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少數(shù)民族物理學(xué)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐論文
少數(shù)民族物理學(xué)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐
我校擔(dān)負(fù)著為新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)教師和高次專(zhuān)業(yè)人才的重要任務(wù)，具有涉及專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)多、規(guī)模小、基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的特點(diǎn)，在教育教學(xué)水平、師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和生源整體素質(zhì)等方面與內(nèi)地高校有一定的差距，亟待提高和改善。
一、存在的問(wèn)題
長(zhǎng)期以來(lái)，在新疆少數(shù)民族教育事業(yè)發(fā)展中，存在著數(shù)量增長(zhǎng)較快與質(zhì)量提高不顯著的矛盾。尤其高等學(xué)校擴(kuò)招以來(lái)，這個(gè)矛盾更加突出。目前在全疆專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員中，少數(shù)民族比例已上升到了50%以上，但是高考年招生分?jǐn)?shù)線民漢始終存在150分左右的分差，尤其主要在數(shù)學(xué)、綜合理科成績(jī)方面的差距突出。據(jù)調(diào)查在全疆初、中、高三級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員中，少數(shù)民族分別占53.04%、43.31%、31.73%。比例依次遞減，既說(shuō)明少數(shù)民族高級(jí)人才的短缺，也說(shuō)明少數(shù)民族專(zhuān)業(yè)人才的發(fā)展?jié)摿秃髣挪蛔恪?/p>
二、改革的目的與思路
�。ㄒ唬┤嫣岣呱贁�(shù)民族高等教學(xué)質(zhì)量
面向新世紀(jì)的高等教育質(zhì)量，以素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為特征，因材施教、突出個(gè)性培養(yǎng)；針對(duì)人才培養(yǎng)與教學(xué)體系中的若干問(wèn)題，圍繞涉及人才培養(yǎng)若干方面的根本性、基礎(chǔ)性工作，廣泛深入地開(kāi)展教學(xué)改革的探索與實(shí)踐；扎扎實(shí)實(shí)地進(jìn)行改革與建設(shè)，使人才培養(yǎng)質(zhì)量躍上新臺(tái)階。
�。ǘ﹫�(jiān)持理論與實(shí)踐結(jié)合、以立項(xiàng)項(xiàng)目為重點(diǎn)，以點(diǎn)帶面
從課程體系和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及時(shí)間等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)本科理科學(xué)生教育的整體培養(yǎng)方案進(jìn)行改革和完善；著力加強(qiáng)重點(diǎn)課程、核心課程及基礎(chǔ)課程建設(shè)，大膽改革實(shí)踐教學(xué)，廣泛深入地開(kāi)展創(chuàng)新教育；尋找適應(yīng)本地實(shí)際情況、面向新世紀(jì)的人才培養(yǎng)體系和模式、辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)及行之有效的措施，不斷尋求提高人才培養(yǎng)的新思路、新方法。
�。ㄈ┰鷮�(shí)數(shù)理基礎(chǔ)、拓寬專(zhuān)業(yè)口徑、重視實(shí)踐環(huán)境、加強(qiáng)應(yīng)用創(chuàng)新
加強(qiáng)“知識(shí)、素質(zhì)、能力、創(chuàng)新”協(xié)調(diào)發(fā)展與全面提高的理科人才培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)六種能力：交流與表達(dá)的能力；思考與判斷的能力；主動(dòng)獲取信息和知識(shí)的能力；不斷學(xué)習(xí)的能力；發(fā)現(xiàn)并提出、分析、解決問(wèn)題的能力；實(shí)踐與創(chuàng)新的能力。樹(shù)立五種精神：科學(xué)和人文精神；緊跟時(shí)代，勇于創(chuàng)新的精神；知難而進(jìn)，一往無(wú)前的精神；艱苦奮斗，求真務(wù)實(shí)的精神；淡泊名利，無(wú)私奉獻(xiàn)的精神。
在培養(yǎng)過(guò)程和方法上，奠重教育和人的智力成長(zhǎng)規(guī)律，根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)，確定“低起點(diǎn)、分流培養(yǎng)、體現(xiàn)多層次、多模式”的培養(yǎng)方法。
三、少數(shù)民族物理學(xué)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐
現(xiàn)代教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的全面發(fā)展，突出對(duì)學(xué)生獨(dú)立性、自主性、創(chuàng)新綜合性的培養(yǎng)，重視提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，強(qiáng)調(diào)教與學(xué)的互動(dòng)性。著眼培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高學(xué)生的獨(dú)立性、自主性、創(chuàng)新綜合性，重視提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，分析和比較學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)工作中的不足和差距，分析自身的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和能力，有所為，有所不為。
�。ㄒ唬┬抻喓屯晟迫瞬排囵B(yǎng)方案、課程體系
科學(xué)地設(shè)置物理專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課及選修課。在課程設(shè)置上做到科學(xué)合理、針對(duì)性強(qiáng)，加強(qiáng)實(shí)踐、突出應(yīng)用。
�。ǘ└母锝虒W(xué)方法和教學(xué)手段，打造課程建設(shè)平臺(tái)
引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，由“被動(dòng)學(xué)”變“主動(dòng)學(xué)”，也就是說(shuō)把“被動(dòng)學(xué)習(xí)”變成“自覺(jué)、自動(dòng)學(xué)習(xí)”，養(yǎng)成誠(chéng)信學(xué)習(xí)，在課堂教學(xué)這一主渠道中，堅(jiān)持摒棄灌輸式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)“以問(wèn)題為綱”，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和創(chuàng)造性思維，積極探索和尋求啟發(fā)式、討論式、參與式等各種不同的教學(xué)方法；使學(xué)生真正成為教學(xué)的主體，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)能力、拓寬知識(shí)面；充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)勢(shì)，采用信息技術(shù)為特征的現(xiàn)代化教學(xué)手段，使教學(xué)工作的效率進(jìn)一步提高。為夯實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)課程進(jìn)行教材與內(nèi)容、方法與手段、組織與考核辦法、“教”與“學(xué)”的質(zhì)量評(píng)估監(jiān)督、網(wǎng)絡(luò)教育資源開(kāi)發(fā)、試題庫(kù)建設(shè)等全方位的完善、改革和建設(shè)。
（三）加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，重視實(shí)踐教學(xué)，打造學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)是物理學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生基本實(shí)踐能力訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，也成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要途徑。實(shí)踐教學(xué)改革的基本思路：完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程體系；對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系、管理體制的建設(shè)也要求系統(tǒng)化和規(guī)范化；對(duì)實(shí)踐內(nèi)容和教學(xué)方法、考核方法的改革要求現(xiàn)代化、實(shí)用化和多樣化。
�。ㄋ模┙⒔∪死蠋熭o導(dǎo)制和本科生導(dǎo)師制以及教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系
實(shí)驗(yàn)班所有專(zhuān)業(yè)課程原則上都安排了講師以上職稱(chēng)的骨干教師任課并進(jìn)行碩士研究生或任課教師輔導(dǎo)制。學(xué)校將為在實(shí)驗(yàn)班講授專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的任課教師配備一名助教，助教從全校碩士研究生中選拔。根據(jù)學(xué)校要求，主要專(zhuān)業(yè)課都安排了骨干教師上課并研究生或任課教師每周一次輔導(dǎo)（答疑）。力學(xué)、熱學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理等課由阿力甫·莎吾提副教授主講并輔導(dǎo)；電磁學(xué)由艾合買(mǎi)提·阿不力孜教授主講并輔導(dǎo)；光學(xué)課由王先明教授主講并輔導(dǎo)；原子物理學(xué)課由秦晨講師主講并輔導(dǎo)；理論力學(xué)、普通物理研究、量子力學(xué)二等課由馬曉棟教授主講并輔導(dǎo)；電動(dòng)力學(xué)課由裴永祥教授主講并輔導(dǎo)；量子力學(xué)課由艾爾肯教授主講并輔導(dǎo)；高等數(shù)學(xué)課由穆哈拜提（副教授）、陳莉（副教授）、楊曉英（講師）、肖冰（講師）等教師主講并輔導(dǎo)。日常教學(xué)管理由學(xué)院承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)班實(shí)行全封閉管理，正常上課期間實(shí)行早自習(xí)和晚自習(xí)制度，實(shí)驗(yàn)班自一年起開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)英語(yǔ)課程，連續(xù)開(kāi)設(shè)三年。實(shí)驗(yàn)班可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況利用星期六進(jìn)行半天或一天補(bǔ)課，補(bǔ)課內(nèi)容視具體情況由教務(wù)處會(huì)同學(xué)院協(xié)調(diào)決定。物理學(xué)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐探索學(xué)習(xí)與研討面向新世紀(jì)的高等教育質(zhì)量，以素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為特征，因材施教、突出個(gè)性培養(yǎng)；針對(duì)人才培養(yǎng)與教學(xué)體系中的若干問(wèn)題。
�。ㄎ澹┙⒘己玫膸熒P(guān)系，以幫促學(xué)
幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)和生活上遇到的問(wèn)題，確確實(shí)實(shí)地做到教書(shū)育人。少數(shù)民族06物理實(shí)驗(yàn)班有26名學(xué)生，絕大多數(shù)學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)情況有困難，父母已去世的有2名，父親已去世的學(xué)生有5名，獲西部開(kāi)發(fā)基金的學(xué)生有2名，另外有南疆平困地區(qū)的學(xué)生。在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，經(jīng)常遇到學(xué)習(xí)和生活上困難時(shí)，受到任課教師和班主任的幫助。有時(shí)學(xué)生生活上有困難需要錢(qián)時(shí)，任課教師和班主任幫助了他們，有時(shí)還需要借給他們學(xué)費(fèi)。
任課教師和班主任在學(xué)習(xí)上引導(dǎo)他們，生活上幫助他們，成為學(xué)生們的學(xué)習(xí)和生活上可依靠的人。另外，這些家庭經(jīng)濟(jì)有困難的學(xué)生，在4年大學(xué)學(xué)習(xí)和生活過(guò)程中，受到了國(guó)家級(jí)助學(xué)金和學(xué)校各種生活補(bǔ)助，學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀學(xué)生獲得了國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)學(xué)金、國(guó)家級(jí)勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金和校級(jí)各種獎(jiǎng)學(xué)金。有了國(guó)家的關(guān)懷，全部學(xué)生成績(jī)優(yōu)良，即將畢業(yè)。
給少數(shù)民族實(shí)驗(yàn)班學(xué)生上課以及做學(xué)生工作過(guò)程中，根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)，只上課，不管學(xué)生，不引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，得不到好的學(xué)習(xí)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)班實(shí)行全封閉管理，正常上課期間實(shí)行早自習(xí)和晚自習(xí)制度，物理實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行誠(chéng)信學(xué)習(xí)與自覺(jué)學(xué)習(xí)和誠(chéng)信考試制度，做誠(chéng)信人，在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)方面，實(shí)驗(yàn)班指導(dǎo)教師要準(zhǔn)確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃以及幫助他們順利完成學(xué)業(yè)。
四、建立適合少數(shù)民族學(xué)生的教育教學(xué)模式
（一）加強(qiáng)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，積極編寫(xiě)少數(shù)民族學(xué)生物理基礎(chǔ)的輔導(dǎo)材料
少數(shù)民族學(xué)生的中學(xué)理科基礎(chǔ)較差，在大學(xué)階段教學(xué)中，采用適合于大學(xué)生的教學(xué)方法，并通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。具體作法：1.用漢語(yǔ)講課時(shí)，注意中學(xué)內(nèi)容與大學(xué)內(nèi)容的銜接，速度要慢，多舉例子并詳細(xì)講解；2.為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，每門(mén)課都必須進(jìn)行期中考試，題目以基礎(chǔ)內(nèi)容為主，覆蓋面廣、題量多，這有利于啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，如果出難題、怪題，基礎(chǔ)差的學(xué)生做不出來(lái)，調(diào)動(dòng)不了他們學(xué)習(xí)的積極性，反而導(dǎo)致學(xué)生厭倦學(xué)習(xí)。3.少數(shù)民族學(xué)生基礎(chǔ)較差，為了讓學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)物理入門(mén)課力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等課程都編寫(xiě)了課程補(bǔ)充練習(xí)題。即力學(xué)補(bǔ)充練習(xí)題與解答、熱學(xué)補(bǔ)充練習(xí)題與解答和電磁學(xué)補(bǔ)充練習(xí)題與解答等。練習(xí)題包含單項(xiàng)選擇題、多單項(xiàng)選擇題、判斷題、填空題等并附有標(biāo)準(zhǔn)答案，學(xué)生做這些習(xí)題集能鞏固扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為專(zhuān)業(yè)理論課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
