1. 引言
随着经济建设的深入发展,在高等教育大众化背景下,我国高等教育的区域化、地方化发展迅速,地方高校成为我国高等教育的重要组成部分。地方高校承担着服务和推动地方经济社会发展、为地方经济建设培养人才和输送科技创新生力军的重任。地方高校相对于中央各部委直属高校而言,其教育管理权隶属于地方,办学的资金主要由地方财政拨款。广西多数高校,尤其是地处经济欠发达的少数民族地区和边境地区的高校(我们称之为后发展高校) [1],与国内的其他高校相比,西南后发展地方高校办学历史较短,《大学物理》教师队伍相对薄弱,物理实验、实训室建设条件有限,但他们所在区域周边多数是新兴工业集群发展的区域,虽然企业规模不大,但新建企业的新一代的设备设施为《大学物理》课程的工业见习提供了有利条件。
《大学物理》作为理工类各专业的一门公共必修课,其在培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究方法中发挥重要作用,由于该课程具有较强的实践性和应用性,因此,西南后发展地方高校的《大学物理》教学不能简单地沿袭其他高校的教学形式,而应探索具有地方特色的教学模式,提高应用型人才的培养质量。
2. 《大学物理》课程改革现状
自20世纪90年代以来,为了适应现代科技发展的需要,我国部分院校先后对《大学物理》课程进行了教学改革和研究,文献 [2] [3] [4] [5] [6] 在教学内容、教学手段、教学方法等方面进行积极的探讨和研究,在实践教学方面主要侧重于校内的课堂演示实验、实验课的改革,不少院校在新建《大学物理》演示实验、添置实验室的仪器设备、对实验室进行开放管理、支持开展研究性实验、组织开展竞赛活动等等方面投入大量的资金和时间,但从有关文献对多所高等院校开展的“《大学物理》课程学生问卷调查研究”的结果看,多数学生对《大学物理》的课程结构、教学资源等问题不是很认同,《大学物理》教学改革虽然轰轰烈烈地开始了,但教改效果甚微 [5]。因此,仅限于校内的教学改革,仍然不能适应新一轮应用型人才培养的需要,《大学物理》教学需要进一步加强校外实践性的教学。
西南后发展地方高校人才培养的目标的定位是高素质、强能力的应用型人才。当前,多数院系的《大学物理》课程教学普遍存在盲目模仿重点本科院校的情况,以传授教材知识为主体或全部,教师们热衷于书本知识的传授,注重知识体系的完整性、系统性、逻辑性和权威性,往往以简约、规范的课堂授课方式完成教学任务,教师向学生传授的知识与企业生产最新技术和科技发展脱节,学生缺乏对物理理论知识在实际应用的感性认识,从而导致学生缺乏对《大学物理》课程学习的积极性。
3. 《大学物理》课程工业见习的必要性
工业见习是理论与实际联系的有效方式,西南后发展地方高校在《大学物理》教学过程中设置工业见习环节,让理工类学生从基础必修课的学习开始就开展校外实践学习活动。
3.1. 工业见习是《大学物理》实践教学的重要环节
《大学物理》包含力学、热学、电磁学和光学等普通物理学部分内容,课堂讲授主要以物理的基本概念及公式的推导为主,较少涉及实际生产的应用问题,尽管可以通过网络或多媒体技术向学生展示实际生产现场的情景,使学生获得准现场的教学效果,但学生无法真切感受到物理基础理论在实践应用的实际情况。
西南后发展地方高校《大学物理》课程的工业见习,学生通过参观实际生产工作流程,感受力、热、电、光在实际生产上的放大和具体应用,学生不仅获得物理基础原理、基本规律在实际生产应用的感性认识,而且也有效拓宽和加深学生所学的物理基础理论知识,有效帮助学生将书本的物理知识与实际生产有机融合,促使《大学物理》学习既具有系统性的理论性又具有实践性。
3.2. 工业见习是实现《大学物理》综合性培养的有效途径
《大学物理》基础原理一般都是在理想或单一条件下的模型,很少涉及自然、真实多种复杂因素共同影响的情况;校内实验也往往是在一定条件下的实验验证,学生缺乏实际生产过程复杂因素综合考虑的学习和训练。
厂矿企业在实际生产中不仅需要考虑经济效益问题,还需要考虑材料综合利用、安全生产和环境保护等等综合性问题,通过《大学物理》课程的工业见习,使学生明确在实际工业生产中,不仅要从理论上探索物理原理在实际应用的效益问题,还要考虑安全生产、“三废”治理和环境保护等等综合性问题,只有综合考虑物理原理在实际应用涉及的方方面面问题,才能实现设备运行的合理性和生产发展的可持续性。
