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少數民族物理學人才培養模式的構建與實踐論文
少數民族物理學人才培養模式的構建與實踐
我校擔負著為新疆經濟建設與社會發展培養教師和高次專業人才的重要任務，具有涉及專業門類多、規模小、基礎相對薄弱的特點，在教育教學水平、師資隊伍結構和生源整體素質等方面與內地高校有一定的差距，亟待提高和改善。
一、存在的問題
長期以來，在新疆少數民族教育事業發展中，存在著數量增長較快與質量提高不顯著的矛盾。尤其高等學校擴招以來，這個矛盾更加突出。目前在全疆專業技術人員中，少數民族比例已上升到了50%以上，但是高考年招生分數線民漢始終存在150分左右的分差，尤其主要在數學、綜合理科成績方面的差距突出。據調查在全疆初、中、高三級專業技術人員中，少數民族分別占53.04%、43.31%、31.73%。比例依次遞減，既說明少數民族高級人才的短缺，也說明少數民族專業人才的發展潛力和后勁不足。
二、改革的目的與思路
（一）全面提高少數民族高等教學質量
面向新世紀的高等教育質量，以素質教育、創新能力培養為特征，因材施教、突出個性培養；針對人才培養與教學體系中的若干問題，圍繞涉及人才培養若干方面的根本性、基礎性工作，廣泛深入地開展教學改革的探索與實踐；扎扎實實地進行改革與建設，使人才培養質量躍上新臺階。
（二）堅持理論與實踐結合、以立項項目為重點，以點帶面
從課程體系和教學內容、教學方法及時間等各個教學環節對本科理科學生教育的整體培養方案進行改革和完善；著力加強重點課程、核心課程及基礎課程建設，大膽改革實踐教學，廣泛深入地開展創新教育；尋找適應本地實際情況、面向新世紀的人才培養體系和模式、辦學經驗及行之有效的措施，不斷尋求提高人才培養的新思路、新方法。
（三）扎實數理基礎、拓寬專業口徑、重視實踐環境、加強應用創新
加強“知識、素質、能力、創新”協調發展與全面提高的理科人才培養目標。培養六種能力：交流與表達的能力；思考與判斷的能力；主動獲取信息和知識的能力；不斷學習的能力；發現并提出、分析、解決問題的能力；實踐與創新的能力。樹立五種精神：科學和人文精神；緊跟時代，勇于創新的精神；知難而進，一往無前的精神；艱苦奮斗，求真務實的精神；淡泊名利，無私奉獻的精神。
在培養過程和方法上，奠重教育和人的智力成長規律，根據少數民族學生的特點，確定“低起點、分流培養、體現多層次、多模式”的培養方法。
三、少數民族物理學人才培養模式的構建與實踐
現代教育理念強調學生的全面發展，突出對學生獨立性、自主性、創新綜合性的培養，重視提高學生綜合素質和創新實踐能力，強調教與學的互動性。著眼培養和訓練學生的綜合素質，提高學生的獨立性、自主性、創新綜合性，重視提高學生綜合素質和創新實踐能力，分析和比較學科建設與人才培養工作中的不足和差距，分析自身的特點、優勢和能力，有所為，有所不為。
（一）修訂和完善人才培養方案、課程體系
科學地設置物理專業基礎課、專業課及選修課。在課程設置上做到科學合理、針對性強，加強實踐、突出應用。
（二）改革教學方法和教學手段，打造課程建設平臺
引導學生轉變觀念，變“要我學”為“我要學”，由“被動學”變“主動學”，也就是說把“被動學習”變成“自覺、自動學習”，養成誠信學習，在課堂教學這一主渠道中，堅持摒棄灌輸式教學，強調“以問題為綱”，啟發學生主動思考和創造性思維，積極探索和尋求啟發式、討論式、參與式等各種不同的教學方法；使學生真正成為教學的主體，從而培養學生分析問題和解決問題的能力，充分調動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛，進而提高學習能力、拓寬知識面；充分發揮校園網絡的資源優勢，采用信息技術為特征的現代化教學手段，使教學工作的效率進一步提高。為夯實基礎，對物理學專業的重點課程進行教材與內容、方法與手段、組織與考核辦法、“教”與“學”的質量評估監督、網絡教育資源開發、試題庫建設等全方位的完善、改革和建設。
（三）加強基礎設施建設，重視實踐教學，打造學生實踐能力培養平臺
實踐教學是物理學專業學生基本實踐能力訓練的重要環節，也成為培養學生創新意識和創新能力的重要途徑。實踐教學改革的基本思路：完善實踐教學環節、優化實驗課程體系；對實踐教學體系、管理體制的建設也要求系統化和規范化；對實踐內容和教學方法、考核方法的改革要求現代化、實用化和多樣化。
（四）建立健全了老師輔導制和本科生導師制以及教學質量監控體系
實驗班所有專業課程原則上都安排了講師以上職稱的骨干教師任課并進行碩士研究生或任課教師輔導制。學校將為在實驗班講授專業基礎課和專業課的任課教師配備一名助教，助教從全校碩士研究生中選拔。根據學校要求，主要專業課都安排了骨干教師上課并研究生或任課教師每周一次輔導（答疑）。力學、熱學、熱力學與統計物理等課由阿力甫·莎吾提副教授主講并輔導；電磁學由艾合買提·阿不力孜教授主講并輔導；光學課由王先明教授主講并輔導；原子物理學課由秦晨講師主講并輔導；理論力學、普通物理研究、量子力學二等課由馬曉棟教授主講并輔導；電動力學課由裴永祥教授主講并輔導；量子力學課由艾爾肯教授主講并輔導；高等數學課由穆哈拜提（副教授）、陳莉（副教授）、楊曉英（講師）、肖冰（講師）等教師主講并輔導。日常教學管理由學院承擔。實驗班實行全封閉管理，正常上課期間實行早自習和晚自習制度，實驗班自一年起開設基礎英語課程，連續開設三年。實驗班可根據學生實際情況利用星期六進行半天或一天補課，補課內容視具體情況由教務處會同學院協調決定。物理學人才培養模式的構建與實踐探索學習與研討面向新世紀的高等教育質量，以素質教育、創新能力培養為特征，因材施教、突出個性培養；針對人才培養與教學體系中的若干問題。
（五）建立良好的師生關系，以幫促學
幫助學生解決學習和生活上遇到的問題，確確實實地做到教書育人。少數民族06物理實驗班有26名學生，絕大多數學生家庭經濟情況有困難，父母已去世的有2名，父親已去世的學生有5名，獲西部開發基金的學生有2名，另外有南疆平困地區的學生。在大學學習期間，經常遇到學習和生活上困難時，受到任課教師和班主任的幫助。有時學生生活上有困難需要錢時，任課教師和班主任幫助了他們，有時還需要借給他們學費。
任課教師和班主任在學習上引導他們，生活上幫助他們，成為學生們的學習和生活上可依靠的人。另外，這些家庭經濟有困難的學生，在4年大學學習和生活過程中，受到了國家級助學金和學校各種生活補助，學習成績優秀學生獲得了國家級獎學金、國家級勵志獎學金和校級各種獎學金。有了國家的關懷，全部學生成績優良，即將畢業。
給少數民族實驗班學生上課以及做學生工作過程中，根據少數民族學生的特點，只上課，不管學生，不引導學生學習，得不到好的學習結果。實驗班實行全封閉管理，正常上課期間實行早自習和晚自習制度，物理實驗班進行誠信學習與自覺學習和誠信考試制度，做誠信人，在專業學習方面，實驗班指導教師要準確引導學生學習和制訂學習計劃以及幫助他們順利完成學業。
四、建立適合少數民族學生的教育教學模式
（一）加強基礎課程的學習，積極編寫少數民族學生物理基礎的輔導材料
少數民族學生的中學理科基礎較差，在大學階段教學中，采用適合于大學生的教學方法，并通過啟發式教學調動他們學習的積極性。具體作法：1.用漢語講課時，注意中學內容與大學內容的銜接，速度要慢，多舉例子并詳細講解；2.為了了解學生的學習情況，每門課都必須進行期中考試，題目以基礎內容為主，覆蓋面廣、題量多，這有利于啟發學生的學習積極性，如果出難題、怪題，基礎差的學生做不出來，調動不了他們學習的積極性，反而導致學生厭倦學習。3.少數民族學生基礎較差，為了讓學生掌握扎實的基礎知識，對物理入門課力學、熱學、電磁學等課程都編寫了課程補充練習題。即力學補充練習題與解答、熱學補充練習題與解答和電磁學補充練習題與解答等。練習題包含單項選擇題、多單項選擇題、判斷題、填空題等并附有標準答案，學生做這些習題集能鞏固扎實的基礎理論知識，為專業理論課的學習打好基礎。
