摘要:《物理實驗》是工程專業(yè)認(rèn)證中的一門必修課,課程的學(xué)習(xí)對于培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成具有重要意義。文中以測繪工程專業(yè)為例,介紹了結(jié)合專業(yè)認(rèn)證進(jìn)行的課程教學(xué)改革。通過學(xué)生和用人單位反饋表明,課程的改革提升了學(xué)生學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新思維能力。
關(guān)鍵詞:《物理實驗》測繪工程;專業(yè)認(rèn)證;課程改革
一、緒論
工程教育認(rèn)證是我國教育部大力推進(jìn)的一種教學(xué)改革實踐活動。借此來提高工程教育質(zhì)量。培養(yǎng)工程人才對社會需求的適應(yīng)性和促進(jìn)工程教育互認(rèn)已成為各高校的共識[1],對于不同的專業(yè)需要基于工程教育通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證。當(dāng)前,已有一千多個專業(yè)通過了專業(yè)認(rèn)證?梢哉f,認(rèn)證已經(jīng)成為工科人才培養(yǎng)的大勢所趨。桂林理工大學(xué)測繪工程專業(yè)(以下簡稱專業(yè))是學(xué)校辦學(xué)歷史較為悠久的專業(yè),也是學(xué)校的特色優(yōu)勢專業(yè)。專業(yè)于2003年被評為“廣西首批精品專業(yè)”,2005年被評為“廣西首批優(yōu)質(zhì)專業(yè)”,2013年入選“教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,2015年入選“廣西創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范專業(yè)”,2018年入選“廣西一流學(xué)科”,代表廣西高校系統(tǒng)中測繪類人才培養(yǎng)的最高水平。目前,專業(yè)已為社會經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)了2000余人。為了更好地適應(yīng)高等教育人才培養(yǎng)的需要,專業(yè)積極參與工程認(rèn)證。從2012年起,專業(yè)就針對工程認(rèn)證要求在人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)大綱方面做了相應(yīng)完善和持續(xù)改進(jìn)。由于專業(yè)認(rèn)證對于培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成是以課程評價為基礎(chǔ)的[2],所以,課程培養(yǎng)的質(zhì)量對于專業(yè)認(rèn)證的是否達(dá)成有著重要影響。要通過專業(yè)認(rèn)證,必須對課程,包括公共課和專業(yè)課,進(jìn)行教學(xué)改革和教學(xué)設(shè)計!段锢韺嶒灐纷鳛楣た迫瞬排囵B(yǎng)計劃中的一門必修課和實驗課,對于測繪人才培養(yǎng)具有重要意義。課程對于培養(yǎng)學(xué)生對物理理論的掌握、提高實踐動手能力和團隊協(xié)作能力,以及利用物理學(xué)中的光電磁知識解決測繪實際問題的能力都具有重要的作用,因此是公共課改革的重點之一。通過2012年度在校生調(diào)查、用人單位反饋以及畢業(yè)生反饋來看,原有的《物理實驗》課程在教學(xué)中存在以下一些問題:(1)課程教學(xué)設(shè)計主要是由物理實驗課老師進(jìn)行,沒有注意專業(yè)特點,因此對于所有專業(yè)均采用同一授課內(nèi)容,對于專業(yè)人才培養(yǎng)模式不利。(2)課程定位不清晰。在工程教育人才培養(yǎng)體系下,每門課程均服務(wù)于測繪工程人才能力培養(yǎng),特別是解決復(fù)雜測繪工程問題能力的培養(yǎng),都和畢業(yè)要求直接聯(lián)系。而原有的課程未能體現(xiàn)這一點。(3)教學(xué)內(nèi)容的更新與取舍。在課程的教學(xué)內(nèi)容中,如何針對測繪專業(yè)工程認(rèn)證的要求來取舍教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計教學(xué)方法,在原有的教學(xué)內(nèi)容中并沒有很好的體現(xiàn)。為此,作為一門試點基礎(chǔ)課,從2015年以來,對課程按照測繪工程專業(yè)認(rèn)證要求進(jìn)行了教學(xué)改革,取得了一些有益的結(jié)論,得到了專業(yè)教師和學(xué)生的一致好評。
二、改革的主要內(nèi)容
1.課程在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的定位和作用。要進(jìn)行課程教學(xué)改革,必須首先明確課程在整個測繪工程人才培養(yǎng)方案中的定位和作用,即課程的教學(xué)要體現(xiàn)測繪專業(yè)工程教育標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)中的哪些畢業(yè)要求,做到有的放矢。這需要課程教師和專業(yè)負(fù)責(zé)人一起討論協(xié)商,在分析工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加以確定。為此,課程組教師與測繪工程專業(yè)負(fù)責(zé)人、教師一起,結(jié)合在校生、在校畢業(yè)生、往屆畢業(yè)生以及用人單位對課程教學(xué)的意見,并結(jié)合測繪工程教育的畢業(yè)要求,共同明確了課程主要支持的畢業(yè)要求點,包括掌握解決復(fù)雜測繪工程問題所必需的物理知識與專業(yè)技能,能夠應(yīng)用物理學(xué)知識并通過文獻(xiàn)檢索、閱讀和研究,來識別、表達(dá)和分析復(fù)雜測繪工程問題,以獲得合理有效的參數(shù)與結(jié)論。培養(yǎng)合作精神和團隊意識,能夠在物理實驗中承擔(dān)個體、團隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色,能夠在物理問題的解決中發(fā)揮協(xié)作精神和服務(wù)精神,組織或服從團隊管理。明確了課程定位后,教師對課程教學(xué)大綱進(jìn)行了相應(yīng)更新以適應(yīng)專業(yè)的畢業(yè)要求。2.結(jié)合測繪專業(yè)特點設(shè)計課程大綱。教學(xué)大綱是課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件,是任課教師教學(xué)的基礎(chǔ)。任課教師必須嚴(yán)格按照教學(xué)大綱組織教學(xué)。