涂亞芳，吳鐵山

（江漢大學(xué)，湖北 武漢 430056）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和高等教育的大眾化，許多高校將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為應(yīng)用型，著力培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展需要，面向生產(chǎn)、建設(shè)和服務(wù)一線，綜合素質(zhì)高、基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力和實踐能力強(qiáng)的高級應(yīng)用型專門人才［1］。大學(xué)物理實驗是對非物理專業(yè)的理工科學(xué)生開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課程，是學(xué)生接受系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端［2］，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力等方面具有非常重要的作用。特別是對以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的本科院校，加強(qiáng)大學(xué)物理實驗的教學(xué)顯得尤為重要［3］。

1 目前大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題

目前很多高校都開展了大學(xué)物理實驗的教學(xué)改革，并取得了一定的成績，但仍然存在如下一些問題：

（1）課程的設(shè)置不合理。雖然很多學(xué)校為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，改變了傳統(tǒng)以力、熱、聲、電、光進(jìn)行分類的課程模式，將實驗分成了包括基礎(chǔ)、綜合設(shè)計性實驗等多個層次，但是層次的設(shè)置及實驗內(nèi)容的安排仍有待改善。首先，層次的設(shè)置不完善，不能充分體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)；開設(shè)的時間混亂沒有層次性，不符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，不利于人才培養(yǎng)。其次，各層次實驗內(nèi)容安排不合理，不能體現(xiàn)該層次的人才培養(yǎng)定位；另外，從整個實驗內(nèi)容來看，基礎(chǔ)驗證性實驗較多，而綜合性設(shè)計性實驗較少；傳統(tǒng)的經(jīng)典的實驗較多，而與當(dāng)代科技熱點前沿相關(guān)的實驗內(nèi)容太少，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

（2）教材與課程體系不配套。很多教材雖然依照基礎(chǔ)、綜合設(shè)計性實驗等層次劃分了不同的模塊，但每個實驗都仍然將實驗?zāi)康?、實驗原理、操作步驟和注意事項都寫得非常詳細(xì)，對于需要學(xué)生自己設(shè)計方案的設(shè)計性實驗也是如此，不利于學(xué)生的創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。另外，教材內(nèi)容更新慢，如一些基礎(chǔ)性實驗中方法或儀器早已不再使用，學(xué)生預(yù)習(xí)時花了很多功夫，結(jié)果做實驗時卻要重新學(xué)習(xí)，不利于實驗技能的有效訓(xùn)練。

（3）教學(xué)模式死板。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容，學(xué)生沒有足夠的發(fā)揮空間，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維［4］。

（4）考核方式單一。目前的考核辦法大多是根據(jù)學(xué)生提交的實驗報告和實驗時的大體表現(xiàn)給出實驗成績，再結(jié)合最終的筆試給出課程的總成績，不能全面、客觀地反映學(xué)生實驗的真實情況，在一定程度上抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

（5）教師素質(zhì)有待提高。大部分實驗仍然采用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法，即使是在綜合設(shè)計性實驗中，很多教師仍然按照教材上的方法給學(xué)生講解并示范步驟，或者要求學(xué)生按照自己擬定的實驗方案完成實驗。這樣的做法完全不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，究其原因主要是教師的態(tài)度和能力問題。有些教師忙于自己的科研或其他事情，而不愿意在教學(xué)上投入過多精力，還有部分教師自身專業(yè)基礎(chǔ)不夠扎實，科學(xué)視野不開闊，不能很好地引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、提出新思想，所以導(dǎo)致學(xué)生在做實驗的過程中不積極思考，更談不上創(chuàng)新。

