陳建華+鐘菊花+謝湘華+章登宏

【摘要】闡述在工科大學物理實驗課中加強實驗教學，從教學思想著手，注重能力培養(yǎng)，提高學生對實驗課的認識，培養(yǎng)基本操作技能與嚴格訓練結(jié)合，加強內(nèi)容的改革、傳承與創(chuàng)新，培養(yǎng)非智力因素、科學素質(zhì)和創(chuàng)新意識的研究與實踐。

【關(guān)鍵詞】大學物理實驗 教學思想 內(nèi)容改革 科學素質(zhì) 非智力因素

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）33-0017-02

工科大學物理實驗是一門獨立的且較系統(tǒng)的公共基礎(chǔ)實驗課。通過課程的學習和實踐，不僅能夠加深、鞏固并且擴大對所學理論知識的理解和掌握，而且還能夠訓練基本實踐技能，培養(yǎng)觀察現(xiàn)象、分析歸納、撰寫報告等方面的能力以及嚴謹?shù)目茖W方法。同時也是為學生奠定使用科學術(shù)語表達的能力、工程實踐的能力以及創(chuàng)新意識的基礎(chǔ)。物理實驗中心近年來在開設(shè)基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新型大學物理實驗工作中進行了大量的探索，建立了“以學生為本，以能力培養(yǎng)為核心，以提高科學素質(zhì)為目標”的教學理念，確立了“激發(fā)興趣、夯實基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、探索創(chuàng)新”的教學方針，落實了“加強基礎(chǔ)、注重特色、銳意改革、不斷創(chuàng)新”的指導思想。在實驗教學中，做了一些有益的嘗試。

一、從教學思想著手，注重能力培養(yǎng)

決定教學效果好壞、成敗的是教學思想。教學改革要以此為依據(jù)，以學生為中心，在實驗課中既要培養(yǎng)學生技能和素養(yǎng)，又要注重“會用、會做”實驗，還要注重“思考、思辨”實驗；在達到基本要求、較好地地完成實驗的基礎(chǔ)上，加強靈活運用和拓展創(chuàng)新實驗的培養(yǎng)與訓練；在按時、按量完成實驗的基礎(chǔ)上，給能力較強的制造寬松環(huán)境，結(jié)合所做的實驗做一些拓展項目。以此為基礎(chǔ)，在一個和諧氣氛下師生從循序漸進到自由發(fā)揮、從感性認識到理性認識、從統(tǒng)一要求到實驗多樣，為學生的實驗營造一個活學活用的教學平臺。

按照工科實驗的基本要求，結(jié)合我校的特點，給本科生開設(shè)的16個必做實驗，按照基礎(chǔ)性、設(shè)計性、綜合性三個層次選擇和安排實驗。在教學方法上，要求學生先預習完成預習報告，然后教師結(jié)合儀器引導學生預習和操作，之后獨立完成實驗，做到“預習、預做、操作” 的三個環(huán)節(jié)；在教學活動中，教師要做到因材施教。有的學生實驗認真，細致，但動作太慢，影響實驗速度；有的學生動作雖快，但心情急燥；有的基礎(chǔ)較差的，不能熟練操作儀器。對不同類型的學生要分別予以指導，幫助他們端正態(tài)度，認真、細致地做好實驗，使不同層次的學生都得到相應的培養(yǎng)和鍛煉。教師在整個教學活動中，還要加強實驗過程的管理、控制和考核。

言傳身教，既教書又育人。首先教師必須做好人身安全方面的教育，嚴格遵守實驗室的安全規(guī)章制度，做到安全萬無一失；其次在堅持實事求是的科學態(tài)度方面要嚴格要求、做出表率，測試完畢的數(shù)據(jù)做到認真檢查，核實簽字，讓學生形成嚴謹、務(wù)實、求真的實驗精神；再次在教學活動中，教師要做到因材施教，對不同基礎(chǔ)的學生要分別予以熱情指導、耐心解釋，使不同層次的學生都得到相應的培養(yǎng)和鍛煉；第四進行愛護公共財物、節(jié)約資源、友好協(xié)作及其美育等方面的引導和教育；最后對待疑難問題，要仔細分析，準確回答，讓學生實踐有收獲。在整個實踐過程中，處處滲透教學思想。

二、培養(yǎng)基本操作技能與嚴格訓練相結(jié)合

每次實驗嚴格抓好四個環(huán)節(jié)：一是課前預習（預習課前有檢查）；二是預習課：課堂質(zhì)疑、多媒體講解和核心演示、基本儀器熟悉和訓練；三是巡回指導和重點提示；四是數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄等程序要求學生。

1.培養(yǎng)自學能力

初次上實驗時，預習實驗，寫好預習報告，做到心中有數(shù)，實驗就會順利進行，也能避免或者減少不應出現(xiàn)的事件。因此開始的預習制度顯得尤為重要。教師通過課前的檢查、課間的提問，作為總成績的一部分評定分數(shù)。從嚴要求學生，養(yǎng)成課前自覺預習的好習慣；同時，預習使學生充分了解實驗的目的、方法、步驟，增強了學習的興趣和愛好，克服了實驗的盲目性，從而積極主動又自覺地做好實驗。在培養(yǎng)自學能力方面起到“拋磚引玉”的效果。