針對測繪工程的專業(yè)特點,以及原有大綱沒有結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的問題,在修訂的教學(xué)大綱中,結(jié)合測繪的特點進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計,重點加強了受力分析、電子電路和光學(xué)儀器等方面的內(nèi)容,以和后續(xù)的專業(yè)測量儀器使用、保養(yǎng)相銜接。同時,除了給出常規(guī)的課程教學(xué)內(nèi)容、考核方法外,大綱還重點突出了專業(yè)認(rèn)證的有關(guān)要求。在新的課程教學(xué)大綱中,以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜測繪工程問題能力為主線,結(jié)合課程的教學(xué)內(nèi)容和特點明確了課程教學(xué)內(nèi)容的主題以及各章、節(jié)基本內(nèi)容和要求,同時給出了實驗講授、討論、實驗、作業(yè)等學(xué)時的分配,提供了本門課程內(nèi)、課外學(xué)習(xí)必讀書目和參考書目。教學(xué)大綱包括課程簡介、課程目的與總體要求、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、課程教學(xué)基本要求、考核方式、參考書目等幾部分。在課程簡介中,主要介紹該課程在測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)中作用、目的、要求以及該課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容;在課程目標(biāo)中主要說明通過課程學(xué)習(xí)應(yīng)掌握的關(guān)鍵知識點以及應(yīng)具備的能力;在課程教學(xué)內(nèi)容中詳細(xì)介紹了每個章節(jié)和知識點的教學(xué)內(nèi)容;在課程教學(xué)基本要求中,對學(xué)生學(xué)習(xí)該課程應(yīng)該掌握的知識、具備的能力、得到的訓(xùn)練等提出具體的要求與安排;在考核方式中,對該課程學(xué)習(xí)通過考核的形式、內(nèi)容、評分辦法等做出要求。對照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),補充了課程與相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系。大綱確定后,上報學(xué)院批準(zhǔn)執(zhí)行并報教務(wù)處備案。此后,課程都按照此大綱進(jìn)行教學(xué)。3.教學(xué)內(nèi)容更新。在課程教學(xué)中,實驗包括必修實驗和選修實驗兩部分,必修實驗包括測量誤差數(shù)據(jù)處理、力學(xué)熱學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗、光學(xué)實驗等。另外,隨著物理學(xué)不斷取得突破與進(jìn)展,為了跟蹤學(xué)科前沿,在常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上,課程設(shè)計了一些近代與綜合物理實驗,此為選修實驗,主要選取一些在物理學(xué)發(fā)展史上起過重要作用,以及在實驗方法和技術(shù)上有代表性的實驗。通過這部分實驗內(nèi)容的教學(xué),使學(xué)生接觸一些綜合、較先進(jìn)的實驗,從而幫助學(xué)生擴大知識面,加深對有關(guān)物理概念和規(guī)律的理解,為進(jìn)一步提高學(xué)生從事科學(xué)實驗的能力打下基礎(chǔ)。另外,學(xué)生也可以自主進(jìn)行一些設(shè)計性實驗,通過設(shè)計一些簡單性實驗,提升學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。4.教學(xué)方法改進(jìn)。在工程認(rèn)證的體系下,教學(xué)方法必須從傳統(tǒng)的以教師為中心的講授法轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為中心的多種教學(xué)方法,并綜合運用?紤]到課程的特殊性,在教學(xué)設(shè)計中,重點強化學(xué)生的主體作用。在每次實驗之初,隨機抽取一個實驗小組講解實驗?zāi)康、要點和需要注意之處,而后教師再加以點評。在實驗過程中,鼓勵學(xué)生針對實驗參數(shù)進(jìn)行大膽設(shè)想,小心求證,對于學(xué)生的“新奇”想法,大家一起首先從理論上探討其可行性,而后在確保實驗安全的前提下,開展驗證性實驗,最后師生一起分析實驗結(jié)果。通過此類訓(xùn)練,使學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的積極性和興趣有了極大提高,也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維能力。
三、改革的效果
為了評價課程改革的效果,采用了畢業(yè)生問卷調(diào)查、行業(yè)企業(yè)專家、校友和用人單位座談等多種方式評價課程質(zhì)量。同時,對于用人單位也進(jìn)行了調(diào)查,通過與用人單位的交流,了解并收集用人單位對本課程的掌握情況,以及用人單位的需求。通過這些調(diào)查,總體上,學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí),加深了對基礎(chǔ)知識的認(rèn)識,提高了實踐動手能力,創(chuàng)新意識具有明顯提高。
四、小結(jié)
《物理實驗》是工科專業(yè)的一門重要課程,為了提升教學(xué)效果,課程教師結(jié)合當(dāng)前教育部推行的工程專業(yè)認(rèn)證,以測繪工程專業(yè)為試點,對課程進(jìn)行了教學(xué)改革。明確了課程在培養(yǎng)目標(biāo)中的定位,更新了教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)了教學(xué)方法。從課程改革的效果來看,改革后課程質(zhì)量有明顯提高,學(xué)生加深了對物理基礎(chǔ)理論的理解,也提高了實踐動手能力和合作交流能力。
參考文獻(xiàn):
[1]林健.工程教育認(rèn)證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究,2015,(02):10-19.
[2]艾偉清,徐偉.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下模擬電路實驗教學(xué)探索[J].中國教育技術(shù)裝備,2017,(16):130-132.