杨铁柱 周帅

摘    要：文章以应用型人才培养为出发点，以学生为中心、以产出为导向，持续改进。围绕“学生能力本位”的教学理念，结合当前应用型本科院校教学中师生角色的新特点，探索实施了“四层次、三环节、两体验”的多元化课程教学模式，以期给应用型本科院校的课程改革提供一些建议。

关键词：应用型人才;“大学物理实验”课程;教学模式改革

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2022）07-0088-03

在我国高等教育大众化的背景下，应用型地方本科院校已经成为为地方发展培养高级应用型人才的主体，承担着培养服务地方经济和社会发展高级技能人才的重任。然而，近年来有关媒体不断报道：高校毕业生大量走向社会，而用人单位亟需的应用型人才却不能顺利招到，这无疑给高校的人才培养提出了思考。作为具有鲜明特色的地方应用型本科院校如何做好“专业对接就业、课程对接岗位、教学凸显实践”等工作就显得特别重要。“理实一体化”的多元化课程教学模式改革必将成为地方应用型高校在人才培养模式改革、专业课程建设和教师教学模式深刻变革的重要方向，并将成为有力推动应用型本科人才培养改革的关键点[1-4]。

“大学物理实验”课程是面向理工科学生开设的一门重要基础实践课，不仅能使学生在实验方法与实验技能方面得到系统的训练，更重要的是培养了学生的观察、思考、动手、分析和解决问题的能力，在培养高级应用型人才的科学实验素质与素养方面有着十分重要的作用，而传统的实验教学明显不能满足当今社会对应用型人才培养的需求。因此，作为应用型人才基本环节的课程教学改革已经引起了广大教育工作者的重视[5-9]。文章在前期物理实验课程建设成果的基础上，主要针对“大学物理实验”课程教学模式改革与实践进行阐述。

一、正确面对“大学物理实验”教学中师生的特点

针对当前教学中教师抱怨学生不爱学、课堂玩手机，学生抱怨教师授课内容陈旧、教学方法单一、授课没有吸引力等现象，以广西科技师范学院为例，分析当前教师和学生的特点。

（一）教师的特点

教师队伍以青年教师为主，多数是毕业于综合性大学的研究生，普遍存在理论基础强、实践环节弱的现象;课堂上，部分教师仍沿袭传统教学方法，备课材料只用教材。值得欣慰的是，在高校大力实施应用型人才培养课程改革的基础上，部分教师利用现代技术大胆进行了课程教育教学方法的改革，受到学生的普遍欢迎。如有的教师尝试用自制演示实验说明抽象的概念和理论;有的采用师生角色互换的翻转课堂教学方式激发学生的學习兴趣。

（二）学生的特点

目前高校大学生多为95后，他（她）们个性鲜明，能熟练使用智能手机、Ipad等移动终端设备，在生活中也普遍沉浸于智能手机带来的愉悦体验。大多数学生学习倾向于快速、非线性和碎片化，多依赖移动设备获取信息、开展社交和合作交流，乐于并善于迅速处理各种信息，对所学课程的专业针对性要求高、对授课教师要求高，但缺乏包容性。这些情况的出现给传统的教学带来巨大的压力和挑战。

二、实施“大学物理实验”课程的教学改革与实践

（一）教改理念

围绕应用型人才培养目标，坚持“学生能力本位”教学理念。赵炬明教授在《论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一》中提到的3个核心内容：

以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心[10]，诠释了以学生为中心的教学改革。教师教学的目的是学，而不是教，教学中要充分体现学生是学习的主体，培养学生善于观察、独立思考和质疑归纳的能力，通过引导学生自主提出问题、全面分析问题和动手解决问题，进而培养学生的创新能力，让学生具有主动学习、自主学习，最终具有终身学习的能力。