（二）建立適合于少數民族學生的教學模式和方法
在培養過程和方法上，尊重教育與人的智力成長規律相結合，根據少數民族學生的特點，以“低起點、分流培養、體現多層次、多模式”的培養方法，突出因材施教，改進教學方法和教學手段，打造課程建設平臺，引導學生轉變學習觀念，變“要我學”為“我要學”，由“被動學”變“主動學”，也就說把“被動學習”變成“自覺、自主學習”，養成良好的學習習慣，在課堂教學這一主渠道中，堅持摒棄傳統的灌輸式教學，強調“以問題為綱”，以啟發式的指導思想，提高學生的思維能力和創造能力，積極采用講授法、實驗法、討論法等各種不同的教學方法，是教學方法多元化，從而培養學生分析問題和解決問題的能力，充分調動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛，努力提高學生的學習能力、拓寬知識面，充分發揮校園網絡的資源優勢，采用信息技術為特征的現代化教學手段，使教學工作的效率進一步提高。為夯實基礎，對物理學專業的重點課程進行教材與內容、方法與手段、組織與考核辦法、“教”與“學”的質量評估監督、網絡教育資源開發、試題庫建設等全方位的完善、改革和建設。
（三）加強少數民族學生的語言能力的培養
為了鞏固學生的漢語水平和提高他們的漢語閱讀、說和寫的能力，堅持對實驗班實行完全漢語授課，所有教學要求參照同專業的漢語班教學計劃進行教學，并根據實驗班具體情況適當修改。經過完全漢語授課和學生的努力，現在學生的HSK考試成績取得了可喜的成績。
見表1所示：
（四）注重少數民族學生的學習策略，尋找行之有效的學習方法
大學生的學習方法十分重要，而少數民族大學生的學習方法顯得尤為重要。我們從開學開始班主任和專業課教師就給學生強調學習方法的重要性，特別強調了大學階段的學習有其自身的特點，可以說主要以自學為主，不同于中學階段主要以教為主的學習。作為教師僅起引導和敲門磚的作用，即所謂“師博領進門，修行在自身”，大量的學習任務將由學生在課余時間自主完成，也正是學習方法將直接影響學生的學習成績，因此在學習過程中逐步探索，掌握一套行之有效的學習方法是非常必要的。
五、教育教學改革成果
（一）報考碩士研究生學生人數多，并且錄取率高
報考參加全國碩士研究生學生人數多，如2006-15實驗班中有21名學生報考全國碩士研究生考試。總成績達到國家分數線的10名（其中少數民族高層次骨干人才計劃3名，疆內7名）。復試后被錄取的8名，其中中國科學院高能物理所1名，華北電力大學1名，陜西師范大學1名，疆內5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達到30．77%，參加研究生考試學生的錄取率達到38．1%；2007-9實驗班中有27名學生報考全國碩士研究生考試。總成績達到國家分數線的10名（其中少數民族高層次骨干人才計劃2名，疆內8名）。復試后被錄取的7名，其中華中師范大學1名，南京理工大學1名，疆內5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達到24．24%，參加研究生考試學生的錄取率達到29．63%；2008-9實驗班中有36名學生報考全國碩士研究生考試。總成績達到國家分數線的10名（其中少數民族高層次骨干人才計劃6名，疆內4名）。復試后被錄取的9名，其中陜西師范大學1名，南京理工大學3名（其中破格1名），山東大學2名，疆內3名，全班研究生錄取率達到25%，參加研究生考試學生的錄取率達到25%；2009-10實驗班中有34名學生報考全國碩士研究生考試。總成績達到國家分數線的8名（其中少數民族高層次骨干人才計劃3名，疆內5名）。復試后被錄取的8名，其中南京理工大學3名，疆內5名（其中破格1名），全班研究生錄取率達到23．5%，參加研究生考試學生的錄取率達到23．5%。
（二）獲得教育教學成果
“少數民族物理實驗班的教學實踐研究”榮獲2010年度新疆師范大學優秀教學成果三等獎。“進一步深化少數民族物理實驗班的教學實踐及加強考研復習確保考研錄取率”項目榮獲2011年度新疆師范大學優秀教學成果三等獎。
總之，在課程改革的大背景下，探索和研究少數民族理工科本科教育教學改革，意義重大，在今后一個相當長的時期里，仍然必須重視少數民族高等教育的數量增加，同時要更加重視教育質量的提高，逐漸走出低質量相互影響的惡性循環，明確少數民族高等教育的發展定位問題。這是個長期性、系統性工作，有待于我們繼續的探索與實踐。
參考文獻：
［1］汪西原，王正英，張磬蘭.少數民族地區理工類人才培養模式探索與實踐［J］.高等理科教育，2006，（6）.
［2］陳國慶，孫炯.數理學人才培養基地辦學的探索與實踐［J］.高等理科教育，2001，（2）.
創建創新型人才能力培養模式及其完善
實施大類招生、大類培養，就是淡化專業界限，促進學科交叉，順應市場經濟對復合型人才的需要，從之前“專才”的培養模式轉變為“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的應用型人才培養模式。佳木斯大學的物理學專業為師范類專業，歷史較長，主要側重培養中學師資力量。這樣的傳統專業在大類招生背景下更有必要制定適合的物理學專業的創新型人才培養模式。
一、目前物理學人才培養模式的弊端
1. 重視理論知識，忽略人文素質訓練
文理分科，造成理科大學生的人文素質普遍偏低，在文學藝術修養、語言文字表達能力、文字書寫質量方面的能力都相對不夠，不能夠很好的表達自己。作為師范生，這種表達上的缺失會對其日后的教師生涯產生很大的障礙，影響與學生之間溝通的有效性。人文素質的不足還表現在缺乏對自己民族傳統文化的基本了解，文化底蘊不足以及缺乏人際交往的體驗和起碼的社會知識，人與人之間關系淡漠，不懂得奉獻與愛心。
2. 教育過程缺乏個性，學生專業興趣不高
現行的人才培養模式中缺乏讓學生發揮個性的空間，學生很難在教學中獲得興奮點，難以激發創新的欲望。大類招生模式的開啟，某種程度上有所緩解，但是教育缺乏個性現象還相當普遍。
3. 校內時間集中，學生缺乏社會經驗目前高等學校的開放度和社會化程度很低。即使有個別學校和學校、企業之間建立了一定的聯系，這種聯系也多半是簡單的。物理學專業培養的師范類學生只有短短的一個半月左右實習時間，接觸社會、真正融入社會的時間遠遠不夠，沒有與社會緊密接觸，自然就不了解社會對人才的需求，難以完善自身。
二、創建創新型人才能力培養模式
1. 人文素質與科學教育齊抓并進
人文素質體現一個人的道德境界與人格魅力，是成人的主要標志；科學教育提升一個人的專業素質，是成才的必經之路，二者相融相生，相輔相成。目前我們關注的主要是成才，即科學教育充足，很多人都忽視了學生的人文素質培養，特別理工科學生，人文教育嚴重缺失，所以增強學生的人文教育勢在必行。改變傳統的育人模式，突破人為的文理鴻溝，確立文化素質在人才培養中的基礎地位，是建立人文理工滲透的育人模式的方法。佳木斯大學理學院的院訓即為“明禮誠信、敏思篤學，文理相容，知行合一”，充分體現了人文教育在理科學生培養中的重要性。可以通過增設人文選修課、輔修人文專業和雙學位、開展社會實踐活動、挖掘自然社會中的人文精神， （物理學專業開設了人文物理等選修課程） 等途徑，培養學生的人文素質，形成物理學科和人文學科的協調發展。
2. 突出個性教育，創建彈性考核機制
