高職物理實(shí)驗(yàn)與理論課整合的嘗試

1、高職物理實(shí)驗(yàn)與理論課整合的嘗試摘要：為改變高職物理課側(cè)重理論、脫離專業(yè)需要的現(xiàn)狀，將實(shí)驗(yàn)課與理論課整合，以實(shí)驗(yàn)為平臺，教授專業(yè)需要的物理知識，可以強(qiáng)化學(xué)生的動手才能，降低學(xué)習(xí)難度，充分表達(dá)高職教育的特色。關(guān)鍵詞：高職；物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)課改革；整合物理作為高職院校的文化根底課，對學(xué)生知識構(gòu)造的形成，具有不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)的高職物理課實(shí)際上是大學(xué)物理的濃縮和簡化，側(cè)重理論教學(xué)，追求物理知識體系的完好性，嚴(yán)重脫離了高職院校的教學(xué)實(shí)際，與“培養(yǎng)消費(fèi)一線高技能型人才的高職教育目的也不相適應(yīng)，所以，高職物理課教學(xué)改革勢在必行。2022年秋，我院在機(jī)械工程系進(jìn)展了試點(diǎn)，停開了物理理論課，將物理實(shí)驗(yàn)與理

2、論課進(jìn)展整合。如今這項(xiàng)改革正在進(jìn)展當(dāng)中，效果良好。以下是我們的做法和體會。整合的思路在理解學(xué)生實(shí)際情況的根底上，我們對專業(yè)課所涉及的物理知識進(jìn)展了過濾，結(jié)合我院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況，制定了如下改革思路：將物理理論課與實(shí)驗(yàn)課進(jìn)展整合，以實(shí)驗(yàn)為平臺，向?qū)W生傳授與專業(yè)課有關(guān)的物理知識，淡化理論知識講授，刪去純數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，親密聯(lián)絡(luò)消費(fèi)實(shí)際，強(qiáng)化動手才能培養(yǎng)，表達(dá)高職教育的特色。物理教學(xué)改革的思路有了，全新的物理課定位也就確定了。為配合這項(xiàng)改革，我們在東南大學(xué)出版社的支持下，編輯出版了配套教材?物理與試驗(yàn)?。整合的施行一以實(shí)驗(yàn)為平臺，講授物理知識在教學(xué)過程中，我們沒有系統(tǒng)地講述完好的物理學(xué)理論知識，而是將專

3、業(yè)所需要的物理概念以實(shí)驗(yàn)的形式加以呈現(xiàn)。動力學(xué)內(nèi)容往往是物理理論教學(xué)的重點(diǎn)，我們只選取了其中的幾個概念，也就是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中所需要的物理量進(jìn)展講授，以物理量為核心對相關(guān)知識進(jìn)展擴(kuò)展。例如，轉(zhuǎn)動慣量是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中經(jīng)常要用到的概念，我們以中學(xué)物理知識為根底，從質(zhì)點(diǎn)概念引出了剛體概念；從描繪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的物理量位移、速度、加速度引出了描繪剛體轉(zhuǎn)動的物理量角位移、角速度、角加速度；運(yùn)用類比法從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)公式引出了剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)方程；從描繪質(zhì)點(diǎn)慣性大小的物理量質(zhì)量，類比引出了描繪剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量轉(zhuǎn)動慣量，后又對轉(zhuǎn)動慣量這個物理量通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)展了測定。本次實(shí)驗(yàn)舍

4、棄了復(fù)雜的理論論證和公式推導(dǎo)，著重講解了各物理量的物理意義及互相關(guān)系，完全可以滿足機(jī)械設(shè)計根底和機(jī)械制造根底兩門專業(yè)課對相關(guān)知識的需求。從理論到理論，加深了學(xué)生對轉(zhuǎn)動慣量的認(rèn)識，學(xué)生對該局部知識的理解和掌握也相對容易得多。教授長度測量時，我們安排了刻度尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、光杠桿的使用操作實(shí)驗(yàn)。在本次實(shí)驗(yàn)中，貫徹了比擬法、機(jī)械放大法、光學(xué)放大法，目的在于教會學(xué)生根本長度的測量、微小長度的測量以及長度的估算。同時，總結(jié)出了有刻度儀器的一般使用方法：一看、二測、三讀、四記。“一看，是測量時的第一步，就是要看儀器的“0點(diǎn)、最小分度值和量程。對不同的測量儀器側(cè)重點(diǎn)有所不同?！岸y，是測量時的第二步，就

5、是在明確儀器的“0點(diǎn)、最小分度值和量程之后的實(shí)際測量過程?！叭x，是測量的第三步，讀數(shù)時視線和刻度面垂直，對可估讀的儀器，要估讀到最小分度的下一位?！八挠?，是測量的最后一步，就是要使用科學(xué)計數(shù)法并注意有效數(shù)字的位數(shù)。對于這個通用的使用方法，我們在刻度尺的使用、游標(biāo)卡尺的使用、千分尺的使用、物理天平的使用、多用電表的使用等多個實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不斷強(qiáng)化。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，融入理論知識，如系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差的概念，各種誤差產(chǎn)生的原因、消除以及減少誤差的方法，根本的誤差理論和誤差傳遞知識，根據(jù)不同的測量精度選擇不同儀器方法等等。二反復(fù)強(qiáng)化，逐步進(jìn)步學(xué)生將來工作中需要使用的工具和專業(yè)課學(xué)習(xí)中需要使用的

