新工科物理實驗課程改革論文

時間:2022-10-15 09:20:02

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新工科物理實驗課程改革論文

摘要:本文從培養(yǎng)“新工科”人才的教育目標(biāo)出發(fā),提出了新工科背景下多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗改革方案,從擬解決的問題及目的、國內(nèi)外各個高校關(guān)于此問題的改革措施、多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程的改革方案的具體思路和舉措等方面做了詳細(xì)闡述.該改革方案將傳統(tǒng)的物理實驗與多學(xué)科科學(xué)前沿相結(jié)合,推動教師將科研成果及時轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計開發(fā)各學(xué)科交叉融合的新型物理實驗,將為“本研貫通人才培養(yǎng)”奠定基礎(chǔ).

關(guān)鍵詞:新工科;多學(xué)科交叉;創(chuàng)新性

1多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程改革方案擬解決的問題及目的

在新工科背景下,目前我國物理實驗課程所面臨的問題主要有以下幾個方面:1)物理實驗內(nèi)容陳舊過時,知識點單一,往往只是教科書上已有基本物理知識的簡單重復(fù),實驗內(nèi)容不交叉、不綜合,當(dāng)前的物理實驗內(nèi)容很難體現(xiàn)最新的科學(xué)研究成果[3].導(dǎo)致物理實驗教學(xué)內(nèi)容跟不上時代的發(fā)展,在當(dāng)前高速發(fā)展的科學(xué)前沿新知識和新技術(shù)面前顯得格格不入;2)在傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)體系中,物理實驗往往被簡單分割為普通物理實驗與近代物理實驗兩門相互獨立的課程.而其中普通物理實驗又被分為力、熱、光、電、磁等相互獨立的內(nèi)容,實驗內(nèi)容在物理學(xué)科內(nèi)部都很少實現(xiàn)交叉融合.學(xué)生更難將物理實驗內(nèi)容與本專業(yè)科研應(yīng)用交叉聯(lián)系,這與當(dāng)前發(fā)展多學(xué)科交叉新工科的目標(biāo)相違背;3)傳統(tǒng)物理實驗課程的教學(xué)模式一般都是教師講授實驗原理和演示實驗操作,學(xué)生按照老師的操作步驟要求按部就班的按照一樣的實驗方法重復(fù)同樣的實驗內(nèi)容.過程中學(xué)生各自利用實驗室配備的相同的實驗儀器完成同樣的數(shù)據(jù)測量.這樣的教學(xué)模式枯燥無味且毫無創(chuàng)新性和趣味性,學(xué)生不感興趣,只是機械的完成課堂任務(wù),過程中很少有機會激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造意識,很難培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力.正因為這樣,多年來我國培養(yǎng)的學(xué)生與西方先進國家學(xué)生相比,雖然考試中可以發(fā)揮的很出色,但是一到解決具體問題時,就顯得很不自信,面對問題不知所措,相比之下,動手能力和創(chuàng)新能力就顯得尤其匱乏;4)按照傳統(tǒng)教學(xué)模式授課,教師方面也大多只是每節(jié)課機械的完成相同的教學(xué)內(nèi)容,就教師教學(xué)而言,也很難激發(fā)教師的教學(xué)主動性和開發(fā)新實驗內(nèi)容的興趣.針對以上問題,本文提出多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程建設(shè),從面向新工科發(fā)展和培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型人才的角度來考慮,期望通過改革實現(xiàn)以下目標(biāo):1)將傳統(tǒng)的物理實驗結(jié)合多學(xué)科科學(xué)前沿,推動教師將科研成果及時轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計開發(fā)各學(xué)科交叉融合的新型物理實驗,將本專業(yè)科學(xué)前沿與物理實驗內(nèi)容相結(jié)合.使學(xué)生不僅僅能熟練掌握自己專業(yè)領(lǐng)域的知識技能,還能夠?qū)W會融會貫通,理解各個學(xué)科之間的交叉融合.達(dá)到“舉一反三”的教學(xué)效果,為“本研貫通人才培養(yǎng)”奠定基礎(chǔ).2)培養(yǎng)學(xué)生具有工程設(shè)計思維,學(xué)會用批判性的思維角度看待科學(xué)問題,進一步提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,具有獨立自主學(xué)習(xí)的能力,具有跨學(xué)科交叉融合的新工科人才特征,具有利用所學(xué)知識解決現(xiàn)有實際問題的能力,并且有能力通過學(xué)習(xí)新知識和新技術(shù)去預(yù)測和解決未來科學(xué)發(fā)展過程中可能會遇到的問題.3)將現(xiàn)代信息技術(shù)帶入教學(xué),比如“雨課堂”等.結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法,改變目前傳統(tǒng)單一的“教師講、學(xué)生聽”的授課模式.通過信息化的教學(xué)手段,使學(xué)生真正融入課堂教學(xué),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也充分調(diào)動教師教學(xué)熱情和激情.

