大学物理实验课程专业模块化教学探索

来源:用户上传      作者:刘芬芬

　　摘要：模块化教学是一种优化的实践教学模式，把提高学生的实践技能作为培养核心。文章用模块化教学理论建立适合飞行专业特色的大学物理实验课程的内容体系，针对不同的模块化内容制订具体的考评模式，细化考评标准、考评方式和考评指标，可为后期大学物理实验课程的教学提供理论支持，为新型军事人才培养提供理论依据。
　　关键词：大学物理实验;模块化;教学内容
　　中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）43-0170-02
　　 《大学物理实验》课程是我校飞行专业学生科学文化基础模块中一门必修的自然科学基础课程。它是培养学生动手能力、自主实践能力和创新能力的重要环节[1，2]。但是本校学生由于入学基础和教学培养等多方面因素的影响，基础课程的成绩偏低，飞行学生的成绩总体比本科生学生的成绩低15分左右。
　　面对新大纲试训和新型飞行员培养等多方面的需求，推进院校教育转型，把培养高素质新型军事人才作为中心任务的新形势，《大学物理实验》课程除了要培养学生丰富的科学文化基础知识以外，还要重点培养学生的动手实践能力、扎实的科学方法和严谨的科学态度，提升军事理论素质和综合素质。大学物理实验课程现已开放，与军队内外大多数院校一样，在教学内容上采用分级教学方法，即基础实验-综合实验-设计实验。这种教学方法的优点是能够使教学内容结构清晰，但这样的教学法与军事院校这样具有明确就业定位的学生来说，没有针对不同专业需求在内容上做很好的设计和区分[3，4]。模块化教学是一种以技能培训为核心，灵活性和个性化极强的教学模式。通过将教学内容组合成若干有机联系和相对独立的模块，并根据具体的培训目标选择相应的模块，形成新的教学内容体系[5-7]。本文探讨和研究了大学物理实验课程的模块化教学模式。
　　一、模块化教学的现状
　　模块化教学方法从成人教育的特点和规律出发，注重现场教学，提高学员作为培训核心的操作技能。通过传授必要的专业知识，学生将能够在最短的时间内以最有效的方式学习所需的专业技能和知识。达到就业或上岗的目的。主要有模块式技能培训和能力本位教育两大理论体系[8，9]。模块化教学对高职院校和专业技术学校领域的模块化教学方法和内容的讨论最多，同时也是高等院校的专业课程，还开发了物理，电气工程和会计等领域的模块化教学方法和概念的研究和实践。一些机构采用了“专业模块化”和“平台+模块”等模块化教学方法，取得了一些成功经验[10，11]。模块化教学可满足不同学生对个性化学习的需求，通过调整学生的學习内容和考评方法等达到多样的教学形式。近年来，模块化教学在部分地方院校已成为一种广泛的教学形式，适合中国在中国职业教育领域的国情[12]。
　　二、大学物理实验课程模块化教学的实施
　　1.构建具有专业特色的模块化大学物理实验内容体系。我们研究了大学物理实验课程中实验项目中的专业相关的知识点，构建专业特色的模块化实验内容。大学物理模块化教学的实施主要是培养学生的能力，针对专业分类特点的培养，优化大学物理实验课程体系，科学合理地设计课程模块内容。结合飞行学员的专业岗位设置，学生的学习能力和基础，根据新的纲要提出了模块化设置方案。我们将大学物理实验内容体系分为三个层次。第一级是基本必修内容，主要培养学生掌握基本的测量方法和数据分析处理能力，通过实际操作提高实验技能。第二个层次为专业必修，设置具有军事特色的模块内容，涉及物理原理在军事装备中的应用。第三个层次为综合设计模块，目的是提高和拓展学生的军事装备应用视野。把第二层次和第三层次，根据专业需求特点共设置五个特色课程模块，分别是电子信息工程特色模块、装备特征模块、航空特征模块、管理特征模块和无人作战特征模块。
　　2.模块化教学内容设置。第一层次为基础必修内容，实验项目涉及电阻伏安特性研究、密度测量、刚体转动惯量的测定、示波器的使用、电位差计的应用等基础性实验，目的是掌握基本物理量的测量方法、测量不确定度和数据处理的基本方法以及常用实验室仪器的使用规则和基本操作方法。第二、第三层次的模块化教学内容结合具体的专业特点，着重阐明海军航空军事装备中的物理原理，分析物理学基础理论与军事高新技术的联系。例如装备特色模块内容包括海军航空舰载机中物理原理清晰装置分析，包括红外技术、激光技术、等离子技术、空间技术、新材料技术和新能源技术等。加强学生的物理和军事联系，拓展军事装备应用的视野。例如在综合设计层次包括空气热机、导热系数测量、拉伸法测量杨氏模量等项目;电子信息工程特色模块重点包括信息技术、声学技术、光学技术等，例如实验项目包括光速测量、包括声速测量、多普勒效应综合实验、霍耳法测磁场、传感与测试技术等项目;航空救生模块包括航空动力学实验、声光效应与激光超声光栅实验仪等实验项目。
　　3.建立多元化考评模式。研究各种评估模型，建立多元化的评估标准、评估方法，并完善评估指标。在正确设置模块化教学内容后，为了检查和确保教学效果，应采用相应的评估方法和评估模式。在评估模式中，可以采用更灵活和多样化的手段。由于模块化内容系统在每个单元的内容设置中都有明确的目标，并充分考虑学生学习能力的差异和独立学习的需要，让学生更清楚地了解学习的目的。学生也可以对照每个模块的具体要求进行自我评估，改正实验过程和方法及实验数据处理方法。指导教师可以通过现场提问和指导、实验方案设计完善程度、实验数据分析能力和处理结果，判断学生对实验原理的理解，评估学生的实践能力。结果可以真正发挥作用，利用评估指导和监督学生积极学习、检查和提高教学效果。同时，避免了主要依靠实验报告评估教学效果的弊端，初步建立了以下评价机制。（1）竞赛和实验项目结合考评。组织学生参加山东大学学生物理技术创新大赛和学校的创新实践活动。把实验项目和创新大赛和创新实践活动相结合，对学生的综合素质、实验能力、作品水平进行综合评估。（2）论文答辩性考评。在综合和设计层次实施论文答辩性考评模式，随机应变是评价表现性的重要指标，在不同的环境下，快速做出最适合解决问题的反应，是综合素质能力的体现之一。
　　三、结论
　　模块化教学是一种优化的实践教学模式，符合职业或专业教育规律，满足了专业岗位的需要，强调认知能力和活动能力的统一，即认识能力的培养不是基于学术或学术知识体系，强调严格的科学管理和灵活多样的教育形式，同时注重培养一般能力的专业基础，并从具体岗位的规范要求出发，注重培养职业能力的专业地位。基于模块化教学理论和新大纲中大学物理实验的内容要求，本文重新设置了大学物理实验的内容教学体系。
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