教育的真諦就在于發現學生天賦，并加以培養，使其個性獲得充分而自由的發展。促進個性發展的人才培養模式，就是要尊重學生差異性，因材施教。因材施教首先要認真分析每個學生的實際情況，針對學生的特點和個性設計教學，使教學的深度、廣度、進度適合學生的知識水平和接受能力；注重啟發式和指導式教學，鼓勵學生標新立異，打破學生思維定勢，激發學生的創新意識；尊重學生興趣，增設輔修專業門類，充分利用網絡資源，增加學生學習的自主權、選擇權，使其能真正按照自己的愛好學習。改革考核方式，建立彈性的人才考核機制，盡可能地發現和發展學生多方面的潛能，解決學生發展中的需求，幫助他們樹立自信、認識自我、完善自我。彈性考核的標準要符合下列要求：評價內容要全面化，要兼顧學生的智力因素和非智力因素的情況；將不同階段的評價有機的結合起來；評價的標準多樣化，相互結合；積極鼓勵學生進行自我評價，且要將定性評價與定量評價結合起來。
3. 完善并優化課程體系
創新型人才培養計劃及與之相對應的課程體系是培養創新型人才的關鍵和前提。根據物理系生源特點及專業的辦學特色，將物理學專業的核心課程進行優化。
（1） 減少大型理論化課程，增加實踐課、選修課比例。為了體現學生的主體性、提高學生的創新能力，課程設置中不斷增加選修課的種類，增加實踐類課程的比例，實現小型化、彈性化，盡量減少大型理論化課程，多渠道增強實踐環節，使專業課程體系能服務和服從于培養學生創新性能力的需要。特別設置了與今后的創新有密切聯系的綜合實踐類課程及各類素質教育課程，如我們開設了機械制圖課程，以增強學生的工科基礎訓練；開設了鉗工實驗課程，學生可以親手制作實用的工具，鍛煉學生的動手能力；開設了需要手腦并用的電子線路實驗，并結合專業原有的師范特色，形成了“理工師”結合的培養模式，以適應社會對人才多方面的要求。
（2） 調整課程實驗課時安排。理論環節是實踐環節的基礎，同時實踐環節又能促進理論知識的學習與掌握。因此，物理學專業的實踐教學體系既要考慮到動手能力的培養，也要考慮對基礎知識學習的反饋作用。為使實踐教學體系能科學合理地培養學生掌握專業基本知識的能力，同時具有培養應用型人才為目標的特色，我們結合社會發展需求，根據我校實際，揚長避短，確立了實踐教學體系必須符合人才培養的定位。以夯實基礎為出發點，以如下幾個方面對物理學專業實踐教學環節進行優化與創新。一是調整實驗教學課時數，總的教學課時大約增加了 20%，理論教學課時數相應減少。二是增加了綜合性、設計性實驗的比重。在未優化之前，課程實驗中 90%以上是驗證性實驗，優化之后大量增加了綜合性、設計性實驗的比重，每門課程實驗的綜合性、設計性實驗的比重大約達到 30%。這些綜合性、設計性實驗的優化設置，不僅能培養學生的動手能力，還大大加強了學生對基本知識的系統掌握。
4.增加實習機會，創造交流環境
為了使學生早日了解社會，提前適應社會，增加學生實習機會、接觸社會的舉措是必不可少的。我們積極開展與相關中小學、企業的人才培養合作機會，建立以中小學、企業為依托的高校科技團隊，開創依托利用社會資源，解決實際需要的特色科技創新之路。針對物理學專業的“理工師”結合的培養模式，發揮堅實的理論基礎，充分利用附屬中小學的資源，學生作為班級的副班主任，負責學生習題課、自習課的工作，零距離接觸學生，解決教學上的實際問題，并在課余時間帶領學生進行小發明、小制作等科技創新活動，在實際活動中增強學生的創新能力；由于學生接受過基礎的工科訓練，可以承擔適當的工科實訓，將畢業設計與生產實際適當結合，真題真做，結合科研項目解決實際問題，讓學生的創新精神和實踐能力進一步得到加強。
科技創新活動是培養大學生創新能力的載體，結合專業特色，鼓勵、輔導學生參與大學生數學建模大賽、物理知識競賽、挑戰杯、電子設計競賽、機器人大賽等科技創新活動。這些活動涉及范圍廣泛，國內各類學院均有隊伍參賽，這就為大學生之間的學習、交流提供平臺，提供發揮創新精神、鍛煉獨立工作能力的機會。鼓勵學生參與此類競賽，能充分檢驗學生創新活動的水平和素質。同時，激發廣大大學生崇尚科學、追求真知、學術研究的興趣，培養大學生實事求是、刻苦鉆研、團隊合作的精神，提高大學生科研創新技能、創造性思維、創新積極性，形成良好的學術氛圍。
大類招生帶來人才培養要求的變化，促使人才培養模式也要相應的發生變化，注重人文素質、突出學生個性發展、提高學生動手實踐和創新能力已逐步滲透到教學工作的方方面面，并取得初步成效。我們將繼續努力，進一步完善物理學創新型人才能力培養模式，為社會培養出更多具有創新意識和實踐能力的創新型人才。
參考文獻：
［1］ 海霞，周增慧. 大類招生條件下本科專業分層培養教育體系研究［J］. 現代教育管理，2011（2）.
［2］ 張宏亮，張華，何波. 地方性普通高校實施大類招生的條件和可行性［J］. 綿陽師范學院學報，2011（6）.
［3］ 李寶萍. 應用型本科院校高等數學教學的改革與實踐［J］. 價值工程，2012，31（16）.
［4］ 方曉峰，李應岐，曾靜. 從高等數學教學談學生創新能力的培養［J］. 大學數學，2010，26（1）.
物理實驗教學中分光計調平方法和使用方法
分光計是一種常用的分光和精密測角的儀器，在利用光的反射、折射、衍射、干涉和偏振等原理進行的各項實驗中用做各種角度測量。例如：利用光的反射原理測量棱鏡的頂角，光的折射原理測量棱鏡的最小偏向角，從而計算棱鏡玻璃的折射率和色散率；和光柵配合，做光的衍射實驗，測量光波波長；和偏振片、波片配合，做光的偏振實驗等［１－２］。它是大學物理實驗中光學部分一個重要、基本的測量儀器。使學生掌握基本的分光計調平方法和它的使用方法是分光計實驗教學中的重點和難點。
在分光計實驗教學中，我們經常發現即使是在學生充分預習的基礎上，學生在實際操作中對分光計進行調平也具有很大的難度，耗時很長；并且，在用分光計測三棱鏡折射率實驗中，在測量最小偏向角時，學生很難找到折射光線。針對這些問題，我們進行了分析和研究，在多次實驗和教學過程中總結出了一套行之有效的解決方法。在此，我們以浙江光學 儀 器 廠 生 產 的ＪＪＹ－１型 分 光 計 為 例 進 行介紹。
１分光計的調平過程
眾所周知，分光計的調平主要是調節分光計的三個平面的水平［２］。通常情況下，我們將調節步驟分為以下幾個步驟：
１．１調節載物臺平面和望遠鏡光軸水平
粗調：
首先對載物臺進行粗調，主要是對支撐載物臺平面的三根螺絲進行調節［３］。為了能更方便地對三根螺絲的整體高度進行觀察和對比，我們所采用的方法是：一邊用手轉動載物臺，一邊觀察三根螺絲支撐平面的長度是否等長，根據實際情況進行調節。
這樣我們可以很快將三根螺絲支撐平面的長度調到大致等長。
然后將望遠鏡轉到適合觀察的角度，觀察望遠鏡和載物臺平面是否平行，并根據實際情況對望遠鏡俯仰程度進行調節，使望遠鏡和載物臺平面大致平行。
旋轉望遠鏡目鏡手輪，使視場清晰，以看清視場內的兩橫一豎測量黑線為準。
在對望遠鏡目鏡調焦時，并不是將望遠鏡對準遠處的物體來調焦［２］，因為在望遠鏡里觀察遠處物體時有時看不清楚，而且在實驗室里很難找到相對較遠的物體。我們的做法是將進行細調時用的平面鏡直接貼在望遠鏡的另一端上［４］，平面鏡此時是嚴格與望遠鏡光軸垂直的。根據垂直入射光線反射時的光路可知，此時反射回的十字叉絲像的水平線一定與調節用叉絲重合［２］。再對望遠鏡目鏡進行伸縮調節，當目鏡處在某個位置上時，我們會觀察到反射回來的清晰的綠色十字叉絲像。這樣的做法一可以對目鏡進行大致調焦；二可以讓學生很容易地觀察到反射回的十字叉絲像，提前對它有所認識［５］，并很容易理解此時的光路是怎樣的；三能夠理解接下來的細調是根據什么原理進行的。
細調：
我們仍然使用逐次逼近各調一半的方法對載物臺和望遠鏡進行細調［６］。依據粗、細調相結合、細調中不時進行粗調的方法，要求學生必須在平面鏡的兩個反射面上均能看到叉絲，并再次對望遠鏡目鏡進行嚴格調焦至叉絲像與測量叉絲間無視差后，再進行細調。在進行細調時，嚴格按照逐次逼近各調一半的方法進行，不可一味盲目的調節一個螺絲。
當某個反射面上的叉絲在視場中看不見時，立即停止細調，重新粗調載物臺水平和望遠鏡的俯仰程度。
這樣粗、細調結合起來后，可使學生極少犯極端的調節某個螺絲或某個面而不顧及 整 體 水 平 程 度 的錯誤。