�。ǘ┙⑦m合于少數(shù)民族學(xué)生的教學(xué)模式和方法
在培養(yǎng)過(guò)程和方法上，尊重教育與人的智力成長(zhǎng)規(guī)律相結(jié)合，根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)，以“低起點(diǎn)、分流培養(yǎng)、體現(xiàn)多層次、多模式”的培養(yǎng)方法，突出因材施教，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，打造課程建設(shè)平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，由“被動(dòng)學(xué)”變“主動(dòng)學(xué)”，也就說(shuō)把“被動(dòng)學(xué)習(xí)”變成“自覺(jué)、自主學(xué)習(xí)”，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在課堂教學(xué)這一主渠道中，堅(jiān)持摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)“以問(wèn)題為綱”，以啟發(fā)式的指導(dǎo)思想，提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，積極采用講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法等各種不同的教學(xué)方法，是教學(xué)方法多元化，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、拓寬知識(shí)面，充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)勢(shì)，采用信息技術(shù)為特征的現(xiàn)代化教學(xué)手段，使教學(xué)工作的效率進(jìn)一步提高。為夯實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)課程進(jìn)行教材與內(nèi)容、方法與手段、組織與考核辦法、“教”與“學(xué)”的質(zhì)量評(píng)估監(jiān)督、網(wǎng)絡(luò)教育資源開(kāi)發(fā)、試題庫(kù)建設(shè)等全方位的完善、改革和建設(shè)。
�。ㄈ┘訌�(qiáng)少數(shù)民族學(xué)生的語(yǔ)言能力的培養(yǎng)
為了鞏固學(xué)生的漢語(yǔ)水平和提高他們的漢語(yǔ)閱讀、說(shuō)和寫(xiě)的能力，堅(jiān)持對(duì)實(shí)驗(yàn)班實(shí)行完全漢語(yǔ)授課，所有教學(xué)要求參照同專(zhuān)業(yè)的漢語(yǔ)班教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行教學(xué)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)班具體情況適當(dāng)修改。經(jīng)過(guò)完全漢語(yǔ)授課和學(xué)生的努力，現(xiàn)在學(xué)生的HSK考試成績(jī)?nèi)〉昧丝上驳某煽?jī)。
見(jiàn)表1所示：
�。ㄋ模┳⒅厣贁�(shù)民族學(xué)生的學(xué)習(xí)策略，尋找行之有效的學(xué)習(xí)方法
大學(xué)生的學(xué)習(xí)方法十分重要，而少數(shù)民族大學(xué)生的學(xué)習(xí)方法顯得尤為重要。我們從開(kāi)學(xué)開(kāi)始班主任和專(zhuān)業(yè)課教師就給學(xué)生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方法的重要性，特別強(qiáng)調(diào)了大學(xué)階段的學(xué)習(xí)有其自身的特點(diǎn)，可以說(shuō)主要以自學(xué)為主，不同于中學(xué)階段主要以教為主的學(xué)習(xí)。作為教師僅起引導(dǎo)和敲門(mén)磚的作用，即所謂“師博領(lǐng)進(jìn)門(mén)，修行在自身”，大量的學(xué)習(xí)任務(wù)將由學(xué)生在課余時(shí)間自主完成，也正是學(xué)習(xí)方法將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步探索，掌握一套行之有效的學(xué)習(xí)方法是非常必要的。
五、教育教學(xué)改革成果
�。ㄒ唬﹫�(bào)考碩士研究生學(xué)生人數(shù)多，并且錄取率高
報(bào)考參加全國(guó)碩士研究生學(xué)生人數(shù)多，如2006-15實(shí)驗(yàn)班中有21名學(xué)生報(bào)考全國(guó)碩士研究生考試。總成績(jī)達(dá)到國(guó)家分?jǐn)?shù)線的10名（其中少數(shù)民族高層次骨干人才計(jì)劃3名，疆內(nèi)7名）。復(fù)試后被錄取的8名，其中中國(guó)科學(xué)院高能物理所1名，華北電力大學(xué)1名，陜西師范大學(xué)1名，疆內(nèi)5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達(dá)到30．77%，參加研究生考試學(xué)生的錄取率達(dá)到38．1%；2007-9實(shí)驗(yàn)班中有27名學(xué)生報(bào)考全國(guó)碩士研究生考試�？偝煽�(jī)達(dá)到國(guó)家分?jǐn)?shù)線的10名（其中少數(shù)民族高層次骨干人才計(jì)劃2名，疆內(nèi)8名）。復(fù)試后被錄取的7名，其中華中師范大學(xué)1名，南京理工大學(xué)1名，疆內(nèi)5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達(dá)到24．24%，參加研究生考試學(xué)生的錄取率達(dá)到29．63%；2008-9實(shí)驗(yàn)班中有36名學(xué)生報(bào)考全國(guó)碩士研究生考試�？偝煽�(jī)達(dá)到國(guó)家分?jǐn)?shù)線的10名（其中少數(shù)民族高層次骨干人才計(jì)劃6名，疆內(nèi)4名）。復(fù)試后被錄取的9名，其中陜西師范大學(xué)1名，南京理工大學(xué)3名（其中破格1名），山東大學(xué)2名，疆內(nèi)3名，全班研究生錄取率達(dá)到25%，參加研究生考試學(xué)生的錄取率達(dá)到25%；2009-10實(shí)驗(yàn)班中有34名學(xué)生報(bào)考全國(guó)碩士研究生考試。總成績(jī)達(dá)到國(guó)家分?jǐn)?shù)線的8名（其中少數(shù)民族高層次骨干人才計(jì)劃3名，疆內(nèi)5名）。復(fù)試后被錄取的8名，其中南京理工大學(xué)3名，疆內(nèi)5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達(dá)到23．5%，參加研究生考試學(xué)生的錄取率達(dá)到23．5%。
�。ǘ┇@得教育教學(xué)成果
“少數(shù)民族物理實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)實(shí)踐研究”榮獲2010年度新疆師范大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎(jiǎng)�！斑M(jìn)一步深化少數(shù)民族物理實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)實(shí)踐及加強(qiáng)考研復(fù)習(xí)確�？佳袖浫÷省表�(xiàng)目榮獲2011年度新疆師范大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎(jiǎng)。
總之，在課程改革的大背景下，探索和研究少數(shù)民族理工科本科教育教學(xué)改革，意義重大，在今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里，仍然必須重視少數(shù)民族高等教育的數(shù)量增加，同時(shí)要更加重視教育質(zhì)量的提高，逐漸走出低質(zhì)量相互影響的惡性循環(huán)，明確少數(shù)民族高等教育的發(fā)展定位問(wèn)題。這是個(gè)長(zhǎng)期性、系統(tǒng)性工作，有待于我們繼續(xù)的探索與實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)：
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創(chuàng)建創(chuàng)新型人才能力培養(yǎng)模式及其完善
實(shí)施大類(lèi)招生、大類(lèi)培養(yǎng)，就是淡化專(zhuān)業(yè)界限，促進(jìn)學(xué)科交叉，順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)復(fù)合型人才的需要，從之前“專(zhuān)才”的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂窕A(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。佳木斯大學(xué)的物理學(xué)專(zhuān)業(yè)為師范類(lèi)專(zhuān)業(yè)，歷史較長(zhǎng)，主要側(cè)重培養(yǎng)中學(xué)師資力量。這樣的傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)在大類(lèi)招生背景下更有必要制定適合的物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。
一、目前物理學(xué)人才培養(yǎng)模式的弊端
1. 重視理論知識(shí)，忽略人文素質(zhì)訓(xùn)練
文理分科，造成理科大學(xué)生的人文素質(zhì)普遍偏低，在文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)、語(yǔ)言文字表達(dá)能力、文字書(shū)寫(xiě)質(zhì)量方面的能力都相對(duì)不夠，不能夠很好的表達(dá)自己。作為師范生，這種表達(dá)上的缺失會(huì)對(duì)其日后的教師生涯產(chǎn)生很大的障礙，影響與學(xué)生之間溝通的有效性。人文素質(zhì)的不足還表現(xiàn)在缺乏對(duì)自己民族傳統(tǒng)文化的基本了解，文化底蘊(yùn)不足以及缺乏人際交往的體驗(yàn)和起碼的社會(huì)知識(shí)，人與人之間關(guān)系淡漠，不懂得奉獻(xiàn)與愛(ài)心。
2. 教育過(guò)程缺乏個(gè)性，學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣不高
現(xiàn)行的人才培養(yǎng)模式中缺乏讓學(xué)生發(fā)揮個(gè)性的空間，學(xué)生很難在教學(xué)中獲得興奮點(diǎn)，難以激發(fā)創(chuàng)新的欲望。大類(lèi)招生模式的開(kāi)啟，某種程度上有所緩解，但是教育缺乏個(gè)性現(xiàn)象還相當(dāng)普遍。
3. 校內(nèi)時(shí)間集中，學(xué)生缺乏社會(huì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳案叩葘W(xué)校的開(kāi)放度和社會(huì)化程度很低。即使有個(gè)別學(xué)校和學(xué)校、企業(yè)之間建立了一定的聯(lián)系，這種聯(lián)系也多半是簡(jiǎn)單的。物理學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的師范類(lèi)學(xué)生只有短短的一個(gè)半月左右實(shí)習(xí)時(shí)間，接觸社會(huì)、真正融入社會(huì)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，沒(méi)有與社會(huì)緊密接觸，自然就不了解社會(huì)對(duì)人才的需求，難以完善自身。
二、創(chuàng)建創(chuàng)新型人才能力培養(yǎng)模式
1. 人文素質(zhì)與科學(xué)教育齊抓并進(jìn)
人文素質(zhì)體現(xiàn)一個(gè)人的道德境界與人格魅力，是成人的主要標(biāo)志；科學(xué)教育提升一個(gè)人的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，是成才的必經(jīng)之路，二者相融相生，相輔相成。目前我們關(guān)注的主要是成才，即科學(xué)教育充足，很多人都忽視了學(xué)生的人文素質(zhì)培養(yǎng)，特別理工科學(xué)生，人文教育嚴(yán)重缺失，所以增強(qiáng)學(xué)生的人文教育勢(shì)在必行。改變傳統(tǒng)的育人模式，突破人為的文理鴻溝，確立文化素質(zhì)在人才培養(yǎng)中的基礎(chǔ)地位，是建立人文理工滲透的育人模式的方法。佳木斯大學(xué)理學(xué)院的院訓(xùn)即為“明禮誠(chéng)信、敏思篤學(xué)，文理相容，知行合一”，充分體現(xiàn)了人文教育在理科學(xué)生培養(yǎng)中的重要性。可以通過(guò)增設(shè)人文選修課、輔修人文專(zhuān)業(yè)和雙學(xué)位、開(kāi)展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、挖掘自然社會(huì)中的人文精神， （物理學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了人文物理等選修課程） 等途徑，培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)，形成物理學(xué)科和人文學(xué)科的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2. 突出個(gè)性教育，創(chuàng)建彈性考核機(jī)制
教育的真諦就在于發(fā)現(xiàn)學(xué)生天賦，并加以培養(yǎng)，使其個(gè)性獲得充分而自由的發(fā)展。促進(jìn)個(gè)性發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，就是要尊重學(xué)生差異性，因材施教。因材施教首先要認(rèn)真分析每個(gè)學(xué)生的實(shí)際情況，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和個(gè)性設(shè)計(jì)教學(xué)，使教學(xué)的深度、廣度、進(jìn)度適合學(xué)生的知識(shí)水平和接受能力；注重啟發(fā)式和指導(dǎo)式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異，打破學(xué)生思維定勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；尊重學(xué)生興趣，增設(shè)輔修專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主權(quán)、選擇權(quán)，使其能真正按照自己的愛(ài)好學(xué)習(xí)。改革考核方式，建立彈性的人才考核機(jī)制，盡可能地發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能，解決學(xué)生發(fā)展中的需求，幫助他們樹(shù)立自信、認(rèn)識(shí)自我、完善自我。彈性考核的標(biāo)準(zhǔn)要符合下列要求：評(píng)價(jià)內(nèi)容要全面化，要兼顧學(xué)生的智力因素和非智力因素的情況；將不同階段的評(píng)價(jià)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)；評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)多樣化，相互結(jié)合；積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，且要將定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)。