3.3. 工业见习有效弥补《大学物理》教学条件不足的缺陷
西南后发展地方高校地处经济欠发达地区,办学经费有限,物理演示实验室及实训室等投入不足,而《大学物理》是一门实践性很强的课程,学生在学习中离不开实践技能的学习。要提高理工类学生物理理论与实践联系的能力,实现应用型人才的培养目标,必须借助于校外厂矿企业的设备设施,开展西南后发展地方高校《大学物理》课程的工业见习教学,为学生提供基础理论知识在真实工业生产应用的场景,通过参观相关企业的生产和管理的过程,促进学生对课堂基础理论知识深入理解,同时,也促使学生对生产实践中存在的问题进行思考并带着问题进入课堂。
西南后发展地方高校《大学物理》课程的工业见习不仅能弥补校内实践教学条件不足的现状,而且能丰富课堂理论知识和校外实践知识,使后续的课堂教学能更密切结合当地的生产实践问题,有效地提高课堂教学质量。
4. 开展《大学物理》课程工业见习的措施
以培养应用型人才为基本特色,按照当今世界课程结构“综合化”和“学术化”统一的原则,结合西南后发展地区经济建设实际情况,深化《大学物理》课程内容改革,以物理知识应用为主,加强物理理论与实际生产的联系,开展工业见习教学活动。
4.1. 工业见习有机融入《大学物理》教学
随着西南地方经济建设快速发展,传统的《大学物理》教材内容和教学方法已不能满足西南后发展地方高校《大学物理》教学的要求 [7]。为此,在认真调研当地工业生产资源条件的基础上,根据不同专业需求情况,按照“系统、全面、简捷、新颖”的原则,对《大学物理》课堂教学内容进行优化和更新,以物理知识的应用为主线,注重理论与实践的联系,将工业见习内容有机融入不同专业的《大学物理》的教学过程中。
围绕地方的火力发电站、水利发电站等的基本工作原理,将电磁学、热学等部分内容进行更新和重组,打破原有《大学物理》教材的传统结构体系,建立以电学、热学为主线的知识结构体系,使其逻辑性、系统性更强,并能充分反映物理知识应用的内在联系;在力学、光学等部分内容则以“必需、够用”为原则,对一些教学内容进行必要的精减和整合,确保工业见习在《大学物理》的教学实施。
4.2. 工业见习列入《大学物理》教学计划
西南后发展地方高校《大学物理》工业见习要以学生为中心,以培养学生综合分析问题为导向,遵循“物理-应用-提升”的原则,根据学生学习情况,有组织、有计划、有目的地开展工业见习。如,在学生完成力学和热学内容的学习后,可以开展参观水利发电厂为主题的工业见习;在学生具备一定的电磁学理论知识后,可以适时开展参观火力发电厂为主题的工业见习。
西南后发展地方高校《大学物理》工业见习具有“综合性”和“开放性”的特点,它是提高《大学物理》教学质量的重要举措,编制工业见习教学计划,合理设置工业见习环节,工业见习学时建议占课程总学时的10%左右。
4.3. “双师双能型”教师队伍建设
为确保西南后发展地方高校《大学物理》的教学质量,大学物理教师不仅需要具有深厚的专业基础理论知识,而且还需要丰富的实践经验,才能使物理基础理论知识与工业见习的有机融合,才能有效提高学生学习的积极性。因此,针对西南后发展地方高校《大学物理》课程工业见习的特点,需要对大学物理教师进行系列的培养,如选送大学物理教师到相关厂矿企业挂职锻炼,增加教师对企业生产技术、生产工艺的了解,使教师们具备一定的实践工作经验。
另外,西南后发展地方高校要进一步加强与当地厂矿企业的合作,选聘经验丰富的工程技术人员作为工业见习的指导教师,巩固和稳定《大学物理》课程工业见习校外指导人员的队伍。
5. 结论
工业见习是西南后发展地方高校《大学物理》教学的重要环节,是培养理工类学生掌握科学方法和提高综合素质的重要环节。学生通过工业见习不仅获得物理原理在实际生产中应用的感性知识,增强物理基础理论知识与实际生产流程有效融合,促进学生形成完整的物理知识体系,而且更好地调动学生对《大学物理》知识学习的兴趣与热情,让理工类学生能够坚信基础理论知识对实践工作的重要性,为后续的专业知识学习奠定坚实的基础。
基金项目
广西自然科学基金 (2017GXNSFAA198348)资助。