基于测绘工程专业认证的《物理实验》课程改革探索与实践

摘要：《物理实验》是工程专业认证中的一门必修课，课程的学习对于培养目标和毕业要求的达成具有重要意义。文中以测绘工程专业为例，介绍了结合专业认证进行的课程教学改革。通过学生和用人单位反馈表明，课程的改革提升了学生学习效果和创新思维能力。

关键词：《物理实验》测绘工程;专业认证;课程改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）40-0162-02

一、绪论

工程教育认证是我国教育部大力推进的一种教学改革实践活动。借此来提高工程教育质量。培养工程人才对社会需求的适应性和促进工程教育互认已成为各高校的共识[1]，对于不同的专业需要基于工程教育通用标准进行专业认证。当前，已有一千多个专业通过了专业认证。可以说，认证已经成为工科人才培养的大势所趋。

桂林理工大学测绘工程专业（以下简称专业）是学校办学历史较为悠久的专业，也是学校的特色优势专业。专业于2003年被评为“广西首批精品专业”，2005年被评为“广西首批优质专业”，2013年入选“教育部卓越工程师教育培养计划”，2015年入选“广西创新创业教育改革示范专业”，2018年入选“广西一流学科”，代表广西高校系统中测绘类人才培养的最高水平。目前，专业已为社会经济建设培养了2000余人。为了更好地适应高等教育人才培养的需要，专业积极参与工程认证。从2012年起，专业就针对工程认证要求在人才培养方案、课程体系、教学大纲方面做了相应完善和持续改进。由于专业认证对于培养目标和毕业要求的达成是以课程评价为基础的[2]，所以，课程培养的质量对于专业认证的是否达成有着重要影响。要通过专业认证，必须对课程，包括公共课和专业课，进行教学改革和教学设计。《物理实验》作为工科人才培养计划中的一门必修课和实验课，对于测绘人才培养具有重要意义。课程对于培养学生对物理理论的掌握、提高实践动手能力和团队协作能力，以及利用物理学中的光电磁知识解决测绘实际问题的能力都具有重要的作用，因此是公共课改革的重点之一。

通过2012年度在校生调查、用人单位反馈以及毕业生反馈来看，原有的《物理实验》课程在教学中存在以下一些问题：（1）课程教学设计主要是由物理实验课老师进行，没有注意专业特点，因此对于所有专业均采用同一授课内容，对于专业人才培养模式不利。（2）课程定位不清晰。在工程教育人才培养体系下，每门课程均服务于测绘工程人才能力培养，特别是解决复杂测绘工程问题能力的培养，都和毕业要求直接联系。而原有的课程未能体现这一点。（3）教学内容的更新与取舍。在课程的教学内容中，如何针对测绘专业工程认证的要求来取舍教学内容，设计教学方法，在原有的教学内容中并没有很好的体现。为此，作为一门试点基础课，从2015年以来，对课程按照测绘工程专业认证要求进行了教学改革，取得了一些有益的结论，得到了专业教师和学生的一致好评。

二、改革的主要内容

1.课程在人才培养目标中的定位和作用。要进行课程教学改革，必须首先明确课程在整个测绘工程人才培养方案中的定位和作用，即课程的教学要体现测绘专业工程教育标准和专业补充标准中的哪些毕业要求，做到有的放矢。这需要课程教师和专业负责人一起讨论协商，在分析工程教育认证标准和专业补充标准的基础上加以确定。为此，课程组教师与测绘工程专业负责人、教师一起，结合在校生、在校毕业生、往届毕业生以及用人单位对课程教学的意见，并结合测绘工程教育的毕业要求，共同明确了课程主要支持的毕业要求点，包括掌握解决复杂测绘工程问题所必需的物理知识与专业技能，能够应用物理学知识并通过文献检索、阅读和研究，来识别、表达和分析复杂测绘工程问题，以获得合理有效的参数与结论。培养合作精神和团队意识，能够在物理实验中承担个体、团队成员以及负责人的角色，能够在物理问题的解决中发挥协作精神和服务精神，组织或服从团队管理。明确了课程定位后，教师对课程教学大纲进行了相应更新以适应专业的毕业要求。