3. 完善并優(yōu)化課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)計(jì)劃及與之相對(duì)應(yīng)的課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵和前提。根據(jù)物理系生源特點(diǎn)及專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)特色，將物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的核心課程進(jìn)行優(yōu)化。
�。�1） 減少大型理論化課程，增加實(shí)踐課、選修課比例。為了體現(xiàn)學(xué)生的主體性、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，課程設(shè)置中不斷增加選修課的種類(lèi)，增加實(shí)踐類(lèi)課程的比例，實(shí)現(xiàn)小型化、彈性化，盡量減少大型理論化課程，多渠道增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使專(zhuān)業(yè)課程體系能服務(wù)和服從于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性能力的需要。特別設(shè)置了與今后的創(chuàng)新有密切聯(lián)系的綜合實(shí)踐類(lèi)課程及各類(lèi)素質(zhì)教育課程，如我們開(kāi)設(shè)了機(jī)械制圖課程，以增強(qiáng)學(xué)生的工科基礎(chǔ)訓(xùn)練；開(kāi)設(shè)了鉗工實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生可以親手制作實(shí)用的工具，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力；開(kāi)設(shè)了需要手腦并用的電子線路實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合專(zhuān)業(yè)原有的師范特色，形成了“理工師”結(jié)合的培養(yǎng)模式，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才多方面的要求。
�。�2） 調(diào)整課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排。理論環(huán)節(jié)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，同時(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)又能促進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握。因此，物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系既要考慮到動(dòng)手能力的培養(yǎng)，也要考慮對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的反饋?zhàn)饔�。為使�?shí)踐教學(xué)體系能科學(xué)合理地培養(yǎng)學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)的能力，同時(shí)具有培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的特色，我們結(jié)合社會(huì)發(fā)展需求，根據(jù)我校實(shí)際，揚(yáng)長(zhǎng)避短，確立了實(shí)踐教學(xué)體系必須符合人才培養(yǎng)的定位。以夯實(shí)基礎(chǔ)為出發(fā)點(diǎn)，以如下幾個(gè)方面對(duì)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新。一是調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)，總的教學(xué)課時(shí)大約增加了 20%，理論教學(xué)課時(shí)數(shù)相應(yīng)減少。二是增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重。在未優(yōu)化之前，課程實(shí)驗(yàn)中 90%以上是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化之后大量增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重，每門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重大約達(dá)到 30%。這些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)置，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還大大加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的系統(tǒng)掌握。
4.增加實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，創(chuàng)造交流環(huán)境
為了使學(xué)生早日了解社會(huì)，提前適應(yīng)社會(huì)，增加學(xué)生實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)、接觸社會(huì)的舉措是必不可少的。我們積極開(kāi)展與相關(guān)中小學(xué)、企業(yè)的人才培養(yǎng)合作機(jī)會(huì)，建立以中小學(xué)、企業(yè)為依托的高�？萍紙F(tuán)隊(duì)，開(kāi)創(chuàng)依托利用社會(huì)資源，解決實(shí)際需要的特色科技創(chuàng)新之路。針對(duì)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的“理工師”結(jié)合的培養(yǎng)模式，發(fā)揮堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，充分利用附屬中小學(xué)的資源，學(xué)生作為班級(jí)的副班主任，負(fù)責(zé)學(xué)生習(xí)題課、自習(xí)課的工作，零距離接觸學(xué)生，解決教學(xué)上的實(shí)際問(wèn)題，并在課余時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明、小制作等科技創(chuàng)新活動(dòng)，在實(shí)際活動(dòng)中增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；由于學(xué)生接受過(guò)基礎(chǔ)的工科訓(xùn)練，可以承擔(dān)適當(dāng)?shù)墓た茖?shí)訓(xùn)，將畢業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際適當(dāng)結(jié)合，真題真做，結(jié)合科研項(xiàng)目解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力進(jìn)一步得到加強(qiáng)。
科技創(chuàng)新活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的載體，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色，鼓勵(lì)、輔導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、物理知識(shí)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、機(jī)器人大賽等科技創(chuàng)新活動(dòng)。這些活動(dòng)涉及范圍廣泛，國(guó)內(nèi)各類(lèi)學(xué)院均有隊(duì)伍參賽，這就為大學(xué)生之間的學(xué)習(xí)、交流提供平臺(tái)，提供發(fā)揮創(chuàng)新精神、鍛煉獨(dú)立工作能力的機(jī)會(huì)。鼓勵(lì)學(xué)生參與此類(lèi)競(jìng)賽，能充分檢驗(yàn)學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的水平和素質(zhì)。同時(shí)，激發(fā)廣大大學(xué)生崇尚科學(xué)、追求真知、學(xué)術(shù)研究的興趣，培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)事求是、刻苦鉆研、團(tuán)隊(duì)合作的精神，提高大學(xué)生科研創(chuàng)新技能、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新積極性，形成良好的學(xué)術(shù)氛圍。
大類(lèi)招生帶來(lái)人才培養(yǎng)要求的變化，促使人才培養(yǎng)模式也要相應(yīng)的發(fā)生變化，注重人文素質(zhì)、突出學(xué)生個(gè)性發(fā)展、提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力已逐步滲透到教學(xué)工作的方方面面，并取得初步成效。我們將繼續(xù)努力，進(jìn)一步完善物理學(xué)創(chuàng)新型人才能力培養(yǎng)模式，為社會(huì)培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。
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物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分光計(jì)調(diào)平方法和使用方法
分光計(jì)是一種常用的分光和精密測(cè)角的儀器，在利用光的反射、折射、衍射、干涉和偏振等原理進(jìn)行的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中用做各種角度測(cè)量。例如：利用光的反射原理測(cè)量棱鏡的頂角，光的折射原理測(cè)量棱鏡的最小偏向角，從而計(jì)算棱鏡玻璃的折射率和色散率；和光柵配合，做光的衍射實(shí)驗(yàn)，測(cè)量光波波長(zhǎng)；和偏振片、波片配合，做光的偏振實(shí)驗(yàn)等［１－２］。它是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中光學(xué)部分一個(gè)重要、基本的測(cè)量?jī)x器。使學(xué)生掌握基本的分光計(jì)調(diào)平方法和它的使用方法是分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
在分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)即使是在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生在實(shí)際操作中對(duì)分光計(jì)進(jìn)行調(diào)平也具有很大的難度，耗時(shí)很長(zhǎng)；并且，在用分光計(jì)測(cè)三棱鏡折射率實(shí)驗(yàn)中，在測(cè)量最小偏向角時(shí)，學(xué)生很難找到折射光線。針對(duì)這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了分析和研究，在多次實(shí)驗(yàn)和教學(xué)過(guò)程中總結(jié)出了一套行之有效的解決方法。在此，我們以浙江光學(xué) 儀 器 廠 生 產(chǎn) 的ＪＪＹ－１型 分 光 計(jì) 為 例 進(jìn) 行介紹。
�。狈止庥�(jì)的調(diào)平過(guò)程
眾所周知，分光計(jì)的調(diào)平主要是調(diào)節(jié)分光計(jì)的三個(gè)平面的水平［２］。通常情況下，我們將調(diào)節(jié)步驟分為以下幾個(gè)步驟：
�。保闭{(diào)節(jié)載物臺(tái)平面和望遠(yuǎn)鏡光軸水平
粗調(diào)：
首先對(duì)載物臺(tái)進(jìn)行粗調(diào)，主要是對(duì)支撐載物臺(tái)平面的三根螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)［３］。為了能更方便地對(duì)三根螺絲的整體高度進(jìn)行觀察和對(duì)比，我們所采用的方法是：一邊用手轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，一邊觀察三根螺絲支撐平面的長(zhǎng)度是否等長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這樣我們可以很快將三根螺絲支撐平面的長(zhǎng)度調(diào)到大致等長(zhǎng)。
然后將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到適合觀察的角度，觀察望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)平面是否平行，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)望遠(yuǎn)鏡俯仰程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)平面大致平行。
旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡目鏡手輪，使視場(chǎng)清晰，以看清視場(chǎng)內(nèi)的兩橫一豎測(cè)量黑線為準(zhǔn)。
在對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦時(shí)，并不是將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)處的物體來(lái)調(diào)焦［２］，因?yàn)樵谕h(yuǎn)鏡里觀察遠(yuǎn)處物體時(shí)有時(shí)看不清楚，而且在實(shí)驗(yàn)室里很難找到相對(duì)較遠(yuǎn)的物體。我們的做法是將進(jìn)行細(xì)調(diào)時(shí)用的平面鏡直接貼在望遠(yuǎn)鏡的另一端上［４］，平面鏡此時(shí)是嚴(yán)格與望遠(yuǎn)鏡光軸垂直的。根據(jù)垂直入射光線反射時(shí)的光路可知，此時(shí)反射回的十字叉絲像的水平線一定與調(diào)節(jié)用叉絲重合［２］。再對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)，當(dāng)目鏡處在某個(gè)位置上時(shí)，我們會(huì)觀察到反射回來(lái)的清晰的綠色十字叉絲像。這樣的做法一可以對(duì)目鏡進(jìn)行大致調(diào)焦；二可以讓學(xué)生很容易地觀察到反射回的十字叉絲像，提前對(duì)它有所認(rèn)識(shí)［５］，并很容易理解此時(shí)的光路是怎樣的；三能夠理解接下來(lái)的細(xì)調(diào)是根據(jù)什么原理進(jìn)行的。
細(xì)調(diào)：
我們?nèi)匀皇褂弥鸫伪平髡{(diào)一半的方法對(duì)載物臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行細(xì)調(diào)［６］。依據(jù)粗、細(xì)調(diào)相結(jié)合、細(xì)調(diào)中不時(shí)進(jìn)行粗調(diào)的方法，要求學(xué)生必須在平面鏡的兩個(gè)反射面上均能看到叉絲，并再次對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)焦至叉絲像與測(cè)量叉絲間無(wú)視差后，再進(jìn)行細(xì)調(diào)。在進(jìn)行細(xì)調(diào)時(shí)，嚴(yán)格按照逐次逼近各調(diào)一半的方法進(jìn)行，不可一味盲目的調(diào)節(jié)一個(gè)螺絲。
當(dāng)某個(gè)反射面上的叉絲在視場(chǎng)中看不見(jiàn)時(shí)，立即停止細(xì)調(diào)，重新粗調(diào)載物臺(tái)水平和望遠(yuǎn)鏡的俯仰程度。
這樣粗、細(xì)調(diào)結(jié)合起來(lái)后，可使學(xué)生極少犯極端的調(diào)節(jié)某個(gè)螺絲或某個(gè)面而不顧及 整 體 水 平 程 度 的錯(cuò)誤。
�。保餐h(yuǎn)鏡光軸與準(zhǔn)直管光軸水平
在這個(gè)步驟中，由于望遠(yuǎn)鏡光軸已經(jīng)和載物臺(tái)平面相互平行，不能再調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的俯仰來(lái)破壞這種相互水平，所以要求學(xué)生只可對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行左右位置調(diào)節(jié)，而不做其他調(diào)節(jié)。因此只能對(duì)準(zhǔn)直管進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在對(duì)準(zhǔn)直管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解時(shí)，由于準(zhǔn)直管和望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)有很多相似之處，可將望遠(yuǎn)鏡和準(zhǔn)直管并在一起，將兩者進(jìn)行對(duì)比，分析它們的異同，使學(xué)生更容易理解這兩種部件，也使接下來(lái)的準(zhǔn)直管調(diào)節(jié)變得更容易。