2國內(nèi)外各個高校關(guān)于物理實驗課程的改革措施

由于國外先進的教學(xué)理念,它們更加突出物理實驗“設(shè)計性、研究性、探索性”的教育功能,國外著名大學(xué)各自形成了各具特色、比較完善和先進的物理實驗教學(xué)模式.德國大學(xué)所開設(shè)的物理實驗課偏重于設(shè)計性實驗.著名的德累斯頓大學(xué)(DresdenUniversity)和凱澤斯勞騰大學(xué)(KaiserslauternUniversity)對物理實驗相當(dāng)重視,他們開設(shè)的“物理實驗”課程中包含很多研究性物理實驗,教材中不給出實驗步驟和過程,只提問題和要求,要求學(xué)生自行設(shè)計并完成實驗方案,過程中不僅要求學(xué)生設(shè)計具體實驗內(nèi)容和實驗方案,實驗所需的儀器也需要學(xué)生開動腦筋去構(gòu)思設(shè)計,實驗室不給學(xué)生提供現(xiàn)成的實驗儀器,需要學(xué)生自己根據(jù)設(shè)計思路,采購所需配件進行組裝,最后利用組裝好的儀器再進行測量[4-6].這個過程雖然耗時,但是真正鍛煉了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,通過該課程,使學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了某個實驗的原理和現(xiàn)象,還掌握了儀器測量原理.例如,幾何光學(xué)關(guān)于薄透鏡的實驗項目,我們現(xiàn)在的傳統(tǒng)實驗是要求學(xué)生根據(jù)提供的光學(xué)元件,利用光學(xué)原理測量透鏡的焦距等,實驗枯燥又缺少實際意義,學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了透鏡原理,但是連日常生活中的透鏡應(yīng)用原理也說不清楚;德國大學(xué)將薄透鏡實驗按設(shè)計性實驗教學(xué),實驗要求學(xué)生利用提供的若干塊薄透鏡先自己組裝透鏡組裝置,比如望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡等,然后再利用所組裝儀器進行觀察并測量分辨本領(lǐng)和放大倍率等,雖然實驗難度上比較大,但事實上這種設(shè)計性實驗對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力等方面卻有很好的效果.英國的曼徹斯特理工大學(xué)對實驗教學(xué)也非常重視,與我國高校要求大二開始做實驗不同,曼徹斯特大學(xué)要求物理專業(yè)學(xué)生從大學(xué)入學(xué)開始就著手設(shè)計性實驗的練習(xí),學(xué)生以小組形式完成實驗,各成員之間分工合作,過程中首先需要搜集資料,然后根據(jù)整理的資料進行組內(nèi)團討,整理出實驗方案,就實驗方案開展實驗,遇到問題大家一起討論尋找解決辦法,也可以根據(jù)討論結(jié)果征求教師的指導(dǎo)意見,取得一致意見后繼續(xù)開展實驗.在整個實驗過程中,小組內(nèi)各個同學(xué)分別發(fā)揮出了各自特長,在搜集資料、實驗設(shè)計、實驗操作和論文書寫等方面分工協(xié)作完成.另外,實驗內(nèi)容上,基本各個設(shè)計性實驗內(nèi)容都與教師的科研工作相結(jié)合,使學(xué)生逐步了解和適應(yīng)科研工作,鍛煉了學(xué)生的科學(xué)研究能力[7].