立足学科特色的普通高校大学物理实验教学改革思路探讨

袁昌来 许积文 朱保华 郑远蕾 丘伟 江民红 周昌荣 陈国华

摘要：本文对普通地方高校的大学物理实验教学存在问题和改革思路进行了针对性分析。依托一流学科建设，立足桂林电子科技大学电子信息学科特色，讨论了大学物理实验教学的改革方向，并在网络在线课堂建设、教材编写、教学团队和理论-实践协调性改革的必要性进行了综合分析。冀望有效促进普通高校在立足学科特色的大学物理实验教学方面实现改革和提升。

关键词：学科特色；电子信息；普通高校；大学物理实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）43-0278-02

当前普通高校，大学物理实验教学都存在一个共同的问题：不同的高校，即使是新设高校，预计开设物理实践项目在不断考察、调研之后基本趋同，这造成很多高校的物理实践教学项目千篇一律，特色缺乏，看起来更像是一个个高校物理实践教学分部。这在追求个性化和特色教学的双一流高校建设的今天，显得思路老旧和不合节奏。当然，对于高度综合性的大学，如清华、北大等著名高校，他们的物理教学如果面面俱到，并不存在太多问题，因为这些高校的各个学科在全国排名至少B+以上，这意味着对所有的物理知识都有需求。然而，对于普通地方院校，在资源有限，学生基础知识较为薄弱且更倾向于求职和实用主义的今天，如果也采用“985”“211”类高校的实践教学模式，则表现为特色不明显、实力不突出。因此，对于普通地方院校，在学校有限资源和少量优势学科发展引导下，如何有效改革大学物理实践教学，追上双一流建设的步伐，则显得极为迫切和重要。

当前，一些教学研究人员对大学物理实验的特色教育进行了一些研究，电子科技大学物理实验中心近年来在特色化建设方面进行了大量的探索与实践，包括课程体系改革、教材建设、新实验建设和仪器开发、创新实践与科技成果转化实验室的建设、大学物理与大学物理实验课程的融合[1]；董新平等[2]结合理工科专业特点，采用两层次、六个模块方案，从基础和拓展两个方面提高学生实验能力和技巧，体现了一定的教学特色；南京理工大学对物理实验课程定位及作用，结合学校自身特点调整了物理实验课程体系、内容，建立了多层次、开放式实验教学体系及运行机制，形成了“3+2+1”特色实验教学平台及实验模块[3]；熊泽本[4]针对地方高校，在提高学生素质、教材现代化、实现项目先进性、内容趣味性、信息技术和计算机的引入方面分析了物理实验教学，体现知识学习和素质、能力培养的双重目标，有效推进课程改革，形成与时俱进、特色鲜明的大学物理教学内容新体系。此外，经分析[5]，美国、加拿大、德国、英国、澳大利亚、日本等发达国家著名高校物理实验课教学特色归纳起来主要有以下几点：第一，重视物理实验；第二，注重学生实验能力的培养；第三，开设实验选修课，注重分层教学；第四，注重学生科研能力的培养；第五，教学方式和手段灵活多样；第六，物理实验考核严格，能反映学生的实验能力；第七，计算机大量用于物理实验教学；第八，动态调整教师队伍；第九，有高水平的实验专职技术人员。综上所述，国内在大学物理实验方面的重视度低于发达国家，教学方式也浅显的多，因而需要进行自有特色的教学改革势在必行。