在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，會(huì)多次要求學(xué)生調(diào)節(jié)反射回的十字叉絲像與測(cè)量叉絲間無(wú)視差［２］，但很多學(xué)生在學(xué)完分光計(jì)之后都對(duì)這個(gè)概念沒(méi)有實(shí)際印象。
在準(zhǔn)直管的調(diào)節(jié)部分，我們特地在這里插入這個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在調(diào)焦完成和故意破壞一點(diǎn)的兩種情況下，前后水平移動(dòng)眼睛，來(lái)觀察像和測(cè)量叉絲之間的距離是否有變化，進(jìn)行對(duì)比觀察，從而理解無(wú)視差的概念。
由于分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法步驟繁多，在講解完后，學(xué)生還是無(wú)法記住并按順序完成每個(gè)調(diào)節(jié)步驟，所以可采用講解一段就讓學(xué)生操作一段的方法進(jìn)行。
教學(xué)中還可使用分光計(jì)示教儀進(jìn)行示范［５］，它能將教師分光計(jì)的望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中的圖像在屏幕上清晰地顯示給學(xué)生觀看，使學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程都能事先有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，而不再盲目地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
２測(cè)三棱鏡玻璃折射率時(shí)快速觀察到折射光線的方法
在利用分光計(jì)測(cè)量三棱鏡玻璃折射率時(shí)，我們需要找到鈉光經(jīng)過(guò)三棱鏡兩次折射后的光線，學(xué)生在載物臺(tái)上放置三棱鏡時(shí)，如果不事先分析折射時(shí)的光路，就很可能在放置時(shí)讓入射角偏小（如圖１），使得第一次折射后的光線進(jìn)入了三棱鏡的毛面而無(wú)法觀察到出射光線。
所以在放置三棱鏡時(shí)，一定要強(qiáng)調(diào)入射光線的入射角盡可能大一些，這樣才能保證能從望遠(yuǎn)鏡中觀察到兩次折射后的折射光線［１］。由圖１可看出，在相同入射角的情況下，入射部位靠近頂角時(shí)較靠近底部時(shí)更易觀察到折射光線。
在觀察到折射光線后，我們?cè)倬徛苿?dòng)載物臺(tái)、望遠(yuǎn)鏡跟蹤觀察，從而確定最小偏向角的位置［１］。
３讀數(shù)問(wèn)題
在分光計(jì)的讀數(shù)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常有兩個(gè)地方容易犯錯(cuò)。一是在０．５度刻度線上容易將它們讀成整刻度線，對(duì)此我們只有在實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)這一易錯(cuò)的地方，并檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以判斷他們是否犯了這種錯(cuò)誤。二是在望遠(yuǎn)鏡過(guò)零刻度線時(shí)的讀數(shù)問(wèn)題，對(duì)此，我們要求學(xué)生在前后兩次的讀數(shù)中要做到數(shù)據(jù)是增還是減心中有數(shù)，當(dāng)?shù)谝淮巫x數(shù)偏大（假設(shè)為３５０°）而且第二次讀數(shù)增加時(shí)，我們認(rèn)為讀數(shù)是一直增加的，當(dāng)?shù)诙巫x數(shù)時(shí)顯示為１０°時(shí)，我們將讀數(shù)仍然記為３７０°（１０°＋３６０＝３７０°），認(rèn)為讀數(shù)是從３５０°、３６０°一直增加到３７０°的（如圖２）。反之，當(dāng)?shù)谝淮巫x數(shù)偏小，而讀數(shù)又一直減小時(shí)，我們將第一次的較小的數(shù)據(jù)加３６０°，然后再與第二次的較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)這樣講解和在分光計(jì)上進(jìn)行讀數(shù)演示后，學(xué)生對(duì)分光計(jì)的測(cè)角原理和讀數(shù)規(guī)則都能很好的掌握了。
�。唇Y(jié)束語(yǔ)
在分光計(jì)的調(diào)平過(guò)程、三棱鏡玻璃折射率的測(cè)量和分光計(jì)的讀數(shù)過(guò)程中，我們采用了從實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)的方法和心得，使教學(xué)效果得到了很大的提高。
�。蹍⒖嘉墨I(xiàn)］
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構(gòu)建高校物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化管理體系
物理是大部分自然科學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)都必須要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性學(xué)科.隨著我國(guó)改革開(kāi)放與國(guó)家科技發(fā)展速度的不斷加快，對(duì)人才知識(shí)水平與科研水平的要求也逐漸提高，因此物理教學(xué)作為以鍛煉科學(xué)認(rèn)知能力的基本學(xué)科，在這個(gè)過(guò)程中也越來(lái)越受到重視.物理實(shí)驗(yàn)課程是物理課程的重要組成部分，它旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與學(xué)習(xí)自主性，從而使學(xué)生的理論物理知識(shí)得以鞏固、科研能力得以增強(qiáng).就高校而言，物理實(shí)驗(yàn)室是承載學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)課程的重要硬件設(shè)施.
物理實(shí)驗(yàn)室管理的好壞直接影響高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施以及其科研能力的提高.良好的高校物理實(shí)驗(yàn)室管理體系能夠?yàn)閹熒峁┮粋�(gè)安全、舒適與學(xué)習(xí)氛圍良好的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境.因此，本文就如何對(duì)高校物理實(shí)驗(yàn)室的管理進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建高校物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化管理體系進(jìn)行探討.
1高校物理實(shí)驗(yàn)的要求與特點(diǎn)
高校團(tuán)隊(duì)是我國(guó)科研事業(yè)得以順利發(fā)展的中堅(jiān)力量，因此對(duì)我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)室的管理、構(gòu)建應(yīng)該提出更高的要求，以促進(jìn)科研事業(yè)的合理實(shí)施.
1.1高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的旨在培養(yǎng)具有實(shí)干性與創(chuàng)新性的綜合性人才.一個(gè)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建水平，直接反應(yīng)出這所學(xué)校在物理方面的科研與實(shí)踐水平.因此，構(gòu)建現(xiàn)代化的高校物理實(shí)驗(yàn)室管理體系，有助于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的制度化、科學(xué)化、合理性并提高高校物理實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì).
就目前的高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程而言，大多還停留在較為簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)方面，而與教育部門(mén)要求的探索性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課堂的要求不符.因此，有必要對(duì)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室管理體系進(jìn)行改革，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行完善.
1.2高校物理實(shí)驗(yàn)室管理的特點(diǎn)
高校物理實(shí)驗(yàn)室必須能夠滿(mǎn)足學(xué)校多方面的使用需求，它具有如下幾方面的特點(diǎn)：
�。�1）綜合管理的復(fù)雜性.高校物理實(shí)驗(yàn)室管理涉及物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的確定、實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)儀器的采購(gòu)及維修、物理實(shí)驗(yàn)工作的安全性等一系列管理問(wèn)題，其本身具有一定的復(fù)雜性.特別是在物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的選擇以及物理實(shí)驗(yàn)儀器的購(gòu)置上，這直接影響一個(gè)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)研究的走向和學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容.
�。�2）教學(xué)與科研相結(jié)合.高校物理實(shí)驗(yàn)室具有教學(xué)功能與科研功能的雙向功能性.在一方面，高校物理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)滿(mǎn)足學(xué)習(xí)各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，做好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料準(zhǔn)備與儀器準(zhǔn)備等工作，以保證物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)行為的順利實(shí)施；另一方面，高校物理實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)充分滿(mǎn)足高校物理科學(xué)研究的使用要求.在很多時(shí)候，實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)構(gòu)必須處理好實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作與科研工作之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，以保證兩方面工作的順利進(jìn)行.
�。�3）安全性與開(kāi)放性的結(jié)合.開(kāi)放性高校物理實(shí)驗(yàn)室是目前物理實(shí)驗(yàn)室的整體發(fā)展趨勢(shì).然而在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生與科研人員的安全問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)室管理人員必須要注意的問(wèn)題.因此，除充分保證高校物理實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性意外，還應(yīng)隨時(shí)監(jiān)督，并督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)，從而使實(shí)驗(yàn)實(shí)施者的人生安全得到保障，并能有效提升儀器的使用壽命.
2目前高校物理實(shí)驗(yàn)室管理存在的問(wèn)題
高校物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)儀器種類(lèi)一般較多，各種儀器的使用方式與養(yǎng)護(hù)方式各不相同.由于高校物理實(shí)驗(yàn)室管理者經(jīng)驗(yàn)缺乏或理念較為落后，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)多方面的問(wèn)題.
2.1實(shí)驗(yàn)儀器購(gòu)置的盲目性
大部分高校物理實(shí)驗(yàn)室在購(gòu)置物理實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，都具有一定的盲目性.這很大程度上是由于實(shí)驗(yàn)室管理者對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程或研究方向的不了解所致.許多儀器自從購(gòu)置回實(shí)驗(yàn)室起，就幾乎沒(méi)有使用過(guò)，僅僅成為一種面子工程式的擺設(shè)，以表示該實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的齊全性.這種實(shí)驗(yàn)儀器購(gòu)置方式與高校物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目的嚴(yán)重不符，由于實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)，許多在數(shù)量上需要得到補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器沒(méi)有得到及時(shí)的購(gòu)置，致使在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，多個(gè)學(xué)生共用一個(gè)儀器.很多時(shí)候由于課程時(shí)間設(shè)置，部分學(xué)生在還沒(méi)有動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的情況下便已經(jīng)下課.這也阻礙了學(xué)生動(dòng)手能力與實(shí)踐能力的發(fā)展.另外，由于實(shí)驗(yàn)室管理者在購(gòu)置儀器時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器質(zhì)量檢測(cè)力度的不足，許多購(gòu)置回來(lái)的儀器在質(zhì)量上并不過(guò)關(guān)，儀器損壞現(xiàn)象也極為嚴(yán)重.
2.2對(duì)損壞的儀器修理不及時(shí)
通過(guò)調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，許多高校物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器損壞現(xiàn)象較為嚴(yán)重.許多儀器因?yàn)閾p壞長(zhǎng)期無(wú)法得到維修，時(shí)間一長(zhǎng)，便逐漸遭到了淘汰.本文對(duì)陜西某高校的碩士研究生進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)用時(shí)較長(zhǎng)，在很多時(shí)候不是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)本身耗時(shí)太多，而是因?yàn)閷W(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器損壞較為嚴(yán)重，經(jīng)常在使用過(guò)程中出現(xiàn)損壞，并在損壞后修理時(shí)間較長(zhǎng)，致使實(shí)驗(yàn)進(jìn)度遭到了延誤.除此之外，對(duì)損壞儀器修理的不及時(shí)，還會(huì)在一定程度上影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施，部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程因?yàn)閷W(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器的損壞，被授課教師直接跳過(guò)，這也不利于高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的合理、健康發(fā)展.
