大學物理實驗教學改革的探究

馬強

【摘 要】大學物理實驗是大學生一門重要的實驗基礎課程，基于對目前大學物理實驗教學的現狀分析，提出對大學物理實驗教學改革的幾點設想。對大學物理實驗主體、實驗方法、實驗考核機制提出建議，促進提高大學物理實驗教學質量以及增強學生對實驗的興趣。

【關鍵詞】大學物理實驗；教學模式改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）04-0076-002

Research on the Reform of College Physics Experiment

MA QIANG

（School of Science， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010， China）

【Abstract】In the teaching process of college physics experiment course， there are some shortcomings. Based on the analysis of college physics experiment teaching in the current situation， the reform of college physics experiment teaching are put forward. In order to improved the teaching quality of college physics experiment and enhanced the students interest in experiment， make some Suggestions for the teaching mode and experimental assessment mechanism.

【Key words】College physics experiment； Reform of teaching mode

0 引言

物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理學中的每一個創新理論都必須經過實驗的檢驗，因此物理實驗教學在大學物理的學習過程中是十分重要的，也是很有意義的。不但能夠提高學生觀察現象的能力和動手操作的能力，而且還能豐富學生的物理觀念意識，從而進一步提高學生對物理現象的分析能力，讓學生能夠自己解釋物理現象，進而了解物理概念的產生和發展，提高學生對物理學的認識[1]。大學物理實驗是物理學中的基礎課程，它能夠讓學生對理論教學中的感性認識提升到理性認知，即通過實驗達到對科學本質的理解。大學物理實驗能力培養基本要求包含理論聯系實際的能力、創新能力，即能夠在實驗過程中發現問題并且通過獨立分析學習解決實際問題的方法，在此過程中老師要對學生進行很好的引導；通過指導學生對近代物理學中常用的方法、技術、儀器和知識的學習以及掌握，讓學生形成良好的實驗習慣和科學的學習態度，逐步提高學生綜合運用知識和解決實際問題的能力，進行具有研究性或創意性內容的實驗，培養學生的創新能力[2]。那么如何在實驗過程中實現上述能力的培養呢？需要在物理實驗課程教學形式、內容設計上更多的與實際應用相結合。一直以來，大學物理的實驗教學過程都存在著一些不足之處，對此進行總結和反思，從而找到解決的方法。

1 大學物理實驗教學的現狀

從大學物理實驗現狀來看，實驗教學過程中存在著種種弊端。高等教育法提出“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高等專門人才”。對于每一位進入工科院校的學生來說，大學物理實驗這門課程是他們第一次系統地、科學地學習的基礎實驗課程[3]。大學物理實驗課程的教學流程很是繁重，對于每個實驗，學生要參與全部的實驗環節。在進入實驗室之前，要求學生做好預習工作，預習的內容包括了解實驗目的、實驗儀器、實驗原理以及要知道整個實驗的大概流程；在作實驗過程中，要求學生會使用實驗儀器、掌握實驗原理、記錄實驗數據；實驗結束后，要求學生寫實驗報告，完整的實驗報告中要寫清實驗目的、實驗過程、實驗數據以及數據處理的過程，還要做好實驗思考題。在整個過程中，學生需要記憶和整理的知識點太多，結果是學生做完實驗后什么都沒有記住。大學物理實驗教學利用實驗室現有的儀器和實驗方法要培養學生解決物理問題的科學實驗能力和創新能力。在整個教學過程中，要營造自主學習環境和競爭機制，培養學生團隊合作精神和責任感，促使學生創新思維能力的增強[4-5]。

2 對于大學物理實驗教學改革的建議

2.1 實驗主體的改變

一直以來，大學物理實驗的教學模式都是老師作為教學主體，直接講授實驗原理；告訴學生實驗步驟、注意事項；幫助學生記錄數據以及給出處理數據的方法。學生則被動的調儀器、記錄數據、根據老師提供的公式計算結果，整個實驗過程就是在走流程。老師講授的知識距離自己太遙遠，根本提不起興趣，使得能力培養大打折扣。這種老師為教學主體，學生為客體的教學模式沒有真正讓學生發揮主動作用。在大學物理實驗教學過程中為激發學生學習的興趣，切實實現理論聯系實際、創新能力的培養，大學物理實驗老師都會講述該實驗方法在工程、生活中有什么應用，雖然有些成效，但上述現象仍然存在，其中一個很重要的原因就是，大學物理實驗屬于基礎學科，實驗內容過于簡單，與工程應用、實際生活脫節，缺乏情境。因此大學物理實驗可以分層次、分模塊進行教學，主要方法就是根據實驗的難易和類型開設不同模塊的大學物理實驗課程，由學生自主選課，學生可以根據自己的興趣，專業進行自主選擇，增強學生學習大學物理實驗的興趣。學生被動的作為客體的教學模式，一方面讓學生感到枯燥，另一方面收效甚微。大學物理實驗具有豐富的實驗理念、技巧、方法和手段，它是學生進行科學實驗基本訓練和接受系統實驗方法的開始，大學物理實驗作為一門基礎實驗課程，不僅影響學生學習后續實驗課程的主觀能動性，而且在某種意義上還會對學生以后專業知識的掌握和運用有一定的影響。以學生為主的教學模式，將會極大的增強學生的學習主觀能動性。