回顾历史，对于普通地方院校，大部分都是基于国防、经济、民生发展需要而设立起来的小型高校，很多还是中专逐步发展而来。放在现代，类似于今天的职业高校，专为某一职业培育人才。在经历半个世纪的发展过程中，逐步形成了各具特色的应用型专业和学科，并发展成大学，设有主体学科门类齐全的专业以及辅助专业，各具特色。但是，1997、1998年之后的大规模高校扩张，各高校新增专业稀释了这些优势学科，进而发展成今天各个高校专业设置基本相同的格局。显然，在大规模的扩张之后，数量积累到一定的程度，下一步必然是质量的提升，教育部双一流建设方案因此应运而生。普通地方高校在资源有限的情况下，人才、财力明显不足，这意味着只能集中精力发展几个相对具有优势的学科，更准确的地说，是大力发展老学科使之更为优秀。因此，各高校在双一流指引下，互相进行了激烈的人才挖角战，努力使本校优势学科发展更为突出并努力跻身双一流学科。然而，地方院校负责基础课程教育的主管人员，特别是大学物理实践教学部门，习惯性继续传统的授课模式，已滞后学校优势学科、特色专业的发展步伐，具体表现为如下几种情况：（1）物理实践教学项目循规蹈矩、体制守旧。实践教学项目较为平均、传统，不考虑学校优势和特色学科发展需要，不积极深入探索物理教学内容与优势学科发展之间的关系；实验项目开设内容参考“985”“211”等综合性高校，宽而泛，开设项目对地方高校学生吸引力较弱；单个实验台套数偏多，不体现学校优势学科特色，不实施基于学生能力等级水平的因材施教，对优势特色学科支撑度较低；同时不注重网络教育，在线课堂教学较少甚至没有，吸引学生的实验课件太少。（2）实践内容均过于偏向纯物理或经典物理。物理是一门深维度科学，要求学生有较高的想象力和非常规思维能力，高中物理学的很优秀的學生，一般都去了重点高校。对于普通地方高校，如果依然采用纯物理教学，难于吸引学生或学生接受困难，造成课堂教学效果不好。这些学生更喜欢简单直接且与应用关联度较高的实验项目，这对地方院校教师提出了较高的挑战，如何开设项目并编写更为适合本校特色的实践教材将成为物理教学部门的重要课题。（3）授课过程中教师自有物理思考较少。教师在讲授实践项目物理意义过程中，大部分基于教材进行讲解，遵循大中专、高中式物理实践教育模式，严重缺乏授课教师的学科背景、创新性和科学性思维，不体现因材施教。与专业授课相比，体现不出教师的自有物理思想和研究成果，整体无新意、吸引力弱。（4）教师队伍人才层次普遍偏低。从事讲授物理实践项目的老师职称普遍较低，从事科学研究教师较少。在没有单独物理学院的普通地方高校，大多高校中高层管理者工科、文科背景出生较多，对偏理学的大学物理不太重视，觉得大学物理就是一门纯教育基础课程，上好课、讲好课就可以了。不太愿意投入资源打造物理实践教师队伍和人才培养，因而难于培养出有能力对物理实践教学进行整体改革的拥有大格局视野的骨干人员，更别说体现学校专业特色的教学改革。（5）学生成绩考核评价体系落后。上课人数基数大，一般喜欢40—60人，这限制了教师直接面对学生咨询问题的机会；学生预习普遍抄一遍，没有设置预习的掌握达成度，总结报告没有设置深度和等级；基本不设置课后作业、课后实践论文等的分数占比；同时，大部分教师们对学生成绩评定简单直接，以做对、做完、报告处理完整进行简单评价，不考虑、不设置实验过程对学生思维启发和创新的学分贡献，这些都噬待革新。

基于地方院校普遍存在的上述问题，教改研究组立足于桂林电子科技大学大学物理实验中心，积极探索立足优势特色学科的大学物理实践教学的改革思路，并从整体上进行教学改革思路探讨。

首先，桂林电子科技大学是一所以电子信息特色为基础的普通地方高校，并在电子信息领域拥有学科优势，具有极强的电子信息学科教学背景。因此，学校高层在建设双一流学科的规划过程中，特别强调“打造电子信息特色鲜明的本科教育”，学校整体集中于这些学科领域进行优先发展，各学院基础学科要为电子信息学科服务并提供有力支撑。大学物理实验作为一类基础支撑学科之一，毫无疑问的被推到了改革的风口上，需要为学校电子信息优势学科进行支撑性教学改革。整体教学改革思路如下。

