包括測量與誤差的基本概念、誤差處理、有效數(shù)字、測量結(jié)果的不確定度評定等。2基本測量工具的正確使用。緒論：物理實驗的基本理論。1固體密度測量長度及質(zhì)量的測量2熱電偶定標溫度的測量3伏安法測電阻基本電學(xué)量的測量4示波器的使用整流、濾波電路5薄透鏡焦距的測量光路的調(diào)整及光學(xué)基本參數(shù)的測量，等。必修注：入學(xué)統(tǒng)一測試，合格可免修?；A(chǔ)物理實驗1數(shù)據(jù)處理的方法，如逐差法，最小二乘法等。2實驗的基本方法，如比較法、基本放大法、補償法、混合法、模擬法、平衡法、等以及不確定度的進一步學(xué)習比較法：用直流電橋測量電阻、聲速的測量、落球法測液體粘滯系數(shù)、示波器利薩如圖；放大法：楊氏模量：金屬線脹系數(shù)、單擺、三線擺、靈敏電流計特性研究、牛頓環(huán)；補償法：板式電勢差計、邁克爾遜干涉儀、安特性的研究；轉(zhuǎn)換法：光電控制法研究自由落體運動、滑塊運動的研究、牛頓第二定律研究，等。必修注：學(xué)生在提供的題目中選擇不少于40學(xué)時。提高階段綜合性物理實驗綜合性實驗的原理、方法、操作要求等方面都具有較強的綜合性，如用同樣的實驗方法測量不同學(xué)科量，同一量用不同的實驗方法測量，同一量用不同的方法處理數(shù)據(jù)等。導(dǎo)軌上運動的研究，擺的研究，重力加速度測量方法的研究，直線擬合方法的研究，示波器的應(yīng)用，等。必修注：學(xué)生在提供的題目中選擇或自擬不少于30學(xué)時。設(shè)計性物理實驗學(xué)生獨立或半獨立的經(jīng)歷設(shè)計方案、選擇儀器、設(shè)置參數(shù)、實施方案、處理數(shù)據(jù)、評價結(jié)果等。轉(zhuǎn)動慣量的測量（至少三種方法）、弦震動的研究、自組望遠鏡和顯微鏡等。必修注：學(xué)生在提供的題目中選擇或自擬不少于30學(xué)時。能力階段從師技能型物理實驗中學(xué)物理演示實驗研究、中學(xué)物理學(xué)生分組實驗研究。一般剛體平衡的條件、平衡的種類、牛頓運動定律、穩(wěn)度與重心高低、支面大小的關(guān)系、碰撞中的動量守恒、測定液體的表面張力系數(shù)、驗證氣態(tài)方程等必修科研型物理實驗常規(guī)物理實驗的改進、新物理實驗的設(shè)計、參加教師科研活動等。液體折射率方法的比較與改進、角動量守恒定律演示儀的設(shè)計、光學(xué)薄膜的特性研究等選修在新的體系中，我們可以看到即為層次低的學(xué)生加入了預(yù)備級實驗，又為有能力的學(xué)生提供了科研型實驗，實現(xiàn)了分層次的教學(xué)，同時在課程設(shè)置上以培養(yǎng)學(xué)生的實驗方法和能力為重點，根據(jù)實驗的基本方法為模塊設(shè)置實驗內(nèi)容，避免再次出現(xiàn)以力、熱、電、光為模塊的傳統(tǒng)實驗的分類方式。三、普通物理實驗課程新體系的實現(xiàn)1.教學(xué)方法的改革新體系的建立要求相應(yīng)的教學(xué)方法也要變革，比如在預(yù)備級物理實驗過程中，學(xué)生一定要打好基礎(chǔ)，所以教學(xué)方法主要是講授和訓(xùn)練。在提高的層次過程中，學(xué)生已經(jīng)具備一定的操作能力，故應(yīng)加強獨立研究的能力訓(xùn)練，教師要更注重學(xué)生的自主學(xué)習能力的培養(yǎng)，更多的引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去獨立思考和解決問題。在能力層次階段，教師要起到好的導(dǎo)向作用，一方面要培養(yǎng)學(xué)生良好的教學(xué)習慣，完成由學(xué)到教的轉(zhuǎn)變；另一方面又要教會學(xué)生如何從事教學(xué)研究，把學(xué)生培養(yǎng)成為具有很強的教學(xué)科研能力、畢業(yè)就能上崗、上崗就是骨干的精品師范生。2.考核方法的改革要實現(xiàn)精品師范，學(xué)生學(xué)習的主動性也尤為重要，課程設(shè)置的再完美，學(xué)生被動的學(xué)，一樣無法取得好的教學(xué)效果。通過實踐發(fā)現(xiàn)，利用科學(xué)的考核方式，可以很好的提高學(xué)生學(xué)習的主動性。實驗考核方式要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)來確定，一般來說在不同的階段考核方式也應(yīng)不同。如在預(yù)備級，我們建議采用筆試加操作的方法，且80分才為合格。在提高階段則應(yīng)采用全方位考核法，即實驗預(yù)習+實驗過程+實驗報告+期末考核，按各自所占權(quán)重綜合打分，全面評價學(xué)生的學(xué)業(yè)成績。在能力階段，以上交的科研報告或?qū)嶒炘O(shè)計類論文作為考評依據(jù)等?？傊?，只有采用科學(xué)的評價方式，才能公平的評價學(xué)生的真實能力，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主動性和自覺性。3.實驗室的改革在實驗室改革中，我系打破了按力、熱、電、光劃分的傳統(tǒng)實驗室管理模式，對實驗室依據(jù)新體系的內(nèi)容進行了重新劃分，并對教育資源進行了科學(xué)整合，新增了供學(xué)生復(fù)習預(yù)習的開放實驗室等。通過改革提高了實驗室和教學(xué)儀器的利用率，降低了實驗教學(xué)的成本?？傊?，通過制度的創(chuàng)新，我們擺脫了原有管理體制的束縛，建立了全新的實驗教學(xué)管理體系，更新了實驗內(nèi)容，改革了實驗教學(xué)指導(dǎo)方法，制定了較為科學(xué)的考評方案，為實驗教學(xué)工作的開展打下了良好的基礎(chǔ)。