工科論文范文10篇

工科專業(yè)的教學(xué)就是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，掌握現(xiàn)代科技文化知識，具有良好工程意識和工程素質(zhì)的適應(yīng)社會需要的智能型人才。工科專業(yè)的畢業(yè)生就社會發(fā)展趨勢而言，首先是具有運用基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技術(shù)知識的工程師。而培養(yǎng)學(xué)生具有這種應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)造能力的最有效途徑就是大學(xué)期間的各種專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。通過實習(xí)，學(xué)生可以把所學(xué)過的理論知識加以充實、鞏固、深化，掌握專業(yè)的實際生產(chǎn)知識及發(fā)展現(xiàn)狀，增加其群眾觀點、勞動觀點、工程意識和專業(yè)患想，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實際問題的能力及事業(yè)心、使命感和務(wù)實精神，縮短課堂教學(xué)與生產(chǎn)實際的距離，使學(xué)生獲得工程師必備的具有一定的生產(chǎn)技術(shù)、管理知識等基本技能的訓(xùn)練。因此，從學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)來說，工科專業(yè)的實習(xí)是極其重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

目前，在市場經(jīng)濟條件下，工科專業(yè)的實習(xí)面臨許多賣際向題。主要存在子:(1)對實習(xí)在整體教學(xué)工作中的重要性缺乏足夠的認(rèn)識;(2)實習(xí)效果受經(jīng)費、場所等客觀條件的限制，不甚理想;(3)對實習(xí)的全過程缺乏有效的管理和監(jiān)控;〔們實習(xí)中學(xué)生難以深入實際，實習(xí)時間得不到充分利用;(5)實習(xí)教師投入不足，包括師資力量配備及教師在實習(xí)中的地位作用諸方面;(6)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)經(jīng)濟、市場競爭和產(chǎn)品質(zhì)量的意識淡薄。這些問題正時時困擾著實習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)和實習(xí)質(zhì)量的提高，因此只有對現(xiàn)有實習(xí)的教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及實習(xí)模式進行改革，加強對實習(xí)科學(xué)化的組織、管理和考核，才能穩(wěn)定實踐教學(xué)，提高實習(xí)質(zhì)量。本文將就工科專業(yè)的實習(xí)改革談一點粗淺的看法。

一、理順關(guān)系，加強實習(xí)的領(lǐng)導(dǎo)管理

工科專業(yè)的實習(xí)應(yīng)該由主管教學(xué)的校長直接領(lǐng)導(dǎo)，在教務(wù)處、相關(guān)教研室等有關(guān)聯(lián)的部門密切配合指導(dǎo)下完成。要確保實習(xí)教學(xué)秩序的穩(wěn)定和質(zhì)量的不斷提高，就要在領(lǐng)導(dǎo)管理上建立各種規(guī)章制度，如實習(xí)例會制度、實習(xí)管趣細(xì)則、實習(xí)檢查制度、實一習(xí)成績考核方法等，并積極推行目標(biāo)管理和教學(xué)管理人員經(jīng)常性地深入實習(xí)現(xiàn)場、調(diào)查研究、解決現(xiàn)場問題的制度在全員(各專業(yè)教師、實習(xí)指導(dǎo)教師及指導(dǎo)人員)管理上實行崗位責(zé)任制和分工合作制度;在實習(xí)質(zhì)量管理上，實行全面質(zhì)量管理即通過建立實習(xí)教學(xué)質(zhì)量保證體系和監(jiān)控體系來實現(xiàn)全員及實習(xí)全過程的管理‘特別是實習(xí)基地應(yīng)徹底擺正實習(xí)和生產(chǎn)的關(guān)系，把教學(xué)放在首位，真正做到以教學(xué)為中心，科研、生產(chǎn)相結(jié)合的方式以達(dá)其互補、促進和提高的目的。

二、采取措施，搞好實習(xí)基地建設(shè)

