劉兆周

南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院實驗中心，廣東省廣州市 510515

關(guān)于大學(xué)物理實驗教學(xué)的幾點建議

劉兆周

南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院實驗中心，廣東省廣州市 510515

本文從實際出發(fā)，淺析大學(xué)物理實驗的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，并針對問題提出一些改進的措施和建議。

大學(xué)物理實驗；教學(xué)改革；創(chuàng)新；考核體系；建議

大學(xué)物理實驗是理工科類學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程，它在培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和研究者必備素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)思維能力和敢于探索的創(chuàng)新精神、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面起著不可替代的重要作用。并且，大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生入學(xué)來的第一門實驗課，[1]它能為各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和今后從事科技工作打下堅實的基礎(chǔ)，在端正學(xué)生對實踐性要求很強的課程的學(xué)習(xí)態(tài)度上發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，目前大學(xué)物理實驗教學(xué)中仍存在一些問題，并沒有真正實現(xiàn)它的教學(xué)初衷，教學(xué)效果也并不理想。本文從實際出發(fā)，淺析理工科大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的一些問題，有針對性地就如何解決這些問題提出幾點粗淺的建議。

1 大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊

受地方經(jīng)濟發(fā)展水平及對教育的重視程度等影響，部分中學(xué)的實驗條件惡劣，實驗設(shè)備落后，實驗器材缺乏，更有中學(xué)對物理實驗教學(xué)持消極態(tài)度，只要求學(xué)生記住重要實驗的要點，并未開展實驗操作，導(dǎo)致許多學(xué)生無法接受良好的物理實驗教學(xué)，實驗基礎(chǔ)薄弱，特別是農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中，問題尤為嚴重。大學(xué)的學(xué)生來自全國四面八方，接收到的中學(xué)教育各不相同，自然就有的學(xué)生基礎(chǔ)比較好，有的學(xué)生基礎(chǔ)比較差，這個問題是無法避免的，是亟待解決的。

1.2 大學(xué)物理實驗教學(xué)方法機械，扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣

現(xiàn)階段，較多數(shù)大學(xué)物理實驗的課堂上，老師采用機械式的教學(xué)模式：首先很詳盡地向?qū)W生介紹實驗的目的、原理、步驟、注意事項等，然后演示實驗過程，最后學(xué)生照著現(xiàn)成的實驗步驟動幾下，得一些數(shù)據(jù)，計算出結(jié)果，實驗就算完成了。整節(jié)課死氣沉沉、枯燥乏味。據(jù)了解，學(xué)生們普遍不滿意這樣呆板機械的教學(xué)模式。[2]機械的教學(xué)模式有悖大學(xué)物理實驗開展的初衷，更與大學(xué)物理實驗要求科學(xué)創(chuàng)新、充滿活力的內(nèi)涵不符，嚴重扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，造成學(xué)生對實驗課持有“走過場”的消極態(tài)度。

1.3 學(xué)生對大學(xué)物理實驗的認識有偏差，態(tài)度不端正

調(diào)查結(jié)果表明：很多學(xué)生對大學(xué)物理實驗的認識仍基于對中學(xué)物理實驗的認識。他們認為，大學(xué)物理實驗是對大學(xué)物理理論課的一個補充，實驗只是去驗證理論知識，可學(xué)可不學(xué)。

但是，大學(xué)物理實驗是一門獨立的課程，其內(nèi)容安排并不完全根據(jù)大學(xué)物理理論課來設(shè)計，兩者的開設(shè)時間甚至不同步，不正確的認識最終導(dǎo)致了學(xué)生不端正的態(tài)度。

1.4 實驗時間受限制

目前，國內(nèi)多數(shù)高校的大學(xué)物理實驗課安排都是學(xué)生在規(guī)定的時間里根據(jù)實驗課表輪流到指定的實驗室上課，[2]其余時間實驗室一般是不開放的。如此一來，學(xué)生的實驗時間就被限制了。科學(xué)研究一般需要充裕的時間，每次實驗僅靠兩三個課時，學(xué)生也就只能完成規(guī)定實驗，嚴重阻礙了其進一步探索創(chuàng)新性實驗的研究。即使學(xué)生在課外有心研究，但“巧婦難為無米之炊”，實驗室不開放，學(xué)生也就沒有場地和工具去研究了。

1.5 考核制度不合理

居了解，大多數(shù)學(xué)校的大學(xué)物理實驗的考核制度是，僅通過實驗操作和實驗報告兩部分成績綜合評價學(xué)生的能力，給出分數(shù)。[3]這種考核制度是不合理的。首先，大部分學(xué)生的實驗報告都是通過抄襲完成的，只要修改部分數(shù)據(jù)就可以蒙混過關(guān)；其次，實驗操作設(shè)計不嚴謹，容易讓學(xué)生產(chǎn)生僥幸心理，平時不認真完成實驗，考試可以通過作弊取得高分。因此，這種考核制度不僅不合理，而且對那些通過認真做實驗來完成實驗報告的同學(xué)是不公平的。不合理的考核制度無形中挫敗了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，最終導(dǎo)致大學(xué)物理實驗成了應(yīng)付式課程。