2.培養(yǎng)解決實驗問題的能力

教師初次上實驗，必須講清掌握基本過程、基本操作的重要性，使學生明確基本操作技術(shù)正確掌握與否是決定能否做好科學實驗的首要條件，結(jié)合本次有關(guān)的實驗內(nèi)容、有關(guān)后續(xù)課或?qū)W生所學專業(yè)、并結(jié)合科研加以強調(diào)。同時明確：基本操作技能是實驗的重要考核內(nèi)容，將作隨堂考核計分。實驗開始就促使每個學生對解決實際問題、基本操作技術(shù)規(guī)范化予以足夠的重視，達到嚴格訓練的目的。在整個實驗過程中，學生思想上難免會有一些波動和挫折感，適時地進行引導是必要的，總體上應進行一些科學家的成長故事的引導，科學實驗的百折不饒，使學生產(chǎn)生共響，強化過程的重要性，從而深化實驗的教學改革，提高了動手能力。

3.培養(yǎng)獨立工作能力

以學生為主人和主角，提高對實驗課程的認識。學生能力的培養(yǎng)與實踐活動、知識的積累存在內(nèi)在的、必然的聯(lián)系，人的才能是建立在實踐活動、科學知識的基礎(chǔ)上，由量變而質(zhì)變，逐漸轉(zhuǎn)化而獲得的。創(chuàng)新能力與勤奮學習、注重實踐密切關(guān)聯(lián)。在科技不斷創(chuàng)新的今天，作為培養(yǎng)實踐能力的重要基礎(chǔ)課，其作用尤顯突出，能夠為學生打下牢固的實踐基礎(chǔ)。只有具備扎實的基本功，才會有可靠的應變能力和堅實的后勁，才會具有一定的創(chuàng)新能力。實驗課程的最大特點就是學生獨立完成實驗，必須一絲不茍，能夠培養(yǎng)學生獨立工作的能力。

4. 培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的作風

實驗過程中，尤其結(jié)束后，立即檢查原始數(shù)據(jù)，核實無誤后簽字。杜絕抄襲、編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象；遇到類似情況，既要嚴肅批評教育當事人，也要告誡全班學生，科學實驗是實在的、來不得半點虛假的，否則會導致研究失敗或?qū)е洛e誤的結(jié)論。學生就應培養(yǎng)形成嚴謹?shù)目茖W作風，強調(diào)如實寫出的實驗報告能真實地反映出實驗的結(jié)果和存在的問題，便于分析誤差，查找存在的問題，有利于今后的提高。通過教育，學生認識普遍提高。同時采取了讓學生做完實驗后，立即將原始數(shù)據(jù)交給老師檢查，以便教師核對數(shù)據(jù)的真實性，基本杜絕了抄襲報告和拼湊、編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，使學生逐漸養(yǎng)成了實事求是的科學態(tài)度。將預習報告（含預習課質(zhì)疑）、實驗操作、實驗報告完成質(zhì)量等各項內(nèi)容納入總分體系，這種考核方法既較準確地反映了學生的成績，又能督促學生重視實驗。進一步通過完成報告，培養(yǎng)閱讀參考資料、查閱文獻，整理資料的能力。再次通過實驗考核和答辯，訓練綜合能力和表達能力。

三、內(nèi)容的改革，起到傳承與創(chuàng)新的作用

遵循人才成長的規(guī)律，有計劃、有步驟地構(gòu)建課程的新體系：基本誤差理論、基礎(chǔ)性實驗、提高性實驗、近代與綜合性實驗和設(shè)計性實驗。教學內(nèi)容的改革是：實驗內(nèi)容與學生的基本能力兼顧、實驗內(nèi)容與新技術(shù)相結(jié)合、實驗內(nèi)容與信息技術(shù)組合、實驗內(nèi)容兼顧趣味性。培養(yǎng)自主、研究性學習和創(chuàng)新。形成由簡單到復雜、由基礎(chǔ)到綜合、由單純傳授知識到培養(yǎng)學員綜合能力和科學素養(yǎng)的逐級提高的實驗課程的新體系[1]。從基礎(chǔ)實驗的創(chuàng)新活動抓起，由低級向高級發(fā)展動，使之保持不斷上升趨勢。首先是求異思維；然后是多向發(fā)散性思維；最后綜合歸納思維。多層次培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新實踐能力，力求達到不斷遞進的過程，遵守連續(xù)性、持久性和發(fā)展性原則。

通過對不同階段的實踐活動，如設(shè)計性試驗、創(chuàng)新活動（如USRP、創(chuàng)新實踐項目等）、競賽活動（校級、市級、全國）形式的舉行，鍛煉學生的能力，從多角度、多方向、多方面提高和訓練大學生的創(chuàng)造能力和求異思維，加強非智力素質(zhì)的鍛煉，注重培養(yǎng)猜測、靈感、頓悟、激發(fā)潛意識等非邏輯思維方式，發(fā)揮學生主觀能動性和探索精神。

工科物理實驗必須探索用現(xiàn)代科學的觀點審視、選擇和整合好經(jīng)典的、傳統(tǒng)的教學內(nèi)容，合理設(shè)計含有先進的科學技術(shù)、方法和新概念的實驗，適應培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)卓越人才的發(fā)展要求，提高解決實際問題的能力，達到“構(gòu)建多元化開放式實踐教學體系培養(yǎng)大學生的“四種能力”[2]的實際效果，達到具有厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、較強的創(chuàng)新意識、較高的實踐能力、視野開闊的高素質(zhì)人才的目標。

工作得到2016年華東理工大學教育教學改革項目的支持。

參考文獻：

[1]任才貴，艾劍鋒，大學物理實驗分級開放教學改革與實踐[J].大學物理，2007，26（12），36-40.

[2]韋化，構(gòu)建多元化開放式實踐教學體系培養(yǎng)大學生的“四種能力”[J].實驗室研究與探索，2011，30（5），1.

作者簡介：陳建華，男，主要從事物理教學。endprint