[摘 要] 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生的一門必選基礎(chǔ)公共課程，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在教學(xué)模式單一、學(xué)生重視不夠等問題，針對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析研究，對轉(zhuǎn)變教學(xué)模式的方向進(jìn)行了探索和研究，提出了一些有效提升教學(xué)效果的方式方法。

[關(guān) 鍵 詞] 大學(xué)教育；物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；創(chuàng)新能力

[中圖分類號] G652 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）10-0116-02

在當(dāng)代社會，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，國家之間的競爭在很大程度上是科學(xué)技術(shù)實(shí)力的競爭。大學(xué)教育作為培養(yǎng)高等人才的重要途徑，加強(qiáng)和提高對理工科學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要的意義?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作為自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)一直以來都是大學(xué)理工科教育的重要方面。物理學(xué)科作為自然科學(xué)的重要基石，對非物理專業(yè)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)科教育有助于夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，是培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的必然要求，因而教育部規(guī)定對非理工科類學(xué)生實(shí)施大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)教育。目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)科教育中存在教學(xué)方式死板、教學(xué)目的不明確的問題，使得大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高等學(xué)生教育中不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性

物理學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)科學(xué)，加強(qiáng)基礎(chǔ)物理學(xué)的普及型教育有助于理工科學(xué)生對自身專業(yè)學(xué)科的理解和掌握。實(shí)驗(yàn)實(shí)證是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅有利于提高學(xué)生的科學(xué)理論素養(yǎng)，還可以提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。自然科學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新離不開大量的實(shí)驗(yàn)探索和發(fā)現(xiàn)，任何新的理論也需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和支持。學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)并最后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理是理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的必備技能，也是掌握創(chuàng)新創(chuàng)造能力的重要前提。物理實(shí)驗(yàn)作為理工科大學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程，對學(xué)生科學(xué)思維的養(yǎng)成、科研能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)造能力的提高具有不可替代的重要作用。

物理實(shí)驗(yàn)教育對于工程類學(xué)生的教育也具有非常重要的意義。當(dāng)代環(huán)境要求工程技術(shù)人員必須具備解決實(shí)際問題的能力和一定的科技創(chuàng)新能力。通過對物理實(shí)驗(yàn)儀器的操作和對物理實(shí)驗(yàn)過程的探索研究，學(xué)生的觀察能力、動手能力和對數(shù)據(jù)的采集分析能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作能力都得到了系統(tǒng)的提升。學(xué)生對科學(xué)問題的分析能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力也會得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。物理實(shí)驗(yàn)中所蘊(yùn)含的邏輯思維方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想對于以后工程問題的判斷和解決都大有裨益。因而，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才和科研人才的重要途徑和渠道。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的問題

由于我國長期以來特別是在中學(xué)階段應(yīng)試教育的泛濫，學(xué)生的自主性和創(chuàng)新意識較為欠缺。學(xué)生往往依照老師的指導(dǎo)和課本的要求來進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，遇到問題只能通過老師的幫助來解決，對自身獨(dú)立解決問題的能力不能進(jìn)行有效的鍛煉。此外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法千篇一律，缺乏創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)定得過于詳細(xì)，學(xué)生只需要按照步驟一步一步地操作，最后就可以得到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)往往缺乏思考，對于每個(gè)步驟的作用和意義不甚了解，稀里糊涂中就完成了實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到思維鍛煉的目的。教師的教學(xué)手段也較為單一，教學(xué)內(nèi)容主要集中于實(shí)驗(yàn)步驟上，對實(shí)驗(yàn)的原理和目的不能進(jìn)行有效的講解，使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)理解不夠深刻，只是機(jī)械地完成教師所要求的步驟。

還有些人認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)教育與非物理類專業(yè)學(xué)生的研究方向相差甚遠(yuǎn)，在以后學(xué)生的學(xué)習(xí)工作中可能永遠(yuǎn)也不會接觸到物理實(shí)驗(yàn)中所操作的設(shè)備儀器，因而沒有必要花力氣對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鉆研。這種觀點(diǎn)“大有市場”，使得物理實(shí)驗(yàn)教育在學(xué)校不受重視，導(dǎo)致對學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核流于形式，不能發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)課程在理工科大學(xué)教育中應(yīng)有的作用。長期以來，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一死板，教學(xué)內(nèi)容陳舊落后，實(shí)驗(yàn)主要停留在基于教材的驗(yàn)證性作用，缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析方面的培養(yǎng)。這是典型的應(yīng)試教育體系下的產(chǎn)物，使得學(xué)生的實(shí)踐動手能力和科研能力不能得到有效的提升。

三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革方案

鑒于目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育中遇到的諸多問題，需要對教學(xué)模式進(jìn)行改革優(yōu)化，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，變機(jī)械操作為探索發(fā)現(xiàn)，變?nèi)P接受為創(chuàng)新創(chuàng)造。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提升學(xué)生的自主意識和創(chuàng)新能力，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型高等人才的目的。結(jié)合一些學(xué)校的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以從以下幾個(gè)方面展開：

