鮑志剛　張東梅

摘 要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是工科院校的一門(mén)重要的公共基礎(chǔ)課。如何提高工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是工科大學(xué)物理教師需要思考的問(wèn)題。本文根據(jù)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，主要從深化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路入手，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程重要性的認(rèn)識(shí)，及注重大學(xué)物理課的實(shí)用性，探索提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的方法。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；教學(xué)模式

在工科院校中，大學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)重要的公共基礎(chǔ)課，能夠讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論、方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神，養(yǎng)成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的好習(xí)慣。 因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)、不能原地踏步，要體現(xiàn)創(chuàng)新精神，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容更新較慢，教學(xué)模式單一，學(xué)生的興趣不高，缺乏主動(dòng)性，因此提高工科大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。

從歷屆學(xué)生的狀況來(lái)看，學(xué)生重視理論學(xué)習(xí)，輕視實(shí)驗(yàn)的狀況普遍存在。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)獨(dú)立的課程，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該以掌握相關(guān)理論知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)為教學(xué)目的，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。從培養(yǎng)應(yīng)用型人才出發(fā)，不斷審視現(xiàn)有的教學(xué)體系，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與模式，是當(dāng)前工科物理實(shí)驗(yàn)教師所面臨的問(wèn)題。大學(xué)物理課上采用的教學(xué)方法普遍還是過(guò)去的老師講授，學(xué)生被動(dòng)的接受形式。學(xué)生的動(dòng)手能力差也是普遍現(xiàn)象。對(duì)實(shí)驗(yàn)不感興趣，聽(tīng)課過(guò)程中不認(rèn)真。有的學(xué)生課前不預(yù)習(xí)，甚至對(duì)來(lái)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量什么物理量都很模糊。

因此，想要提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，教師應(yīng)該積極通過(guò)各種教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生真正的參與到物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，讓他們感受到學(xué)習(xí)的興趣，讓他們能夠充分的認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的重要性，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性[ 1-2 ]。

一、改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今科技的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)科目過(guò)少，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，教學(xué)方法單一，很難引起學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課來(lái)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研意識(shí)并沒(méi)有起到很好的效果。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該不斷地融入先進(jìn)的科學(xué)理念和科學(xué)思想，才能使工科的大學(xué)物理課煥發(fā)出強(qiáng)大的生命力，培養(yǎng)出能夠更好適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。因此，工科大學(xué)物理課教學(xué)質(zhì)量的提高，本人認(rèn)為主要應(yīng)先從以下四個(gè)方面進(jìn)行改革探索。

（一）轉(zhuǎn)變教育思想

在目前的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，想要改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育觀念，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。通過(guò)各種方法讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)。所以，大學(xué)實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性。實(shí)驗(yàn)老師的講解應(yīng)該起到一個(gè)引導(dǎo)的作用，而不是知識(shí)的灌入，這能夠培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)思考的好習(xí)慣。每一次上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，老師會(huì)講授30分鐘左右的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在這寶貴的時(shí)間內(nèi)，老師如果能夠自然引入這個(gè)實(shí)驗(yàn)的歷史背景和相關(guān)這些理論的科學(xué)故事。讓學(xué)生在心里上有一個(gè)認(rèn)知度，也讓學(xué)生在心里尊重這個(gè)實(shí)驗(yàn)，起到一個(gè)榜樣的作用，對(duì)他們將來(lái)的成長(zhǎng)會(huì)起到一個(gè)潛移默化的影響。

傳統(tǒng)教學(xué)方法已經(jīng)不能適應(yīng)新的教學(xué)環(huán)境，本著教師引導(dǎo)，學(xué)生主體的思路，利用有效的教學(xué)資源，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用適合的教學(xué)模式，最終的目的是培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較廣泛，運(yùn)用多種教學(xué)方法達(dá)到新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的。物理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該引進(jìn)現(xiàn)代化的教學(xué)手段和管理手段，合理的分配教學(xué)資源，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，打破原來(lái)的教學(xué)關(guān)系。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。興趣是最好的老師，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教師要不斷的提高自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，跟上時(shí)代的步伐，不斷關(guān)注科技前沿的發(fā)展，不斷優(yōu)化自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。使我們傳授的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)具有時(shí)代性、先進(jìn)性和應(yīng)用性。

（二）適當(dāng)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1）重新整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，可以適當(dāng)?shù)脑黾釉O(shè)計(jì)性和綜合性物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[ 3-4 ]。特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)，最后取得實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行改編，根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器，特別是新增加的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整。使學(xué)生的選擇范圍增加，這也在一定的程度上增加學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，本身對(duì)工科的學(xué)生而言，鍛煉動(dòng)手能力是非常重要的，理論和實(shí)驗(yàn)并舉，才能使他們成為真正的應(yīng)用型人才。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高和創(chuàng)造性思維的發(fā)展有很大益處，能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為將來(lái)進(jìn)一步的深造打下基礎(chǔ)[ 5 ]。