而我國大部分高校仍采取傳統(tǒng)驗證性物理實驗教學(xué)模式,學(xué)生在規(guī)定的時間統(tǒng)一完成規(guī)定的實驗內(nèi)容,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成,嚴(yán)重制約了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),與我們現(xiàn)在“本研貫通”的人才培養(yǎng)目標(biāo)嚴(yán)重脫節(jié),另外,繼續(xù)按照這種驗證性教學(xué)模式教學(xué)也不利于我國高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.近年來,國內(nèi)一些高校逐漸意識到該局面的嚴(yán)重性,逐步開始采取一些措施改變當(dāng)前實驗教育現(xiàn)狀,相繼開設(shè)了一定量的研究性和設(shè)計性的實驗項目,為一部分能力較強的學(xué)生提供了進一步發(fā)展和提高的機會[8].其中,復(fù)旦大學(xué)走在國內(nèi)高校物理實驗教學(xué)改革的前列.他們所開設(shè)的設(shè)計性實驗,教材中沒有實驗步驟,只有實驗研究課題沒有實驗原理,只有一系列的問題.他們將設(shè)計性實驗以選修課的形式開設(shè),但是授課模式近似于課題研究形式,要求學(xué)生按照實驗要求,最少一個學(xué)期完成一個研究性課題.過程中學(xué)生自己先根據(jù)課題名稱和教師列出的一系列問題查閱資料,以自學(xué)為主,自己設(shè)計實驗方案,組裝和調(diào)試實驗裝置,測量數(shù)據(jù),完善測量裝置和方法,最后完成課題[9].浙江大學(xué)也開設(shè)有“小課題物理實驗”,主要是設(shè)計性實驗.首先由學(xué)生根據(jù)各自興趣愛好特長等選擇所研究的課題,實驗室配備基本實驗儀器和所需基本資料等,學(xué)生按照課題要求在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗,但是由于課題的設(shè)計性和開放研究性,完成時間會較長,一般為一學(xué)期內(nèi)完成,實驗授課模式不局限于課堂教學(xué),學(xué)生隨時可與教師取得聯(lián)系,針對遇到的問題進行討論,最終完成實驗內(nèi)容[10].北京交通大學(xué)全面改革了物理實驗教學(xué)模式,核心就是變原來的解釋性實驗為設(shè)計性實驗,讓學(xué)生在親自參與和動手設(shè)計中訓(xùn)練實際動手能力和數(shù)據(jù)分析能力[11].綜上所述,國內(nèi)部分高校已經(jīng)開始著手創(chuàng)新型實驗的改革,但是就改革內(nèi)容來說大多只是針對教學(xué)方法和手段進行改革,將傳統(tǒng)物理實驗原有內(nèi)容改為設(shè)計性或研究性實驗,而并沒有針對適應(yīng)新工科要求的多學(xué)科交叉特點對實驗內(nèi)容做顛覆性改革.本論文提出的多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程改革,以開發(fā)適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)要求的多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗為目標(biāo),結(jié)合相應(yīng)教學(xué)方式的改革,期望為培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型人才提供支撐.

