大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的探索

文立

摘 要： 從應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，針對(duì)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)體系缺乏應(yīng)用性、研究性和探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的特征，作者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面，對(duì)應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建進(jìn)行了初步探討。

關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型本科人才 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)高等教育本科人才類型的需求趨向多元化，高等教育從一元的精英教育走向以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的多元化教育。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)是具有一定基礎(chǔ)理論知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐能力、具備解決工程實(shí)際問題能力的現(xiàn)場(chǎng)工程師。其核心是突出“應(yīng)用”，即在遵循一般本科人才培養(yǎng)規(guī)律的同時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)這一環(huán)節(jié)，特別注意培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)體系缺乏應(yīng)用性、研究性和探索性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。構(gòu)建適應(yīng)于高等教育發(fā)展需要的應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系勢(shì)在必行[1]。為此，我們提出應(yīng)用型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

1.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固物理知識(shí)，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力的實(shí)踐性教學(xué)課程，它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新意識(shí)和能力等方面都具有不可替代的作用。在傳統(tǒng)的教學(xué)體系中，教學(xué)方法通常都是先由指導(dǎo)老師講解原理、實(shí)驗(yàn)方法及儀器；然后由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)完成之后學(xué)生找課余時(shí)間撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由于每個(gè)項(xiàng)目涉及的內(nèi)容都比較多，動(dòng)手能力稍微差的學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完不成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。為了完成教學(xué)任務(wù)和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生遇到問題，老師馬上給予幫助，真正留給學(xué)生主動(dòng)思考問題和獨(dú)立解決問題的時(shí)間相對(duì)比較少，很難真正體現(xiàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)目標(biāo)。為了更好地實(shí)現(xiàn)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)目標(biāo)，有必要對(duì)現(xiàn)行的教學(xué)模式進(jìn)行改革，創(chuàng)建一種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

2.構(gòu)建應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是依據(jù)力、熱、電、光及近代物理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行劃分，由彼此獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成。這種體系突出了學(xué)科的系統(tǒng)性，學(xué)生被動(dòng)地完成各門課程各自孤立的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏應(yīng)用性、研究性和探索性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系難以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力。構(gòu)建應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。

2.1構(gòu)建全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)該是按實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的過程劃分，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律相適應(yīng)，建立起分層次的教學(xué)內(nèi)容體系，做到傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容兼顧，基本思想、方法和技能的訓(xùn)練、設(shè)計(jì)與研究并存。該體系改變了按力、熱、電、光排列的原有實(shí)驗(yàn)舊體系，新的物理實(shí)驗(yàn)體系依照訓(xùn)練層次劃分為技能性、基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，并為此制訂不同的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和要求。第一層次：技能性實(shí)驗(yàn)。其著眼于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)規(guī)矩、實(shí)驗(yàn)意識(shí)及實(shí)際操作能力。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行逐個(gè)指導(dǎo)直到掌握為止。以選修課的形式開出，供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力不同的學(xué)生根據(jù)自身需要進(jìn)行選擇。第二層次：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢W(xué)習(xí)一般的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，掌握實(shí)驗(yàn)中所用儀器的使用方法及常用的數(shù)據(jù)處理方法，加深對(duì)物理理論的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師隨著實(shí)驗(yàn)的展開采用不同的教學(xué)模式，逐步拓寬學(xué)生的自學(xué)空間。第三層次：綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。其目的在于開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。指導(dǎo)教師采用自主、導(dǎo)學(xué)和研究式教學(xué)方法。

2.2創(chuàng)建新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式平培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)以分層次的模塊化實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容新體系為主導(dǎo)，以提高學(xué)生對(duì)普物實(shí)驗(yàn)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論水平和操作技能，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的最終目的，構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容新體系相適應(yīng)的分階段的模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式：打破原來實(shí)驗(yàn)教學(xué)中按力、熱、電、光的順序編排，采用大循環(huán)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。此模式充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平。實(shí)驗(yàn)由淺入深、由簡到繁、由基礎(chǔ)到提高，循序漸進(jìn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.3分層次開放實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

由于大學(xué)物理涉及的理論知識(shí)很多，可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很多。實(shí)驗(yàn)室可在完成計(jì)劃安排的教學(xué)任務(wù)外根據(jù)不同的教學(xué)對(duì)象、目的和條件，采用多種開放方式，完成各種開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

選擇開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：一是選擇開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室能開出但由于課時(shí)的原因不能統(tǒng)一開設(shè)的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的方式開出。對(duì)于學(xué)習(xí)積極性高，有能力在課余時(shí)間完成部分學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生，可以讓其進(jìn)實(shí)驗(yàn)室自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成開放性實(shí)驗(yàn)；對(duì)于動(dòng)手能力比較差，規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能完成教學(xué)任務(wù)的學(xué)生，也可在實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)段內(nèi)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。二是新建創(chuàng)新制作實(shí)驗(yàn)室。配置各種常用工具、基本材料和操作平臺(tái)等。以定時(shí)開放的方式為學(xué)生提供開展科技活動(dòng)的場(chǎng)地。

3.構(gòu)建實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)定體系，建立學(xué)分制的評(píng)價(jià)方式

我們對(duì)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的考核辦法是，由指導(dǎo)老師給出學(xué)生每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績，對(duì)所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績加權(quán)平均后給出最終成績。對(duì)單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績?cè)瓌t上以考勤情況、實(shí)驗(yàn)操作成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績（分別占10%、50%和40%）加權(quán)平均給出最終成績。但實(shí)時(shí)給出實(shí)驗(yàn)操作成績比較難，原因是動(dòng)手能力及自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)的學(xué)生，要在規(guī)定的時(shí)間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)比較困難；個(gè)別學(xué)習(xí)任務(wù)不明確，對(duì)實(shí)驗(yàn)不感興趣的學(xué)生有了抄襲數(shù)據(jù)或編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，因此，很難對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)給出合理的成績，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績作為該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績，這種成績?cè)u(píng)價(jià)方式具有一定的不合理性，有必要建立能體現(xiàn)教學(xué)培養(yǎng)目的的考核方式。我認(rèn)為可以對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程實(shí)行學(xué)分制，即學(xué)分設(shè)置中可以擬定做不同層次的實(shí)驗(yàn)所獲得的學(xué)分各不同，每個(gè)學(xué)生修夠一定的學(xué)分后可視為合格。按照學(xué)分要求，如果學(xué)生基礎(chǔ)差，中學(xué)時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)少的同學(xué)多做一些技能性和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所做數(shù)量相對(duì)少一些，反之亦然，這樣一定程度上可以避免成績?cè)u(píng)價(jià)的不合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高興茹，倪蘇敏，等.應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與探索[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（25）.