2.2 實驗方法的改變

大學物理實驗必須改變傳統的教學方法， 強調探索與創新思維的訓練， 將大學物理實驗創新型教學方法和開放式實驗教學模式相結合， 建立培養學生創新精神和實踐能力的新型實驗教學。目前高校的教師大多具有博士或碩士學位，具有自己的專業背景，教師可以將個別的基礎實驗擴展到相對接近的專業實驗，與科研項目，學科建設聯系到一起，增強學生對大學物理實驗的應用方面的了解。在某些實驗上，嘗試開放實驗室，充分利用實驗資源，還可以提供相應的文獻資源。實驗室的開放根據實驗的復雜程度可以分為大學物理基礎實驗室的開放和具有更高要求的專業科研實驗室的開放，大學物理基礎實驗室的開放可以使學生在時間和空間上自由開放，將預習過程放在實驗室，感官上了解實驗目的和意義，并且可以根據個人興趣自主進行一些初步試驗，帶著問題上實驗課，真正達到預習的目的，增強學習效率和學習興趣，這種開放更多的是思想和意識上的開放，而不僅僅是教學方法、教學內容以及教學手段上的開放。在這個過程中應該盡量減少教師的作用，避免成為加課現象或者重復上課，大學物理實驗室不只是具有傳授理論知識這一種功能，更多的是要注重能力的培養，利用現代化的教學手段和管理方法。將學生轉變為實驗室的主體，激發學生學習的主觀能動性和積極性。而專業科研實驗室的開放，則重在引導和激發學習興趣，帶領學生在較為復雜的研究實驗中，體會動手能力的重要性。還可以加入一些高科技元素，比如無人機、機器人等簡單的設計性實驗。如果能投入更多的網絡化實驗教學，使學生在有限的時間和空間里獲得更多的知識，重點培養學生自主創新能力。如此一來，才能使物理實驗教學的效果和質量得到進一步提高。

2.3 實驗考核制度的改變

為了促進和鼓勵學生對學生學習的積極性，需要對學生進行成績考核?？己说慕Y果不僅是考察和評定學生學習狀況的依據，而且還是提高教學質量的重要措施。很多學校對于大學物理實驗成績的考試方式還是采用以理論考試為主的形式，包括實驗報告分值和筆試成績。這樣一來，對學生就會有一個片面的指導。如果只有操作考核，就不能夠體現出上實驗課的教學意義，對于學生的實驗理論水平也不能得到全面的反饋；如果操作考試考的是平時實驗做過的內容，更會讓學生死記硬背，背實驗內容、實驗步驟，甚至是實驗數據，這種負面影響的結果是為應付考試而考試，學生實驗能力的考察根本體現不出來。大學物理實驗教學是一種過程教學，重點在于過程而不僅僅是實驗結果，所以在課前預習、實驗過程中的操作以及課后實驗報告三個方面都要考慮到期末考試成績內。對學生在整個實驗過程中的各個環節進行考核，需要采用多元化的考核辦法。學生大學物理實驗總成績包括平時成績和考試成績，平時成績占總成績的50%（其中包括實驗預習5%、實驗操作25%、實驗結果與報告20%），這些分值要求在實驗過程中嚴格執行?？荚嚥糠殖煽兊脑u定可分為操作考試和卷面考試，最終的考試成績占到總成績的50%。對于這種多元化的考核方法，雖然加大了老師的工作量，但對學生實驗能力的考核會有一個更加全面的評定，而且更有利于學生實驗能力、創新能力的培養。對提高大學物理實驗教學質量將起到導向作用。

3 總結

大學物理實驗課程教學改革是一個長期的過程，需要我們從教學內容、教學方法上不斷摸索和改進，逐漸將學生做為實驗主體的教學模式，在物理實驗教學中深化實施開放性實驗的教學方法，采取靈活多樣的實驗成績考核制度，才能使大學物理實驗課程成為培養學生思維能力和創新能力的一個較好的平臺。

【參考文獻】

[1]俞眉孫.大學物理實驗教學的思考與建議陳中鈞[J]， 實驗技術與管理.2014，31（4）：186-188.

[2]肖立娟.大學物理實驗教學的現狀與教學改革的探究[J].大學物理實驗.2015，28（6）：114-116.

[3]馬靖，陸培民.大學物理實驗開放式教學模式探討[J].大學物理實驗.2011，24（4）：102-104.

[4]代偉，徐平川，等.培養學生創新能力的大學物理實驗教學體系研究[J].大學物理實驗.2013，26（4）：107-110.

[5]范婷，劉云虎，等.探究型教學模式下大學物理實驗的改革與實踐[J].大學物理實驗，2016，29（2）：149-151.