1、人才特色培养背景下的物理实验课教学研究与改革摘要 在人才市场竞争激烈的形势下，我院物理实验课教学十几年来坚持以人才培养目标为方向，以社会需求和行业需求为导向的教学改革，并取得了一定的成果。在省优秀课的基础上，物理实验室又被评为吉林省高等学校实验教学示范中心。本文简单介绍我院在人才特色培养背景下的物理实验课教学研究与改革。 关键词 人才培养； 行业需求； 特色教学； 教学设计； 模块 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 19. 062 中图分类号 G64 文献标识码 A 文章编号 1673 - 0194（2013）19- 0111-
2、 02 当前毕业生的就业问题已成为困扰高等院校的难题。在人才市场竞争越来越剧烈的形势下，人们已清楚地认识到人才培养务必以社会需求和行业需求为导向，这决定着每个高等院校的生存与发展，在这种形势下，物理实验课的综合教学改革也势在必行。 教育部规定的物理实验内容是为不同类型、不同层次、不同专业的理工科院校所设计的。在有限的授课学时下，教学内容的取舍、实验目的的追求、实验仪器的选购、实验项目的安排等一系列的教学设计是物理实验课综合改革的核心问题。我们以学院的人才培养目标为方向，以本课程的定位为依据，以特色培养为主线进行课程改革。 1 建立科学的、创新的实验教学体系 传统物理实验课的教学体系是按力、热、
3、光、电等模块来划分，在教学改革中我们考虑到每个模块中都有基础、综合、设计等部分，这是其一。其二，不同院校的人才培养方向及行业需求不同，因此在每个模块中的侧重点不同。其三，物理实验理论在工程实践及高新技术中的应用大多是交叉型的知识结构。鉴于以上三点我们将物理实验教学课的教学体系分为：基础性实验、综合与设计实验、实践与创新、建筑物理实验 4 个模块，这种创新的教学体系适合人才特色培养。 2 基础实验的改革 突出知识传授、技能培训、素质教育融为一体的教学理念。 物理实验是理工科院校唯一的一门独立设课、学时较多的实践性课程，学生进入大学后首先要在物理实验中较为系统地接受实验理论、实验方法、实验技能的基
4、本训练。与理论课不同的是，实验课是以学生个体活动为主的课程，因此实验过程也是树立良好学风，提高科学素质修养的过程。 （1） 基础实验仪器的选择。对应用型院校来说以验证为目的的实验不宜取之，应以本院的人才培养目标为方向，优选那些在实验原理、实验方法、实验技术等方面应用广泛、实验现象鲜明的仪器，来训练学生基本技能，培养其动手能力。 （2） 针对不同的学生群体，教学管理的实施手段是有差异的。在以培养精英人才为目标的研究型大学，学生群体的理论基础与人文修养底蕴较为深厚，相比之下，我院部分学生学习基础及主动性差一些。所以我们的做法是人手一套仪器或同一套仪器测试点、测试件不同，并严格执行对号入座，保证每个
5、学生的独立操作。学生的独立操作是基础实验中因材施教的一种手段，体现了以人为本的教学理念，同时将仪器的使用与保管落实到人，利于培养学生良好的科学实验习惯和爱护仪器、热爱劳动等优良品质。 （3） 兼顾传统的实验技术与现代的检测手段，使基本理论和实践有机结合。由于物理实验原理、方法、技术、手段具有通用性，依据本课程的定位，为使学生具备良好的理论基础，我们采用传统教学型与现代应用型仪器在同一实验中并用的方法。比如：电桥实验中，滑线式电桥与箱式电桥的并用；用标准电池校准工作电流的教学型的电位差计与可携带的箱式电位差计的并用等。 教学型仪器结构开放，实验原理鲜明，但实验操作步骤较多，初学者在使用中常常出现
6、故障。然而故障的排除过程也正是启发思维、解决问题的过程，是训练基本技能、培养动手能力和思维能力的重要过程，长远地讲是工程经验的积累过程。较多步骤的操作过程正是对实验理论的逐步消化理解直至掌握的过程。 现代的应用型仪器为封闭式的，电路部分多为集成电路。因此实验原理不如教学型的鲜明。但操作过程比较简单，实验数据的获取简捷、快速，体现了先进的科学技术在生产实践中的应用。二者的并用可优势互补，对培养学生能力起到相辅相成的作用。 （4） 突出基础与前沿的结合。例如光栅衍射是基础实验，而生物分子的 DNA 螺旋结构就是首先用 X 射线衍射的方法揭示出来的。在基础教学中我们通过介绍获得诺贝尔奖的科学家的研究
7、过程，来培养学生的创新意识，激发学生学习基础理论的积极性。 3 实践与创新 在该部分实验中，我们提出将物理理论、高新技术、工程实践融为一体的教学理念，以强化学生工程实践能力与创新能力的培养。 （1） 实验项目的选择务必突破原有的框框束缚。以人才培养目标及行业需求为导向，优选为专业及工程实践奠定实验理论基础、利于培养学生创新能力的项目，比如：我们开设了太阳能室外特性、悬臂梁测应力、超声波检测与探伤等实验。这类实验原理、实验技术对我院普遍适用。 根据行业需求，我们打破常规，开设了一些建筑物理实验内容，比如：适量开设些光度学、几何光学实验，如人工天穹，用其作光学基础研究，能较好地为建筑设计提供理论根
8、据，或用来测试特殊建筑物，以预测、检验采光性质。对建筑采光进行实测，才能对其室内光环境质量做出较准确的评价，进而分析建筑物采光设计的实际效果和存在问题，以便采取有针对性的措施。 再如墙体隔热性能、传热、导热实验；声学实验中，楼板撞击声实验、隔声测量等，这些实验为培养学生解决实际中的建筑技术问题奠定了基础。 （2） 实践与创新模块中的实验内容应与时俱进，将先进的高新技术检测手段引入教学。例如：我们增设了红外热像仪实验，由于红外热成像技术具有远距离不接触的优点，能弥补传统检测手段的不足，近几年已在土木建筑无损检测方面有了实践性的应用，例如：房屋质量缺陷检测、渗漏检测、外墙饰面质量检测等，可用于事故处理、施工验收、陈旧建筑物安全鉴定等方面。 （3） 灵活多样的教学手段：同一实验不同仪器的并用；教师演示与学生操作并行；结合实体的理论教学；传统的检测手段与先进检测技术的比对等。 综上所述，我们从人才特色培养目标出发，根据社会需求、行业需求将物理理论与工程实践紧密结合，力求物理实验课在实践教学和特色创新培养上收到最佳的效果。