2 針對問題提出的建議

2.1 采用教師跟進，學(xué)生“一對一”牽手互助的模式

為解決學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題，僅僅從教師的角度出發(fā)，通過教師單方面的努力去幫助基礎(chǔ)差的學(xué)生的做法是不全面的，因為教師的精力有限，很難顧及到所有學(xué)生，而且也大量增加了教師的負擔(dān)，既不經(jīng)濟也沒效率。作者認為，采用教師跟進，學(xué)生“一對一”牽手互助的方式是較為有效的。具體方式如下：在大學(xué)物理實驗課程開始之前，教師經(jīng)調(diào)查把學(xué)生分成基礎(chǔ)較好與較差兩類，然后以一個基礎(chǔ)好的與一個基礎(chǔ)差的配成一組，在以后的每次實驗課中，通過基礎(chǔ)好的帶基礎(chǔ)差的學(xué)生，形成“一對一”牽手互助的學(xué)習(xí)氛圍。同時，教師要使學(xué)生們明白：這種方式對每一位同學(xué)都是有益的?；A(chǔ)較好的同學(xué)可以在帶教過程中不僅可以鞏固基礎(chǔ)而且可以提高表達能力；而基礎(chǔ)較差的同學(xué)在這過程中能夠更好更快地掌握基礎(chǔ)和養(yǎng)成謙虛向?qū)W的素質(zhì)。教師也要積極跟進，時刻了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和狀態(tài)。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生們正確認識大學(xué)物理實驗，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度

態(tài)度決定動力，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確認識大學(xué)物理實驗。實驗驗證理論固然重要，但是實驗并不是對理論的補充，著名物理學(xué)家丁肇中教授曾說過：“做實驗確實非常重要，因為任何理論缺少實驗證明都是沒有用的，實驗可以推翻理論，理論絕對不能推翻實驗”?？梢?，大學(xué)物理實驗是一門不可替代的獨立課程，必須引導(dǎo)學(xué)生們明白實驗開設(shè)的必要性、重要性和實用性，從而端正學(xué)生們的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.3 摒棄機械式教學(xué)模式，本著“以學(xué)生為本”的原則，堅持“學(xué)生自覺學(xué)習(xí)，敢于創(chuàng)新”的教學(xué)目的

首先，大學(xué)物理實驗是一門實踐性非常強的課程，學(xué)生是主體，教師是服務(wù)者，因此，教師在教學(xué)過程中要注意鼓勵學(xué)生養(yǎng)成不放過任何關(guān)鍵疑點的良好習(xí)慣。須知世界上沒有“絕對真理”，學(xué)生應(yīng)敢于挑戰(zhàn)“真理”，不斷創(chuàng)新，因此不僅要按步驟完成基礎(chǔ)實驗，掌握實驗原理和實驗方法，更要在此基礎(chǔ)上深入進行探索研究。作者建議，對那些提出創(chuàng)新思想學(xué)生給予期末加分的獎勵，如果學(xué)生能堅持深究并有所產(chǎn)出（實物及學(xué)術(shù)論文），可給予0.5或1個創(chuàng)新學(xué)分的獎勵。必要的獎勵可以激勵學(xué)生重視物理實驗并發(fā)揮自主能動性，不斷創(chuàng)新。

再者，大學(xué)物理實驗本是一門充滿活力、實用性非常強的課程，但是，如果教師不注意為課程注入新鮮“血液”的話，課堂始終會變?yōu)橐惶端浪Ｒ虼?，作者建議，采用“教-產(chǎn)-研”一線的教學(xué)方式，以教師及學(xué)生在平日的研究產(chǎn)出反哺教學(xué)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)多引用身邊成功的例子，因為身邊人的成功往往比名人的成功更有感染力。這種方式不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，肯定了物理實驗的實用性，更可以激發(fā)學(xué)生實踐的熱情和斗志。

2.4 建立科學(xué)的考核體系，提出科學(xué)合理的實驗考核細則

沒有壓力，就沒有動力?？己艘蟮偷恼n程往往會被學(xué)生放在一邊。適當(dāng)?shù)卦黾涌己穗y度，可以使學(xué)生重視物理實驗，但是一味地增加考核難度又容易使學(xué)生進入“學(xué)習(xí)就是為了考試”的誤區(qū)。我們必須注意到考核不是目的，而是一種手段，好的手段才能達到理想的目的，因此科學(xué)的考核體系尤為重要。對學(xué)生能力的評定應(yīng)該包括課堂表現(xiàn)、實驗報告、實驗考試和加分部分，評定要公平公正，獎懲分明。

2.4.1 課堂表現(xiàn)

為了使學(xué)生認真對待物理實驗，高質(zhì)量得完成每次實驗，筆者認為，首先要相對增加平時分的比例，平時分應(yīng)由教師根據(jù)學(xué)生的到課率、學(xué)習(xí)態(tài)度以及課堂回答給出分數(shù)，平時分至少要占10%。