但改革的成敗不僅與管理體制有關(guān)，更主要取決于教師的教學(xué)能力和高度的責任感，所以如何激勵教師教學(xué)的積極性，如何科學(xué)的為教師教學(xué)績效，也是改革必須要面對和解決的問題。四、改革的效果此次改革由2006年開始，對比2006年和2009年的普通物理實驗滿意度調(diào)查表8，可以反映改革后教學(xué)效果的顯著提高。普通物理實驗滿意度調(diào)查問卷內(nèi)容：2006年調(diào)查2009年調(diào)查1、您對普通物理實驗課完成情況是否滿意？A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A52%選A73%選B42%選B26%選C5%選C1%2、目前,物理實驗課的教學(xué)是如何進行的?A老師詳細地講解實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項，之后學(xué)生按照老師的要求去做B老師盡可能簡短地講一些重要事項，大部分的內(nèi)容讓學(xué)生自己去思考、完成C老師什么都不用講，完全放手讓同學(xué)自己去做D其他選A86%選D100%在不同的階段，教師采用不同的授課方式。選B14%選C03、您對當前普通物理實驗教學(xué)的教學(xué)方法是否滿意？A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A20%選A71%選B65%選B27%選C25%選C2%4、您對目前的普通物理實驗成績的評定方式是否滿意？A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A41%選A76%選B10%選B24%選C49%選C0對比改革前后的就業(yè)率，如下表，也可見改革是有一定效果的。物理系物理學(xué)專業(yè)就業(yè)率調(diào)查2007屆（省年終平均89.06%）12008屆（省年終平均88.84%）22009屆（截止8月底省平均82.7%）31、是否參與改革無能力階段提高和能力階段2、就業(yè)率82/123=66.7%70/91=77%41/46=89%3、單位滿56/82=68%53/70=76%34/41=83%意度4、科研成果（就業(yè)1年內(nèi)）無4篇教學(xué)論文6篇教學(xué)論文和參與2個教學(xué)立項。參考文獻：1盧曉梅.我國高等教育大眾化政策研究D.華中科技大學(xué),20082王坤.“內(nèi)涵強校”立精品師范N黑龍江日報，20103胡巍.大學(xué)物理“基本-創(chuàng)新-應(yīng)用”實驗課程體系的構(gòu)建及應(yīng)用J.牡丹江師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2008(4):67-69.4楊昕卉.高師院校物理實驗教學(xué)改革的幾點思考J.牡丹江師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2000(4):42-43.5黃品梅.開發(fā)綜合設(shè)計性實驗促進創(chuàng)新人才之培養(yǎng)J.實驗研究與探索，2010，29(6):93-95.6吳俊林.普通物理實驗課程改革的研究與實踐J.實驗研究與探索，2002，21(8):33-35.7魏河川.師范類普通物理實驗教學(xué)改革探討J.實驗研究與探索，2004，23(1):67-68,91.8薛長山.牡丹江師范學(xué)院普通物理實驗開放教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究J.牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010(2):67-69.9黑龍江公布高校畢業(yè)生就業(yè)率排名EB/0L/20080620/n257619922.shtml10趙海.2008年黑龍江高校畢業(yè)生就業(yè)情況公布年終就業(yè)率86.47%EB/0L/system/2009/06/11/051957849.shtml911王建威.黑龍江省09年應(yīng)屆高校畢業(yè)生就業(yè)率82.7%EB/0L/hlj_news_5497/20090907/t20090907_405480.shtmlThereformofgeneralphysicsexperimenttoEnhancethestrengthoftheemploymentofnormalstudentsHuWeiZhangMei-hengZhangJunZhaoLi-pingXueChang-shanWuChun-lei(Mudanjiangteacherscollege，Mudanjiang157012,HeilongjiangChina)Abstract:Collegestudentswiththechangingtheessence-educatingmodelintopopularization-educatingmodelinourhighereducation,thedifficultyforthecollegestudentstofindajobhasbecomearealisticproblemhamperingthepopularizationofourhighereducation.BaseduponGeneralPhysicsExperimentasastartingpoint，thispaperfullyanalyzesthepresentprobl