2.3監(jiān)督性差，對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生要求較低
據(jù)調(diào)查，雖然在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作以前，教師會(huì)要求學(xué)生在課外對(duì)將要進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，但在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，還是會(huì)出現(xiàn)許多學(xué)生胡亂操作儀器、實(shí)驗(yàn)順序顛倒等錯(cuò)誤的出現(xiàn).一方面，這是由于學(xué)生對(duì)自己要求不嚴(yán)格，在實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)進(jìn)行研讀，缺乏完善的預(yù)習(xí)工作所致；另一方面，這是由于教師對(duì)學(xué)生的監(jiān)督力度較差，教學(xué)作風(fēng)較為懶散所致.這也在一定程度上加速了高校物理實(shí)驗(yàn)室儀器的損壞速度，浪費(fèi)了許多物理實(shí)驗(yàn)室管理經(jīng)費(fèi)，同時(shí)造成了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作開(kāi)展效果的不理想.
2.4實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性嚴(yán)重不足
雖然在幾年前開(kāi)放性的高校物理實(shí)驗(yàn)室理念就被提出，高校相關(guān)管理部門(mén)也以開(kāi)放的態(tài)度對(duì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了構(gòu)建，然而其效果并不理想.如前文所述，由于學(xué)生預(yù)習(xí)認(rèn)真程度的不足，許多學(xué)生在根本沒(méi)有掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法的前提下，就進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，致使實(shí)驗(yàn)儀器損壞嚴(yán)重.正是因?yàn)槿绱�，高校物理�?shí)驗(yàn)室的管理者對(duì)于向?qū)W生完全開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室也心有余悸.實(shí)際上，這在很大程度上是由于物理實(shí)驗(yàn)課程教師、物理實(shí)驗(yàn)室管理者以及學(xué)生三者之間觀念不協(xié)調(diào)所致.開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室并不開(kāi)放的現(xiàn)象是目前高校物理實(shí)驗(yàn)室面臨的重要問(wèn)題.
3現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理體系的構(gòu)建
為改變目前我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)室管理的現(xiàn)狀，相關(guān)部門(mén)應(yīng)從實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配備、相關(guān)人員的協(xié)調(diào)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的落實(shí)等多方面做出改變，構(gòu)建新型的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理體系.
3.1實(shí)驗(yàn)儀器的合理配備與購(gòu)置
現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理體系中，實(shí)驗(yàn)室管理人員應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的配備狀況進(jìn)行改良.首先，實(shí)驗(yàn)室管理人員應(yīng)對(duì)本校物理實(shí)驗(yàn)課程的大體內(nèi)容有一個(gè)較為細(xì)致的了解，并根據(jù)課程學(xué)生數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀器的購(gòu)置；其次，科研人員應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行溝通，表達(dá)自己的實(shí)驗(yàn)需求，實(shí)驗(yàn)室管理人員在充分統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)科研人員需求的前提下，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置；最后，實(shí)驗(yàn)室管理人員在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)置時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，充分保證購(gòu)置的實(shí)驗(yàn)儀器的質(zhì)量以及其售后服務(wù).
3.2加強(qiáng)儀器設(shè)備的備案
實(shí)驗(yàn)儀器是高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作得以進(jìn)行的基本工具.由于高校相關(guān)部門(mén)分配給物理實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器購(gòu)置經(jīng)費(fèi)有限，因此，對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器的管理與備案工作應(yīng)該做到細(xì)致、完美，從而保證實(shí)驗(yàn)儀器使用年限的增加以及儀器損壞責(zé)任的追究.在設(shè)備備案過(guò)程中，應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備的型號(hào)、購(gòu)置時(shí)間、保修單、發(fā)票等與儀器相關(guān)的單據(jù)與資料進(jìn)行整理，并嚴(yán)格記錄儀器使用者的相關(guān)信息.另外，實(shí)驗(yàn)室管理人員應(yīng)對(duì)相關(guān)的儀器進(jìn)行適時(shí)的保養(yǎng)，對(duì)容易松動(dòng)或損壞的部分進(jìn)行適時(shí)的查看，以保證實(shí)驗(yàn)儀器的使用時(shí)間更長(zhǎng)，并為實(shí)驗(yàn)實(shí)施者的人身安全提供充分的保障.
3.3學(xué)生、教師與管理人員的相互協(xié)調(diào)
學(xué)生、教師、管理人員三者溝通的不及時(shí)性，致使了高校物理實(shí)驗(yàn)室儀器購(gòu)置與教學(xué)、科研的偏差，教師要求與學(xué)生實(shí)際行動(dòng)的偏差等問(wèn)題.因此，在現(xiàn)代化物理實(shí)驗(yàn)室管理體系構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)對(duì)三方的需求與供給關(guān)系進(jìn)行及時(shí)的協(xié)商與協(xié)調(diào)，以保證物理實(shí)驗(yàn)室管理者能夠按照學(xué)生與科研團(tuán)隊(duì)的需求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置，同時(shí)學(xué)生與科研團(tuán)隊(duì)也能夠按照物理實(shí)驗(yàn)室管理人員的要求進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作.
4結(jié)語(yǔ)
高校物理實(shí)驗(yàn)室的高效管理對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器的合理配置、實(shí)驗(yàn)實(shí)施者操作的規(guī)范化以及提升高校科研水平等都具有重要的作用.為規(guī)范我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)室管理體系，確保我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)室能夠充分發(fā)揮其在教學(xué)與科研方面的功效，論文從高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、研究的要求與特點(diǎn)出發(fā)，分析了目前我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建過(guò)程中存在的較為普遍的問(wèn)題，并對(duì)如何對(duì)我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)代化管理體系構(gòu)建提出了建議.成果有利于推動(dòng)我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研工作的進(jìn)一步發(fā)展.
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互動(dòng)式大學(xué)物理試題庫(kù)建設(shè)要點(diǎn)
1、研究背景
大學(xué)物理是理工科大學(xué)生的一門(mén)十分重要的基礎(chǔ)課程，它不但可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的世界觀．因此，大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量成為大學(xué)素質(zhì)教育的重要組成部分，同時(shí)還直接影響學(xué)生相關(guān)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)．近年來(lái)，隨著高校不斷擴(kuò)招，學(xué)生在物理基礎(chǔ)方面的差異不斷增大．針對(duì)這一情況，很多高校逐漸改變大學(xué)物理課程的單一教學(xué)模式，采用選修與必修相結(jié)合、根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)設(shè)置不同學(xué)時(shí)等分層次教學(xué)方法．同時(shí)，由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和教師教學(xué)水平參差不齊，教師教學(xué)風(fēng)格各異，兼之高校重科研輕視教學(xué)等各種因素的影響，大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控與客觀評(píng)價(jià)成了一個(gè)難題．迫于學(xué)生就業(yè)壓力，教師給全班學(xué)生加分的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮．不少教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不滿(mǎn)，教學(xué)情緒受到科研等各方壓力而低落，優(yōu)秀學(xué)生對(duì)老師也開(kāi)始懷疑，落后學(xué)生則盲目樂(lè)觀，用人單位不甚滿(mǎn)意的現(xiàn)象頻發(fā)．“教考合一”的測(cè)評(píng)方式已經(jīng)不能體現(xiàn)真正的教學(xué)水平．為此各類(lèi)資格水平考試和升學(xué)考試中普遍采用的“教考分離”成了大學(xué)物理的教學(xué)改革的方向之一．教考分離不僅能保證考試公平公正，客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的大學(xué)物理水平和能力，為學(xué)生后繼課程學(xué)習(xí)和專(zhuān)業(yè)選擇提供依據(jù)．還能提高學(xué)生上課的出勤率，提高教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率．但是每學(xué)期組織專(zhuān)家進(jìn)行教考分離命題是一項(xiàng)較大的投入．上世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的發(fā)展，人們開(kāi)始尋求利用計(jì)算機(jī)制作試題庫(kù)，并設(shè)計(jì)了很多種生成試卷的軟件．目前很多教材都配套了自己的電子題庫(kù)．隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升，云數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，如何利用好已有題庫(kù)，提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量成為大家關(guān)注的問(wèn)題．尤其在大學(xué)物理實(shí)施分層次教學(xué)以后，使綜合題庫(kù)適應(yīng)不同層次教考分離試題命題也是需要解決的問(wèn)題．本文將在總結(jié)傳統(tǒng)題庫(kù)的不足的基礎(chǔ)上，針對(duì)大學(xué)物理多層次教學(xué)現(xiàn)狀，充分運(yùn)用高校網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種互動(dòng)式大學(xué)物理教考分離題庫(kù)．
2、現(xiàn)有試題庫(kù)有待改進(jìn)的方面
傳統(tǒng)的大學(xué)物理教考分離題庫(kù)的不足主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:
2．1大部分教考分離題庫(kù)的設(shè)計(jì)目的是教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，試卷的產(chǎn)生只有非任課教師與教務(wù)人員一起操作，學(xué)生只是被動(dòng)接受測(cè)試．學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中并不能利用到數(shù)據(jù)庫(kù)資源．隨著教務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分利用試題庫(kù)，對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)的掌握情況進(jìn)行自我測(cè)試和評(píng)價(jià)已經(jīng)成為可能．
2．2部分學(xué)校的大學(xué)物理試題庫(kù)由少數(shù)教師在教務(wù)處等教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)的要求下建立起來(lái)．廣大一線教學(xué)的教師，尤其是年青教師，并未有效參與其中．因此，教師、學(xué)生和考評(píng)者之間關(guān)系分立．這不利于教師依據(jù)考試結(jié)果進(jìn)行教改工作，反而容易催生大學(xué)物理也是應(yīng)試教育的觀念，導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的物理素養(yǎng)和應(yīng)用能力被忽視．
2．3隨著大學(xué)生物理基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)要求的層次化，大學(xué)物理分層次教學(xué)已經(jīng)成為一種新的趨勢(shì)．到目前為止，分層教學(xué)的理念還未能融合到大學(xué)物理教考分離數(shù)據(jù)庫(kù)中，不能為不同基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生分級(jí)試題．
2．4傳統(tǒng)試題庫(kù)的功能比較單一．在充分解決上述前兩個(gè)不足的同時(shí)，互動(dòng)式試題庫(kù)本身不僅可以在大學(xué)物理教育質(zhì)量評(píng)價(jià)中發(fā)揮作用，還能成為教學(xué)研究和教學(xué)改革的綜合性工具．