3多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程改革的主要思路和舉措

我們知道,物理學(xué)是一門非常重要的自然科學(xué)學(xué)科,它之所以重要離不開其本身所具有的社會性,物理學(xué)在我們的生活中可以說是無處不在,人們生活質(zhì)量的提高離不開物理學(xué)的貢獻(xiàn);另外,其重要性還體現(xiàn)在其所表現(xiàn)出的時代性上,物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容必須與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展接軌,這樣才能保證物理學(xué)科是一門鮮活和生動的學(xué)科,才能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性.物理學(xué)是一門基于實驗的學(xué)科,離開了物理實驗物理學(xué)科的發(fā)展將舉步維艱.而物理實驗的教學(xué)在提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣度和培養(yǎng)高科技人才方面具有重要作用,所以我們應(yīng)該重視物理實驗教學(xué).在物理實驗的教學(xué)過程中,我們不僅僅應(yīng)該重視物理學(xué)原理知識的傳授與強化,更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力和團隊協(xié)作等方面的能力.因此,我們首先要對傳統(tǒng)物理實驗內(nèi)容進行篩選和改造,結(jié)合當(dāng)前的科學(xué)前沿,設(shè)計多學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新性物理實驗,編寫新的多學(xué)科交叉的綜合性創(chuàng)新性物理實驗教材,改變現(xiàn)有的物理實驗教學(xué)內(nèi)容不交叉不綜合的現(xiàn)狀,不僅僅將基本的物理學(xué)科范圍內(nèi)的力、熱、光、電、磁等內(nèi)容結(jié)合起來,還要聯(lián)合其他學(xué)科內(nèi)容如材料、化工、電氣自動化和機械等等工科專業(yè),實現(xiàn)把物理實驗從輔助教學(xué)、驗證性實驗的教學(xué)模式中解脫出來,使學(xué)生通過綜合性物理實驗課程能將從物理實驗課中學(xué)到的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力應(yīng)用到本專業(yè)中,將物理知識與本專業(yè)科學(xué)前沿應(yīng)用結(jié)合起來,真正體現(xiàn)物理實驗是各個學(xué)科實驗的基礎(chǔ)作用,使我們培養(yǎng)的學(xué)生具備多學(xué)科交叉融合的特征,為未來培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才提供支撐.教學(xué)模式上,我們依靠現(xiàn)代化的教學(xué)手段來實現(xiàn),結(jié)合微課和網(wǎng)絡(luò)平臺等數(shù)字化和信息化教學(xué)手段,調(diào)動教師教學(xué)熱情和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性.另外,我們還要在實驗管理制度、考核和評價方面創(chuàng)新.具體措施如下:1)和相關(guān)院系和課題組積極對接,引入專業(yè)的實驗設(shè)備,為開發(fā)綜合多學(xué)科交叉融合的綜合性大學(xué)物理實驗創(chuàng)造實驗基礎(chǔ);2)在現(xiàn)有的傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗的基礎(chǔ)上進行篩選和改造,根據(jù)現(xiàn)今科學(xué)研究的現(xiàn)狀,尋找和其它醫(yī)、工科的交叉點和契合點,開發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)多學(xué)科交叉融合(物理、材料、電子、信息、機械和醫(yī)學(xué)等)的綜合性大學(xué)物理實驗內(nèi)容,提升大學(xué)物理實驗的教學(xué)地位,也提高現(xiàn)今大學(xué)物理實驗的課程難度,改變目前大學(xué)物理實驗輔助教學(xué)的從屬地位;3)將設(shè)計的綜合性物理實驗內(nèi)容進行整合,編寫新的綜合性物理實驗教材,這包含一系列簡單卻又涉及多學(xué)科知識交叉的新型綜合性物理實驗教材,這將改變當(dāng)前大學(xué)物理實驗教材內(nèi)容“千篇一律”的現(xiàn)狀,教材內(nèi)容上不僅體現(xiàn)了物理原理和思想,更重要的是讓更多工科學(xué)生了解物理學(xué)在本專業(yè)領(lǐng)域中的體現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)以致用;4)實驗的操作模式上,采取各學(xué)科專業(yè)學(xué)生合作,學(xué)生組成團隊,利用各自專業(yè)知識分配實驗任務(wù),首先搜集資料討論實驗方案,分析可執(zhí)行度,確定方案以后自行準(zhǔn)備實驗所需配件材料等,組內(nèi)同學(xué)分工合作,相互指導(dǎo),共同完成實驗,實驗過程中他們一定會用到各自的專業(yè)知識,這時候發(fā)揮他們各自的專業(yè)特長,增強其自信感,通過一輪輪討論分析,他們會產(chǎn)生自己的創(chuàng)新點,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的能力,符合“新工科”人才的培養(yǎng)目標(biāo).5)教學(xué)方法上,要打破傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽”的授課模式.