１．２望遠鏡光軸與準直管光軸水平
在這個步驟中，由于望遠鏡光軸已經和載物臺平面相互平行，不能再調節望遠鏡的俯仰來破壞這種相互水平，所以要求學生只可對望遠鏡進行左右位置調節，而不做其他調節。因此只能對準直管進行調節。
在對準直管的結構進行講解時，由于準直管和望遠鏡的結構有很多相似之處，可將望遠鏡和準直管并在一起，將兩者進行對比，分析它們的異同，使學生更容易理解這兩種部件，也使接下來的準直管調節變得更容易。
在整個調節過程中，會多次要求學生調節反射回的十字叉絲像與測量叉絲間無視差［２］，但很多學生在學完分光計之后都對這個概念沒有實際印象。
在準直管的調節部分，我們特地在這里插入這個學習環節，使學生在調焦完成和故意破壞一點的兩種情況下，前后水平移動眼睛，來觀察像和測量叉絲之間的距離是否有變化，進行對比觀察，從而理解無視差的概念。
由于分光計的調節方法步驟繁多，在講解完后，學生還是無法記住并按順序完成每個調節步驟，所以可采用講解一段就讓學生操作一段的方法進行。
教學中還可使用分光計示教儀進行示范［５］，它能將教師分光計的望遠鏡視場中的圖像在屏幕上清晰地顯示給學生觀看，使學生對整個過程都能事先有個清晰的認識，而不再盲目地進行調節。
２測三棱鏡玻璃折射率時快速觀察到折射光線的方法
在利用分光計測量三棱鏡玻璃折射率時，我們需要找到鈉光經過三棱鏡兩次折射后的光線，學生在載物臺上放置三棱鏡時，如果不事先分析折射時的光路，就很可能在放置時讓入射角偏小（如圖１），使得第一次折射后的光線進入了三棱鏡的毛面而無法觀察到出射光線。
所以在放置三棱鏡時，一定要強調入射光線的入射角盡可能大一些，這樣才能保證能從望遠鏡中觀察到兩次折射后的折射光線［１］。由圖１可看出，在相同入射角的情況下，入射部位靠近頂角時較靠近底部時更易觀察到折射光線。
在觀察到折射光線后，我們再緩慢移動載物臺、望遠鏡跟蹤觀察，從而確定最小偏向角的位置［１］。
３讀數問題
在分光計的讀數過程中，學生經常有兩個地方容易犯錯。一是在０．５度刻度線上容易將它們讀成整刻度線，對此我們只有在實驗中反復強調這一易錯的地方，并檢查學生的實驗數據以判斷他們是否犯了這種錯誤。二是在望遠鏡過零刻度線時的讀數問題，對此，我們要求學生在前后兩次的讀數中要做到數據是增還是減心中有數，當第一次讀數偏大（假設為３５０°）而且第二次讀數增加時，我們認為讀數是一直增加的，當第二次讀數時顯示為１０°時，我們將讀數仍然記為３７０°（１０°＋３６０＝３７０°），認為讀數是從３５０°、３６０°一直增加到３７０°的（如圖２）。反之，當第一次讀數偏小，而讀數又一直減小時，我們將第一次的較小的數據加３６０°，然后再與第二次的較大的數據進行計算。通過這樣講解和在分光計上進行讀數演示后，學生對分光計的測角原理和讀數規則都能很好的掌握了。
４結束語
在分光計的調平過程、三棱鏡玻璃折射率的測量和分光計的讀數過程中，我們采用了從實際教學經驗中總結的方法和心得，使教學效果得到了很大的提高。
［參考文獻］
［１］ 章韋芳，李大創，訾振發．大學物理實驗［Ｍ］．北京：人民郵電出版社，２０１３：１２７－１３４．
［２］ 楊述武，趙立竹，沈國土．普通物理實驗（光學部分）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００７：８－１３，３３－３４．
［３］ 張銳波，潘克宇，劉建平．分光計調整難點原理圖析［Ｊ］．山西師范大學學報：（自然科學版），２００５，１９（１）：６１－６３．
［４］ 王穎．分光計實驗教學方法研究［Ｊ］．實驗室科學，２００８（１）：１３６－１３７．
［５］ 廖艷林，趙艷，趙青生等．一直快速調節分光計的方法［Ｊ］．大學物理實驗，２０１１０，２３（１）：２８－２９，４０．
［６］ 趙青生．大學物理實驗［Ｍ］．合肥：安徽大學出版社，２００４．２１１－２１7.
構建高校物理實驗室現代化管理體系
物理是大部分自然科學學科專業都必須要學習的基礎性學科.隨著我國改革開放與國家科技發展速度的不斷加快，對人才知識水平與科研水平的要求也逐漸提高，因此物理教學作為以鍛煉科學認知能力的基本學科，在這個過程中也越來越受到重視.物理實驗課程是物理課程的重要組成部分，它旨在培養學生的動手能力與學習自主性，從而使學生的理論物理知識得以鞏固、科研能力得以增強.就高校而言，物理實驗室是承載學生物理實驗課程的重要硬件設施.
物理實驗室管理的好壞直接影響高校物理實驗教學的實施以及其科研能力的提高.良好的高校物理實驗室管理體系能夠為師生提供一個安全、舒適與學習氛圍良好的物理實驗學習環境.因此，本文就如何對高校物理實驗室的管理進行優化，構建高校物理實驗室現代化管理體系進行探討.
1高校物理實驗的要求與特點
高校團隊是我國科研事業得以順利發展的中堅力量，因此對我國高校物理實驗教學與物理實驗室的管理、構建應該提出更高的要求，以促進科研事業的合理實施.
1.1高校物理實驗教學的要求
高校物理實驗教學的目的旨在培養具有實干性與創新性的綜合性人才.一個學校物理實驗教學與實驗室的構建水平，直接反應出這所學校在物理方面的科研與實踐水平.因此，構建現代化的高校物理實驗室管理體系，有助于加強實驗室構建的制度化、科學化、合理性并提高高校物理實驗教師團隊的整體素質.
就目前的高校物理實驗教學過程而言，大多還停留在較為簡單的驗證性實驗方面，而與教育部門要求的探索性、創新性實驗課堂的要求不符.因此，有必要對高校物理實驗教學與實驗室管理體系進行改革，對物理實驗課程內容進行完善.
1.2高校物理實驗室管理的特點
高校物理實驗室必須能夠滿足學校多方面的使用需求，它具有如下幾方面的特點：
（1）綜合管理的復雜性.高校物理實驗室管理涉及物理實驗課程內容的確定、實驗材料的準備、實驗儀器的采購及維修、物理實驗工作的安全性等一系列管理問題，其本身具有一定的復雜性.特別是在物理實驗課程內容的選擇以及物理實驗儀器的購置上，這直接影響一個學校物理實驗研究的走向和學生學習的內容.
（2）教學與科研相結合.高校物理實驗室具有教學功能與科研功能的雙向功能性.在一方面，高校物理實驗室應滿足學習各相關專業的物理實驗教學功能，做好物理實驗教學材料準備與儀器準備等工作，以保證物理實驗教學行為的順利實施；另一方面，高校物理實驗室還應充分滿足高校物理科學研究的使用要求.在很多時候，實驗室管理機構必須處理好實驗教學工作與科研工作之間的協調問題，以保證兩方面工作的順利進行.
（3）安全性與開放性的結合.開放性高校物理實驗室是目前物理實驗室的整體發展趨勢.然而在開放性實驗室實施過程中，學生與科研人員的安全問題是實驗室管理人員必須要注意的問題.因此，除充分保證高校物理實驗室的開放性意外，還應隨時監督，并督促學生在實驗前對實驗操作進行充分的預習，從而使實驗實施者的人生安全得到保障，并能有效提升儀器的使用壽命.
2目前高校物理實驗室管理存在的問題
高校物理實驗室內實驗儀器種類一般較多，各種儀器的使用方式與養護方式各不相同.由于高校物理實驗室管理者經驗缺乏或理念較為落后，時常會出現多方面的問題.
2.1實驗儀器購置的盲目性
大部分高校物理實驗室在購置物理實驗儀器時，都具有一定的盲目性.這很大程度上是由于實驗室管理者對物理實驗教學課程或研究方向的不了解所致.許多儀器自從購置回實驗室起，就幾乎沒有使用過，僅僅成為一種面子工程式的擺設，以表示該實驗室設備的齊全性.這種實驗儀器購置方式與高校物理實驗室建設的目的嚴重不符，由于實驗室構建經費的浪費，許多在數量上需要得到補充的實驗儀器沒有得到及時的購置，致使在實驗教學過程中，多個學生共用一個儀器.很多時候由于課程時間設置，部分學生在還沒有動手進行實驗操作的情況下便已經下課.這也阻礙了學生動手能力與實踐能力的發展.另外，由于實驗室管理者在購置儀器時對實驗儀器質量檢測力度的不足，許多購置回來的儀器在質量上并不過關，儀器損壞現象也極為嚴重.