3、互動(dòng)式大學(xué)物理試題庫(kù)建設(shè)要點(diǎn)
3．1知識(shí)點(diǎn)詞條數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)．分層次教學(xué)大綱是各專(zhuān)業(yè)學(xué)生大學(xué)物理教學(xué)和教考分離題庫(kù)建設(shè)的綱領(lǐng)．建設(shè)互動(dòng)題庫(kù)首先要對(duì)教學(xué)大綱中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理歸類(lèi)，建立知識(shí)點(diǎn)詞條數(shù)據(jù)庫(kù)．例如，南京信息工程大學(xué)按照各專(zhuān)業(yè)對(duì)物理學(xué)要求程度的不同，將大學(xué)物理教學(xué)大綱分為三個(gè)層次:
A氣象類(lèi)，128課時(shí);B電子信息類(lèi)，92課時(shí);C環(huán)境類(lèi)，64課時(shí)．雖然各類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)的章節(jié)內(nèi)容均涉及力、熱、光、電、近代物理等部分，但對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)有不同的要求．分為了解(X)、理解(Y)和運(yùn)用(Z)．例如:在剛體轉(zhuǎn)動(dòng)部分，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念是三個(gè)層次學(xué)生都要掌握的．轉(zhuǎn)動(dòng)慣量詞條的教學(xué)目標(biāo)屬性就是:ZZZ．對(duì)運(yùn)用三維積分計(jì)算剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的知識(shí)點(diǎn)，只對(duì)氣象和電子類(lèi)學(xué)生要求會(huì)應(yīng)用，其詞條教學(xué)目標(biāo)屬性就是ZZY．另外每個(gè)知識(shí)點(diǎn)還有章節(jié)屬性，考試比值，本學(xué)年學(xué)生訓(xùn)練錯(cuò)誤率、歷年錯(cuò)誤率平均值等教學(xué)效果屬性．
3．2試題詞條數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)．在健全大綱信息庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)題庫(kù)中的每道試題，也要建立相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)表．具體題目的屬性包括:題型，即單項(xiàng)選擇題、填空題和計(jì)算題;題目包含的知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)難度和綜合程度．根據(jù)分層次教學(xué)的要求，具體試題還包含專(zhuān)業(yè)特色屬性．例如:關(guān)于流體動(dòng)量和能量變化的計(jì)算題，其屬性為:計(jì)算題－［動(dòng)量定理+能量守恒］－綜合題－氣象類(lèi)特色題．在具體的數(shù)據(jù)庫(kù)中屬性用:C－DLDL+NLSH－ZH－QX表示．為滿(mǎn)足數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)分配和在線習(xí)題產(chǎn)生的多樣性，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一題型的題目不低于20道．
3．3教務(wù)系統(tǒng)與題庫(kù)的互動(dòng)融合．為實(shí)現(xiàn)題庫(kù)在教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)學(xué)習(xí)功能，必須將現(xiàn)有的教務(wù)系統(tǒng)和題庫(kù)相貫通．學(xué)生在教務(wù)系統(tǒng)登錄后，可以選擇進(jìn)入大學(xué)物理練習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)．首先根據(jù)章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)選擇隨機(jī)生成在線測(cè)試題．題目會(huì)自動(dòng)保持到個(gè)人賬號(hào)內(nèi)．在學(xué)生提交測(cè)試解答后，成績(jī)和試題答案會(huì)顯示在學(xué)生當(dāng)前測(cè)試頁(yè)面，并保存在歷史記錄中．這樣學(xué)生的互動(dòng)性學(xué)習(xí)過(guò)程及效果信息就產(chǎn)生了．學(xué)生練習(xí)完還可將錯(cuò)題作為下次練習(xí)的優(yōu)先選項(xiàng)．這些信息會(huì)共享到任課老師教學(xué)管理賬號(hào)中．教師通過(guò)登錄系統(tǒng)，可以瀏覽學(xué)生完成學(xué)業(yè)的情況，了解講課的真實(shí)效果．在線練習(xí)記錄也是學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和平時(shí)成績(jī)得分的依據(jù)．
3．4題庫(kù)互動(dòng)式更新機(jī)制．題庫(kù)的互動(dòng)式動(dòng)態(tài)更新是新型大學(xué)物理試題庫(kù)必須具備的另一個(gè)功能．題庫(kù)作為大學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，必須不斷更新發(fā)展，適應(yīng)各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的最新要求．在內(nèi)容上，試題要求每年有10%的更新率．在更新方式和手段上，應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生和任課老師的積極性，根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行理性調(diào)整．在新系統(tǒng)中，學(xué)生可將學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的，需要物理知識(shí)解決的各類(lèi)問(wèn)題提交給系統(tǒng)，由老師改編成具有專(zhuān)業(yè)特色的物理試題．老師可根據(jù)學(xué)生練習(xí)的反饋情況，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合，設(shè)計(jì)出各類(lèi)新題目．這些新的題目，在學(xué)期末經(jīng)過(guò)大學(xué)物理教研室討論后，擇優(yōu)更新到數(shù)據(jù)庫(kù)中．為激發(fā)大家的參與熱情，參與題庫(kù)互動(dòng)更新的學(xué)生可以獲得平時(shí)分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)，老師則能獲得相應(yīng)工作量補(bǔ)償．對(duì)于使用情況不理想的過(guò)時(shí)、重復(fù)的題目，則會(huì)被及時(shí)淘汰出數(shù)據(jù)庫(kù)，或者降低其使用等級(jí)．
3．5題庫(kù)建設(shè)涉及的具體技術(shù)．在實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式大學(xué)物理教考分離題庫(kù)過(guò)程中運(yùn)用到的具體技術(shù)問(wèn)題，如數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言的選擇，用戶(hù)終端界面設(shè)計(jì)，在線習(xí)題公式網(wǎng)頁(yè)顯示語(yǔ)言設(shè)計(jì)，考題的審核和考試組織方式，不同操作系統(tǒng)或者智能終端的設(shè)計(jì)，云數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用等，將由專(zhuān)文給出．
4、小結(jié)
本文提出建立一種適應(yīng)當(dāng)前高校大學(xué)物理教學(xué)和考核要求的智能化題庫(kù)系統(tǒng)．理論上可以將高�，F(xiàn)有教務(wù)系統(tǒng)和大學(xué)物理動(dòng)態(tài)試題數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合起來(lái)，通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)共享方式，設(shè)計(jì)師生參與和教務(wù)管理終端，建設(shè)一個(gè)互動(dòng)性大學(xué)物理教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)．其不僅給學(xué)生提供自學(xué)和同儕教育的平臺(tái)，也能為高校教務(wù)人員和教師對(duì)教學(xué)、考試過(guò)程進(jìn)行科學(xué)管理提供幫助．在具體的實(shí)踐過(guò)程中，我們還將對(duì)系統(tǒng)理念和技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，最大程度挖掘系統(tǒng)的教學(xué)和教研潛力，有效增進(jìn)大學(xué)物理教與學(xué)的整體活力，提高大學(xué)物理教學(xué)水平與效果．
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基于大學(xué)物理學(xué)課程的跨學(xué)科教學(xué)理論和方法
20世紀(jì)20年代“跨學(xué)科 ”(Interdisciplinary)一詞在美國(guó)出現(xiàn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的關(guān)注并于20世紀(jì)80年代作為研究通識(shí)教育(general education)而引入的新的綜合方法得到全面的研究和發(fā)展.
我國(guó)是從20世紀(jì)80年代興起“跨學(xué)科”研究,研究時(shí)間不長(zhǎng),成果有限.跨學(xué)科被界定為 “打破學(xué)科壁壘,將不同學(xué)科的理論或方法有機(jī)地融為一體[1].”目前,跨學(xué)科研究已經(jīng)成為當(dāng)前世界各國(guó)科學(xué)與教育發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì).
由于我國(guó)大學(xué)起步較晚,大學(xué)跨學(xué)科研究仍存在著較多的問(wèn)題:缺乏宏觀上跨學(xué)科的有效管理體制、運(yùn)行機(jī)制以及有效的跨學(xué)科研究平臺(tái);教師的跨學(xué)科意識(shí)不強(qiáng),對(duì)跨學(xué)科片面理解為知識(shí)交叉等[2].
中國(guó)的教育系統(tǒng)龐大,如希望自上而下地在具有了一定的“跨學(xué)科”體制、制度、平臺(tái)后再開(kāi)展對(duì)應(yīng)的“跨學(xué)科”嘗試,還需要漫長(zhǎng)的過(guò)程.
鑒于此,我們課程團(tuán)隊(duì)著眼于實(shí)際的教學(xué)課程,在重點(diǎn)研究了 “跨學(xué)科”的內(nèi)涵基礎(chǔ)上,脫離單純的“跨”學(xué)科知識(shí),創(chuàng)新性提出了基于大學(xué)物理學(xué)課程的跨學(xué)科教學(xué)理論和方法,并運(yùn)用于實(shí)踐,希望能推進(jìn)“跨學(xué)科”教學(xué)的發(fā)展.
1、“跨學(xué)科”的內(nèi)涵
1.1從“學(xué)科”到“跨學(xué)科”
人類(lèi)采用科學(xué)分析與科學(xué)綜合的方法使其能逐步去了解既統(tǒng)一又多樣性的世界.
“學(xué)科”就是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中采用科學(xué)分析的方法將世界分解成的亞體系,隨著局部亞體系的深入,科學(xué)綜合將已有的局部知識(shí)整合成更加完整的認(rèn)識(shí)整體,而“跨學(xué)科”就是科學(xué)綜合的嘗試.
科學(xué)史證明,科學(xué)的分化與整合并不互相排斥,而是相互交織、互為補(bǔ)充、彼此轉(zhuǎn)化的.分化是為了更深更廣的整合,而更深更廣的整合又使新的分化成為可能[3]
.
“跨學(xué)科”首先是一種科學(xué)綜合.
1.2“跨學(xué)科”不是簡(jiǎn)單的交叉
“跨學(xué)科”被大多數(shù)研究者界定為打破“學(xué)科”壁壘,將不同學(xué)科的理論或方法有機(jī)地融為一體.
“跨學(xué)科”通過(guò)兩門(mén)或者兩門(mén)以上學(xué)科間的相互交叉融合來(lái)實(shí)現(xiàn)兩學(xué)科、多學(xué)科、群學(xué)科、交叉學(xué)科等的交叉和融合.而在“跨”的這個(gè)科學(xué)綜合行為中,尤其要注重學(xué)科特點(diǎn)的融合.“學(xué)科”根本上是一種特有的體系,它包含了學(xué)科知識(shí)、學(xué)科價(jià)值、學(xué)科方法論、學(xué)科語(yǔ)言、學(xué)科學(xué)術(shù)風(fēng)格以及學(xué)科認(rèn)同等基本要素.
所以,跨學(xué)科不能僅僅理解成學(xué)科知識(shí)的融合,還包含了學(xué)科所具有的特點(diǎn)的交叉和融合.在美國(guó)高等教育領(lǐng)域,跨學(xué)科被通俗地表述為“回答一個(gè)問(wèn)題、解決一個(gè)問(wèn)題或者選擇一個(gè)話題的過(guò)程 …… ”.
用一個(gè)問(wèn)題,一個(gè)話題,一個(gè)主題的的解決來(lái)實(shí)現(xiàn)“跨學(xué)科”的目的,貼近自然現(xiàn)實(shí),跨越知識(shí)界限,實(shí)現(xiàn)全方面的融合.這樣的融合反饋到具體的形式上可以是大的文理融合,可以是交叉學(xué)科研究中的學(xué)科融合,也可以是關(guān)聯(lián)課程間的課程融合,乃至課程中知識(shí)、方法、語(yǔ)言等的融合.
筆者認(rèn)為這是“跨學(xué)科”的本質(zhì)[4].
2、大學(xué)物理學(xué)開(kāi)展“跨學(xué)科”教學(xué)勢(shì)在必行
2.1物理學(xué)是自然科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科
在科學(xué)發(fā)展的“分合運(yùn)動(dòng)”中,物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,一方面隨著新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、新概念的產(chǎn)生及其向縱深方向的不斷發(fā)展,在內(nèi)部形成了眾多的分支學(xué)科;另一方面,物理學(xué)的橫向拓展使之滲透到自然科學(xué)領(lǐng)域,形成了眾多的跨學(xué)科研究和交叉學(xué)科,如生物物理學(xué)、物理化學(xué)、量子化學(xué)、量子生物學(xué)、地球物理學(xué)等.
所以,物理學(xué)本身就是一個(gè)較開(kāi)放的綜合學(xué)科,適合開(kāi)展與其他平行學(xué)科和后續(xù)學(xué)科的跨學(xué)科融合.
2.2傳統(tǒng)大學(xué)物理學(xué)教學(xué)壁壘森嚴(yán)阻礙了課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)
教育部把大學(xué)物理課程定位為高等學(xué)校理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生一門(mén)重要的公共必修基礎(chǔ)課程.毋庸置疑,通過(guò)大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及求實(shí)創(chuàng)新等能力[5].
