摘 要：在工科院校，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以來第一門動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)科，是專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維得到充分的訓(xùn)練。本文就獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、方法及成績(jī)考核等方面的改革做了簡(jiǎn)單的介紹，目的是加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）04（b）-0036-02

21世紀(jì)的高等教育其培養(yǎng)模式正在不斷適應(yīng)社會(huì)的需求，由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)變。從本世紀(jì)初開始，依托重點(diǎn)大學(xué)的專業(yè)資源優(yōu)勢(shì)，為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的獨(dú)立本科院校興起。根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)，動(dòng)手是必須不斷加強(qiáng)的環(huán)節(jié)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門具有豐富的實(shí)驗(yàn)思想、方法、手段的學(xué)科，是打開學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，改變已有觀念的第一扇門，也是其它專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)。通過該課程培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，以及觀察能力、提煉歸納等能力。

1 物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀分析

作為應(yīng)用型人才的后備力量，對(duì)物理及實(shí)驗(yàn)都不陌生，已接觸多年。所有學(xué)生原則上都做過一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，已具備一定的物理理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。實(shí)際情況是大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院甚至地方性本科高校中新入學(xué)的大學(xué)生動(dòng)手能力參差不齊，究其原因主要在于：（1）應(yīng)試教育下成長(zhǎng)的學(xué)生普遍存在著嚴(yán)重的重理論輕實(shí)驗(yàn)的觀念，有些中學(xué)甚至不開設(shè)實(shí)驗(yàn)，更助長(zhǎng)了這種觀念；（2）即使開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)校大多也是只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果而不是過程[1]。這就出現(xiàn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?yán)重低于應(yīng)有水平的問題。

2 傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程一般分為三大部分：學(xué)生動(dòng)手前預(yù)習(xí)，課上實(shí)驗(yàn)操作及課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)通過教師的講解要求學(xué)生了解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、內(nèi)容和步驟；實(shí)驗(yàn)操作通過演示儀器的使用方法，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容按照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并作相關(guān)記錄；課后按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的教學(xué)模式或是簡(jiǎn)單重復(fù)某種物理現(xiàn)象，或是驗(yàn)證某個(gè)物理定律，過分重視實(shí)驗(yàn)認(rèn)知性的結(jié)果。雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)論非常漂亮，但卻缺少對(duì)物理定律最核心的創(chuàng)新過程[2]，以及對(duì)相關(guān)內(nèi)容的延伸和拓展。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

（1）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容大都是重理論的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，實(shí)用性方面或者與專業(yè)相關(guān)性方面就差強(qiáng)人意。有些學(xué)生就認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)與他們的專業(yè)無關(guān)，以后的學(xué)習(xí)和工作中基本不用，實(shí)驗(yàn)反而占用了專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)間；有些學(xué)生認(rèn)為大學(xué)的實(shí)驗(yàn)和中學(xué)的大同小異，沒多少新意。這些學(xué)生就以消極被動(dòng)的態(tài)度來對(duì)待大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（2）傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的三部分，每部分完成得都不理想。預(yù)習(xí)部分：很多學(xué)生認(rèn)為預(yù)習(xí)可有可無，每次實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)的學(xué)生只占少數(shù)，有地方性院校做調(diào)查得出認(rèn)真預(yù)習(xí)的學(xué)生少于五成[3]，獨(dú)立學(xué)院還低于這一數(shù)據(jù)。

課堂操作部分：學(xué)生對(duì)教師有很強(qiáng)的依賴性，大多數(shù)（近70%）的學(xué)生是按照老師詳細(xì)講解的指令進(jìn)行操作的，有些甚至要教師單獨(dú)演示指導(dǎo)以后才能完成，只有極少的學(xué)生能獨(dú)立完成。特別對(duì)于獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生還需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)儀器的使用與讀數(shù)的方法。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式過于形式化，存在著不少缺陷和弊端。絕大部分學(xué)生都有相互借鑒和抄襲的經(jīng)歷，調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出只有極少部分的學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，甚至包括數(shù)據(jù)處理部分。最后結(jié)果就是同一學(xué)期的學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，甚至連不同學(xué)年學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也看不出有什么變化和發(fā)展[3]。

綜上所述，傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各部分都存在著這樣或那樣的不足和缺陷，嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，對(duì)該課程進(jìn)行去全面的教學(xué)改革就是當(dāng)務(wù)之急，最終構(gòu)建新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系，以適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)

3.1 教學(xué)內(nèi)容改進(jìn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容豐富，有力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、近代物理等實(shí)驗(yàn)；涉及面廣泛，是所有工科學(xué)生的必修課；實(shí)驗(yàn)儀器也種類繁多[4]?，F(xiàn)從縱橫結(jié)構(gòu)順序和發(fā)展趨勢(shì)把握所有開設(shè)的實(shí)驗(yàn)[4]，把它們分成兩部分：一部分是內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單、獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)大多來自于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，其教學(xué)內(nèi)容安排上盡量與理論課保持一致，培養(yǎng)目標(biāo)也與改革前的大致相同，要求學(xué)生掌握基本物理量的測(cè)量方法、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、多種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法及誤差分析的方法，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能的目的，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容打好基礎(chǔ)。另一部分根據(jù)獨(dú)立學(xué)院專業(yè)設(shè)置和課程安排發(fā)現(xiàn)力學(xué)和電學(xué)部分與工科學(xué)生后續(xù)課程有較多關(guān)聯(lián)，遂增加與專業(yè)相關(guān)，與科技發(fā)展相適應(yīng)的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)更新穎生動(dòng)，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，還能考察學(xué)生之前實(shí)驗(yàn)的掌握情況和培養(yǎng)靈活應(yīng)用的能力。改進(jìn)之后整個(gè)教學(xué)過程內(nèi)容充實(shí)，從基礎(chǔ)到交叉，培養(yǎng)方式循序漸進(jìn)，從接受知識(shí)到逐步培養(yǎng)綜合能力[4]。

