大學物理實驗課程改革中學生綜合實驗素質的培養

陳志強

摘 要：近幾年來，我國經濟增長開始放緩并逐漸步入新常態，我國的人口紅利也逐漸消失，國家的經濟發展已經越來越依賴人才的創新能力，而創新的基礎在高校。自從我國高校擴招以來，高校培養的人才質量開始呈現下降趨勢，主要體現在兩個方面：一方面是人才的創新能力有所不足；另一方面是人才的實踐動手能力不強?；诖?，本文對高校的理工生的物理實驗課程教學現狀進行闡述，分析了高校物理實驗課程教學過程中的常見問題，最后提出了改革高校物理實驗課程教學的具體對策，旨在提升高校學生的創新能力和實踐操作能力。

關鍵詞：高校；物理實驗；課程改革；理工生；綜合素質

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B 收稿日期：2016-01-26

大學物理實驗課是理工類大學生的必修課程，也是其課程學習的重要組成部分，對于學生的物理理論體系的形成與實踐操作能力的提升有著重要的意義。

總之，大學物理課程的學習，無論在學生以后的工作實踐，還是科研實驗的探索過程中，都發揮著一定的作用。隨著我國高等教育的逐步改革，具有實踐操作能力越來越被企業和高校所重視，因此，物理實驗教師也正在面臨著新的挑戰。

一、大學物理實驗教學概述

大學物理實驗課程是理工生在大學學習過程中的一門基礎實踐課程，課程內容較為廣泛，能培養學生的基本實驗素養，也是理工生面向更深奧自然科學知識的學習與科學實踐操作技能培訓的開始。高校開設物理實驗課程的目的不僅在于使理工生受到系統的實驗操作能力的熏陶，還希望其能夠掌握基礎的實驗方法，最終形成系統的邏輯思維能力，進而轉化為創新能力，在此過程中，學生的分析問題與解決問題的能力也將會得到有效提升，同時也有助于學生為未來的科研實驗打下良好的基礎。此外，在我國部分優秀的高等院校中，物理實驗的教學內容還與企業或者科研機構相關，這些高校的物理實驗的教學發展間接地促進了企業或科研機構的進步。因此，無論是從理論還是實踐意義上來看，大學物理實驗對于高校師生來說均具有重大意義。

二、大學物理實驗課程教學中的常見問題

1.實驗課程教學古板

研究表明，受到傳統的高校物理教學模式的影響，如今高校的物理實驗課程中，基礎性和理論性的內容較多，但是卻缺少探究性和趣味性的實驗，特別是缺乏能夠和企業或者研發機構相關的實驗內容，學生的積極性無法得到調動。教學內容上主要是以力學、電學、光學等傳統課程為主，并不能充分體現物理實驗教學的目的，也無法對學生進行系統性的思維訓練。

另外，在許多高校中，受到物理實驗室資源條件限制，實驗課程設置并沒有考慮到不同專業的理工生的授課特點，學生并不能從物理實驗中學習到和本專業相關的知識，而是把物理實驗當成了一項任務，最終導致許多理工生對于物理實驗都抱有一種消極應付的態度。

2.實驗教學模式傳統

總體上來說，高校的物理教學模式也處于“應試教育”模式當中，受此影響，物理實驗課程也只是看中理論性知識的學習，缺乏對學習有益的實踐性課程，從而影響物理實驗課程的教學效果。

傳統的物理實驗課程更加看重學生是否能夠對教師的講解有所了解，而并不是調動學生的積極性和主動性，探索新的實驗操作技能。教師在實驗的講解過程中，也只是單純地講解物理實驗原理、操作步驟及一些基本的實驗方法，并沒有針對性地對不同理解能力的學生進行單獨講解，對于部分學生遇到的問題也只是在課堂中加以講解，沒有將這些問題真正帶到實驗實踐課程當中，最終學生也只是簡單地按照實驗步驟和教材內容完成實驗。這種以教師為中心的教學模式不僅在大學物理教學中存在，在眾多的中小學中也同樣存在。這種教學模式忽視了學生的主觀能動性，使得學生逐漸對課堂理論性教學產生依賴，學生的探索性和創造性思維得不到開發，也無法對實驗進行深入的研究探索。

3.成績考查方式單一

在我國的眾多理工類院校發展的過程中，學校的物理教學模式已經逐漸變得規范化，但是學校的教學內容也逐漸變得單調、統一，特別是在學生的考核方式上。

物理實驗課程的考核往往從兩個角度出發：一是學生實驗的操作是否正確；二是學生的實驗報告是否書寫工整準確，強調的多為學生的重復操作能力。在大多數情況下，理工生只是根據教材進行實驗操作，最終得出實驗結果，結果往往都是統一的模式，有的只是小數點后面一些數字的差別，甚至部分學生在做完實驗后，并沒有理解實驗的中心內容，只是對照著同學的實驗報告進行抄襲。因此，類似情況的學生只是關注自身是否能夠及格，而不愿意了解實驗講的是什么、自身從實驗中可獲得的收獲等，最終，學生的實踐操作能力和探索能力受到忽視，學生的積極性也受到打擊，而物理學科的教學內容也成為了“走過場”。