切實搞好校內(nèi)外實習(xí)基地的建設(shè)，是保障實習(xí)的需要?！吨袊逃母锖桶l(fā)展綱要》中指出:高等教育要“加強實踐環(huán)節(jié)的教育訓(xùn)練，發(fā)展同實際工作部門的合作培養(yǎng)，實行教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合”，這就為高校的教育改革和發(fā)展指明了方向。在社會主義市場經(jīng)濟條件下，高校實習(xí)基地的建設(shè)只能遵循互惠互利、雙向受益的原則進行。

工科專業(yè)的教學(xué)就是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，掌握現(xiàn)代科技文化知識，具有良好工程意識和工程素質(zhì)的適應(yīng)社會需要的智能型人才。工科專業(yè)的畢業(yè)生就社會發(fā)展趨勢而言，首先是具有運用基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技術(shù)知識的工程師。而培養(yǎng)學(xué)生具有這種應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)造能力的最有效途徑就是大學(xué)期間的各種專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)。通過實習(xí)，學(xué)生可以把所學(xué)過的理論知識加以充實、鞏固、深化，掌握專業(yè)的實際生產(chǎn)知識及發(fā)展現(xiàn)狀，增加其群眾觀點、勞動觀點、工程意識和專業(yè)患想，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實際問題的能力及事業(yè)心、使命感和務(wù)實精神，縮短課堂教學(xué)與生產(chǎn)實際的距離，使學(xué)生獲得工程師必備的具有一定的生產(chǎn)技術(shù)、管理知識等基本技能的訓(xùn)練。因此，從學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)來說，工科專業(yè)的實習(xí)是極其重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

目前，在市場經(jīng)濟條件下，工科專業(yè)的實習(xí)面臨許多賣際向題。主要存在子:(1)對實習(xí)在整體教學(xué)工作中的重要性缺乏足夠的認(rèn)識;(2)實習(xí)效果受經(jīng)費、場所等客觀條件的限制，不甚理想;(3)對實習(xí)的全過程缺乏有效的管理和監(jiān)控;〔們實習(xí)中學(xué)生難以深入實際，實習(xí)時間得不到充分利用;(5)實習(xí)教師投入不足，包括師資力量配備及教師在實習(xí)中的地位作用諸方面;(6)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)經(jīng)濟、市場競爭和產(chǎn)品質(zhì)量的意識淡薄。這些問題正時時困擾著實習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)和實習(xí)質(zhì)量的提高，因此只有對現(xiàn)有實習(xí)的教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及實習(xí)模式進行改革，加強對實習(xí)科學(xué)化的組織、管理和考核，才能穩(wěn)定實踐教學(xué)，提高實習(xí)質(zhì)量。本文將就工科專業(yè)的實習(xí)改革談一點粗淺的看法。

一、理順關(guān)系，加強實習(xí)的領(lǐng)導(dǎo)管理

工科專業(yè)的實習(xí)應(yīng)該由主管教學(xué)的校長直接領(lǐng)導(dǎo)，在教務(wù)處、相關(guān)教研室等有關(guān)聯(lián)的部門密切配合指導(dǎo)下完成。要確保實習(xí)教學(xué)秩序的穩(wěn)定和質(zhì)量的不斷提高，就要在領(lǐng)導(dǎo)管理上建立各種規(guī)章制度，如實習(xí)例會制度、實習(xí)管趣細(xì)則、實習(xí)檢查制度、實一習(xí)成績考核方法等，并積極推行目標(biāo)管理和教學(xué)管理人員經(jīng)常性地深入實習(xí)現(xiàn)場、調(diào)查研究、解決現(xiàn)場問題的制度在全員(各專業(yè)教師、實習(xí)指導(dǎo)教師及指導(dǎo)人員)管理上實行崗位責(zé)任制和分工合作制度;在實習(xí)質(zhì)量管理上，實行全面質(zhì)量管理即通過建立實習(xí)教學(xué)質(zhì)量保證體系和監(jiān)控體系來實現(xiàn)全員及實習(xí)全過程的管理‘特別是實習(xí)基地應(yīng)徹底擺正實習(xí)和生產(chǎn)的關(guān)系，把教學(xué)放在首位，真正做到以教學(xué)為中心，科研、生產(chǎn)相結(jié)合的方式以達(dá)其互補、促進和提高的目的。

