廖艷林，趙 艷，諶正艮，朱克印，汪 洪

（1.安徽大學，安徽 合肥 230039；2.安徽醫(yī)科大學，安徽 合肥 230032）

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗在物理學發(fā)展史上占有重要地位。大學物理實驗是理工類專業(yè)大學生接觸的第一門必修實驗課，在培養(yǎng)學生的實驗技能和創(chuàng)新能力方面擔負著重要職責。在大學物理實驗教學中，學生一般需完成實驗教材給定“命題式”驗證性實驗項目，且在實驗室教學環(huán)節(jié)一般是先由教師按步驟講解實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗步驟及實驗數據的處理等，學生遇到問題或困難就請教師幫忙排除，很多教師此時并沒有過多給予學生科研思維方式的鍛煉，而是更多強調給學生傳授實驗技巧。這種課程設置和教學模式雖然讓學生受到了嚴格的、系統的實驗技能訓練，掌握了科學實驗的基本知識和技巧，但是缺乏科研思維的培養(yǎng)，按照這種方式培養(yǎng)的“技工式”大學生多數是知其然，而不知其所以然，無法滿足將來繼續(xù)深造和走上工作崗位的要求。

在人類近代史上，社會每一次進步都離不開科學技術研究的推動，而科研思維則是從事科學技術研究所必需的思維能力，在我國實行“科教興國”戰(zhàn)略，培養(yǎng)優(yōu)秀高科技人才背景下，社會對當前教育提出了新要求，大學物理實驗教學也應適應這一需求，建立新的教育思想體系和人才培養(yǎng)模式，將教學重點放在培養(yǎng)大學生嚴謹的科學思維方式和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生理論聯系實際，分析和解決實際問題的能力，總的來說就是強調科研思維的培養(yǎng)。近年來，相關的大學物理實驗改革已有一些初步探索，大部分研究集中在如何增設綜合性實 驗[1]、設 計 性 實 驗[2－7]、研 究 性 實 驗[8－10]上，但是對學生科研思維培養(yǎng)有限。為此，本文將以培養(yǎng)學生科研思維為中心，設計一套包含教材改革、教學方法改革以及實驗平臺改革等方面的大學物理實驗新型教學模式，在這個教學模式中，將對教材、教學方法以及實驗室儀器設備的配置方法進行系統考慮，并進行相應的改革，從而切實有效地提高學生科研思維和積極主動性。

1 以培養(yǎng)科研思維為中心的教學改革

以培養(yǎng)大學生科研思維為中心的教學改革包含教材、教學方法以及實驗平臺建設等方面，如圖1所示，下面將逐一介紹我們的改革內容。

圖1 以培養(yǎng)科研思維為中心的教學改革

1.1 教材改革

在教材改革方面，將實驗項目劃分為基礎性實驗、設計性實驗、創(chuàng)新性實驗三種類型?；A性實驗是主要涉及基本測量方法、數據處理基礎知識、常見儀器設備的使用等，目的是培養(yǎng)實驗基本技能和基本知識；設計性實驗則是僅給學生題目、設計要求以及實驗所需器材的實驗，這種實驗可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力；創(chuàng)新性實驗則是由學生提出實驗題目、闡述實驗原理、設計實驗方案、推演預期的實驗結果，經與指導教師討論后，實驗室提供實驗所需的場地和各種儀器設備。對于前面所述的幾種實驗，在我們新編寫的講義中一方面精簡基礎性實驗，強調量少且精，達到培養(yǎng)基本技能和基礎知識即可，大幅增加設計性實驗和創(chuàng)新性實驗項目數量；另一方面，在基礎性實驗中，數據處理方法以及儀器結構、原理、操作方法在講義中介紹較為詳細，在其它兩種類型實驗中，將盡可能的減少這方面描述，由學生自己分析解決，提高學生綜合分析能力。

1.2 教學方法改革

教學方法改革是圍繞培養(yǎng)科研思維教學改革的核心，涉及教師和學生兩個方面，將過去的教師按部就班的講解轉變?yōu)楝F在的教師圍繞實驗目的提出思考問題，學生參與討論，教師引導學生思考，即使在基礎性實驗環(huán)節(jié)，也強調學生積極討論實驗理論環(huán)節(jié)，研究實驗方案，并假定自己是第一個驗證這個原理的科研工作者，將會采用何種方案，選擇何種儀器設備，并根據實驗原理，預測實驗數據數值大小以及數據之間關聯等等，將每一個“命題式”驗證實驗都轉變成充滿探索樂趣的科研實驗，調動學生積極性，使學生主動融入學習中去。

1.3 實驗平臺建設

傳統的實驗室建設是按照每個“命題式”實驗安排實驗儀器設備和元器件，為給學生提供創(chuàng)新實驗平臺，圍繞設計性實驗和創(chuàng)新實驗內容，實驗室在經驗豐富相關研究領域教師的建議下，在多個面積較大實驗室分別搭建了以力、熱、電、聲、光以及綜合實驗為主題的實驗平臺。這些實驗平臺上，每種儀器套數不多，但是種類較為齊全，可滿足多數實驗需求。對于較為復雜的設計性實驗和創(chuàng)新性實驗，學生3～5人為一組，根據實驗題目，在相關實驗平臺上完成相應實驗。

2 總 結

通過改革教材、教學方法以及實驗平臺，以往教師“一言堂”式教學方式，轉變成為以學生為主體的研討會、創(chuàng)新平臺；以往學生在實驗過程中僅為測實驗數據為任務的學習態(tài)度，轉變?yōu)榍谟趧?chuàng)新、善于分析問題并積極解決問題主動學習態(tài)度。

通過幾學期的教學實踐發(fā)現，雖然圍繞培養(yǎng)大學生科研思維的教學改革取得了很大的成果，極大地提高了大學生學習積極性，但是相比于“填鴨式”教學，以培養(yǎng)大學生科研思維為中心的新型教學方式需要花費更大的精力去引導學生，對于大學物理實驗這樣的公共基礎課程，學生人數多，課時數高，為更好的實施以大學生科研思維培養(yǎng)為中心的教學模式，還需要相關的部門配合才能使得更多大學生得到科研思維的培養(yǎng)。

[1]周殿清.普通物理實驗中綜合性、設計性實驗的開設[J].物理實驗，2005，25（1）：31－33.

[2]徐麗琴，馬穎，劉筱燕，梁鴻東，詹康生，賈蘭偉.大學物理綜合性實驗教學效果的調查與思考[J].實驗科學與技術，2011，9（6）：103－106.

[3]黎明.設計性實驗教學的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2012，29（4）：245－247.

[4]張銳波.大學物理實驗項目的系統設計[J].大學物理實驗，2003，16（2）：84－86.

[5]鄭鶴松.大學物理設計性實驗的教改實踐與思考[J].實驗技術與管理，2004，21（5）：101－107.

[6]黃劍平，龔銀香，童金強，設計性實驗教學的實踐與探索[J].實驗技術與管理，2009，26（5）：135－136.

[7]李增新，薛淑云，王國明，等.開設實驗室廢液處理綜合設計實驗[J].實驗室研究與探索，2008，27（7）：105－106.

[8]陳靈，彭成紅.加強研究性實驗教學 提高學生的創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2010.29 （8）：202－204.

[9]陳炳鋼，方延平，袁曉梅.如何進行設計性研究性實驗教學[J].中國教育研究與創(chuàng)新，2007，4（9）：16－17.

[10]羅蔚華，李方洲.研究性實驗的創(chuàng)新與實踐[J].中國高等醫(yī)學教育，2008（7）：3－4.