（二）相互补充的多元化教学模式

1.四层次

第一个教学层次是引导性实验，主要培养学生学习物理实验的兴趣，介绍、演示贴近生活的实验，让学生觉得“实验真有趣”;第二个层次是基础性实验，这类实验的内容主要是应用物理知识，能够培养学生掌握基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理的理论与方法等，并使学生养成良好的观察、思考和动手的实验习惯;第三个层次为综合性实验，即综合应用多种方法和技术的实验，目的在于提高学生综合运用实验方法和实验技术的能力;第四个层次是探究性实验，实验过程主要在材料物理与仿真创新实验室完成，在教师的指导下进行物理问题的探究，使学生了解科学实验的过程和方法，培养学生的独立实验能力和创新能力（如图1所示）。

2.三环节

第一，建设网络在线资源（如图2所示）。通过手机、平板和PC三合一实验教学综合平台发布教学资源。

第二，建设支持鼠标屏幕交互的虚拟仿真实验（如图3所示），实验项目可以从实验教学综合平台中见到，方便学生学习。虚拟仿真实验以培养学生理论联系实际的思维方式和实践能力为目标，将优质的虚拟实验教学资源通过实验教学综合平台共享，虚拟实验和真实实验相结合、互补，建立虚实结合的信息化教学机制。

第三，建立“物理教学”微信公众号（如图4所示），推送教学图文信息和微视频，目的在于创设“处处能学，时时可学”的学习环境。通过微信平台，学生可以在课前、课中和课后进行学习，与虚拟仿真实验配合可以达到更理想的学习效果。

3.两体验

第一个动手体验是课堂上学生使用智能手机，自己录制实验视频（如图5所示），体现了学生是学习的主体，其目的是充分发挥学生学习的积极性和主动性。课后学生普遍反映喜欢这样的教学方式，通过录制自己的实验操作视频（有的学生还配有声音），虽然存在许多瑕疵，但是对自己尝试录制的“处女作”仍然很有成就感，更重要的是自己动手体验的实验课记忆牢固。教师发现，课堂上很多学生在与别人交流后发现自己缺点时会反复操作，以求达到更好的效果，从而培养了学生精益求精的科学态度。

第二个动手体验是科技制作，主要在课后完成。科技制作在培养学生自主探究方面有着重要作用，通过引导学生自主提出问题、分析问题、解决问题，进而培养学生的创新能力。科技制作主要分为两个方面。一是让学生根据课堂上学习的实验原理和观察到的实验现象，进行课后制作。如学完非平衡电桥后，制作温度计[如图6（a）所示]。二是让学生参与到教师的科研中。如以授权发明专利为基础，让学生根据图纸，制作出3D数字模型[如图6（b）所示]和实物模型，在制作过程中针对细节，学生会不断完善，并提出意见和建议，实现学生和教师的深入交流，真正体现了教学相长。

三、“大学物理实验”课程教学改革与实践取得的教学效果

“大学物理实验”课程的教学改革模式已在广西科技师范学院3届学生中试用，深受学生的喜爱和欢迎，取得了良好的教学效果。主要表现为学生上课积极性提高，上课出勤率在95%以上;由于越来越多的学生慢慢喜欢上了课堂交流和体验，借助教师提供的多元化学习资源，主动参与课前预习的学生达80%以上;课堂上学生之间的交流更加频繁，提出的均为思考或讨论后还存在疑问的问题;实验操作更加主动，由于教师鼓励学生通过实验仪器验证自己的想法，因此，课堂上常常可以看到许多新奇的实验现象;课后，学生会主动与教师交流心得和感想，其中较多的学生表示，“老师的新教学模式是提出问题、讲解理论后，让我们动手实验，这样同学们会更用心地去思考和完成实验”“老师提出问题，讲明实验原理后让我们动手操作，开始觉得很简单，但真正操作时，问题接二连三发生，虽然最终用的时间比较长，不过还是完成了，老师的这种教学方式，不仅培养了我们的动手能力，还提高了我们的思考能力和创新能力”。