我們所設(shè)計的多學(xué)科交叉的創(chuàng)新型大學(xué)物理實驗,采用現(xiàn)代先進的信息化教學(xué)方式,結(jié)合微課和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式,基于我們的線上學(xué)習(xí)終端,學(xué)生可以在線上獲取到實驗相關(guān)的大量學(xué)習(xí)資料,內(nèi)容包括實驗設(shè)計相關(guān)素材資料、微課視頻等,基于這些材料,學(xué)生利用手機即可登陸學(xué)習(xí),隨時隨地非常方便,基于預(yù)習(xí)內(nèi)容和結(jié)合線下搜集的資料,學(xué)生基本可以擬定初步實驗方案,對于同一實驗項目,鼓勵學(xué)生選擇不同的實驗方案,并自行準(zhǔn)備和制備所需實驗裝置.這個過程中學(xué)生可能會遇到各種各樣的問題,課堂上教師將集中解決過程中遇到的問題,不必再重復(fù)基礎(chǔ)知識的講解,這樣可以將大大提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,實現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)性更強.除此以外,通過網(wǎng)絡(luò)平臺,教師和學(xué)生的溝通將延伸到課堂外,學(xué)生可將實驗方案、過程或結(jié)果上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺,接受所有學(xué)生和教師的在線點評,促進實驗方案更加完善,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教師的教學(xué)熱情.具體過程如圖1所示.6)針對我們多學(xué)科交叉創(chuàng)新型實驗課程,其考核機制也將改變傳統(tǒng)的重視實驗結(jié)果轉(zhuǎn)向重視實驗過程,改變傳統(tǒng)的以教師教為核心轉(zhuǎn)向以學(xué)生學(xué)為核心,逐漸引導(dǎo)學(xué)生更加重視實驗過程,并在過程中實現(xiàn)知識內(nèi)化、創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng),教師將根據(jù)圖1多學(xué)科交叉綜合物理實驗教學(xué)模式實驗過程中學(xué)生表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)能力、思考能力、研究能力和創(chuàng)新能力,綜合考慮后給以評價.下面,我們以我們所設(shè)計的一項實現(xiàn)了多學(xué)科交叉的綜合物理實驗項目《利用光學(xué)法測量微位移實驗》為例詳細(xì)介紹分析該課程綜合性.該實驗包含自制實驗用磁致伸縮樣品、自制產(chǎn)生磁場的線圈、自制直流穩(wěn)壓電源等內(nèi)容,涉及到了物理、材料和電氣自動化專業(yè)多學(xué)科交叉知識,涵蓋了單晶材料的制備及加工、光學(xué)基本原理、磁致伸縮原理、電磁場產(chǎn)生、軟磁材料特性和電流電控等基本原理,實驗內(nèi)容既實現(xiàn)了將多學(xué)科交叉融合,又可結(jié)合了當(dāng)前學(xué)科的科學(xué)前沿?zé)狳c(磁致伸縮材料),學(xué)生以小組形式開展實驗,實驗要求包括自制實驗所需裝置和材料,學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)特長分工合作完成實驗.協(xié)作完成實驗過程中,不僅僅將本專業(yè)領(lǐng)域所學(xué)專業(yè)理論知識運用到了實際中,而且通過和其他理工科專業(yè)學(xué)生共同討論,也學(xué)習(xí)到了本專業(yè)與其它專業(yè)的契合點,實驗過程中開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力,符合新工科人才的培養(yǎng)目標(biāo).另外,該實驗內(nèi)容還可以進一步拓展,例如微位移傳感器、汽車減震和微位移精準(zhǔn)控制等,通過類似這樣的一系列簡單又綜合多學(xué)科知識的綜合物理實驗,將對打破現(xiàn)有傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗不交叉、不融合的現(xiàn)狀具有重要作用,鍛煉了學(xué)生的理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,將對“新工科”人才的培養(yǎng)發(fā)揮重要作用.