2.2對損壞的儀器修理不及時
通過調查不難發現，許多高校物理實驗室內儀器損壞現象較為嚴重.許多儀器因為損壞長期無法得到維修，時間一長，便逐漸遭到了淘汰.本文對陜西某高校的碩士研究生進行了調查，結果顯示，科學研究實驗用時較長，在很多時候不是因為實驗本身耗時太多，而是因為學校實驗儀器損壞較為嚴重，經常在使用過程中出現損壞，并在損壞后修理時間較長，致使實驗進度遭到了延誤.除此之外，對損壞儀器修理的不及時，還會在一定程度上影響實驗教學的實施，部分物理實驗教學課程因為學校實驗儀器的損壞，被授課教師直接跳過，這也不利于高校物理實驗教學的合理、健康發展.
2.3監督性差，對參與實驗的學生要求較低
據調查，雖然在進行物理實驗教學工作以前，教師會要求學生在課外對將要進行的物理實驗進行預習，但在實驗實施過程中，還是會出現許多學生胡亂操作儀器、實驗順序顛倒等錯誤的出現.一方面，這是由于學生對自己要求不嚴格，在實施物理實驗前沒有對實驗手冊進行研讀，缺乏完善的預習工作所致；另一方面，這是由于教師對學生的監督力度較差，教學作風較為懶散所致.這也在一定程度上加速了高校物理實驗室儀器的損壞速度，浪費了許多物理實驗室管理經費，同時造成了物理實驗教學工作開展效果的不理想.
2.4實驗室開放性嚴重不足
雖然在幾年前開放性的高校物理實驗室理念就被提出，高校相關管理部門也以開放的態度對開放性實驗室進行了構建，然而其效果并不理想.如前文所述，由于學生預習認真程度的不足，許多學生在根本沒有掌握正確的實驗方法的前提下，就進行物理實驗，致使實驗儀器損壞嚴重.正是因為如此，高校物理實驗室的管理者對于向學生完全開放實驗室也心有余悸.實際上，這在很大程度上是由于物理實驗課程教師、物理實驗室管理者以及學生三者之間觀念不協調所致.開放性實驗室并不開放的現象是目前高校物理實驗室面臨的重要問題.
3現代化實驗室管理體系的構建
為改變目前我國高校物理實驗室管理的現狀，相關部門應從實驗設備的配備、相關人員的協調、開放實驗室的落實等多方面做出改變，構建新型的現代化實驗室管理體系.
3.1實驗儀器的合理配備與購置
現代化實驗室管理體系中，實驗室管理人員應對實驗室設備的配備狀況進行改良.首先，實驗室管理人員應對本校物理實驗課程的大體內容有一個較為細致的了解，并根據課程學生數量進行相應實驗儀器的購置；其次，科研人員應與實驗室管理人員進行溝通，表達自己的實驗需求，實驗室管理人員在充分統計學習科研人員需求的前提下，再進行實驗設備的購置；最后，實驗室管理人員在進行實驗設備購置時，應對實驗設備質量進行嚴格把關，充分保證購置的實驗儀器的質量以及其售后服務.
3.2加強儀器設備的備案
實驗儀器是高校物理實驗教學與科研工作得以進行的基本工具.由于高校相關部門分配給物理實驗室的實驗儀器購置經費有限，因此，對于實驗儀器的管理與備案工作應該做到細致、完美，從而保證實驗儀器使用年限的增加以及儀器損壞責任的追究.在設備備案過程中，應對儀器設備的型號、購置時間、保修單、發票等與儀器相關的單據與資料進行整理，并嚴格記錄儀器使用者的相關信息.另外，實驗室管理人員應對相關的儀器進行適時的保養，對容易松動或損壞的部分進行適時的查看，以保證實驗儀器的使用時間更長，并為實驗實施者的人身安全提供充分的保障.
3.3學生、教師與管理人員的相互協調
學生、教師、管理人員三者溝通的不及時性，致使了高校物理實驗室儀器購置與教學、科研的偏差，教師要求與學生實際行動的偏差等問題.因此，在現代化物理實驗室管理體系構建過程中，應對三方的需求與供給關系進行及時的協商與協調，以保證物理實驗室管理者能夠按照學生與科研團隊的需求進行實驗設備的購置，同時學生與科研團隊也能夠按照物理實驗室管理人員的要求進行相關的實驗準備與規范實驗操作.
4結語
高校物理實驗室的高效管理對于實驗儀器的合理配置、實驗實施者操作的規范化以及提升高校科研水平等都具有重要的作用.為規范我國高校物理實驗室管理體系，確保我國高校物理實驗室能夠充分發揮其在教學與科研方面的功效，論文從高校物理實驗教學、研究的要求與特點出發，分析了目前我國高校物理實驗室構建過程中存在的較為普遍的問題，并對如何對我國高校物理實驗室進行現代化管理體系構建提出了建議.成果有利于推動我國高校物理實驗教學與科研工作的進一步發展.
參考文獻：
〔1〕盛新福.高校物理實驗室管理和建設探索[J].湖南科技學院學報,2009（04）.
〔2〕倪文忠.高校物理實驗室管理探索[J].高校實驗室工作研究,2004（01）.
〔3〕李曦雯.高校物理實驗室的安全管理工作研究[J].實驗室科學,2013（04）.
〔4〕劉建萍.問題與對策：高校物理實驗室建設與管理[J].牡丹江師范學院學報,2010(04).
互動式大學物理試題庫建設要點
1、研究背景
大學物理是理工科大學生的一門十分重要的基礎課程，它不但可以培養學生分析問題、解決問題的能力，還有助于培養學生探索精神和創新意識，幫助學生養成科學的世界觀．因此，大學物理教學質量成為大學素質教育的重要組成部分，同時還直接影響學生相關專業課的學習．近年來，隨著高校不斷擴招，學生在物理基礎方面的差異不斷增大．針對這一情況，很多高校逐漸改變大學物理課程的單一教學模式，采用選修與必修相結合、根據專業特點設置不同學時等分層次教學方法．同時，由于學生學習能力和教師教學水平參差不齊，教師教學風格各異，兼之高校重科研輕視教學等各種因素的影響，大學物理教學質量的監控與客觀評價成了一個難題．迫于學生就業壓力，教師給全班學生加分的現象屢見不鮮．不少教師對學生的學習態度不滿，教學情緒受到科研等各方壓力而低落，優秀學生對老師也開始懷疑，落后學生則盲目樂觀，用人單位不甚滿意的現象頻發．“教考合一”的測評方式已經不能體現真正的教學水平．為此各類資格水平考試和升學考試中普遍采用的“教考分離”成了大學物理的教學改革的方向之一．教考分離不僅能保證考試公平公正，客觀評價學生的大學物理水平和能力，為學生后繼課程學習和專業選擇提供依據．還能提高學生上課的出勤率，提高教學知識點的覆蓋率．但是每學期組織專家進行教考分離命題是一項較大的投入．上世紀90年代以來，隨著計算機輔助教學(CAI)的發展，人們開始尋求利用計算機制作試題庫，并設計了很多種生成試卷的軟件．目前很多教材都配套了自己的電子題庫．隨著網絡技術的提升，云數據庫等先進技術的出現，如何利用好已有題庫，提高大學物理教學質量成為大家關注的問題．尤其在大學物理實施分層次教學以后，使綜合題庫適應不同層次教考分離試題命題也是需要解決的問題．本文將在總結傳統題庫的不足的基礎上，針對大學物理多層次教學現狀，充分運用高校網絡信息系統，設計一種互動式大學物理教考分離題庫．
2、現有試題庫有待改進的方面
傳統的大學物理教考分離題庫的不足主要表現在下面幾個方面:
2．1大部分教考分離題庫的設計目的是教學質量評價，試卷的產生只有非任課教師與教務人員一起操作，學生只是被動接受測試．學生學習過程中并不能利用到數據庫資源．隨著教務系統網絡和云數據庫技術的發展，學生在學習過程中充分利用試題庫，對物理知識點的掌握情況進行自我測試和評價已經成為可能．
2．2部分學校的大學物理試題庫由少數教師在教務處等教學質量監督機構的要求下建立起來．廣大一線教學的教師，尤其是年青教師，并未有效參與其中．因此，教師、學生和考評者之間關系分立．這不利于教師依據考試結果進行教改工作，反而容易催生大學物理也是應試教育的觀念，導致教學過程中學生的物理素養和應用能力被忽視．
2．3隨著大學生物理基礎和學習要求的層次化，大學物理分層次教學已經成為一種新的趨勢．到目前為止，分層教學的理念還未能融合到大學物理教考分離數據庫中，不能為不同基礎和專業的學生產生分級試題．
2．4傳統試題庫的功能比較單一．在充分解決上述前兩個不足的同時，互動式試題庫本身不僅可以在大學物理教育質量評價中發揮作用，還能成為教學研究和教學改革的綜合性工具．
3、互動式大學物理試題庫建設要點
