地方高校大學物理實驗教學現(xiàn)狀及對策探究

呂東燕　周原　胡永金

摘 ?要 通過調(diào)查觀察法調(diào)研當前大學物理實驗教學師生存在的問題，并研究提高大學物理實驗課堂教學質(zhì)量的有效方法。本研究首先分析學生反饋的調(diào)查問卷，從學生學習、教師教學、實驗管理三個層面對問卷進行深入剖析;其次從實驗環(huán)節(jié)、教學內(nèi)容、教學模式、考核機制四個方面提出解決教學問題的策略。

關(guān)鍵詞 大學物理實驗;地方高校;實驗教學;應(yīng)用型人才;實驗室

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）19-0119-04

1 前言

大學物理實驗課程是高等院校對理工科學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程，是學生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端，也是培養(yǎng)學生科學實驗?zāi)芰Α⑻岣呖茖W素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。課程內(nèi)容涵蓋面廣，涉及的實驗思想、方法及手段豐富，在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有不可替代的作用。

地方高校大學物理實驗課程教學存在很多不足，教學設(shè)施配套少，教學方法過于傳統(tǒng)，學生缺乏自主學習的能力。根據(jù)人才培養(yǎng)目標，要培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)、實踐能力強的應(yīng)用型人才，學校必然要依據(jù)學生的實際情況開展教學活動[1-2]。

2 大學物理實驗課程教學現(xiàn)狀調(diào)查情況：以湖北汽車工業(yè)學院為例

湖北汽車工業(yè)學院大學物理實驗課的授課對象是所有理工科各專業(yè)學生，涵蓋機械、車輛、自動化、電子信息、軟件工程、計算機、材料等專業(yè)。基于問卷星平臺，筆者對2018級部分理工科學生進行教學調(diào)查，參與問卷調(diào)查的學生為229人，主要圍繞學生學習情況、教師教學情況以及實驗中心管理等三個方面開展調(diào)查。

學生學習方面 ?物理實驗課的教學環(huán)節(jié)大致可分為三個階段：實驗前的預(yù)習、實驗操作和撰寫實驗報告。學生學習方面的調(diào)查內(nèi)容從預(yù)習、操作和報告三個方面展開。大學物理實驗課程是一門非常重要的基礎(chǔ)課，調(diào)查顯示，約75%的學生喜歡這門課，約25%的學生不喜歡這門課。

1）預(yù)習環(huán)節(jié)。預(yù)習是首要環(huán)節(jié)，是非常關(guān)鍵的，直接影響實驗課的教學質(zhì)量[3]。圖1和圖2給出預(yù)習環(huán)節(jié)中的部分調(diào)查數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示，85.59%的學生認為有必要或很有必要寫預(yù)習報告;67.69%的學生會在做實驗前對每個實驗項目進行預(yù)習。

2）實驗操作環(huán)節(jié)。針對學生在進行實驗操作時存在的問題，問卷進行表1所示設(shè)計。調(diào)查表明，多數(shù)學生能獨立在四個學時的課堂內(nèi)完成實驗，三分之二的學生愿意嘗試進行實驗拓展。

3）實驗報告環(huán)節(jié)。學生書寫的實驗報告主要考查數(shù)據(jù)處理過程、誤差分析以及報告的規(guī)范性，從調(diào)查結(jié)果看，學生基本還是采用普通的計算器進行數(shù)據(jù)計算，用計算機軟件進行輔助處理的較少。圖3和圖4展示了學生課后實驗報告的完成情況。

教師教學方面 ?隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)平臺提供免費在線學習資源，也深受學生的喜愛。作為一門實踐課，大學物理實驗也要跟上時代的步伐，盡管它與理論課相比，操作難度大，但傳統(tǒng)的教學手段已經(jīng)不能引起學生對課堂的興趣，教學質(zhì)量也得不到保障。目前，根據(jù)學校相關(guān)部門的引薦，學習通線上教學被引入實驗教學中，但也只是一個輔助教學的工具而已。根據(jù)大學物理實驗教學基本要求，創(chuàng)新能力、實踐動手能力等的培養(yǎng)還需要教師在教學環(huán)節(jié)注意把握，從而讓學生真正得到能力方面的提升[4-5]。

在現(xiàn)實教學中采用的仍然是一般的教學流程：預(yù)約—預(yù)習—講解—操作—報告。從表2和圖5所示的調(diào)查來看，針對實驗操作環(huán)節(jié)，多數(shù)教師還是以講解加答疑為主，一是缺少知識的拓展、實驗推廣、方法延伸等;二是缺乏對學生學習興趣和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng);三是缺少討論，課堂氣氛不活躍。實踐教學的主體是學生，應(yīng)該多讓學生參與到課堂討論中來。

實驗中心管理方面 ?實驗室資源對學生全面開放往往是重點高校的特色。就湖北汽車工業(yè)學院物理實驗室開放現(xiàn)狀而言，普通物理實驗室、創(chuàng)新實驗室和演示實驗室對全校師生是開放的，但從開放情況來看，學生利用開放時間段主要用于預(yù)習和熟悉儀器這個過程，從創(chuàng)新角度來看，還沒有充分發(fā)揮物理實驗室的開放作用[6]。圖6和表3給出學生對開放實驗室的調(diào)查情況。