3.2 教學(xué)方法改進(jìn)

課堂教學(xué)即預(yù)習(xí)部分采用多媒體技術(shù)，把原理簡(jiǎn)介、儀器使用說明、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或步驟等內(nèi)容以PPT的形式展示出來，特別是介紹儀器部分，圖文并茂，利用PPT的優(yōu)勢(shì)把重點(diǎn)圖、細(xì)節(jié)圖、注意事項(xiàng)等用重點(diǎn)符號(hào)或動(dòng)畫方式強(qiáng)調(diào)出來，把學(xué)生的注意力集中在課堂上。利用這種方式講課時(shí)教師可以關(guān)注到每一個(gè)學(xué)生，避免了傳統(tǒng)的學(xué)生擠在一起圍觀造成秩序混亂和部分同學(xué)趁機(jī)渾水摸魚的缺點(diǎn)。這樣的上課方式給學(xué)生一個(gè)信號(hào)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不是一門來去自由、可有可無的課程，客觀上提高學(xué)生的參與度。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生注意力很難長(zhǎng)時(shí)間集中，課后容易遺忘的特點(diǎn)，特地把上課內(nèi)容拍成教學(xué)視頻，供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，這樣學(xué)生至少可以通過兩種渠道獲得知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)操作是學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)貫徹學(xué)生的主動(dòng)性與教師的主導(dǎo)性相統(tǒng)一、傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一的原則，在操作中通過師生雙向交流，使學(xué)生通領(lǐng)悟和掌握物理學(xué)處理問題的基本方法。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容操作部分采用分層次教學(xué)的做法：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)按一般傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行。

綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)按一定比例以逐步加強(qiáng)難度的形式加入到每學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中。綜合性實(shí)驗(yàn)是提供教材以外的講義，2人一組，在教師簡(jiǎn)單的指導(dǎo)下學(xué)生根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容合作完成實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)性試驗(yàn)是綜合性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步提高。事先不提供教材，通過介紹儀器等相關(guān)內(nèi)容要求學(xué)生以3～4人為一組，利用之前的累積針對(duì)課堂要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程并觀察現(xiàn)象完成實(shí)驗(yàn)，最后找出物理量之間的關(guān)系獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)都是以學(xué)生為主，教師為輔，能提供學(xué)生自我發(fā)揮的空間，更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。

整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)安排是逐漸深入和提高的過程，這樣循序漸進(jìn)的教學(xué)安排有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和實(shí)驗(yàn)技巧。

3.3 成績(jī)?cè)u(píng)定多樣化

實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成和批改是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是僅僅依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)系統(tǒng)過于單一，現(xiàn)采用多種方式來豐富和完善評(píng)價(jià)體系。

對(duì)大多數(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，仍采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，因?yàn)檫@是一個(gè)信息傳遞與反饋的載體。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程，就是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理找出物理量之間的關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是一再學(xué)習(xí)的過程。教師通過批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，能及時(shí)了解學(xué)生掌握的情況和薄弱的部分，找出實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)與不足， 及時(shí)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，控制教學(xué)進(jìn)度， 改進(jìn)教學(xué)方法；另外學(xué)生根據(jù)教師的評(píng)價(jià)信息有方向有重點(diǎn)地進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，從而達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。

對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)擺脫傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式，更加自由，學(xué)生以組為單位采用“寫”與“說”相結(jié)合形式。“寫”的部分以類似“小論文”的方式提交總結(jié)報(bào)告。這類報(bào)告要詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析物理規(guī)律并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后把以上內(nèi)容及傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容以模擬科研論文的形式重新整合，形成一篇篇?jiǎng)e具特色又簡(jiǎn)明扼要的小論文[3]，鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。

“說”的形式是針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生都有強(qiáng)烈表現(xiàn)欲的特點(diǎn)，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)報(bào)告（或小論文）當(dāng)眾作幾分鐘的口頭匯報(bào)。在這幾分鐘里學(xué)生可以把最初的實(shí)驗(yàn)設(shè)想、可行性分析及結(jié)論等展示給大家，再給幾分鐘時(shí)間交流和討論，實(shí)驗(yàn)教師當(dāng)場(chǎng)作出評(píng)價(jià)，并把“說”環(huán)節(jié)記入總成績(jī)。

采用“寫”與“說”相結(jié)合的形式，打破傳統(tǒng)的單一成績(jī)?cè)u(píng)定體系，不僅有效限制互相抄襲，還促使學(xué)生認(rèn)真理解實(shí)驗(yàn)的精髓，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維能力，團(tuán)隊(duì)合作精神，口頭表述能力，有利于增加學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

4 結(jié)論

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)上存在客觀困難，內(nèi)容多課時(shí)少，但只要教師本著全心全意為學(xué)生的理念，力爭(zhēng)把物理方法、物理思想等滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，把學(xué)生的注意力牢牢地抓住，就可以有效改變現(xiàn)在的教學(xué)狀況。通過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度已有一定程度的改觀，能以相對(duì)積極的態(tài)度投入到實(shí)驗(yàn)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 張博，李永濤.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)銜接的研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012，25（5）：96-97.

[2] 楊輝，王丹，路大勇.綜合性大學(xué)普物實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)初探[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012，25（5）：119-110.

[3] 溫建平，楊曉冬等.創(chuàng)建新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)， 2012，25（5）：89-91.

[4] 王朝陽.將系統(tǒng)理論引人大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探討[J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（1）：77-80.