二、采取措施，搞好實習(xí)基地建設(shè)

切實搞好校內(nèi)外實習(xí)基地的建設(shè)，是保障實習(xí)的需要?！吨袊逃母锖桶l(fā)展綱要》中指出:高等教育要“加強實踐環(huán)節(jié)的教育訓(xùn)練，發(fā)展同實際工作部門的合作培養(yǎng)，實行教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合”，這就為高校的教育改革和發(fā)展指明了方向。在社會主義市場經(jīng)濟條件下，高校實習(xí)基地的建設(shè)只能遵循互惠互利、雙向受益的原則進行。

論文關(guān)鍵詞：工科專業(yè)課課堂教學(xué)教學(xué)質(zhì)量

論文摘要：針對工科專業(yè)課程教學(xué)特點和課堂教學(xué)策略，根據(jù)作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，對工科專業(yè)的課堂教學(xué)方法進行了探討，總結(jié)了提高工科專業(yè)課堂教學(xué)質(zhì)量的途徑，分別從備課和教學(xué)方法方面對課堂教學(xué)進行了探索，對進一步提高工科課堂教學(xué)改革具有一定的指導(dǎo)意義。

研究型教學(xué)與學(xué)習(xí)是新世紀(jì)高校教育發(fā)展的必然趨勢和要求，是創(chuàng)建研究型大學(xué)的重要組成部分。課堂教學(xué)是教學(xué)各環(huán)節(jié)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，專業(yè)教學(xué)是培養(yǎng)工科學(xué)生專業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力的重要階段，學(xué)生的絕大部分專業(yè)知識及能力來源于專業(yè)教學(xué)課堂。通過對專業(yè)課堂教學(xué)要素的重組整合，營造有利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)的課堂環(huán)境，提供給學(xué)生主動學(xué)習(xí)的條件與機會，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)展，增強學(xué)生的實踐能力及激發(fā)學(xué)生的研究興趣。因此，提高專業(yè)課課堂教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。

《工程水文學(xué)》是水利工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是應(yīng)用水文知識于工程建設(shè)(主要是水利工程)的一門專業(yè)學(xué)科，它研究與水利工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營管理有關(guān)的水文問題，主要內(nèi)容為水文計算、水利計算和水文預(yù)報等。其作用是使水利工程專業(yè)的學(xué)生能了解水利工程技術(shù)中的基礎(chǔ)專業(yè)問題，以及對工程技術(shù)中水文分析中的概念和方法等，進一步完善學(xué)生的知識面并提高學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識。近年來，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院在《工程水文學(xué)》精品課程教學(xué)中，通過“面向2l世紀(jì)水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系研究與實踐”(省教改項目)和“《工程水文學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課件”(省網(wǎng)絡(luò)課程)等項目的研究實施，依據(jù)學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)和社會的需要，堅持“拓寬基礎(chǔ)，突出特長，培養(yǎng)能力及強化素質(zhì)”的基本思路，在探索工科學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)途徑、構(gòu)架理論教學(xué)與實踐教學(xué)互動人才培養(yǎng)體系方面作了大量的嘗試工作。

本文在分析工科專業(yè)課教學(xué)特點及教學(xué)策略的基礎(chǔ)上，以《工程水文學(xué)》課為例，從備課、教學(xué)方法等直接影響到課堂教學(xué)質(zhì)量的因素進行探索。

一、工科專業(yè)課教學(xué)特點及課堂教學(xué)策略

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．

1二本院校工科專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計面臨的問題

1.1畢業(yè)設(shè)計選題面臨的問題

目前畢業(yè)設(shè)計選題主要來源包括以下幾點。

1.1.1教師科研的子項目

教師科研項目大多為專業(yè)領(lǐng)域的課題，課題理論大部分是本科階段的學(xué)習(xí)所不涉及的內(nèi)容。學(xué)生以這類子項目作為畢業(yè)設(shè)計選題，將會面臨大量新知識新方法的學(xué)習(xí)。學(xué)生處于就業(yè)、考研及畢業(yè)設(shè)計的多重壓力的環(huán)境中，畢業(yè)設(shè)計完成的質(zhì)量會受一定影響。