大学物理实验开设项目，一般分为基础性和综合设计性实验，各地方高校开设内容大同小异，这明显不符合高校双一流建设的发展要求。在桂林电子科技大学党政高层坚持发展电子信息特色优势学科的大趋势下，传统的物理实验项目需要进行调整和革新，并扩大项目类型和提高可选择性，大幅度增加电子信息学科相关的综合设计性物理实验项目。（1）建设电子信息特色的新实验项目。新开设电子信息特色实验项目4项（25台套/项），集中于电磁、光电和图像扫描处理，并打造一间容纳10个实验的台套数少的长学时综合类实验项目实验室（集中于电子信息物理，2套/项），这些项目对各电子信息专业实验起到承前启后的作用；同时优化改革现有实验项目，使之更倾向电子信息基础学科；把现有实验每学期开设10项增至16项（增加项目基本为电子信息学科基础物理），大幅度提高优势学科学生的可选择性，提高了电子信息学科的支撑能力。（2）建设网络在线课堂物理实验教学。在线教育是一种趋势，作为实验项目，讲授内容偏向实验设备，理论解答较少，因而可选择部分重复度高、设备不复杂的大学物理实验项目开设在线教育课堂，并逐步实现全部标准实验项目的在线教育，进而全面提高学生的自主学习能力，同时可把实验老师们解放出来开发复杂的个性化电子信息类综合设计性长学时物理实验项目；并增设线下24小时开放实验室2间；此外，所有项目预习部分可实现全网络考核。（3）编写匹配电子信息特色新实验项目的指导书和教材。基础课程的教材是保证教学正常进行和提高教学质量的一大因素，实验教材在满足科学性、系统性、实用性和完整性的基础上，应该有更大的灵活性和多变性，它要体现不同特色的学校的差异[6，7]。因此，对于大学物理实验教学，在基于电子信息学科改革完所有实验项目且实验设备购齐之后，急需编制与之匹配的大学物理实验教材和指导书，编写一本适合本校、具有电子信息基础物理特色的实验教材则显得非常必要。（4）建立电子信息特色鲜明的实验教学团队。当前，大学物理教师职称普遍低下，学科带头能力不强，需要学校和主管学院加强大学物理教师的师资队伍建设，提高博士化率，特别是引进电子信息类相关的博士生和领军人才；同时强化现有教师的再深造，扩大物理教师在学校的影响力和服务能力，进而打造电子信息特色鲜明的大学物理实验高水平教师队伍，为后续电子信息学科专业实验和科学研究打下坚实的实验基础。（5）实践与理论教学的协调性改革。把大学物理理论教学和大学物理实验教学队伍合并，增进相互交流和学习。实践项目开设应与大学物理理论基本保持一致，与电子信息相关的改革重点应该在理论与实践中同时体现，教师既教授理论又指导实践项目有助于提高两门课程的关联度和逻辑性，进而相互影响，互相进步，有助于提高所有大学物理教师的理论和实践水平，使得教师在授课过程中有意识的把理论与实践互相关联起来，进而提高整体协调性。

总之，大学物理实验作为地方高校的基础教育课程，对于资源有限的地方高校，如何支撑有限的几个优势学科，服务学校一流本科教育建设，是每一位大学物理教师必须要思考的职业问题。因而，各地方高校大学物理教育单位，应结合学校优势特色，盯紧优势学科发展，建立特色学科支撑度更高的大学物理实践教育，不失为一条较为合适的大学物理学科发展新思路。

参考文献：

[1]郭袁俊，楊宏春，姚列明，霍中生.大学物理实验中心特色化建设的探索与实践[J].大学物理实验，2017，30（1）：138-140.

[2]董新平，王红玲，闫润瑛，王安梅.基于专业特色的大学物理实验模块化教学方案[J].漯河职业技术学院学报，2015，14（2）：135-137.

[3]李相银，袁俊，陈恺，王晓雄，王茂香.大学物理实验课程基本要求实施和完善体现时代性、特色性、实用性[J].物理与工程，2008，18（3）：4-6.

[4]熊泽本.地方高校物理实验教学改革的几点思考[J].邢台职业技术学院学报，2013，20（2）：23-26.

[5]陈冬颖，任红，袁玲.发达国家工科大学物理实验教学特色研究[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2008，22（6）：129-132.

[6]胡澄，林上金，白忠，等.大学物理实验自主开放教学及教材编写[J].大学物理实验，2015，28（4）：119-121.

[7]邢红宏，张勇，张纪磊.立足任职需要的飞行学员大学物理实验教材建设[J].实验技术与管理，2015，32（7）：176-178.

Abstracts：The existing problems and reforming ideas of experimental physics in ordinary local university were pertinently analyzed in the article.Relying on construction of first-class disciplines and electronic-information subject characteristics from Guilin University of Electronic Technology，the reform direction of experiment physics teaching had been discussed.The necessity in online classroom construction，teaching materials，and coordination reform of theory and practice was analyzed comprehensively.It was expected that the realization of reform and improvement in experiment-physics teaching could be effectively promoted，based on subject characteristics of ordinary colleges and universities.

Key words：subject characteristics；electronic information；ordinary university；experimental physics