（一）建立新的實(shí)驗(yàn)課程體系

針對實(shí)驗(yàn)課程陳舊、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高的特點(diǎn)，可以建立一套新的課程體系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的難易程度進(jìn)行編排，滿足學(xué)生的不同需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。目前，有的學(xué)校開展了“3+1”式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程改革，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程分為“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)”，形成了一套全新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育體系。這種新體系為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)提供了條件，激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)世界的探索熱情，是對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的有益探索。

“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄⑽锢韺?shí)驗(yàn)課程分為四個(gè)層次。首先是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，為了提高學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，面向全校學(xué)生開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程選修課。對學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行訓(xùn)練，讓學(xué)生熟悉基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)儀器的操作和使用，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。其次是提高性試驗(yàn)，針對全校理工科學(xué)生安排提高性物理實(shí)驗(yàn)必修課。通過這部分課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，使學(xué)生獲得對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。再次是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程，對全校理工科學(xué)生安排大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選修課。相對于提高性課程，綜合性實(shí)驗(yàn)課程更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動性和綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生必須綜合物理學(xué)科中的多方面知識，對知識點(diǎn)進(jìn)行靈活運(yùn)用，著重訓(xùn)練學(xué)生自主分析問題和解決問題的能力。最后是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，針對一些研究方向面向有意向的優(yōu)秀學(xué)生開展專題實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)由學(xué)生自主完成，老師的作用更多的是進(jìn)行指導(dǎo)，由學(xué)生進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)方案的編排規(guī)劃和具體實(shí)施。在實(shí)施上實(shí)行導(dǎo)師制，具體的課題方向由導(dǎo)師和學(xué)生共同選定。學(xué)生可以自行組成實(shí)驗(yàn)小組合作完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)完成后實(shí)驗(yàn)小組需要提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，將研究內(nèi)容和研究結(jié)果以論文的方式進(jìn)行提交。之后由學(xué)校專家組成專家委員會，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評定，對優(yōu)秀學(xué)生頒發(fā)創(chuàng)新獎勵(lì)。完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可以獲得創(chuàng)新學(xué)分，以鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加。

（二）創(chuàng)新教學(xué)手段

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中單一刻板的教學(xué)手段越來越難以滿足時(shí)代的發(fā)展和素質(zhì)教育的要求，因而需要對教學(xué)手段進(jìn)行改革創(chuàng)新，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。豐富的教學(xué)手段可以將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)得更加生動活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。隨著新媒體的發(fā)展和進(jìn)步，借助于仿真軟件將虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境引入教學(xué)已經(jīng)在一些地區(qū)得以實(shí)踐并取得了良好的應(yīng)用效果。通過虛擬教學(xué)的開發(fā)，學(xué)生可以進(jìn)行方便有效的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，促進(jìn)了理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)的融合。

另外，在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行中教師應(yīng)給學(xué)生更多的自主性，讓學(xué)生自己動腦思考，并自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多設(shè)置一些小問題，啟發(fā)學(xué)生開拓思維、深入思考。注重對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析探討，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)理論對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果對科學(xué)理論進(jìn)行有力的驗(yàn)證，做到實(shí)驗(yàn)過程中手腦并重，得到實(shí)踐能力和科學(xué)思維的共同提升和鍛煉。

（三）轉(zhuǎn)變考核方式

傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核方式主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)果來評定，這種方式存在許多弊端。由于對實(shí)驗(yàn)過程考核評價(jià)的缺失，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程往往敷衍了事，甚至走過場。一些學(xué)生通過抄其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告照樣可以蒙混過關(guān)，這嚴(yán)重影響了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。因而需要改變這種單一的考核方式為全面多元的考核方式。要重視對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的評價(jià)，全面考核學(xué)生的思維能力、動手能力、創(chuàng)新能力及查閱文獻(xiàn)的能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)新意識。將期末考試內(nèi)容分為基礎(chǔ)知識考查和實(shí)驗(yàn)動手操作兩個(gè)部分，確保考核機(jī)制更加完善，并通過考核方式的轉(zhuǎn)變來刺激學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的轉(zhuǎn)變。

四、結(jié)語

目前，我國大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的教育存在重視程度不夠、教學(xué)方式單一等問題，對轉(zhuǎn)變教學(xué)方式的探索成為一項(xiàng)重要的課題。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，需要各位業(yè)界同仁的共同努力和長期的實(shí)踐積累和檢驗(yàn)。本人根據(jù)自身的講學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革方案進(jìn)行了探索，認(rèn)為可以從建立新的課程體系、創(chuàng)新教學(xué)手段、轉(zhuǎn)變考核方式等幾個(gè)方面進(jìn)行改革創(chuàng)新。以上是個(gè)人的粗淺之見，由于本人的知識水平及文字組織能力有限，文中如有不當(dāng)之處還望相關(guān)專業(yè)人士批評指正。

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