3．1知識點詞條數據庫建設．分層次教學大綱是各專業學生大學物理教學和教考分離題庫建設的綱領．建設互動題庫首先要對教學大綱中的知識點進行整理歸類，建立知識點詞條數據庫．例如，南京信息工程大學按照各專業對物理學要求程度的不同，將大學物理教學大綱分為三個層次:
A氣象類，128課時;B電子信息類，92課時;C環境類，64課時．雖然各類學生學習的章節內容均涉及力、熱、光、電、近代物理等部分，但對具體知識點有不同的要求．分為了解(X)、理解(Y)和運用(Z)．例如:在剛體轉動部分，轉動慣量的概念是三個層次學生都要掌握的．轉動慣量詞條的教學目標屬性就是:ZZZ．對運用三維積分計算剛體轉動慣量的知識點，只對氣象和電子類學生要求會應用，其詞條教學目標屬性就是ZZY．另外每個知識點還有章節屬性，考試比值，本學年學生訓練錯誤率、歷年錯誤率平均值等教學效果屬性．
3．2試題詞條數據庫建設．在健全大綱信息庫的基礎上，對題庫中的每道試題，也要建立相應的信息數據表．具體題目的屬性包括:題型，即單項選擇題、填空題和計算題;題目包含的知識點，知識點難度和綜合程度．根據分層次教學的要求，具體試題還包含專業特色屬性．例如:關于流體動量和能量變化的計算題，其屬性為:計算題－［動量定理+能量守恒］－綜合題－氣象類特色題．在具體的數據庫中屬性用:C－DLDL+NLSH－ZH－QX表示．為滿足數據庫的動態分配和在線習題產生的多樣性，每個知識點對應同一題型的題目不低于20道．
3．3教務系統與題庫的互動融合．為實現題庫在教學過程中的互動學習功能，必須將現有的教務系統和題庫相貫通．學生在教務系統登錄后，可以選擇進入大學物理練習數據庫．首先根據章節和知識點選擇隨機生成在線測試題．題目會自動保持到個人賬號內．在學生提交測試解答后，成績和試題答案會顯示在學生當前測試頁面，并保存在歷史記錄中．這樣學生的互動性學習過程及效果信息就產生了．學生練習完還可將錯題作為下次練習的優先選項．這些信息會共享到任課老師教學管理賬號中．教師通過登錄系統，可以瀏覽學生完成學業的情況，了解講課的真實效果．在線練習記錄也是學生學習態度和平時成績得分的依據．
3．4題庫互動式更新機制．題庫的互動式動態更新是新型大學物理試題庫必須具備的另一個功能．題庫作為大學物理教學的重要組成部分，必須不斷更新發展，適應各相關專業的最新要求．在內容上，試題要求每年有10%的更新率．在更新方式和手段上，應當充分調動學生和任課老師的積極性，根據實際使用情況進行理性調整．在新系統中，學生可將學習過程中遇到的，需要物理知識解決的各類問題提交給系統，由老師改編成具有專業特色的物理試題．老師可根據學生練習的反饋情況，將知識點進行優化組合，設計出各類新題目．這些新的題目，在學期末經過大學物理教研室討論后，擇優更新到數據庫中．為激發大家的參與熱情，參與題庫互動更新的學生可以獲得平時分數獎勵，老師則能獲得相應工作量補償．對于使用情況不理想的過時、重復的題目，則會被及時淘汰出數據庫，或者降低其使用等級．
3．5題庫建設涉及的具體技術．在實現互動式大學物理教考分離題庫過程中運用到的具體技術問題，如數據庫語言的選擇，用戶終端界面設計，在線習題公式網頁顯示語言設計，考題的審核和考試組織方式，不同操作系統或者智能終端的設計，云數據技術的運用等，將由專文給出．
4、小結
本文提出建立一種適應當前高校大學物理教學和考核要求的智能化題庫系統．理論上可以將高校現有教務系統和大學物理動態試題數據庫聯合起來，通過優化數據庫共享方式，設計師生參與和教務管理終端，建設一個互動性大學物理教學數據庫．其不僅給學生提供自學和同儕教育的平臺，也能為高校教務人員和教師對教學、考試過程進行科學管理提供幫助．在具體的實踐過程中，我們還將對系統理念和技術進一步優化，最大程度挖掘系統的教學和教研潛力，有效增進大學物理教與學的整體活力，提高大學物理教學水平與效果．
參考文獻：
［1］李金光．大學物理分層次教學模式淺探［J］．技術物理教學，2012(3)．
［2］白璐，吳振森．多層面分層次大學物理教學改革［J］．物理與工程，2010(6)．
［3］喬晶，胡兵．高校實施教考分離的思考［J］．中國電力教育，2011(3)．
［4］魏坤霞，魏偉，胡靜．教考分離在專業基礎課教學中的實踐與思考［J］．中國科教創新，2009(20)．
［5］侯勇．高校教考分離系統的設計［J］．電腦開發與應用，2012(9)．
［6］楊穎，李曉麗，韓瑩，等．基于知識點查詢的數據結構教考分離系統［J］．信息安全與技術，2012(6)．
［7］高杰欣．解構與建構:高校教務系統管理［J］．現代教育技術，2010(8)．
基于大學物理學課程的跨學科教學理論和方法
20世紀20年代“跨學科 ”(Interdisciplinary)一詞在美國出現,經過一段時間的關注并于20世紀80年代作為研究通識教育(general education)而引入的新的綜合方法得到全面的研究和發展.
我國是從20世紀80年代興起“跨學科”研究,研究時間不長,成果有限.跨學科被界定為 “打破學科壁壘,將不同學科的理論或方法有機地融為一體[1].”目前,跨學科研究已經成為當前世界各國科學與教育發展的一個重要趨勢.
由于我國大學起步較晚,大學跨學科研究仍存在著較多的問題:缺乏宏觀上跨學科的有效管理體制、運行機制以及有效的跨學科研究平臺;教師的跨學科意識不強,對跨學科片面理解為知識交叉等[2].
中國的教育系統龐大,如希望自上而下地在具有了一定的“跨學科”體制、制度、平臺后再開展對應的“跨學科”嘗試,還需要漫長的過程.
鑒于此,我們課程團隊著眼于實際的教學課程,在重點研究了 “跨學科”的內涵基礎上,脫離單純的“跨”學科知識,創新性提出了基于大學物理學課程的跨學科教學理論和方法,并運用于實踐,希望能推進“跨學科”教學的發展.
1、“跨學科”的內涵
1.1從“學科”到“跨學科”
人類采用科學分析與科學綜合的方法使其能逐步去了解既統一又多樣性的世界.
“學科”就是人類在認識世界的過程中采用科學分析的方法將世界分解成的亞體系,隨著局部亞體系的深入,科學綜合將已有的局部知識整合成更加完整的認識整體,而“跨學科”就是科學綜合的嘗試.
科學史證明,科學的分化與整合并不互相排斥,而是相互交織、互為補充、彼此轉化的.分化是為了更深更廣的整合,而更深更廣的整合又使新的分化成為可能[3]
.
“跨學科”首先是一種科學綜合.
1.2“跨學科”不是簡單的交叉
“跨學科”被大多數研究者界定為打破“學科”壁壘,將不同學科的理論或方法有機地融為一體.
“跨學科”通過兩門或者兩門以上學科間的相互交叉融合來實現兩學科、多學科、群學科、交叉學科等的交叉和融合.而在“跨”的這個科學綜合行為中,尤其要注重學科特點的融合.“學科”根本上是一種特有的體系,它包含了學科知識、學科價值、學科方法論、學科語言、學科學術風格以及學科認同等基本要素.
所以,跨學科不能僅僅理解成學科知識的融合,還包含了學科所具有的特點的交叉和融合.在美國高等教育領域,跨學科被通俗地表述為“回答一個問題、解決一個問題或者選擇一個話題的過程 …… ”.
用一個問題,一個話題,一個主題的的解決來實現“跨學科”的目的,貼近自然現實,跨越知識界限,實現全方面的融合.這樣的融合反饋到具體的形式上可以是大的文理融合,可以是交叉學科研究中的學科融合,也可以是關聯課程間的課程融合,乃至課程中知識、方法、語言等的融合.
筆者認為這是“跨學科”的本質[4].
2、大學物理學開展“跨學科”教學勢在必行
2.1物理學是自然科學的重要基礎學科
在科學發展的“分合運動”中,物理學作為自然科學的基礎學科,一方面隨著新現象的發現、新概念的產生及其向縱深方向的不斷發展,在內部形成了眾多的分支學科;另一方面,物理學的橫向拓展使之滲透到自然科學領域,形成了眾多的跨學科研究和交叉學科,如生物物理學、物理化學、量子化學、量子生物學、地球物理學等.
所以,物理學本身就是一個較開放的綜合學科,適合開展與其他平行學科和后續學科的跨學科融合.