1.1.2學(xué)科競賽項目

摘要：畢業(yè)設(shè)計是高校畢業(yè)生踏入社會前的最后一次系統(tǒng)性訓(xùn)練，是整個本科教育的終點，也是未來工作的起點。如何保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量是每一所高校都應(yīng)該思考的課題。針對以往畢業(yè)設(shè)計中普遍存在的問題，我們提出了具體的改革方案，其中以引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)為重點，把畢業(yè)設(shè)計與自主創(chuàng)業(yè)結(jié)合起來作為激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的動力。

關(guān)鍵詞：工科專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計；校企合作；自主創(chuàng)業(yè)

1引言

本科畢業(yè)設(shè)計是我國高校教育教學(xué)計劃的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與實踐能力的最終環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量是評定學(xué)生獲取畢業(yè)資格、授予學(xué)士學(xué)位的重要依據(jù)，同時也是體現(xiàn)本科院校教育教學(xué)水平的一個標(biāo)志，更是提升學(xué)生學(xué)術(shù)論文撰寫水平、培育學(xué)生邏輯思維品質(zhì)和創(chuàng)新思維能力的過程。這個環(huán)節(jié)的操作和運行方式也不同于高等學(xué)校開展的其他教學(xué)活動，它需要學(xué)生在指導(dǎo)老師的幫助和引導(dǎo)下，通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合自己大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識，有針對性地完成一個比較具體的課題。特別是應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)的學(xué)生，他們畢業(yè)之后大部分將直接參加工作，而畢業(yè)設(shè)計是踏入社會前的最后一次系統(tǒng)訓(xùn)練，同時也是最后一次大幅度提升綜合能力的機會。因此，如何提高本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量值得高等院校不斷探索與研究。

2工科專業(yè)學(xué)生的特點

學(xué)生是實施和完成畢業(yè)設(shè)計的主體，想要提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，首先必須了解完成畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生的特點，這樣才能進行因材施教。對于工科專業(yè)的學(xué)生，他們動手能力普遍較強，對技術(shù)的應(yīng)用也較為熟練，而相比之下理論知識的掌握較為薄弱。如果高校給出的畢業(yè)設(shè)計課題偏向于比較抽象的理論知識，對工科學(xué)生將不會產(chǎn)生足夠強的吸引力，當(dāng)然也不能充分激發(fā)學(xué)生的鉆研熱情。工科學(xué)生普遍對枯燥的理論研究工作興趣不高，加上他們的語言表達(dá)能力相對較弱，導(dǎo)致論文撰寫的水平也不盡如人意，從而使畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量大大降低。因此，針對工科學(xué)生的這些特點，學(xué)校所給出畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)該，一方面盡量減少對新的理論知識學(xué)習(xí)的要求，另一方面提高對學(xué)生技術(shù)應(yīng)用的要求，從而實現(xiàn)有創(chuàng)新性和應(yīng)用價值的畢業(yè)設(shè)計。比如這類學(xué)生通常對改變?nèi)藗兩罘绞降男驴萍驾^為關(guān)注，學(xué)校就可以引導(dǎo)他們在這些領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)有價值的研究項目和課題。

一、專業(yè)課教師的德育優(yōu)勢

1．德育環(huán)節(jié)多

理工科教學(xué)包括專業(yè)理論的教學(xué)和專業(yè)實踐的教學(xué)，具體來說有課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、校園科技活動、課程設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等多個環(huán)節(jié)，既有理論學(xué)習(xí)，又有實踐過程，每個環(huán)節(jié)都可以挖掘德育素材，因勢利導(dǎo)，對學(xué)生進行思想品德教育。

2．德育機會多

在課堂之外，如課堂間隙、食堂就餐、外出實習(xí)時，師生有很多交流的機會，教師可以借機履行德育職責(zé)。只要做有心人，把對學(xué)生的德育工作當(dāng)做自己分內(nèi)之事，專業(yè)課教師時時、處處有德育工作可做。由于這種德育是平等交流式的、談話式的，容易為學(xué)生接受。

