摘 要：大學(xué)物理實驗是高等院校面向理工農(nóng)醫(yī)等學(xué)科的學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程，具有理論與實踐并重、綜合性強(qiáng)的特點。針對我校面向大工科專業(yè)的學(xué)生和來華留學(xué)生開設(shè)該課程，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、模式和思維，老舊的教材和實驗項目及器材，已經(jīng)不能適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，作者經(jīng)過多年教學(xué)實踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等多方面提出了一些改進(jìn)措施，提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動手能力及創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；教學(xué)改革；課程質(zhì)量

一、 引言

大學(xué)物理實驗是對高等院校學(xué)生進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練的一門重要的基礎(chǔ)課程，是理工農(nóng)醫(yī)等學(xué)科的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后最開始接受的基本實驗方法和技能訓(xùn)練，是其接受與所學(xué)專業(yè)有關(guān)的其他實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)。

大學(xué)物理實驗課的開設(shè)，不僅要讓學(xué)生受到基本的物理實驗技能訓(xùn)練，鍛煉他們的動手能力，更要培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、理論聯(lián)系實際，以及團(tuán)隊合作和創(chuàng)新精神。因此，大學(xué)物理實驗課在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)的過程中起著重要的引領(lǐng)作用，是學(xué)生做好專業(yè)實驗的基礎(chǔ)。

揚州大學(xué)是一個專業(yè)門類齊全的地方性綜合性大學(xué)，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和素質(zhì)，學(xué)校要求我們物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實驗中心面向全校理工農(nóng)醫(yī)各專業(yè)開設(shè)大學(xué)物理實驗課程，而且近年來隨著我校留學(xué)生的逐漸增多，各留學(xué)生培養(yǎng)單位也要求我們針對一些工科留學(xué)生也開設(shè)大學(xué)物理實驗課程。

針對不同專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)的差別和留學(xué)生的特殊性，如何上好大學(xué)物理實驗課，對我們而言是一個挑戰(zhàn)。經(jīng)過多年的實踐，我們逐漸摸索到了一些規(guī)律和經(jīng)驗，也引發(fā)了我們?nèi)绾芜M(jìn)一步改進(jìn)大學(xué)物理實驗課教學(xué)的一些思考。

由于大學(xué)物理實驗課程涉及力、熱、聲、電、光等多個物理學(xué)分支、綜合性強(qiáng)，面向的應(yīng)用型工科專業(yè)學(xué)科背景差異很大而且學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和思維已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。

存在的問題主要表現(xiàn)在這幾個方面：教學(xué)方法單一，學(xué)生按部就班做實驗，動手動腦能力得不到鍛煉；學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高；學(xué)生自主設(shè)計實驗等方面的需求不能滿足，創(chuàng)新條件不足，創(chuàng)新能力較弱；學(xué)生以敷衍了事的態(tài)度撰寫固定格式的實驗報告等。

因此，更新教學(xué)理念和思維，采用適應(yīng)現(xiàn)代教育和科技發(fā)展需要的教學(xué)方法才能解決這些問題，以達(dá)到因材施教，開闊學(xué)生眼界，拓寬學(xué)生思路，真正培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。

二、 教學(xué)改進(jìn)措施

（一） 優(yōu)選好的教材或自編針對性強(qiáng)的講義

一本好的大學(xué)物理實驗教材或講義要求概念準(zhǔn)確，原理正確簡潔，圖形圖片精美清晰，直觀形象，實驗內(nèi)容的編排翔實有序，邏輯性強(qiáng)，學(xué)生接受度高和可操作性強(qiáng)。對實驗教材而言，沒必要像理論課教材那樣對原理性內(nèi)容闡述得嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，面面俱到，但一定要正確簡潔，不要讓原理性的內(nèi)容占據(jù)過多的篇幅，讓學(xué)生看后還不知所云。

雖然編寫實驗教材的老師大多并非某個科研領(lǐng)域的大家，但是做到上述幾點并不是一件難事，這也是一本好的大學(xué)物理實驗教材或講義的基本要求，這方面我們可以借鑒一些國外經(jīng)典普通物理實驗教材和國內(nèi)優(yōu)秀大學(xué)物理實驗教材的編寫方式。

每個學(xué)校針對的學(xué)生的基礎(chǔ)和專業(yè)不同，購買成套或自制的實驗裝置也不同，實驗項目差別很大，多數(shù)采用自編的教材或講義，針對這樣的情況，實驗內(nèi)容的編排，特別是實驗步驟描述的邏輯連貫性要好，文字的可讀性強(qiáng)，盡量要讓學(xué)生能夠按照教材或講義獨立自主操作。