2 對大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思考

2.1 完善課程體系，明確層次定位

大學(xué)物理實驗的課程體系應(yīng)當(dāng)在遵循認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，兼顧力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理學(xué)等有關(guān)實驗內(nèi)容，建立一個立體化、層次化的結(jié)構(gòu)框架，即形成實驗知識、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新實踐五層次［5－6］。要明確每一個層次的能力培養(yǎng)定位，不同層次的實驗應(yīng)循序漸進(jìn)的分階段安排，后一的層次實驗應(yīng)該要以前一層次為基礎(chǔ)，要能夠體現(xiàn)出知識的學(xué)習(xí)、運(yùn)用與創(chuàng)新的關(guān)系［6］。每一層次的實驗內(nèi)容的安排應(yīng)該體現(xiàn)該層次的培養(yǎng)目標(biāo)。其中，實驗基本知識（包含實驗誤差與數(shù)據(jù)處理等）的學(xué)習(xí)是做好物理實驗的基礎(chǔ)?；A(chǔ)實驗通過一些經(jīng)典的驗證性或測量性實驗讓學(xué)生掌握基本理論和實驗技能，具備初步的實驗?zāi)芰?。綜合性實驗利用包含大學(xué)物理的綜合知識的涉及近代物理領(lǐng)域的實驗內(nèi)容對學(xué)生的實驗技能進(jìn)行綜合訓(xùn)練，幫助學(xué)生了解和掌握先進(jìn)的實驗技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。設(shè)計性實驗是在給定實驗?zāi)康暮蛯嶒灄l件的前提下，學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，選擇實驗器材完成的實驗。它將使學(xué)生經(jīng)歷一次科學(xué)實驗全過程的初步訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新實踐實驗是不設(shè)選題，由學(xué)生自主進(jìn)行的科研創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力。這種分層次教學(xué)模式將使學(xué)生經(jīng)歷一個從基礎(chǔ)訓(xùn)練到綜合應(yīng)用、實踐創(chuàng)新，從被動接受知識到主動思考、積極探索的過渡，逐階段提高綜合能力。另外，整個課程體系中，綜合性、設(shè)計性的實驗的比例應(yīng)加大，重視學(xué)生綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實驗的選題上應(yīng)多增加與前沿的科研領(lǐng)域相關(guān)的實驗項目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及為將來從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

2.2 教材與體系配套，落實層次教學(xué)

對不同層次的實驗內(nèi)容，教材應(yīng)做不同的處理，如對基礎(chǔ)實驗，可以詳細(xì)的給出各個環(huán)節(jié)，例如：實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)表格等。在設(shè)計性實驗中一般只需明確給出實驗的目的和要求，并設(shè)置一些具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自行查找文獻(xiàn)資料、分析實驗?zāi)康摹⒚鞔_實驗任務(wù)、進(jìn)行方案設(shè)計，對于稍有難度的實驗可以給出參考方案。隨著教學(xué)的深入，一些實驗內(nèi)容會有變動，需要及時對教材做出相應(yīng)的修訂。

2.3 引入多種教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展

（1）設(shè)立演示實驗走廊和開放實驗室。通過演示實驗提高學(xué)生觀察分析問題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；開放性實驗室能夠讓學(xué)生不受時間限制，利用實驗室資源，依據(jù)自己的興趣開展實驗研究，最大限度的發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性［1］。

（2）充分利用網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)指導(dǎo)和成績評定。為幫助學(xué)生更好的預(yù)習(xí)，及時更新網(wǎng)站上的教學(xué)課件、視頻資料及相關(guān)儀器介紹，對一些基礎(chǔ)性實驗和儀器設(shè)備較復(fù)雜的實驗加入仿真實驗，使學(xué)生提前了解儀器設(shè)備的構(gòu)造使用及實驗過程。另外，在網(wǎng)站上提供一些數(shù)據(jù)或圖片分析軟件及其使用方法的案例指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理分析。還可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)交互式教學(xué)，有利于提高課堂實驗的效率和教學(xué)質(zhì)量。每個實驗結(jié)束后，教師應(yīng)及時在網(wǎng)上登記實驗成績，使學(xué)生及時認(rèn)識到自己的不足，在后面的實驗中努力改進(jìn)。

（3）以創(chuàng)新實踐實驗項目為基礎(chǔ)，開展全校性的科技競賽活動。要求學(xué)生根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握的物理知識，充分利用各種資源，包括實驗室的儀器設(shè)備等，自主設(shè)計一個具有明顯創(chuàng)新性并且切實可行的實驗項目（如新的測量方法或新的裝置等），并撰寫小論文。在全校范圍內(nèi)以一定比例選出部分作品組織答辯，評選出相對優(yōu)秀的作品并給予證書及獎勵，同時鼓勵學(xué)生將相關(guān)論文投稿到正式期刊。創(chuàng)新實踐實驗作為大學(xué)物理實驗課程的一部分，使得原本只有少數(shù)學(xué)生參與的科研活動變?yōu)橐豁椚＠砉た粕鷧⑴c的活動［8］。由于不設(shè)選題，學(xué)生可以完全按照自己的興趣選擇和設(shè)計實驗項目，加上競賽的激勵作用，將充分調(diào)動學(xué)生在實驗中的積極性和主動性、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