3．德育方法多

一、工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)手繪表現(xiàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程設(shè)置與教學(xué)現(xiàn)狀

如果在有限的學(xué)時內(nèi)，依舊采取該教育方法，會讓學(xué)生進入一個又一個的誤區(qū)。學(xué)生在臨摹的過程中，通常會盲目崇拜那些表現(xiàn)風(fēng)格強烈、個人風(fēng)格明顯的作品，而這些作品對學(xué)生基本功的掌握不但沒有促進作用，反而會使學(xué)生忽略規(guī)范的作圖步驟和工具的合理使用。學(xué)生對獨特風(fēng)格的追求會導(dǎo)致過分重視畫面效果，用大量的時間進行技法試驗，而忽視設(shè)計思維的形成。另外，由于手繪表現(xiàn)類課程屬于工業(yè)設(shè)計專業(yè)的藝術(shù)類基礎(chǔ)課，課程在講授時，學(xué)生尚沒有接受過產(chǎn)品設(shè)計的訓(xùn)練，所以手繪表現(xiàn)與產(chǎn)品設(shè)計是割裂的。課程設(shè)置的脫節(jié)導(dǎo)致學(xué)生在本階段并不清楚手繪表現(xiàn)的應(yīng)用目的和作用，學(xué)生會沿襲素描和色彩課程的作業(yè)習(xí)慣，追求“精益求精”的好作品，過分沉浸于細(xì)節(jié)的精細(xì)表現(xiàn)和質(zhì)感的極度仿真。在傳統(tǒng)繪畫教育模式中，教師對學(xué)生的這一作業(yè)習(xí)慣經(jīng)常會采取鼓勵的措施。而隨著計算機三維軟件與渲染軟件的智能化發(fā)展，精細(xì)效果圖的繪制手段已經(jīng)完成了由手繪到計算機繪制的升級，這一誤區(qū)導(dǎo)致了手繪課程教學(xué)目的和教學(xué)重心的錯誤偏移。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)的生源一般為零美術(shù)基礎(chǔ)的理科高考生，邏輯能力和空間想象能力較強，發(fā)散思維和圖形創(chuàng)意表達(dá)能力相對較弱。進入大學(xué)以后，素描和色彩的基礎(chǔ)性課程通常會讓工科學(xué)生產(chǎn)生畏難和困惑的情緒，學(xué)生對繪畫課程的目的不明確，無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。在大一學(xué)年同時開設(shè)的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等課程與手繪基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)內(nèi)容相距甚遠(yuǎn)，學(xué)生無法形成相互聯(lián)系的知識體系，也不能將學(xué)到的造型、透視、色彩等知識轉(zhuǎn)化為審美素養(yǎng)學(xué)以致用。在手繪教學(xué)中，教師沿襲的是“寫生—臨摹”的傳統(tǒng)繪畫教育方法，特點是輕理論、重實踐；教師講得少、學(xué)生畫得多。這種方法對有一定基礎(chǔ)的學(xué)生來講，能夠循序漸進提高手繪能力，但是對零基礎(chǔ)的工科生，經(jīng)常會產(chǎn)生“臨摹會畫，自己畫不會；一個角度會畫，換個角度不會”等現(xiàn)象[2]。在大二年級的產(chǎn)品設(shè)計快速表現(xiàn)和手繪精細(xì)效果圖技法課程中，學(xué)生開始學(xué)習(xí)較為精細(xì)的產(chǎn)品表現(xiàn)圖手繪方式，由于前期學(xué)習(xí)經(jīng)驗的積累程度不同，部分學(xué)生開始追求難度較高的手繪方式；而在手繪學(xué)習(xí)中遇到挫折的學(xué)生則更容易產(chǎn)生消極情緒，認(rèn)為自己缺乏藝術(shù)天賦，甚至認(rèn)為自己不適合學(xué)習(xí)工業(yè)設(shè)計專業(yè)。還有些學(xué)生覺得學(xué)好計算機建模就可以代替手繪，在以后的產(chǎn)品設(shè)計活動中，直接將頭腦中的設(shè)計構(gòu)思進行建模，否認(rèn)手繪的必要性。長此以往，學(xué)生的手繪能力和設(shè)計思維能力下降，導(dǎo)致在以后的考研和求職中遇到挫折。