6、儀器，如游標(biāo)卡尺、千分尺、物理天平、萬用表、QJ45線路故障測試儀、電子計時器等需要通過屢次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)使用。同一種儀器雖在多個實(shí)驗(yàn)中重復(fù)使用，但不是簡單的、機(jī)械的重復(fù)。我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不同的實(shí)驗(yàn)條件有各自不同的使用方法，力爭使學(xué)生對各種儀器有較全面的理解。在多個實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)化列表法、圖解法、逐插法等根本的數(shù)據(jù)處理方法以及程度調(diào)整、共線調(diào)整等根本的實(shí)驗(yàn)技能。教會學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求選取不同的數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果表示方法。三親密聯(lián)絡(luò)消費(fèi)生活實(shí)際，強(qiáng)調(diào)物理知識的運(yùn)用在長度測量實(shí)驗(yàn)中，我們讓學(xué)生在自己身體上找出1米、1分米、1厘米、1毫米的詳細(xì)部位，估算教室的面積，教學(xué)樓和學(xué)校水塔的高度。在質(zhì)量測量中，

7、我們要求學(xué)生估算1個雞蛋、1個蘋果、1瓶洗發(fā)水、1袋洗衣粉、一位同學(xué)的質(zhì)量，力爭使學(xué)生在頭腦中對一些根本計量單位形成直觀概念。在“電源輸出功率與負(fù)載電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之后，我們安排學(xué)生理解擴(kuò)音機(jī)與揚(yáng)聲器的配接方法以及定壓式與定阻式接法的差異。四做好三個轉(zhuǎn)變與傳統(tǒng)的物理課相比，在施行過程中，我們做到了三個轉(zhuǎn)變：一是授課場所的轉(zhuǎn)變。教學(xué)方案給定的42學(xué)時，我們只在教室上了6節(jié)，其余都在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。二是授課時間分配的轉(zhuǎn)變。每個實(shí)驗(yàn)3個學(xué)時，理論講解1學(xué)時，實(shí)驗(yàn)操作2學(xué)時，增加實(shí)際動手操作時間。三是授課重點(diǎn)的轉(zhuǎn)變。由以重要物理理論知識的講解為重點(diǎn)，轉(zhuǎn)向以重要物理定律的運(yùn)用、與消費(fèi)實(shí)際

8、的結(jié)合以及實(shí)驗(yàn)條件的實(shí)現(xiàn)為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識的才能。獲得的效果將物理理論課與實(shí)驗(yàn)課進(jìn)展整合，在我院是第一次。為及時理解改革效果，我們對對口升學(xué)的04115班和普招的04122班采取了問卷調(diào)查。根據(jù)反應(yīng)的信息，我們認(rèn)為，此項(xiàng)教學(xué)改革收到如下效果。一充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性由于物理課的自身特點(diǎn)以及學(xué)生數(shù)學(xué)知識滯后等原因，對物理理論課學(xué)生普遍感到難學(xué)難懂，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。經(jīng)過改革的物理課，省去了難學(xué)難懂的理論公式推導(dǎo)，減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生感到物理不再是一門難掌握的課程。物理課采用在實(shí)驗(yàn)室授課的方式，學(xué)生不僅能看，而且能動手操作，聽課情緒異常高漲，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課的興趣，極大

9、地調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)積極性。二進(jìn)步了學(xué)生的動手操作才能學(xué)生在中學(xué)階段很少動手做實(shí)驗(yàn)，缺少必要的實(shí)驗(yàn)常識，缺乏根本的實(shí)驗(yàn)技能，動手操作才能普遍不高。開場的幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器的擺放、器材的拆裝次序、每個線頭的連接等，每一步都需要老師手把手地指導(dǎo)演示，出現(xiàn)錯誤學(xué)生也不能自行排除，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中連最根本的串并聯(lián)電路都連不通。通過一個學(xué)期的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生大多能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，按照實(shí)驗(yàn)要求，合理擺放實(shí)驗(yàn)儀器，自行組織實(shí)驗(yàn)步驟，正確采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正誤，實(shí)驗(yàn)故障率也大大降低。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯誤，也能借助多用電表自行排除，動手才能有了顯著的進(jìn)步。按學(xué)生自己的話說：如今做實(shí)驗(yàn)得心應(yīng)手了。三培養(yǎng)了學(xué)生

10、的團(tuán)隊精神根據(jù)各個班級學(xué)生人數(shù)的差異，每個實(shí)驗(yàn)小組通常由36人組成。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生只有合理分工，團(tuán)結(jié)協(xié)作，才能順利完成每個實(shí)驗(yàn)工程，進(jìn)步實(shí)驗(yàn)效率。試驗(yàn)過程中團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊精神培養(yǎng)，是物理理論課無法完成的。四最大限度地進(jìn)步了設(shè)備利用率以往，實(shí)驗(yàn)室全年的學(xué)時數(shù)在13000個左右，今年一個學(xué)期僅機(jī)械工程一個系就打破了26000個。兩個實(shí)驗(yàn)室從上午第一節(jié)到下午第六節(jié)，都安排實(shí)驗(yàn)。五個工作日至少要完成50余課時的實(shí)驗(yàn)授課任務(wù)，這在我院建校以來還是沒有過的，最大限度地進(jìn)步了設(shè)備利用率。存在的問題及對策在整合過程中，也存在著問題。我們認(rèn)為最大的問題是：降低了理論課教學(xué)深度，用實(shí)驗(yàn)形式講授專業(yè)需要的物理知識覆蓋面相對較窄。針對存在的問題，我們擬采取以下對策：1進(jìn)一步拓寬物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最大限度地增加更加貼近專業(yè)內(nèi)容的物理實(shí)