4多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗改革的創(chuàng)新性

基于新工科背景下,我們提出的多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實驗課程改革,這是一個重點針對適應(yīng)新工科發(fā)展需要的實驗內(nèi)容方面的改革,具體創(chuàng)新性科體現(xiàn)在如下幾個方面:1)實驗內(nèi)容具有時代性和綜合性:打破了傳統(tǒng)孤立的力、熱、光、電、磁物理實驗體系,結(jié)合當(dāng)前科學(xué)前沿,設(shè)計綜合物理(包含力、熱、光、電、磁等)、材料、電子、信息、機械等多學(xué)科創(chuàng)新性物理實驗,將改變傳統(tǒng)物理實驗內(nèi)容不交叉、不綜合的現(xiàn)狀,是一項適應(yīng)新工科建設(shè)需要的革命性改革;2)教學(xué)主體具有最大程度的開放性:鼓勵不同專業(yè)學(xué)生相互合作,發(fā)揮各自專業(yè)專長,自行設(shè)計組裝實驗裝置,協(xié)作完成實驗,實驗過程要參與到教師的科研中,使學(xué)生逐步適應(yīng)獨立的科研工作;3)教學(xué)方法和手段的多樣性:結(jié)合微課和翻轉(zhuǎn)課堂等形式,線上、線下相結(jié)合,通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)“師—生”、“生—生”交互,使預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、提問、討論的時空得以延伸,提高教學(xué)效率;4)教學(xué)考核的靈活性:針對不同實驗內(nèi)容設(shè)置不同考核方法,打破以往只憑報告給分的評價方法.

5結(jié)束語

在大力發(fā)展“新工科”和建設(shè)“雙一流”大學(xué)的新形勢下,面臨競爭日益激烈的國際產(chǎn)業(yè)競爭力,高校加強培養(yǎng)多元化的創(chuàng)新型“新工科”人才刻不容緩,我們急需發(fā)展“新工科”和培養(yǎng)新工科人才,來支持國家新經(jīng)濟發(fā)展的需要.大學(xué)物理實驗體現(xiàn)了所有工科實驗的科學(xué)共性,在培養(yǎng)大學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力方面具有重要作用,培養(yǎng)適應(yīng)時展要求的“新工科”人才離不開大學(xué)物理實驗這一基礎(chǔ)課程。然而,僅依靠當(dāng)前傳統(tǒng)驗證性的教學(xué)內(nèi)容和模式很難實現(xiàn)課程的真正價值,也很難培養(yǎng)出符合時代要求的多元化新工科人才.因此,本文提出了新工科背景下多學(xué)科交叉的創(chuàng)新性物理實驗改革,其重點是首先改革傳統(tǒng)驗證性的實驗教學(xué)內(nèi)容,對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進行篩選和改造,結(jié)合當(dāng)前科學(xué)前沿,綜合考慮物理學(xué)實驗與其它工科專業(yè)知識的交叉點,設(shè)計開發(fā)多元化的新型綜合物理實驗;其次,教學(xué)模式上也要打破傳統(tǒng)的以教師為主的授課模式,讓學(xué)生自己動手解決實驗過程中從設(shè)計到測量等各種問題,結(jié)合現(xiàn)代信息化的教學(xué)手段提高教學(xué)效率,過程中不僅可培養(yǎng)學(xué)生的寬基礎(chǔ),更鍛煉了學(xué)生的理論聯(lián)系實際、跨學(xué)科交叉融合和敏銳的科學(xué)思維能力,將為培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型的“新工科”人才提供支撐.

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作者:王立英 秦珠 廖怡 戴海濤 米文博 單位:天津大學(xué)