二、工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)手繪表現(xiàn)課程教學(xué)改革的策略

在我國的高等院校里，除物理類專業(yè)外，理、工、醫(yī)、農(nóng)、林等各類非物理專業(yè)的基礎(chǔ)課程表里，普遍都設(shè)有“普通物理”課，物理課總學(xué)時的“標(biāo)準(zhǔn)值”只有200，實際執(zhí)行的還要少得多。每當(dāng)教學(xué)改革的呼聲高漲時，非物理專業(yè)就要求砍殺物理課程的學(xué)時。這個問題長期以來困擾著廣大的物理教育工作者。……

其實，在國外，物理課一直是理工科學(xué)生的基礎(chǔ)課。美國著名大學(xué)中理工科一、二年級的課程是不分系、不分專業(yè)的，數(shù)學(xué)和物理課的學(xué)時設(shè)置與數(shù)學(xué)系和物理系一樣。例如加州理工大學(xué)所有系一、二年級的公共物理課總學(xué)時約為540（包括實驗課、習(xí)題課）。德國理工科一、二年級不分系，學(xué)生需學(xué)習(xí)周學(xué)時為4的兩年公共物理課，以及相應(yīng)的實驗課。法國有四所特殊的“高等學(xué)校”，如巴黎高師和理工大學(xué)，是專門為培養(yǎng)政府的高級官員、軍隊的高級將領(lǐng)和高級工程師而設(shè)置的。中學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過競爭性很強的選拔考試進入兩年的預(yù)科，在預(yù)科里理工課只分物理科學(xué)和生命科學(xué)兩個方面，物理科學(xué)的課程設(shè)置大體上與德國大學(xué)理工科一、二年級水平相當(dāng)。進入本科后（大體上相當(dāng)于我國大學(xué)的三、四年級）仍不分系。總之，在發(fā)達(dá)國家，工科的基礎(chǔ)物理課學(xué)時基本上都是同物理專業(yè)一樣的，在各科中屬最高檔次，一般都在400～500以上。我國的情況與國際上形成的這種強烈反差，很值得我們這些為中國教育前途而焦慮的人深思。

我國之所以出現(xiàn)這種情況，源于1952年的院系調(diào)整。1952年前，我國大體上采用美國當(dāng)時的做法，理工醫(yī)農(nóng)都開設(shè)一年的物理課。1952年全面采用蘇聯(lián)的學(xué)制后，為不同專業(yè)開設(shè)物理課的學(xué)時數(shù)大幅度地拉開了。學(xué)時多的如物理類型專業(yè)，普通物理課長到兩年或兩年半，共600余學(xué)時，少的則不足80學(xué)時。有些工科院校物理課的平均學(xué)時遠(yuǎn)不如師范?？茖W(xué)校。據(jù)說在全國解放前夕，蘇聯(lián)專家在哈爾濱為我們制訂了一個工科的普通物理課程大綱，并由杜伯夫撰寫了一部“樣板教材”。該教材考慮到當(dāng)時東北老解放區(qū)的條件，其水平大體上相當(dāng)于蘇聯(lián)的大專課程。然而這一大綱卻成了我國制定教學(xué)內(nèi)容的范本。此后，雖歷經(jīng)教學(xué)改革，但由于強調(diào)“專業(yè)對口”，否定崗位培訓(xùn)，越改革工科物理課程的學(xué)時就越少。

我國的這種教育模式是以計劃經(jīng)濟為基礎(chǔ)的。學(xué)校由行業(yè)部門領(lǐng)導(dǎo)，專業(yè)設(shè)置按工程劃分，形成一個個小而全的自我封閉體系，分工細(xì)膩狹窄，界線壁壘森嚴(yán)。從理論上講，這樣培養(yǎng)出來的人才，應(yīng)按國家計劃的需要，分配到特定的工作崗位上，一輩子也不要改行。然而與市場經(jīng)濟相適應(yīng)的人才流動是以供求關(guān)系與個人愛好雙向選擇而定的。據(jù)媒體報道，當(dāng)前美國人平均每人一生工作崗位流動12次，在參加“經(jīng)濟合作與發(fā)展組織”的國家里每人平均五年改換一次職業(yè)。因此，寬口徑專業(yè)、高素質(zhì)人才具有廣闊的適應(yīng)性，這一點在世界上已成定論。