但是,傳統(tǒng)的物理學(xué)學(xué)科壁壘森嚴(yán),教學(xué)模式地位依然牢固,課程教學(xué)嚴(yán)重缺乏跨學(xué)科的溝通和聯(lián)系,使得課程越來(lái)越遠(yuǎn)離時(shí)代.
教師苦教,學(xué)生厭學(xué),加之課程改革學(xué)時(shí)一再縮減,教學(xué)成了以完成教學(xué)內(nèi)容的體力活,嚴(yán)重背離了課程教學(xué)目標(biāo).
因此,從教學(xué)的根本出發(fā),一方面有的放矢地革新教學(xué)內(nèi)容,突破傳統(tǒng);另一方面在大學(xué)物理的教學(xué)中進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué),與專(zhuān)業(yè),與時(shí)代契合,才能提高教學(xué)質(zhì)量,真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).
3 、大學(xué)物理課程教學(xué)中滲透“跨學(xué)科”教學(xué)理念
基于“跨學(xué)科”理論的分析,而不僅僅是片面的“跨”學(xué)科知識(shí),針對(duì)大學(xué)物理課程教學(xué)中的不足,筆者從大學(xué)物理學(xué)本身的課程體系出發(fā),結(jié)合我校院系特點(diǎn)作了以下相關(guān)方面的課程跨學(xué)科教學(xué)思考和實(shí)踐.
3.1課程設(shè)置體現(xiàn)“跨學(xué)科”———分層、分類(lèi)教學(xué)結(jié)合、必修選修相輔相成大學(xué)物理學(xué)是整個(gè)理工科的公共基礎(chǔ)課,不同的專(zhuān)業(yè)由于其自身特點(diǎn)和研究對(duì)象的差異,一方面縱向以物理學(xué)知識(shí)為軸線,另一方面橫向向?qū)I(yè)切合的交叉學(xué)科輻射,以加強(qiáng)學(xué)科間的滲透、交融及綜合[6].
我們?cè)诔浞挚疾旄鲗?zhuān)業(yè)方向的前提下,把后續(xù)專(zhuān)業(yè)課作為跨學(xué)科教學(xué)的主要依據(jù),建立了公共大學(xué)物理課程4個(gè)層次、5個(gè)類(lèi)別的教學(xué)體系,即112學(xué)時(shí)、96學(xué)時(shí)、80學(xué)時(shí)和40學(xué)時(shí)4個(gè)層次;光電類(lèi)專(zhuān)業(yè)、材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)、生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)、化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)為5個(gè)類(lèi)別.
一方面,突出專(zhuān)業(yè)特色,打破傳統(tǒng)架構(gòu),學(xué)科融合突出應(yīng)用,譬如光電類(lèi)側(cè)重于力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代等;材料類(lèi)側(cè)重于電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等;另一方面,加大了近現(xiàn)代物理知識(shí)在教學(xué)中的比重[7],因?yàn)榻锢砝碚撌歉咝录夹g(shù)的基石,也能體現(xiàn)新方法新思想,并能培養(yǎng)一定的創(chuàng)新能力,與時(shí)代接軌,更能體現(xiàn)科學(xué)的綜合,如:激光技術(shù)、等離子體、液晶、超導(dǎo)、全息、信息光學(xué)、電子顯微鏡、核磁共振等的應(yīng)用.
由于課程的分層分類(lèi)教學(xué),學(xué)科融合的考慮,大學(xué)物理課程在有限學(xué)時(shí)內(nèi)必然有不能充分闡述的部分.
為了給同學(xué)們提供更全面的物理學(xué)平臺(tái),我校開(kāi)出了“物理思想與人文精神”“改變世界的物理學(xué)”“現(xiàn)代物理應(yīng)用技術(shù)概論”層次特色鮮明的全校素質(zhì)選修課,并配設(shè)了“大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)”,在課程之余把基于文理交融、學(xué)科交融、高新技術(shù)交融賦予物理學(xué)的后續(xù)選修課程,為大學(xué)物理的跨學(xué)科教學(xué)提供了更加完善的補(bǔ)充.
3.2課程內(nèi)容體現(xiàn)“跨學(xué)科”———中心課題設(shè)置,專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合,構(gòu)建跨學(xué)科資源庫(kù)在課程分層分類(lèi)教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)體現(xiàn)“跨學(xué)科”理念,這也是課程實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的重要環(huán)節(jié).
我們的指導(dǎo)思想是保證物理基礎(chǔ)知識(shí)講解為前提,建立以體現(xiàn)跨學(xué)科特色的“中心題目”為載體的大學(xué)物理跨學(xué)科教學(xué)模式.
形成基于我校各個(gè)專(zhuān)業(yè)的,由物理課教師和專(zhuān)業(yè)課教師組成的“跨學(xué)科”教學(xué)小組;通過(guò)學(xué)科分析、專(zhuān)業(yè)課程分析,提取有價(jià)值的“中心題目”;編寫(xiě)出中心題目為主體,分別適用于我校電子、車(chē)輛、材料、生物等專(zhuān)業(yè)的大學(xué)物理補(bǔ)充教材;針對(duì)中心題目,以重點(diǎn)闡述物理知識(shí)點(diǎn)與中心題目需講解相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的交叉或后續(xù)的關(guān)系,重點(diǎn)以定性與半定量講解為主.
譬如,對(duì)于光電類(lèi),結(jié)合波動(dòng)光學(xué)知識(shí)設(shè)定“光柵衍射與光譜分析及其應(yīng)用”“基于衍射原理的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用”等中心題目;結(jié)合電磁學(xué)知識(shí)設(shè)定“無(wú)處不在的場(chǎng)”“基于場(chǎng)與物質(zhì)作用的安全用電指導(dǎo)”“電磁波的傳播特點(diǎn)”等中心題目.
對(duì)于機(jī)械類(lèi),結(jié)合力學(xué)知識(shí)設(shè)定“力矩在機(jī)械裝置中的應(yīng)用”“車(chē)輛運(yùn)行中簡(jiǎn)單的力學(xué)原理”“建筑中的力學(xué)應(yīng)用”等.
對(duì)于生物類(lèi),結(jié)合力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),設(shè)定“加速度與人體生理反應(yīng)”“太空漫步失重的人體反應(yīng)與克服”;結(jié)合電磁學(xué)設(shè)定“人體心電圖信號(hào)”,結(jié)合光學(xué)設(shè)定“基于電磁波特性的醫(yī)學(xué)探測(cè)器”等等.
對(duì)材料類(lèi),結(jié)合彈性形變知識(shí),設(shè)定“材料的應(yīng)變和應(yīng)力”;結(jié)合近代物理知識(shí)設(shè)定“超導(dǎo)體材料特性”“納米材料特性”等的中心課題.
尤其在數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的的大學(xué)物理課程中,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)物理內(nèi)涵、物理思想和物理方法,結(jié)合數(shù)學(xué)方法開(kāi)展相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模,其成果作為教學(xué)課件再應(yīng)用于教學(xué)實(shí)際.
“中心課題”的選取和講解思路需要物理教師與相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師共同交流,所以我們的工作才起步,希望能經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,形成有效的“中心題目”資源庫(kù),能有效地開(kāi)展課堂的跨學(xué)科教學(xué).
3.3課程教學(xué)方法體現(xiàn)“跨學(xué)科”———文理教學(xué)方法交融,多媒體輔助長(zhǎng)期以來(lái),理工科課程教學(xué)的特點(diǎn)是邏輯性很強(qiáng),一環(huán)緊扣一環(huán).
對(duì)于聽(tīng)課的學(xué)生來(lái)說(shuō)如果錯(cuò)過(guò)了前面的知識(shí),后面就可能聽(tīng)不懂了,理科課程的特點(diǎn)決定了教師課堂教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)度高,常常讓學(xué)生會(huì)感到聽(tīng)覺(jué)疲勞.
而文科教學(xué)的特點(diǎn)是發(fā)散式的,圍繞著一個(gè)中心,教師無(wú)不是旁征博引、浮想聯(lián)翩,像一篇散文,但又形散神不散.
學(xué)生在聽(tīng)課時(shí)跟著教師欣賞華美語(yǔ)句的同時(shí)還若有所思,若有所悟.
目前,全球范圍內(nèi)“討厭理科”的現(xiàn)象有日漸擴(kuò)張的趨勢(shì),這與理科學(xué)習(xí)的特點(diǎn)不無(wú)關(guān)系.
一些理科教師上課時(shí)貪多求全,不能抓住典型問(wèn)題深入分析,導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不佳,忽視了學(xué)生理解理科教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn).
大學(xué)物理課程是理工科的基礎(chǔ)課程,仍然具有理科教學(xué)的特點(diǎn)和不足,但是物理課程也有它自身的特點(diǎn),基于物理思想、物理精神、物理方法的講解可以借鑒文科教學(xué)方法.
鑒于此,筆者在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中逐步形成以物理學(xué)史的人文事跡和跨學(xué)科的中心題目為教學(xué)興趣刺激點(diǎn),在一個(gè)核心知識(shí)開(kāi)始講解時(shí),用物理學(xué)史的人文事跡的發(fā)散式教學(xué)展開(kāi)學(xué)習(xí),引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在知識(shí)點(diǎn)邏輯講解完后,再以跨學(xué)科的中心課題講解跨學(xué)科應(yīng)用案例.
這樣循環(huán)往復(fù),通過(guò)教學(xué)法的文理融合促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高.
譬如,經(jīng)典力學(xué)動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)之前,引入亞里士多德、伽利略、牛頓等事跡與科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的人文講解;動(dòng)力學(xué)(質(zhì)點(diǎn)及剛體)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)后,完成對(duì)中心課題“橋梁中的力學(xué)原理”“汽車(chē)的扭矩”等的跨學(xué)科定性講解.
結(jié)合多媒體技術(shù),我們也逐步構(gòu)建起這樣的配套知識(shí)庫(kù),當(dāng)然,這樣的累積需要不斷地更新,結(jié)合當(dāng)今實(shí)例,這樣才能有新的興趣刺激點(diǎn).
3.4課程語(yǔ)言體現(xiàn)“跨學(xué)科”———強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ),深挖內(nèi)涵,融會(huì)貫通眾所周知,以物理作為基礎(chǔ)的分支學(xué)科很多,但是由于課程教學(xué)常常受到教材、教參以及傳統(tǒng)教學(xué)慣性的影響,在物理課程教學(xué)的過(guò)程中,常常采取自己的課程語(yǔ)言來(lái)講解相關(guān)知識(shí),而與后續(xù)分支學(xué)科課程以及平行交叉學(xué)科課程的關(guān)聯(lián)太小.
這里的課程語(yǔ)言,主要指某種知識(shí)含義在該課程當(dāng)中的名稱(chēng)或稱(chēng)謂.
通過(guò)開(kāi)始開(kāi)展跨學(xué)科專(zhuān)題調(diào)研以及多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者發(fā)現(xiàn)在分支學(xué)科課程和平行學(xué)科課程中存在很多相同、相關(guān)和相容的知識(shí)點(diǎn),而僅僅因?yàn)楦髯哉n程的語(yǔ)言不一致,而無(wú)端形成了壁壘,增加了重復(fù)知識(shí),也阻礙了對(duì)知識(shí)的深入理解.