四、“大学物理实验”课程教学模式改革的设想

虽然“大学物理实验”课程教学已经做了一些有效尝试，但课程教学改革是一项长期的、系统的，需要更多人共同努力的复杂而艰难的工程，在改进和提升应用型人才质量的大环境下，实验课教师在之后的教学中要做到以下几点。

（一）课程教学团队建设

以师德模范、学术造诣高和能够深入教学一线的学术带头人为核心，凸显引领效应，优化团队学员年龄和职称结构，提高团队凝聚力。创新团队教学管理方式，提高团队成员的协作精神，建设一支乐于奉献、服务学生、德艺双馨的教学团队。

（二）教材建设

一方面，借鉴国内外知名大学的“大学物理实验”教学特点，提高教材的信息化程度，开发建设具有图文、声像和超链接的电子教材;另一方面，围绕应用型人才应具备扎实的理论基础和较强的实践能力情况，在教学实践中不断完善理论知识和实验知识的交替循环，为学生掌握理论知识和提高动手能力发挥作用。

（三）多元化的课程考核和评价

针对教学过程中存在“平时不学习、临时抱佛脚”的现象，深入研究课程考核和评价方式，注重学习过程和实践考核，通过引入虚拟仿真实验和学生互评等多元化的考核方式，用简捷、易操作的方式体现学习过程，易于高效组织实施的操作考试，真正发挥考试导向应用实践的作用，改变课程考核方法单一的问题，有效提高应用型实验课程教育教学质量。

   （四）课程教学模式

顺应信息化的发展，大力促进课程教学包的电子资源建设[11]。既要引导学生利用网络上丰富的教学资源，又要鼓励教师针对学生学情，创新设计教学内容、教学方法、教学手段和教学工具，这样可以节省学生从种类繁杂的网络资源中选取和甄别的时间，还可以有针对性地因材施教，使课程教学包的资源建设为教学互动提供资源保障。

参考文献：

[1]  张改清，蔡婷婷.基于应用型本科生创新能力培养的教学改革研究[J].化学教育（中英文），2021，42（6）： 26.

[2]  李锡均，程敏熙，江敏丽.数字传感器新载体——智能手机在物理实验中的应用综述[J].大学物理，2018，37（2）：55.

[3]  薛玉香，王占仁.地方高校应用型人才培养特色研究[J].高等工程教育研究，2016（1）：149.

[4]  宋金璠，郭新峰，石明吉，等.翻转课堂在大学物理实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2015，32（3）：34.

[5]  潘懋元，周群英.从高校分类的视角看应用型本科课程建设[J].中国大学教学，2009（3）：6.

[6]  鲍德松，郑远，王业伍.适合物理拔尖人才培养的物理实验教学模式探索[J].实验技术与管理，2020，37（12）： 241.

[7]  张应强，蒋华林.关于地方本科高校转型发展若干问题的思考[J].现代大学教育，2014（6）：6.

[8]  黄信瑜，宋思根，刘平.大学课堂教学改革创新需实现“四化”[J].江苏高教，2015（1）：72.

[9]  涂亚芳，吴铁山.应用型本科院校大学物理实验教学改革探讨[J].大学物理实验，2013，26（2）：116.

[10]  赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本 科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：36.

[11]  张晓明，李显萍，庞英智.立体化教学包研究[J].现代情报，2005（10）：191.

编辑∕丁俊玲

收稿日期：2021-06-12                                                          修回日期：2021-07-01

作者簡介：杨铁柱（1980—），男，河南兰考人，广西科技师范学院机械与电气工程学院副教授，研究方向：物理教学及电子陶瓷材料研究。

基金项目：河南省教育厅“基于HTML5的跨平台大学物理仿真实验关键技术研究”（教高2019〔75号〕2018GGJS181）;郑州市教育局“基于LabVIEW的跨平台大学物理虚拟仿真实验教学项目建设”（ZZJG-B9029）