3 提高大學物理實驗課堂教學質(zhì)量的對策

重視實驗預(yù)習，激發(fā)學生自主學習 ?大學物理實驗課一般都要求學生書寫實驗預(yù)習報告，主要包括實驗名稱、實驗?zāi)康摹嶒瀮x器、實驗原理和實驗步驟這些基本內(nèi)容。教師要求學生帶預(yù)習報告上實驗課，沒有帶的不準做實驗。因此，學生感覺實驗預(yù)習占用他們太多的時間，有時候就照抄照搬教材內(nèi)容，并沒有達到真正的教學效果。

為了在規(guī)定時間內(nèi)高質(zhì)量地完成實驗，實驗前必須認真預(yù)習。為調(diào)動學生學習興趣和主動性，通過信息技術(shù)平臺如超星“一平三端”，教師課前準備好預(yù)備性問題、微視頻等課程資料，鼓勵學生利用好平臺資源和開放實驗室資源;課中通過抽查學生檢查預(yù)習效果，這樣可以激勵和引導學生做好實驗前的準備工作。

教學內(nèi)容合理調(diào)整，適應(yīng)專業(yè)需求 ?根據(jù)大學物理實驗教學的基本要求，要培養(yǎng)學生各方面的能力，教學內(nèi)容安排是非常重要的工作。為了合理利用實驗室儀器資源，對部分實驗進行合并，如將電學實驗中單臂電橋和雙臂電橋合并為電橋?qū)嶒?分光計的調(diào)整與使用和利用分光計測玻璃折射率合二為一，教師要合理安排四學時課堂上的教學內(nèi)容。除此之外，為了實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，教學內(nèi)容要突出實用性和啟發(fā)性，讓學生通過本實驗的學習真正掌握科學的思維方法，激發(fā)探索創(chuàng)新的動力。

創(chuàng)新教學模式，提高教學質(zhì)量 ?為了提高課程教學質(zhì)量，物理實驗中心利用每周的教學法活動積極學習和探討諸如同伴教學法、翻轉(zhuǎn)課堂、PBL教學方法在物理實驗課中的運用。基于互聯(lián)網(wǎng)平臺+課程的教學模式改變了教師的教學方法和學生的學習習慣，課堂教學不再拘束于教室[7]。湖北汽車工業(yè)學院試行大學物理實驗課程的線上線下混合教學模式，教師轉(zhuǎn)變了教學理念，在教學中也加入了課程育人元素，提高了教學水平。

注重過程考核，課程評價多元化 ?湖北汽車工業(yè)學院近兩屆學生每學期要求必選七個實驗項目，每個實驗項目的成績從預(yù)習、操作和報告三方面考查，即學期總成績等于實驗平均成績減去違規(guī)扣分，但各個環(huán)節(jié)的評價依據(jù)比較單一。針對2019級學生，實驗預(yù)習成績從在線學習平臺訪問次數(shù)、學習時間、預(yù)習測驗成績、發(fā)帖質(zhì)量、預(yù)習報告多方面評價;實驗操作從儀器使用、實驗操作是否正確和熟悉程度、數(shù)據(jù)記錄規(guī)范性和正確性、課堂互動、儀器整理幾個方面考核;實驗報告從規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理過程、實驗結(jié)果的表示、上交報告的時間等方面評價。課程總成績從緒論成績、實驗項目成績、期末總測驗成績和違規(guī)扣分四個方面按不同權(quán)重評價。隨著近年線上教學和大規(guī)模在線開放課程的開展，大學物理實驗課程教學方式改革必然引起課程考核的變化，彰顯了多元考核方式的客觀性和合理性[8]。

4 結(jié)語

教學的主體是學生，以學生為中心，培養(yǎng)學生自主學習能力、科學思維能力和創(chuàng)新能力應(yīng)貫穿于整個課程教學中。同樣，教學是一個相互促進的過程，學生樂于學習，主動學習，教師也會不斷提高學識水平和教學能力以勝任自己的工作。在現(xiàn)實教學中，教師不僅授人以“魚”，更應(yīng)授人以“漁”，提升學生的學習興趣，提高大學物理實驗教學質(zhì)量。

參考文獻

[1]白亞鄉(xiāng)，唐茂勇，王麗娜.大學物理實驗教學改革的研究進展[J].教育現(xiàn)代化，2019（71）：126-128.

[2]王紅梅，鄒艷，栗軍，等.新工科背景下大學物理實驗創(chuàng)新教學的探索與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（21）：104-106.

[3]鄭永春，于培清，劉建曉.重視預(yù)習提高大學物理實驗教學質(zhì)量[J].高教學刊，2018（22）：101-103.

[4]李道勇，歐陽雨，李建福，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學物理實驗教學模式改革[J]大學物理實驗，2019（5）：102-104.

[5]周利斌，羅道斌，朱橋，等.加強應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)的大學物理教學改革[J].科技創(chuàng)新導報，2019（11）：204，206.

[6]趙彩敏，劉國紅.開放式大學物理實驗的研究[J].許昌學院學報，2018（2）：82-85.

[7]肖立勇，尹躍.基于混合式教學模式下的大學物理實驗教學改革和應(yīng)用[J].物理通報，2020（4）：84-88.

[8]蘇潤洲，張中興，蘭鋮.開放實驗室教學模式下的大學物理實驗考核方式的研究[J].大學物理實驗，2017（2）：141-143.

基金項目：湖北汽車工業(yè)學院校級重點教學研究項目“基于OBE的《大學物理實驗》PBL教學模式的探索與實踐”（項目編號：JY2020015）。

作者：呂東燕，湖北汽車工業(yè)學院理學院，講師，主要從事大學物理實驗教學與研究;周原、胡永金，湖北汽車工業(yè)學院理學院（442002）。