2.4.2 實驗報告

實驗報告是對學(xué)生完成質(zhì)量的檢驗，必須能體現(xiàn)出學(xué)生已認真完成了實驗并對該實驗有所體會。因此，實驗報告應(yīng)包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容、數(shù)據(jù)處理和誤差分析、實驗體會和實驗總結(jié)，確保實驗報告中有學(xué)生自己學(xué)到的東西。[4]相對地，應(yīng)該加強懲罰力度，實驗報告是最容易出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象的，一旦發(fā)現(xiàn)抄襲，應(yīng)作0分處理。

2.4.3 實驗考試

目前，不少理工科院校仍將大學(xué)物理實驗作為考查性課程，最終考核僅是通過實驗操作考查學(xué)生的操作方法、儀器使用、數(shù)據(jù)處理方面是否正確。操作考試在考查學(xué)生動手能力，實驗掌握程度上有著必不可少的地位，但這種考核是不全面的，容易讓學(xué)生產(chǎn)生僥幸心理，認為只要按部就班地根據(jù)步驟做就能通過，難度不大，因此很難保證學(xué)生認真對待每次實驗。作者認為，在原有的考核基礎(chǔ)上增加理論考試內(nèi)容可以有效地改善問題。理論考試采取閉卷的形式，由填空題、選擇題、簡答題和計算題組成，側(cè)重考查實驗原理、儀器使用方法、注意事項、誤差分析和實驗的結(jié)果表達等。[4]理論考試可以做到每個實驗都有涉及，并且能考查出學(xué)生平時的實驗完成情況，特別是誤差分析和實驗結(jié)果表達，只有認真獨立完成實驗的學(xué)生才能獲得這部分的分數(shù)，這對學(xué)生來說是增加了學(xué)習(xí)的壓力，但學(xué)習(xí)負擔(dān)并沒有加重，只要學(xué)生珍惜每次實驗的機會，認真對待，理論考試是比較容易通過的，因此，理論考試和操作考試相結(jié)合的做法是可行的。

2.4.4 加分部分

大學(xué)里課程繁重，我們不能單方面地加強大學(xué)物理實驗的考核強度，要考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)?？己藦姸冗^強會增加學(xué)生的學(xué)業(yè)負擔(dān)，容易讓其產(chǎn)生抵觸心理，形成“為考試而實驗”的態(tài)度，而不是“為真理而實驗”。為了既能施加學(xué)生壓力，保證其認真對待物理實驗，又能不增添過多學(xué)習(xí)負擔(dān)，可以增加加分環(huán)節(jié)。其中，有些院校比較重視預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，在實驗課開始前教師首先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，并根據(jù)預(yù)習(xí)情況給出實驗預(yù)習(xí)分。[4]這種做法有一定的成效，但是仍然存在弊端。作者建議，在每次實驗課結(jié)束前幾分鐘安排一個搶答環(huán)節(jié)，教師根據(jù)每次實驗事先設(shè)計好問題，難度不一，由學(xué)生來搶答，答對者可獲得加分，如果沒有學(xué)生搶答，就由教師隨機提問學(xué)生，搶答加分的做法有幾點好處，一則對認真獨立完成實驗的學(xué)生的獎勵，二則是一種很好的檢驗方法，因為每位學(xué)生都有可能被提問到，自然每位學(xué)生都有壓力，從而會促使他們認真對待實驗，三則能有效得減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)，四則實現(xiàn)的難度不大。因此，作者認為該搶答加分的做法具有較高的有效性與可行性。

另外，文章前面提到的獎勵那些提出創(chuàng)新思想和作品的學(xué)生也應(yīng)納入加分環(huán)節(jié)中，課外自主科研活動的產(chǎn)出也可申請加分，如此一來，學(xué)生就更有動力去參與課外自主科研活動了。加分環(huán)節(jié)不僅可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，更是一種激勵措施。

3 結(jié)語

大學(xué)物理實驗對大學(xué)生的理解力、動手能力及創(chuàng)新思維等方面起著無法替代的作用，不斷得完善大學(xué)物理實驗課程是有必要的。大學(xué)物理實驗教學(xué)改革是一個系統(tǒng)工程，本文僅僅從教學(xué)主體、教學(xué)方法和考核方式三個方面入手，提出了自己的一些建議。要真正實現(xiàn)大學(xué)物理實驗開設(shè)的初衷和獲得大學(xué)物理實驗的精髓，需要學(xué)校、教師、學(xué)生、社會各方面的共同努力。

[1]鄭允寶.大學(xué)物理實驗存在的問題及建議[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009(13):100

[2]阿繼凱.大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題及解決建議[J].科技信息,2009(22):71

[3]蘇劍峰,牛強.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革初探[J].中國電力教育,2012(1):101-102

[4]齊磊磊,楊黠.淺議大學(xué)物理實驗考核方式.科技信息,2012(19):220

G642.0

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.112

劉兆周(1987－),男,學(xué)士,助理實驗師,主要從事物理實驗教學(xué)工作。