（二） 課堂教學(xué)方法的改進(jìn)

大學(xué)物理實驗課的上課模式一般為老師先講授與本次實驗密切相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識，接著詳細(xì)講授本次實驗用到的實驗器材的操作方法及注意事項，然后是學(xué)生自己動手做實驗，老師在實驗過程中會不斷巡視，幫助學(xué)生解決實驗過程中遇到的問題。

盡管大多數(shù)的老師都會要求學(xué)生在做實驗之前，需要預(yù)習(xí)本次實驗的內(nèi)容，但大部分學(xué)生在實驗之前從來沒有接觸過實驗裝置，懂一些原理性的知識，但具體怎么操作并不知道，也有一些學(xué)生在實驗過程中不愿意靜下心來仔細(xì)看實驗教材或講義上的內(nèi)容，或動手能力不強(qiáng)，或不愿去思考，遇到問題就找老師，而老師為了圖省事，就簡單地去直接幫助學(xué)生完成操作。

學(xué)生在實驗過程中遇到問題是常態(tài)，老師應(yīng)該多采取一些引導(dǎo)學(xué)生思考的方法，盡量讓學(xué)生自己去解決問題，而不是直接代替學(xué)生操作。

作者建議把大學(xué)物理實驗課的上課模式由老師主導(dǎo)改為由學(xué)生主導(dǎo)。老師只講一點原理性的內(nèi)容和關(guān)鍵操作，少動手，盡量讓學(xué)生多動手，多動腦。培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力，在時間和條件允許的條件下，盡可能地讓學(xué)生獨立完成實驗內(nèi)容，讓學(xué)生體會到獨立完成實驗的成就感，培養(yǎng)他們面對困難的勇氣和自信心，培養(yǎng)他們對科學(xué)的興趣。

給一些喜歡實驗的學(xué)生提供一定的自由發(fā)展的空間，在保證實驗安全的前提下，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，自己選擇實驗儀器，在工作日全天開放實驗室，讓學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)、興趣、時間來做實驗，學(xué)會應(yīng)用一些計算機(jī)軟件，如MATLAB，Origin，Excel等處理實驗數(shù)據(jù)和繪圖，獨立撰寫實驗報告，從根本上改變傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)模式中教師主導(dǎo)，學(xué)生被動，時間固定，內(nèi)容一成不變，只重結(jié)果，不重過程，不顧個人興趣的弊端。

（三） 網(wǎng)絡(luò)及多媒體的應(yīng)用

紙質(zhì)教材只用文字和簡圖描述原理、設(shè)備和步驟等，學(xué)生讀起來感覺枯燥乏味。而多媒體課件融圖形、文字、動畫、視頻等為一體，容易把抽象的知識形象化，學(xué)生接受程度高，讓教學(xué)變得輕松和生動。

此外“微課”“慕課”等新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具的出現(xiàn)也彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，讓學(xué)生在課前課后觀看，不受時間、空間、重復(fù)次數(shù)的限制。比如“拉伸法楊氏模量的測量”“示波器的使用”等實驗，都可以從優(yōu)酷網(wǎng)上找到相應(yīng)的視頻材料。

當(dāng)今世界，科技日新月異，大學(xué)物理實驗教學(xué)要能跟上科技的進(jìn)步。因此，大學(xué)物理實驗的內(nèi)容要能夠在一定程度上體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的發(fā)展，開設(shè)一些緊跟當(dāng)前科技熱點的、能充分吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實驗項目，淘汰一些老舊的實驗項目。

限于高校的條件有限和經(jīng)費不足，無法及時購置一些反映新型科技成果的實驗，但我們可以從網(wǎng)絡(luò)上下載一些視頻資料，集中播放給學(xué)生看，這些資料還可以上傳到實驗室的網(wǎng)絡(luò)上，方便學(xué)生隨時下載和觀看。這些措施成本極低，增加學(xué)生對實驗的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也利于提高教學(xué)效果。

（四） 考核方式的改進(jìn)

大學(xué)物理實驗課程傳統(tǒng)的考核模式是某次實驗完成后，學(xué)生把實驗數(shù)據(jù)交給老師檢查，老師查看數(shù)據(jù)是否合理，簽字確認(rèn)（如果數(shù)據(jù)有問題，老師會要求學(xué)生重新進(jìn)行實驗直到數(shù)據(jù)合理為止）。

課后學(xué)生根據(jù)固定的實驗報告模式，處理數(shù)據(jù)，撰寫實驗報告，老師根據(jù)學(xué)生的實驗報告給出實驗成績。但實驗報告并不能完全反映出學(xué)生在實驗過程中的動手操作能力和對具體實驗的掌握情況。因此，這樣的實驗考核方式不合理，不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。