2.结合测绘专业特点设计课程大纲。教学大纲是课程教学的指导性文件，是任课教师教学的基础。任课教师必须严格按照教学大纲组织教学。针对测绘工程的专业特点，以及原有大纲没有结合工程教育专业认证的问题，在修订的教学大纲中，结合测绘的特点进行了教学内容的设计，重点加强了受力分析、电子电路和光学仪器等方面的内容，以和后续的专业测量仪器使用、保养相衔接。同时，除了给出常规的课程教学内容、考核方法外，大綱还重点突出了专业认证的有关要求。在新的课程教学大纲中，以培养学生解决复杂测绘工程问题能力为主线，结合课程的教学内容和特点明确了课程教学内容的主题以及各章、节基本内容和要求，同时给出了实验讲授、讨论、实验、作业等学时的分配，提供了本门课程内、课外学习必读书目和参考书目。教学大纲包括课程简介、课程目的与总体要求、教学内容、学时分配、课程教学基本要求、考核方式、参考书目等几部分。在课程简介中，主要介绍该课程在测绘工程专业人才培养中作用、目的、要求以及该课程的主要学习内容;在课程目标中主要说明通过课程学习应掌握的关键知识点以及应具备的能力;在课程教学内容中详细介绍了每个章节和知识点的教学内容;在课程教学基本要求中，对学生学习该课程应该掌握的知识、具备的能力、得到的训练等提出具体的要求与安排;在考核方式中，对该课程学习通过考核的形式、内容、评分办法等做出要求。对照工程教育认证标准，补充了课程与相关毕业要求指标点的对应关系。大纲确定后，上报学院批准执行并报教务处备案。此后，课程都按照此大纲进行教学。

3.教学内容更新。在课程教学中，实验包括必修实验和选修实验两部分，必修实验包括测量误差数据处理、力学热学实验、电磁学实验、光学实验等。另外，随着物理学不断取得突破与进展，为了跟踪学科前沿，在常规实验的基础上，课程设计了一些近代与综合物理实验，此为选修实验，主要选取一些在物理学发展史上起过重要作用，以及在实验方法和技术上有代表性的实验。通过这部分实验内容的教学，使学生接触一些综合、较先进的实验，从而帮助学生扩大知识面，加深对有关物理概念和规律的理解，为进一步提高学生从事科学实验的能力打下基础。另外，学生也可以自主进行一些设计性实验，通过设计一些简单性实验，提升学生创新思维和创新能力。

4.教学方法改进。在工程认证的体系下，教学方法必须从传统的以教师为中心的讲授法转换为以学生为中心的多种教学方法，并综合运用。考虑到课程的特殊性，在教学设计中，重点强化学生的主体作用。在每次实验之初，随机抽取一个实验小组讲解实验目的、要点和需要注意之处，而后教师再加以点评。在实验过程中，鼓励学生针对实验参数进行大胆设想，小心求证，对于学生的“新奇”想法，大家一起首先从理论上探讨其可行性，而后在确保实验安全的前提下，开展验证性实验，最后师生一起分析实验结果。通过此类训练，使学生对课程学习的积极性和兴趣有了极大提高，也培养了他们的创新思维能力。

三、改革的效果

为了评价课程改革的效果，采用了毕业生问卷调查、行业企业专家、校友和用人单位座谈等多种方式评价课程质量。同时，对于用人单位也进行了调查，通过与用人单位的交流，了解并收集用人单位对本课程的掌握情况，以及用人单位的需求。通过这些调查，总体上，学生通过本门课程的学习，加深了对基础知识的认识，提高了实践动手能力，创新意识具有明显提高。

四、小结

《物理实验》是工科专业的一门重要课程，为了提升教学效果，课程教师结合当前教育部推行的工程专业认证，以测绘工程专业为试点，对课程进行了教学改革。明确了课程在培养目标中的定位，更新了教学大纲和教学内容，改进了教学方法。从课程改革的效果来看，改革后课程质量有明显提高，学生加深了对物理基础理论的理解，也提高了实践动手能力和合作交流能力。

参考文献：

[1]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015，（02）：10-19.

[2]艾伟清，徐伟.工程教育专业认证背景下模拟电路实验教学探索[J].中国教育技术装备，2017，（16）：130-132.

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