2.4 考核方式多元化，體現(xiàn)不同層次的教學(xué)要求

為了全面、客觀地評價學(xué)生的實驗?zāi)芰?，對不同層次的實驗采取不同的考核方法，如對基礎(chǔ)實驗和綜合實驗成績采用平時成績加筆試成績的考核方式，平時成績又分為預(yù)習(xí)成績、操作成績和實驗報告成績?nèi)糠郑?］。課前對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行考核，可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，減少學(xué)生實驗的盲目性。實驗操作過程是對學(xué)生動手能力的一種考查，更是對學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的考查［10］。實驗報告是對學(xué)生撰寫科技論文的一種初步訓(xùn)練，主要考查學(xué)生的數(shù)據(jù)處理及對整個實驗的分析和總結(jié)。筆試主要考查數(shù)據(jù)處理方面的知識和學(xué)生對所做實驗的基本原理、基本操作的掌握情況。對設(shè)計性實驗成績可根據(jù)學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)和提交的小論文來評判，如果時間允許還應(yīng)組織答辯。其評價內(nèi)容應(yīng)包括實驗操作能力、實驗習(xí)慣、實驗創(chuàng)新能力、實驗數(shù)據(jù)分析處理能力、語言表達(dá)能力、交流協(xié)作能力等多方面，充分體現(xiàn)設(shè)計性實驗培養(yǎng)科學(xué)精神的價值。

2.5 提升教師素質(zhì)，促進(jìn)教學(xué)能力的提高

教師是教學(xué)活動中的一個基本要素，教師自身的素質(zhì)直接影響著教學(xué)質(zhì)量［4］。要提升教學(xué)質(zhì)量，就要提升教師自身的職業(yè)素質(zhì)和教學(xué)能力。首先，定期對教師進(jìn)行培圳，使教師轉(zhuǎn)變思想、重視實驗教學(xué)，端正教學(xué)態(tài)度，積極進(jìn)行教學(xué)研究，改進(jìn)教學(xué)方法。其次，開展多種教研活動，鼓勵教師在掌握所授課程的同時，關(guān)心最新科技動態(tài)和科學(xué)研究進(jìn)展，提高自身知識水平，對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析思考，積極改進(jìn)儀器設(shè)備或進(jìn)行新儀器的研發(fā)，提高自身的創(chuàng)新能力，只有不斷提高自身的知識水平、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)，才能提高教學(xué)能力，從而更好的引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。

3 結(jié) 論

大學(xué)物理實驗教學(xué)改革是一個長期的復(fù)雜的過程，除了完善課程體系內(nèi)容、加強(qiáng)教材建設(shè)、改進(jìn)教學(xué)模式、改革考核方式外，還要注意教師自身素質(zhì)的提升。通過對大學(xué)物理實驗教學(xué)進(jìn)行全方位的改革，并不斷的探索和實踐，才能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

［1］章成文.大學(xué)物理實驗教學(xué)與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)［J］.宿州學(xué)院學(xué)報，2010，25（11）：110－111.

［2］孫寶光，唐海燕，王全武.淺談大學(xué)物理實驗教學(xué)平臺的建設(shè)［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2012（7）：185－187.

［3］楊黨強(qiáng).加強(qiáng)基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才［J］.大學(xué)物理實驗，2011，24（1）：104－106.

［4］高興茹，倪蘇敏，宗廣志.應(yīng)用型大學(xué)物理實驗教學(xué)體系的改革與探索［J］.北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，25（3）：86－88.

［5］蘇劍峰，牛強(qiáng).大學(xué)物理實驗教學(xué)改革初探［J］.實驗實踐教學(xué)，2012（1）：101－102.

［6］蔡青，向安平.大學(xué)物理實驗課程改革實踐與思考［J］.貴州大學(xué)學(xué)報，2004，21（增刊）：61－65.

［7］林陳貝.大學(xué)物理實驗改革探討［J］.南昌教育學(xué)院學(xué)報，2011，26（11）：76－77.

［8］胡成華，史玲娜.大學(xué)物理實驗教學(xué)創(chuàng)新模式的探索與實踐［J］.物理與工程，2012，22（1）：44－46.

［9］李春芳.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革探討與分析［J］.吉首大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，32（3）：120－123.

［10］張麗，潘華錦.大學(xué)物理實驗考核方法的研究［J］.技術(shù)物理教學(xué)，2012，20（1）：112－115.