三、改革大學物理實驗教學的具體對策

根據國家對于教育改革的要求，本文根據國內某高?！肮こ探ㄔO創新”發展思路，綜合該校實驗示范發展模式，根據上文中提到的一些物理實驗課程教學中常見的問題，提出以下相應策略，以便為其他高校提供參考。

1.改革實驗課程教學內容

對于物理實驗課程的改革可以從兩個方向入手：第一，改革教學大綱。物理實驗課程是一門具有系統性及獨立性的學科。在對物理實驗課程進行設置的過程中，高校應考慮到新課標對人才培養的要求。對于物理教學的課題組而言，在對實驗課程進行重新編排的過程中，應打破傳統的力學、電學、光學等不同物理門類之間的限制，對其進行交叉融合，形成從基礎到提升、從知識學習到能力培養的模式，從而使大學物理實驗課程形成有梯度并互相連接的整體。在實驗內容上，根據該校人才培養目標的不同，制定相應的教學大綱，從而幫助學生打下自主學習的良好基礎。第二，采取分層次實驗教學方法。對于基礎的實驗內容，教師可進行嘗試教學。由于實驗內容較為簡單，教師可以要求學生學會準確記錄實驗數據并完整表述結果即可。對于綜合性的實驗內容，教師可以采用啟發式和討論式教學，要求學生了解實驗的目的以及內容步驟等。對于創新型實驗，教師可以和學生一起對實驗進行探索，以自主學習為前提，學生根據具體實驗要求，明確實驗目標，通過查閱資料、及時匯報等形式與物理教師進行互動。

2.打破實驗教學傳統模式

物理課程不僅強調對學生理論知識的培養，更注重對學生實踐操作能力的培養。如何將教學內容和實驗操作有效整合在一起，是每一個高校物理教師思考的重大議題。學生形成科學系統的思維后，在以后的工作和科研中，會少走許多彎路。為了使學生形成獨立思考的能力和系統性思維能力，教師可以對物理實驗操作過程中的一些現象進行及時提問，并積極引導學生進行探索。此外，在課堂教學過程中，教師還可以根據不同班級的學生特點，進行針對性提問，從而讓學生感受到物理的學科趣味，培養學生對于物理學科的興趣。

例如，在單縫衍射實驗過程中，學生在對明暗相間的衍射條紋進行觀察時，教師可以對學生進行及時提問。如：“為什么出現的衍射條紋方向會和狹縫展開方向一致？”又比如：“如果將狹縫變成圓孔，那么之后的衍射條紋會出現什么樣的變化？”類似的提問能夠培養學生的獨立思考能力，還能夠豐富課堂的教學內容，加深學生對于物理知識的理解，從而激發學生的求知欲和探索欲。

3.完善物理實驗考察方法

成績的考評只是為教學進行服務的一種策略，該高校的課題組在對測評方式進行改革后，效果較為明顯。具體實踐如下：對于學生的實驗報告，要求學生盡可能用簡短的語言表述清楚；而對于實驗數據的分析和處理部分，則要求學生能夠盡可能地給出具體步驟。在實驗報告完成后，學生應將實驗過程中的問題和處理方法進行整理，并提交到實驗室。教師對學生的報告進行查看，及時給予學生反饋，從而使學生明確具體的問題所在，并認識到物理實驗的科學性和嚴謹性。將學生的測評成績分為兩個部分——平時成績考核和期末成績考核，平時成績考核包括實驗報告完成情況、問題總結情況等，占據考核成績的70%；期末成績考核可以包括隨機實驗能力和問題解答能力等，占據總成績的30%，從而在綜合能力上對學生進行考核。

本文以某高校為例，根據該學院的物理實驗教學實際情況，對學校物理學院的物理實驗教學進行了探索性分析，最終，該學院的學生的實踐操作能力和創新能力均有較大的提升，得到學校管理層的廣泛關注。隨著我國經濟增長速度的放緩，我國經濟發展開始步入新常態，我國的經濟發展開始變得越來越依賴人才的創新能力，而高校的物理實驗教學作為創新能力提升的突破口之一，也逐漸受到高校的重視。因此，在未來的社會發展過程中，高校應不斷探索新的物理實驗教學方式，更新傳統的教學方式，使得高校的物理實驗室設備朝著更加多樣化方向發展，并對高校的物理實驗室管理條例進行完善及更新，對物理實驗教師進行定期培訓，從而促進高校物理實驗教學質量的提升，進而培養符合國家發展需要的創新型人才。

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