2.2傳統大學物理學教學壁壘森嚴阻礙了課程目標的實現
教育部把大學物理課程定位為高等學校理工科各專業學生一門重要的公共必修基礎課程.毋庸置疑,通過大學物理課程的學習,培養學生獲取知識的能力、科學觀察和思維的能力、分析問題和解決問題的能力以及求實創新等能力[5].
但是,傳統的物理學學科壁壘森嚴,教學模式地位依然牢固,課程教學嚴重缺乏跨學科的溝通和聯系,使得課程越來越遠離時代.
教師苦教,學生厭學,加之課程改革學時一再縮減,教學成了以完成教學內容的體力活,嚴重背離了課程教學目標.
因此,從教學的根本出發,一方面有的放矢地革新教學內容,突破傳統;另一方面在大學物理的教學中進行跨學科教學,與專業,與時代契合,才能提高教學質量,真正實現教學目標.
3 、大學物理課程教學中滲透“跨學科”教學理念
基于“跨學科”理論的分析,而不僅僅是片面的“跨”學科知識,針對大學物理課程教學中的不足,筆者從大學物理學本身的課程體系出發,結合我校院系特點作了以下相關方面的課程跨學科教學思考和實踐.
3.1課程設置體現“跨學科”———分層、分類教學結合、必修選修相輔相成大學物理學是整個理工科的公共基礎課,不同的專業由于其自身特點和研究對象的差異,一方面縱向以物理學知識為軸線,另一方面橫向向專業切合的交叉學科輻射,以加強學科間的滲透、交融及綜合[6].
我們在充分考察各專業方向的前提下,把后續專業課作為跨學科教學的主要依據,建立了公共大學物理課程4個層次、5個類別的教學體系,即112學時、96學時、80學時和40學時4個層次;光電類專業、材料類專業、生物類專業、機械類專業、化工類專業為5個類別.
一方面,突出專業特色,打破傳統架構,學科融合突出應用,譬如光電類側重于力學、電磁學、光學、近代等;材料類側重于電磁學、光學、近代物理等;另一方面,加大了近現代物理知識在教學中的比重[7],因為近代物理理論是高新技術的基石,也能體現新方法新思想,并能培養一定的創新能力,與時代接軌,更能體現科學的綜合,如:激光技術、等離子體、液晶、超導、全息、信息光學、電子顯微鏡、核磁共振等的應用.
由于課程的分層分類教學,學科融合的考慮,大學物理課程在有限學時內必然有不能充分闡述的部分.
為了給同學們提供更全面的物理學平臺,我校開出了“物理思想與人文精神”“改變世界的物理學”“現代物理應用技術概論”層次特色鮮明的全校素質選修課,并配設了“大學物理演示實驗”,在課程之余把基于文理交融、學科交融、高新技術交融賦予物理學的后續選修課程,為大學物理的跨學科教學提供了更加完善的補充.
3.2課程內容體現“跨學科”———中心課題設置,專業知識結合,構建跨學科資源庫在課程分層分類教學的基礎上,課程教學內容重點體現“跨學科”理念,這也是課程實現跨學科教學的重要環節.
我們的指導思想是保證物理基礎知識講解為前提,建立以體現跨學科特色的“中心題目”為載體的大學物理跨學科教學模式.
形成基于我校各個專業的,由物理課教師和專業課教師組成的“跨學科”教學小組;通過學科分析、專業課程分析,提取有價值的“中心題目”;編寫出中心題目為主體,分別適用于我校電子、車輛、材料、生物等專業的大學物理補充教材;針對中心題目,以重點闡述物理知識點與中心題目需講解相關專業問題的交叉或后續的關系,重點以定性與半定量講解為主.
譬如,對于光電類,結合波動光學知識設定“光柵衍射與光譜分析及其應用”“基于衍射原理的無損檢測應用”等中心題目;結合電磁學知識設定“無處不在的場”“基于場與物質作用的安全用電指導”“電磁波的傳播特點”等中心題目.
對于機械類,結合力學知識設定“力矩在機械裝置中的應用”“車輛運行中簡單的力學原理”“建筑中的力學應用”等.
對于生物類,結合力學運動學知識,設定“加速度與人體生理反應”“太空漫步失重的人體反應與克服”;結合電磁學設定“人體心電圖信號”,結合光學設定“基于電磁波特性的醫學探測器”等等.
對材料類,結合彈性形變知識,設定“材料的應變和應力”;結合近代物理知識設定“超導體材料特性”“納米材料特性”等的中心課題.
尤其在數學專業的的大學物理課程中,重點強調物理內涵、物理思想和物理方法,結合數學方法開展相應的數學建模,其成果作為教學課件再應用于教學實際.
“中心課題”的選取和講解思路需要物理教師與相關專業教師共同交流,所以我們的工作才起步,希望能經過一段時間,形成有效的“中心題目”資源庫,能有效地開展課堂的跨學科教學.
3.3課程教學方法體現“跨學科”———文理教學方法交融,多媒體輔助長期以來,理工科課程教學的特點是邏輯性很強,一環緊扣一環.
對于聽課的學生來說如果錯過了前面的知識,后面就可能聽不懂了,理科課程的特點決定了教師課堂教學嚴謹度高,常常讓學生會感到聽覺疲勞.
而文科教學的特點是發散式的,圍繞著一個中心,教師無不是旁征博引、浮想聯翩,像一篇散文,但又形散神不散.
學生在聽課時跟著教師欣賞華美語句的同時還若有所思,若有所悟.
目前,全球范圍內“討厭理科”的現象有日漸擴張的趨勢,這與理科學習的特點不無關系.
一些理科教師上課時貪多求全,不能抓住典型問題深入分析,導致課堂教學效果不佳,忽視了學生理解理科教學內容的特點.
大學物理課程是理工科的基礎課程,仍然具有理科教學的特點和不足,但是物理課程也有它自身的特點,基于物理思想、物理精神、物理方法的講解可以借鑒文科教學方法.
鑒于此,筆者在大學物理的教學過程中逐步形成以物理學史的人文事跡和跨學科的中心題目為教學興趣刺激點,在一個核心知識開始講解時,用物理學史的人文事跡的發散式教學展開學習,引起學生學習的興趣,在知識點邏輯講解完后,再以跨學科的中心課題講解跨學科應用案例.
這樣循環往復,通過教學法的文理融合促進教學質量的提高.
譬如,經典力學動力學學習之前,引入亞里士多德、伽利略、牛頓等事跡與科學發現過程的人文講解;動力學(質點及剛體)基礎知識學習后,完成對中心課題“橋梁中的力學原理”“汽車的扭矩”等的跨學科定性講解.
結合多媒體技術,我們也逐步構建起這樣的配套知識庫,當然,這樣的累積需要不斷地更新,結合當今實例,這樣才能有新的興趣刺激點.
3.4課程語言體現“跨學科”———強調基礎,深挖內涵,融會貫通眾所周知,以物理作為基礎的分支學科很多,但是由于課程教學常常受到教材、教參以及傳統教學慣性的影響,在物理課程教學的過程中,常常采取自己的課程語言來講解相關知識,而與后續分支學科課程以及平行交叉學科課程的關聯太小.
這里的課程語言,主要指某種知識含義在該課程當中的名稱或稱謂.
通過開始開展跨學科專題調研以及多年的教學實踐,筆者發現在分支學科課程和平行學科課程中存在很多相同、相關和相容的知識點,而僅僅因為各自課程的語言不一致,而無端形成了壁壘,增加了重復知識,也阻礙了對知識的深入理解.
比如大學物理學中的“矢量”概論和高等數學中的“向量”概論,在講解時應該一并提到,并重點闡述內涵;大學物理學中的微元“dm”等物理量與高等數學中的微分量“dx”等的一致內涵,乃至應用于各學科中的“連續不均勻”的問題;再比如大學物理學中的“力矩”概念與理論力學中的“力偶”“力偶矩”“扭矩”“轉矩”等相關概念的理解和學習;大學物理學中的“彈性形變”與材料力學中的“應力”“應變”的學習;大學物理學中“波函數”“波的分解和合成”與信息光學中的“光信號”“光信號衍射和疊加”與數字信號處理中“電信號”“電信號的分解和合成”“濾波”等的相通之處,以及數學中“傅里葉變換”的基本原理及其在上述理論中應用的講解;大學物理學中“光柵衍射”與生物物理學的“光譜分析技術”的關聯性;大學物理中的相對論思想,光的波粒二相性與哲學中的一分為二等等.
我們通過組建團隊,交叉學習,分工合作,逐步在交叉和后續學科課程中發覺相同相關知識,跨越課程語言描述的不同,深挖知識內涵,強調其本質含義,將知識融會貫通.
4、結語
實踐表明,大學物理課程“跨學科”教學,能激發學生學習物理的興趣,使學生體會到物理學在所學專業中的重要性,能將物理學的學習與所學專業的發展需要密切聯系起來,增強了學習物理的主觀能動性,有效地提高大學物理課程的教學質量.