而采用多環(huán)節(jié)綜合評判，包括預(yù)習(xí)情況、實驗過程中的操作情況、回答問題及討論情況、實驗報告（包括數(shù)據(jù)處理和繪圖）、開放和自主實驗完成情況、期末考試等，可以促進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)。

我們每年都會發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生存在偽造實驗數(shù)據(jù)，抄襲別人實驗數(shù)據(jù)或?qū)嶒瀳蟾娴男袨?。對于這樣的行為，我們總是堅決要求學(xué)生重做實驗或重新撰寫實驗報告，因為這是涉及學(xué)術(shù)道德的問題。對出現(xiàn)學(xué)術(shù)不誠信行為的學(xué)生，我們給予口頭警告，并告知他們這樣的行為在歐美國家會導(dǎo)致退學(xué)的嚴(yán)重后果。

（五） 面向留學(xué)生的大學(xué)物理實驗課程

隨著我校留學(xué)生規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，越來越多的專業(yè)要求我們針對留學(xué)本科生和研究生開設(shè)大學(xué)物理實驗課程，以提高他們的實驗動手能力。這些留學(xué)生大部分來自南亞和非洲國家，生源質(zhì)量參差不齊，沒有中文基礎(chǔ)，存在溝通障礙，而且國內(nèi)很難找到合適的英文版大學(xué)物理實驗教材，如何針對留學(xué)生開好大學(xué)物理實驗課程，對我們而言是一個挑戰(zhàn)。

我們采取自制英文實驗講義、在儀器關(guān)鍵位置貼英文標(biāo)簽、精選實驗題目、減少實驗內(nèi)容、改變考核方式等措施。針對由于語言問題引起的溝通不暢，我們選用在英語國家具有2年以上留學(xué)經(jīng)歷的教師，采用小班制的follow me教學(xué)方式，針對實驗中的具體操作問題一個一個手把手教，主動跟留學(xué)生交朋友，在生活上與他們互動，這些措施發(fā)揮了不錯的功效，得到了留學(xué)生的認(rèn)可。

在課堂管理上，針對一些留學(xué)生時間觀念不強(qiáng)，有不來上課和遲到等行為，我們采取讓每一個國家的留學(xué)生自選一個召集人的方式，請召集人敦促他們按時來上課。這些來自不同國家的留學(xué)生大部分都還是很活躍的，有很強(qiáng)的求知欲望，實驗課的教學(xué)形式與理論課比較起來很生動靈活，大部分人非常珍惜這樣全面的動手能力訓(xùn)練的機(jī)會。

針對留學(xué)生的成績考核，由于他們都不是物理專業(yè)，要求他們按照一般工科專業(yè)的學(xué)生一樣撰寫固定格式的實驗報告存在很多問題，我們一般要求他們在做完實驗后并不馬上離開實驗室，而是留下來現(xiàn)場處理實驗數(shù)據(jù)，針對存在的問題，我們可以很快予以糾正，幫助他們提高數(shù)據(jù)處理與繪圖能力。

綜上，針對我校面向大工科和留學(xué)生的大學(xué)物理實驗課程存在的一些問題，作者進(jìn)行了一些嘗試性的改進(jìn)，幾年的結(jié)果證實，改進(jìn)后的大學(xué)物理實驗課程教學(xué)效果良好，師生互動明顯得到加強(qiáng)，有助于學(xué)生快速掌握科學(xué)實驗的基本知識、方法和技巧，提高了學(xué)生的動手能力和綜合素質(zhì)，幫助他們樹立學(xué)術(shù)誠信的觀念，為他們的專業(yè)課實驗奠定了基礎(chǔ)。

三、 結(jié)束語

作者在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行了改進(jìn)，積極引入新的教學(xué)的理念和現(xiàn)代教學(xué)方法，提升了教學(xué)質(zhì)量和效果，提高了學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革需要廣大教師和學(xué)生共同努力，是一個需要不斷探索、不斷反思、不斷實踐的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]周嵐.大學(xué)物理實驗[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2010.

[2]尹亞玲，王博文，柴志方，等.混合教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理實驗，2017（37）：41-47.

[3]吳海英.《大學(xué)物理實驗》改革的幾點建議[J].大學(xué)物理實驗，2015（28）：101-103.

[4]朱紅，王偉，原所佳.大學(xué)物理實驗課程考核方式的探索和實踐[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2011（9）：108-111.

作者簡介：

余華光，江蘇省揚州市，揚州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院。