比如大學(xué)物理學(xué)中的“矢量”概論和高等數(shù)學(xué)中的“向量”概論,在講解時(shí)應(yīng)該一并提到,并重點(diǎn)闡述內(nèi)涵;大學(xué)物理學(xué)中的微元“dm”等物理量與高等數(shù)學(xué)中的微分量“dx”等的一致內(nèi)涵,乃至應(yīng)用于各學(xué)科中的“連續(xù)不均勻”的問(wèn)題;再比如大學(xué)物理學(xué)中的“力矩”概念與理論力學(xué)中的“力偶”“力偶矩”“扭矩”“轉(zhuǎn)矩”等相關(guān)概念的理解和學(xué)習(xí);大學(xué)物理學(xué)中的“彈性形變”與材料力學(xué)中的“應(yīng)力”“應(yīng)變”的學(xué)習(xí);大學(xué)物理學(xué)中“波函數(shù)”“波的分解和合成”與信息光學(xué)中的“光信號(hào)”“光信號(hào)衍射和疊加”與數(shù)字信號(hào)處理中“電信號(hào)”“電信號(hào)的分解和合成”“濾波”等的相通之處,以及數(shù)學(xué)中“傅里葉變換”的基本原理及其在上述理論中應(yīng)用的講解;大學(xué)物理學(xué)中“光柵衍射”與生物物理學(xué)的“光譜分析技術(shù)”的關(guān)聯(lián)性;大學(xué)物理中的相對(duì)論思想,光的波粒二相性與哲學(xué)中的一分為二等等.
我們通過(guò)組建團(tuán)隊(duì),交叉學(xué)習(xí),分工合作,逐步在交叉和后續(xù)學(xué)科課程中發(fā)覺(jué)相同相關(guān)知識(shí),跨越課程語(yǔ)言描述的不同,深挖知識(shí)內(nèi)涵,強(qiáng)調(diào)其本質(zhì)含義,將知識(shí)融會(huì)貫通.
4、結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐表明,大學(xué)物理課程“跨學(xué)科”教學(xué),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,使學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)在所學(xué)專(zhuān)業(yè)中的重要性,能將物理學(xué)的學(xué)習(xí)與所學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展需要密切聯(lián)系起來(lái),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的主觀能動(dòng)性,有效地提高大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量.
“跨學(xué)科”教學(xué)是長(zhǎng)期建設(shè)的課題,需要所有物理工作者和相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師的通力合作,課程的交叉,教師的交流必將促進(jìn)“跨學(xué)科”研究的大力發(fā)展,為進(jìn)一步的“跨學(xué)科”平臺(tái)的搭建打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
參考文獻(xiàn)：
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基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)應(yīng)用
1、引言
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等學(xué)校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門(mén)獨(dú)立的必修課程，通常也是學(xué)生接受高等教育系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端.課程目的是為了讓學(xué)生得到嚴(yán)格的和系統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.對(duì)于理工科專(zhuān)業(yè)一般只開(kāi)設(shè)一個(gè)學(xué)年，共計(jì)五十五學(xué)時(shí)左右.傳統(tǒng)排課方式是以班級(jí)為單位，以固定的時(shí)間、指定的教材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué).隨著學(xué)校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大造成學(xué)校實(shí)驗(yàn)用房、儀器設(shè)備套數(shù)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師總量等教育資源緊張的局面，有必要采用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng).通過(guò)改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)管理，可以緩解上面的招生規(guī)模和教學(xué)資源的不平衡的關(guān)系.
2、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放教學(xué)
長(zhǎng)期以來(lái)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教師往往處于教學(xué)中心的地位，是實(shí)驗(yàn)知識(shí)的灌輸者，而學(xué)生的任務(wù)就是要理解教師講授的內(nèi)容，按照教師的講解或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書(shū)按部就班地做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是被動(dòng)接受者，成為知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的灌輸對(duì)象.為了改變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度低，學(xué)生主動(dòng)參與機(jī)會(huì)不多，不能鍛煉學(xué)生認(rèn)識(shí)過(guò)程的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性的狀況，國(guó)內(nèi)高校都在探索和研究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放教學(xué)，最早的上海交通大學(xué)、北方交通大學(xué)、清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南工業(yè)大學(xué)都按照本校特點(diǎn)進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性教學(xué)的實(shí)踐.
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性教學(xué)在貫徹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的思想下普遍有以下特點(diǎn)：在教學(xué)內(nèi)容上把實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)、綜合性物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)、探究性物理實(shí)驗(yàn)；在教學(xué)方法和手段上實(shí)行教學(xué)有法、教無(wú)定法，改變注入式、教師全部包辦的教學(xué)方法，采用引導(dǎo)，討論，答辯等新型的教學(xué)方法，教學(xué)中使用投影儀、錄像、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化的教學(xué)手段；在教學(xué)管理上學(xué)生擁有很大的自主性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的確定都由學(xué)生自己決定，打亂學(xué)生所在班級(jí).利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)和管理中迅速普及，建立“開(kāi)放式物理實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)”，讓學(xué)生任何時(shí)間和地點(diǎn)都可以預(yù)約實(shí)驗(yàn)，查詢(xún)己選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、時(shí)間、地點(diǎn)，有變動(dòng)后還可以進(jìn)行預(yù)約后的調(diào)課補(bǔ)課.同時(shí)教師也能在家或者學(xué)校的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行教學(xué)管理，有效地提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的效率和水平；在教學(xué)評(píng)價(jià)上不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也要重視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所表現(xiàn)的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力等，總之，成績(jī)?cè)u(píng)定的方式要多樣化.
3、基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性教學(xué)擺脫了傳統(tǒng)封閉式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)充滿(mǎn)靈活,但是開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)決定了在教學(xué)管理方面要面對(duì)的是教學(xué)對(duì)象、內(nèi)容、時(shí)間等因素的不確定性，使得教學(xué)管理難度變大.利用基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)可以很好地解決，同時(shí)也克服了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)式教學(xué)管理的缺點(diǎn).以我們學(xué)校為例，物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)式教學(xué)管理有下面三個(gè)方面的缺點(diǎn)：
（1）每學(xué)年大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心要面對(duì)全校理工科約四十個(gè)班級(jí)學(xué)生，每次上課的學(xué)時(shí)數(shù)為三學(xué)時(shí)，這樣上午三、四節(jié)課有其他理論課的班級(jí)就不能安排在上午一、二節(jié)課，同時(shí)周二、周三晚上全校有公共選修課，不能安排實(shí)驗(yàn)課，學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)、法定節(jié)假日、實(shí)習(xí)周都不能安排實(shí)驗(yàn)課，這樣教務(wù)處安排物理實(shí)驗(yàn)課的難度很大，經(jīng)常安排到周六周日上課，學(xué)生們周六周日也有自己的時(shí)間安排，從而造成了周末上課教學(xué)管理上的一些困難.
�。�2）在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)上課過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)碰到學(xué)生們生病，參加各項(xiàng)學(xué)科比賽，參加學(xué)生會(huì)活動(dòng)，參加各種體育比賽等原因不能按時(shí)來(lái)到實(shí)驗(yàn)室上課，每次都需要重新安排到其他時(shí)間段來(lái)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，因此給負(fù)責(zé)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)管理的老師也增加不少負(fù)擔(dān).
�。�3）實(shí)驗(yàn)課老師的上課強(qiáng)度也很不平衡，一周里面有時(shí)一天都不上課或者只上一次，有時(shí)一天需要上課三到四次（每次三學(xué)時(shí)），這種忽忙忽閑的上課節(jié)奏對(duì)于年輕的老師還可以承受，但是對(duì)于年紀(jì)大的或者身體較弱的老師就比較困難.
4、開(kāi)放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的應(yīng)用
選擇基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)要重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性、靈活性以及安全性.功能上教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員都是在客戶(hù)端進(jìn)行操作，用www瀏覽的方式實(shí)現(xiàn)交互功能，達(dá)到信息共享、文件傳輸和遠(yuǎn)程管理.為此我們選擇使用的是合肥市中科大奧銳科技有限公司的產(chǎn)品《實(shí)驗(yàn)選課及教學(xué)管理系統(tǒng)V3.0》，這個(gè)系統(tǒng)總結(jié)了全國(guó)很多所高校實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)際需要，在功能上不斷改進(jìn)，集實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課、學(xué)生自主選課、師生交互、遞交批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、成績(jī)管理、智能統(tǒng)計(jì)等，系統(tǒng)充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)放性和交互性，體現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.
《實(shí)驗(yàn)選課及教學(xué)管理系統(tǒng)V3.0》中分別有系統(tǒng)管理員、課程管理員、教務(wù)管理員、教師、學(xué)生五種身份，系統(tǒng)管理員是操作本系統(tǒng)的最先入口，為一切操作準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括學(xué)期設(shè)置，實(shí)驗(yàn)室設(shè)置，院系班級(jí)設(shè)置，節(jié)假日設(shè)置，學(xué)生類(lèi)別設(shè)置，教師及學(xué)生信息，課程信息等輸入；課程管理員進(jìn)行課程屬性設(shè)置，任課教師設(shè)置，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及分組，設(shè)置實(shí)驗(yàn)開(kāi)課時(shí)間，排課表，實(shí)驗(yàn)課表一覽，學(xué)生選課設(shè)置及查詢(xún)，成績(jī)管理及發(fā)布教學(xué)公告等功能；教務(wù)管理員可查看課程各項(xiàng)基本信息，發(fā)布教學(xué)通知公告，以圖形或表格等形式對(duì)教師工作量、各學(xué)期學(xué)生成績(jī)等進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析；教師可以查看及打印自己的課表，錄入及查詢(xún)學(xué)生成績(jī)和考勤情況，以及自己的工作量；學(xué)生可以進(jìn)行選課、查看課表、查詢(xún)成績(jī).
我們針對(duì)部分班級(jí)和部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了具體地實(shí)踐.實(shí)踐班級(jí)選擇上特別包含了教學(xué)情況比較特殊的理學(xué)院數(shù)理實(shí)驗(yàn)班，數(shù)理實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生大一、大二是學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課階段，大三、大四就根據(jù)自己的興趣特長(zhǎng)選擇學(xué)校任何一個(gè)學(xué)院的專(zhuān)業(yè)方向繼續(xù)學(xué)習(xí)，但是大一、大二的課程也包含了他們已經(jīng)選擇的學(xué)院專(zhuān)業(yè)方向的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，因?yàn)榇蠹壹扔屑w共同修的課程，也有各自選擇的專(zhuān)業(yè)方向的課程，所以教務(wù)處在安排他們上實(shí)驗(yàn)課時(shí)間困難比較大.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也選擇選做的近代綜合磁學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行，這些綜合性物理實(shí)驗(yàn)只對(duì)使用這個(gè)教學(xué)管理系統(tǒng)的班級(jí)開(kāi)放.
經(jīng)過(guò)一學(xué)期的嘗試，系統(tǒng)充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)化校園的優(yōu)勢(shì)，基本達(dá)到預(yù)期的開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的目的，在老師和學(xué)生中得到了肯定.在脫離教務(wù)處的課表下，學(xué)生們物理實(shí)驗(yàn)上課的時(shí)間安排更加科學(xué)合理，特別對(duì)于數(shù)理實(shí)驗(yàn)班的同學(xué)能夠抽出更多時(shí)間去學(xué)習(xí)自己選擇專(zhuān)業(yè)方向的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，而且對(duì)于臨時(shí)調(diào)課的同學(xué)，也不至于總往實(shí)驗(yàn)室跑，可以在網(wǎng)上直接取消和修改自己的上課時(shí)間，同時(shí)教師自己的時(shí)間安排也比較靈活，使得每一天的工作量和工作強(qiáng)度都不至于太大，初步克服了前面提到的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的三個(gè)缺點(diǎn)，系統(tǒng)讓教師和學(xué)生們雙方都受益.
5、結(jié)論
隨著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力越來(lái)越得到重視，開(kāi)放式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是大勢(shì)所趨，計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及使得開(kāi)放式的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理得以不斷地完善和優(yōu)化，從而為開(kāi)放式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式最大限度地打好了基礎(chǔ).
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