“跨學科”教學是長期建設的課題,需要所有物理工作者和相關專業教師的通力合作,課程的交叉,教師的交流必將促進“跨學科”研究的大力發展,為進一步的“跨學科”平臺的搭建打好堅實的基礎.
參考文獻：
[1] 秦國柱,馮用軍.高等教育跨學科研究:中美比較的視角[J].江蘇高教,2005(14):127-129.
[2] 左曉甜.美國研究型大學的跨學科戰略及其啟示[J].高等理科教育,2012(2):77-86.
[3] 王媛媛.封閉與開放:走向學科研究與跨學科研究的統一[J].高等教育研究,2010(5):47-49.
基于網絡的開放性大學物理實驗教學管理系統應用
1、引言
大學物理實驗課是高等學校對學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修課程，通常也是學生接受高等教育系統實驗方法和實驗技能訓練的開端.課程目的是為了讓學生得到嚴格的和系統的基本實驗技能的訓練，以培養學生實踐能力和創新能力.對于理工科專業一般只開設一個學年，共計五十五學時左右.傳統排課方式是以班級為單位，以固定的時間、指定的教材和實驗內容分組進行實驗教學.隨著學校招生規模不斷擴大造成學校實驗用房、儀器設備套數、實驗指導教師總量等教育資源緊張的局面，有必要采用大學物理實驗選課系統.通過改善大學物理實驗的教學管理，可以緩解上面的招生規模和教學資源的不平衡的關系.
2、大學物理實驗開放教學
長期以來，大學物理實驗的教師往往處于教學中心的地位，是實驗知識的灌輸者，而學生的任務就是要理解教師講授的內容，按照教師的講解或實驗指導書按部就班地做實驗，學生是被動接受者，成為知識與經驗的灌輸對象.為了改變大學物理實驗室開放程度低，學生主動參與機會不多，不能鍛煉學生認識過程的主觀能動性和創造性的狀況，國內高校都在探索和研究大學物理實驗開放教學，最早的上海交通大學、北方交通大學、清華大學、北京科技大學、同濟大學、中南工業大學都按照本校特點進行大學物理實驗開放性教學的實踐.
大學物理實驗開放性教學在貫徹建構主義學習理論的思想下普遍有以下特點：在教學內容上把實驗劃分為基礎性物理實驗、綜合性物理實驗、設計性物理實驗、探究性物理實驗；在教學方法和手段上實行教學有法、教無定法，改變注入式、教師全部包辦的教學方法，采用引導，討論，答辯等新型的教學方法，教學中使用投影儀、錄像、計算機、網絡等現代化的教學手段；在教學管理上學生擁有很大的自主性，實驗項目的選擇和實驗時間的確定都由學生自己決定，打亂學生所在班級.利用計算機和網絡在教學和管理中迅速普及，建立“開放式物理實驗選課系統”，讓學生任何時間和地點都可以預約實驗，查詢己選擇的實驗項目、時間、地點，有變動后還可以進行預約后的調課補課.同時教師也能在家或者學校的計算機上進行教學管理，有效地提高物理實驗教學管理的效率和水平；在教學評價上不能只重視實驗的結果，也要重視實驗的過程，特別是實驗過程中學生所表現的動手能力、分析問題能力、解決問題能力、創造能力、設計能力、查閱資料的能力等，總之，成績評定的方式要多樣化.
3、基于網絡的開放性大學物理實驗教學管理系統
大學物理實驗開放性教學擺脫了傳統封閉式實驗教學的束縛，使得實驗教學充滿靈活,但是開放式實驗教學的特點決定了在教學管理方面要面對的是教學對象、內容、時間等因素的不確定性，使得教學管理難度變大.利用基于網絡的開放性實驗教學管理系統可以很好地解決，同時也克服了大學物理實驗傳統式教學管理的缺點.以我們學校為例，物理實驗傳統式教學管理有下面三個方面的缺點：
（1）每學年大學物理實驗中心要面對全校理工科約四十個班級學生，每次上課的學時數為三學時，這樣上午三、四節課有其他理論課的班級就不能安排在上午一、二節課，同時周二、周三晚上全校有公共選修課，不能安排實驗課，學校運動會、法定節假日、實習周都不能安排實驗課，這樣教務處安排物理實驗課的難度很大，經常安排到周六周日上課，學生們周六周日也有自己的時間安排，從而造成了周末上課教學管理上的一些困難.
（2）在大學物理實驗上課過程中，經常會碰到學生們生病，參加各項學科比賽，參加學生會活動，參加各種體育比賽等原因不能按時來到實驗室上課，每次都需要重新安排到其他時間段來補做實驗，因此給負責大學物理實驗課程教學管理的老師也增加不少負擔.
（3）實驗課老師的上課強度也很不平衡，一周里面有時一天都不上課或者只上一次，有時一天需要上課三到四次（每次三學時），這種忽忙忽閑的上課節奏對于年輕的老師還可以承受，但是對于年紀大的或者身體較弱的老師就比較困難.
4、開放性大學物理實驗教學管理系統的應用
選擇基于網絡的開放性大學物理實驗教學管理系統要重點考慮系統的穩定性、可靠性、實用性、靈活性以及安全性.功能上教師、學生、系統管理員都是在客戶端進行操作，用www瀏覽的方式實現交互功能，達到信息共享、文件傳輸和遠程管理.為此我們選擇使用的是合肥市中科大奧銳科技有限公司的產品《實驗選課及教學管理系統V3.0》，這個系統總結了全國很多所高校實驗中心的實際需要，在功能上不斷改進，集實驗教學排課、學生自主選課、師生交互、遞交批改實驗報告、成績管理、智能統計等，系統充分體現了實驗教學的開放性和交互性，體現以學生為主體、教師為主導的實驗教學模式.
《實驗選課及教學管理系統V3.0》中分別有系統管理員、課程管理員、教務管理員、教師、學生五種身份，系統管理員是操作本系統的最先入口，為一切操作準備基礎數據，包括學期設置，實驗室設置，院系班級設置，節假日設置，學生類別設置，教師及學生信息，課程信息等輸入；課程管理員進行課程屬性設置，任課教師設置，實驗項目及分組，設置實驗開課時間，排課表，實驗課表一覽，學生選課設置及查詢，成績管理及發布教學公告等功能；教務管理員可查看課程各項基本信息，發布教學通知公告，以圖形或表格等形式對教師工作量、各學期學生成績等進行自動統計和分析；教師可以查看及打印自己的課表，錄入及查詢學生成績和考勤情況，以及自己的工作量；學生可以進行選課、查看課表、查詢成績.
我們針對部分班級和部分實驗項目進行了具體地實踐.實踐班級選擇上特別包含了教學情況比較特殊的理學院數理實驗班，數理實驗班的學生大一、大二是學習公共基礎課階段，大三、大四就根據自己的興趣特長選擇學校任何一個學院的專業方向繼續學習，但是大一、大二的課程也包含了他們已經選擇的學院專業方向的一些專業基礎課程，因為大家既有集體共同修的課程，也有各自選擇的專業方向的課程，所以教務處在安排他們上實驗課時間困難比較大.實驗項目也選擇選做的近代綜合磁學實驗項目進行，這些綜合性物理實驗只對使用這個教學管理系統的班級開放.
經過一學期的嘗試，系統充分發揮了網絡化校園的優勢，基本達到預期的開放性的實驗教學管理的目的，在老師和學生中得到了肯定.在脫離教務處的課表下，學生們物理實驗上課的時間安排更加科學合理，特別對于數理實驗班的同學能夠抽出更多時間去學習自己選擇專業方向的一些專業基礎課，而且對于臨時調課的同學，也不至于總往實驗室跑，可以在網上直接取消和修改自己的上課時間，同時教師自己的時間安排也比較靈活，使得每一天的工作量和工作強度都不至于太大，初步克服了前面提到的物理實驗教學管理的三個缺點，系統讓教師和學生們雙方都受益.
5、結論
隨著培養學生實踐能力和創新能力越來越得到重視，開放式的大學物理實驗教學模式是大勢所趨，計算機以及網絡技術的飛速發展和普及使得開放式的物理實驗教學管理得以不斷地完善和優化，從而為開放式的大學物理實驗教學模式最大限度地打好了基礎.
參考文獻：
〔1〕陶淑芬,等.物理實驗預習和預約管理系統的教學應用.科技信息,2012(5).
〔2〕黃柳賓,等.物理實驗開放式教學改革及實驗室建設.實驗技術與管理,2003（20）:4.
〔3〕陸世杰.探討開放式物理實驗教學管理系統的設計.信息通信,2013(5).
〔4〕李幼真.大學物理實驗的分階段開放教學管理和實踐.大學物理實驗,2012(10).
〔5〕譚曉玲,等.大學物理實驗教學模式的探索.大學物理實驗,2009(6).
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