2）大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)搭建大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。計(jì)算機(jī)仿真融合理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)成為新的研究形式，仿真實(shí)驗(yàn)可作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一，供學(xué)生選課時(shí)選擇，還可以作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因?yàn)榇髮W(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可供選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目非常多，大部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。整個(gè)交互界面非常方便，學(xué)生的可操作性強(qiáng)，像一本形象生動(dòng)的教科書(shū)，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性。這種實(shí)驗(yàn)方式有利于學(xué)生形象的理解大學(xué)物理的理論，在這個(gè)過(guò)程中讓教和學(xué)有機(jī)的結(jié)合在一起。同時(shí)，仿真實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大了物理實(shí)驗(yàn)的范圍，不在拘泥于現(xiàn)有的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

3）應(yīng)用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的選課系統(tǒng)，優(yōu)化教學(xué)資源。隨著科技的快速發(fā)展，老師和學(xué)生之間的交流方式越來(lái)越多，網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常重要的交互方式，在實(shí)驗(yàn)室建立大學(xué)物理學(xué)科系統(tǒng)，無(wú)形中拉近了學(xué)生和老師之間的距離[ 6 ]。對(duì)于學(xué)生能依據(jù)自己的課表自由地進(jìn)行選課，不在受限于系別、班級(jí)、教師和時(shí)間等因素。學(xué)生所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也不在是固定的，可以在選課之前根據(jù)的專(zhuān)業(yè)和興趣等提前對(duì)所要選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了解，這在某種程度上說(shuō)是增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生選好實(shí)驗(yàn)課后，他們的預(yù)習(xí)成績(jī)，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)都可以在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中同步在網(wǎng)上給出分?jǐn)?shù)，學(xué)生也可以在線查詢(xún)自己的成績(jī)。網(wǎng)上選課系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)管理是非常有利的，能夠在整體上把握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，有問(wèn)題也可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)。如果學(xué)生臨時(shí)有事不能正常的按照已經(jīng)選好的課表上課，還可以按照實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)規(guī)定在預(yù)訂的時(shí)間內(nèi)退選，方便學(xué)生。在工科院校應(yīng)用大學(xué)物理選課系統(tǒng)，能夠優(yōu)化教學(xué)資源，使實(shí)驗(yàn)室的管理具有程序化，簡(jiǎn)單化，合理化。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)的使用，學(xué)生可依專(zhuān)業(yè)和興趣自由選擇，以滿足個(gè)性要求、激發(fā)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。讓學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)課題，主動(dòng)的通過(guò)各種方式查閱相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在有限的時(shí)間里獲取更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和教學(xué)效果。

4）開(kāi)放性試驗(yàn)教學(xué)。實(shí)施開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上、及時(shí)間安排上都具有很強(qiáng)的靈活性。例如可以開(kāi)設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)供學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行選修。通過(guò)學(xué)生自主探索和教師引導(dǎo)相結(jié)合的方式進(jìn)行。提出問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考，使其加深對(duì)自然現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，提高其創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以作為正常大學(xué)物理課之外的補(bǔ)充，學(xué)生可以通過(guò)自身的情況進(jìn)行選擇，對(duì)激發(fā)學(xué)生的積極性有重要的作用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

（三）采取多樣的物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核

對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核是是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，能夠反映出學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)的程度，也是考察學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要依據(jù)。從學(xué)生的角度講，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核能夠起到促進(jìn)和激勵(lì)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)大學(xué)物理這門(mén)課，對(duì)于自我管理差的學(xué)生也起到了督促的作用。

我們深知實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種過(guò)程教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程往往比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更重要，必須加強(qiáng)平時(shí)預(yù)習(xí)、操作和報(bào)告三個(gè)環(huán)節(jié)的考核。因此，采取平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)相結(jié)合的考核制度，對(duì)學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各個(gè)方面進(jìn)行全方位的考核。學(xué)生成績(jī)的評(píng)定包括平時(shí)成績(jī)的評(píng)定（實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況和實(shí)驗(yàn)操作）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)定，平時(shí)成績(jī)所占的比重為40%。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占60%。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，我們還可以適當(dāng)增加科技小論文的形式，讓學(xué)生自己通過(guò)查文獻(xiàn)等方法完成，可以鍛煉學(xué)生撰寫(xiě)科技論文的能力。

三、結(jié)論

通過(guò)轉(zhuǎn)變工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)觀念，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考核方式，不但增加了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾斓娜嫘?，更主要是增?qiáng)了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力的作用。始終將大學(xué)物理課中的教和學(xué)有機(jī)的結(jié)合在一起，始終將提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量作為教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的要求，及培養(yǎng)應(yīng)用性人才的要求，不斷的探索教學(xué)改革的方法，使學(xué)生具有良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰洼^強(qiáng)的科學(xué)素質(zhì)。

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基金項(xiàng)目：

本文受洛陽(yáng)理工學(xué)院教研項(xiàng)目（13JY-059）和（13JY-060）的支持。

作者簡(jiǎn)介：

鮑志剛（1977-），男，蒙古族，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，研究方向：凝聚態(tài)物理；

張東梅（1978-），女，漢族，內(nèi)蒙古赤峰人，博士，副教授，研究方向：凝聚態(tài)物理。