說起物理課在工科教育中應(yīng)有的地位，我們想從大的背景談起。

本世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)以從來沒有過的速度發(fā)展，物理學(xué)為這種發(fā)展貢獻(xiàn)了核反應(yīng)堆、晶體管、激光器，還有各式各樣分析用的“譜儀”、醫(yī)學(xué)上用的超聲、核磁共振和正電子湮沒技術(shù)等等。從這個意義上說，物理學(xué)對本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展起了一定的推動作用。這些物理學(xué)的貢獻(xiàn)是有形的，更可貴的是導(dǎo)致這些貢獻(xiàn)的物理思想和物理原理，正是一代接一代杰出的物理學(xué)家（他們之中許多是諾貝爾獎金獲得者）和普通的物理學(xué)工作者執(zhí)著的追求和長期不懈努力的結(jié)果，他們?yōu)楸臼兰o(jì)科技的輝煌奠定了基礎(chǔ)。在物理學(xué)的帶動下，人類發(fā)展了原子能、電子、激光、計算機等一個又一個嶄新的產(chǎn)業(yè)部門，其影響遍及生產(chǎn)、科研、國防、醫(yī)學(xué)，乃至進入家庭，大大改變了當(dāng)代社會的結(jié)構(gòu)和人們的思維方式。

摘要：通過對物理學(xué)知能結(jié)構(gòu)的剖析,闡述了物理教學(xué)為適應(yīng)時代的發(fā)展而需在知識的構(gòu)建和能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮更大的作用。

關(guān)鍵詞：知能結(jié)構(gòu)；知能結(jié)構(gòu)圖；物理教學(xué)

1知能結(jié)構(gòu)概述

據(jù)美國教育家霍爾頓的理論，物理學(xué)的任一基本內(nèi)容都可以分解為實驗事實、物理思想、數(shù)學(xué)表述三個層面或三個坐標(biāo)，即物理學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)中包含實驗基礎(chǔ)、邏輯體系、數(shù)學(xué)表述、思想方法、應(yīng)用價值五種基本成分。物理學(xué)課程不僅僅要擔(dān)當(dāng)傳授知識的責(zé)任，更要為能力培養(yǎng)和非智力因素的發(fā)展提供可能。傳統(tǒng)的理論知識結(jié)構(gòu)圖已難以滿足教學(xué)和培養(yǎng)人才的需要，因此我們把物理學(xué)科結(jié)構(gòu)中的五種基本成分投影到一個平面上（如圖1所示），從而較全面的反映知識、方法、能力的相互關(guān)系，這種結(jié)構(gòu)圖可稱做知識-方法-能力結(jié)構(gòu)圖，或簡稱知能結(jié)構(gòu)圖。居于結(jié)構(gòu)圖中心的核心理論在知識傳授和能力培養(yǎng)上起著載體和媒介的作用，核心理論附近上、下、左、右四個鄰區(qū)同時反映該學(xué)科知識所要求的能力結(jié)構(gòu)，能力和方法的培養(yǎng)與知識傳授緊密聯(lián)系為一個有機整體，相輔相成、不可分割。

2物理知識結(jié)構(gòu)

作為一個合理的、健全的物理知識結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該包括某一物理理論的過去、發(fā)展及前沿動態(tài)，故物理的合理知識結(jié)構(gòu)應(yīng)包含三個方面：物理學(xué)史知識、物理專業(yè)知識、動態(tài)前沿知識。在這三個方面應(yīng)做到“又紅又?！?，在物理學(xué)史和動態(tài)前沿知識方面，應(yīng)積極關(guān)注、不斷擴展視野，做到廣博；而在專業(yè)知識方面，應(yīng)深入探求、孜孜不倦，做到精深。