劉 海，王家理，尹 躍

(六盤水師范學(xué)院 物理與電氣工程學(xué)院，貴州 六盤水 553001)

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程其教學(xué)目標(biāo)是鞏固物理理論知識(shí)，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)處理及其誤差分析的方法，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提升實(shí)驗(yàn)技能，提高獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的求真、務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和主動(dòng)探究的創(chuàng)新精神[1]?！洞髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)成效對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)都至關(guān)重要。因此，抓好《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)質(zhì)量極其重要。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

1.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊，內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

由于物理學(xué)是古老學(xué)科，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過長(zhǎng)期的驗(yàn)證，已經(jīng)相當(dāng)完備。目前，《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)單、大多數(shù)屬于驗(yàn)證性，缺乏創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，達(dá)不到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力和主觀能動(dòng)性，更不符合金課的要求。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中，學(xué)生在老師的監(jiān)督下完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生處于被動(dòng)地位，被動(dòng)接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生只需獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)即可，但對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容半知半解，沒有深層次思考。漸漸感覺實(shí)驗(yàn)課枯燥，激發(fā)不起主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣。

1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，沒有體現(xiàn)專業(yè)的差異

地方高校向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)型就意味著理科和工科專業(yè)劇增?！洞髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是所有理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，基于專業(yè)的差異，不同專業(yè)應(yīng)對(duì)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)內(nèi)容及其要求有所不同。目前，由于實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)教師不足，所有專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容基本一致沒有兼顧專業(yè)的差異，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程跟專業(yè)不相干，不重要，消極對(duì)待。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)固定，不具有時(shí)代性

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)固定。目前，在《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的傳統(tǒng)教學(xué)中，教師安排好實(shí)驗(yàn)題目，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容，講解實(shí)驗(yàn)原理，演示實(shí)驗(yàn)步驟和強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理要求以及注意事項(xiàng)，然后學(xué)生按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)，最后學(xué)生處理數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告[2]。一般情況下，學(xué)生機(jī)械地按照老師的要求做了一遍，記錄好數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是抄寫原理和操作步驟(不按實(shí)際操作步驟寫)，按部就班地處理數(shù)據(jù)，順其自然得出結(jié)論，即使數(shù)據(jù)不對(duì)，也能得到預(yù)期結(jié)果。最終，學(xué)生不真正理解實(shí)驗(yàn)原理，知其然不知其所以然，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很不理想。

1.4 理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)“脫節(jié)”

由于地方高校規(guī)模擴(kuò)大，專業(yè)多學(xué)生多，實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)所不足，《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程只能以循環(huán)方式開展教學(xué)，必然出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)在內(nèi)容上不同步，而學(xué)生又不能把實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合起來(lái)，缺乏理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生沒有真正理解“理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐檢驗(yàn)理論”認(rèn)知過程。

1.5 實(shí)驗(yàn)考核方式簡(jiǎn)單

大部分學(xué)校的考核方式是以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備情況、實(shí)驗(yàn)操作水平與數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(數(shù)據(jù)處理與誤差分析)為依據(jù)，作為實(shí)驗(yàn)題目的分?jǐn)?shù)，全部實(shí)驗(yàn)題目的平均分作為課程考核的綜合成績(jī)(考核成績(jī))。有些高校把學(xué)生的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目平均分作為平時(shí)成績(jī)，占綜合成績(jī)的60%左右，期末的考試成績(jī)占綜合成績(jī)的40%左右，但考試簡(jiǎn)單，流于形式?？傊?，考核方式弊端大，忽視過程性考核和考核的多樣化，不能客觀準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)，也不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思考

2.1 明確大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)：一是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣，理解鞏固物理理論知識(shí)；二是培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，數(shù)據(jù)記錄及其分析處理的方法；三是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、想象能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力；四是培養(yǎng)求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；五是學(xué)生應(yīng)該體驗(yàn)到探索科學(xué)知識(shí)的樂趣、活躍思想、鍛煉能力[2]。

2.2 要精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與時(shí)俱進(jìn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工專業(yè)必修的課程，是專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法的關(guān)鍵。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》內(nèi)容日益豐富，實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器不斷更新，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，既要保留有典型意義的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，弘揚(yáng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的精華，也要開設(shè)具有前沿性實(shí)驗(yàn)，開拓實(shí)驗(yàn)視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 豐富實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，滿足不同專業(yè)需求

為了提高《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)質(zhì)量、可操作性和規(guī)范性，有必要建設(shè)實(shí)驗(yàn)題目庫(kù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)題目進(jìn)行分類管理。建設(shè)實(shí)驗(yàn)題目庫(kù)，結(jié)合不同專業(yè)的要求，精選有專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)題目。面對(duì)不同專業(yè)，《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)題目要適當(dāng)?shù)厝谌胍恍┡c本專業(yè)有密切聯(lián)系的內(nèi)容，建起大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與工科各專業(yè)相聯(lián)系的紐帶[3]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)可分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[4]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目的要求分為必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)。選做實(shí)驗(yàn)主要為綜合性實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。建立以“強(qiáng)化基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)，理工融合，突出應(yīng)用”為原則[5]，以培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合人才為目的的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)體系。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要對(duì)過時(shí)的、陳舊的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，精心組合一些實(shí)驗(yàn)，主要是讓學(xué)生熟悉基本儀器的原理，并掌握使用方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。綜合性實(shí)驗(yàn)以近代實(shí)驗(yàn)為主，根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)發(fā)展需要進(jìn)行設(shè)置，主要是提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)綜合分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[6]。研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要設(shè)置一些科研型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，結(jié)合物理理論知識(shí)，查詢相關(guān)的文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，主要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

2.4 教學(xué)環(huán)節(jié)多樣化，提高實(shí)驗(yàn)操作能力

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，必須在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。重點(diǎn)是基于OBE,強(qiáng)化“以學(xué)生為中心”的教育理念，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[1]。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)可以是線上預(yù)習(xí)、觀看視頻、觀摩實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)操作過程中，讓學(xué)生親自操作，老師巡視指導(dǎo)，盡可能讓學(xué)生有充足時(shí)間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)題目，以便學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力得到充分發(fā)揮。在給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康南拢寣W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選用實(shí)驗(yàn)儀器、獨(dú)立操作、完成數(shù)據(jù)記錄及分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法是否合理、誤差分析是否符合要求、結(jié)論歸納是否正確等。教學(xué)環(huán)節(jié)的改革既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又兼顧學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平的差異，真正做到了因材施教。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)以后，能感受到成就感和實(shí)驗(yàn)的樂趣[5]，有利于主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。

2.5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)有效結(jié)合

2.5．1 有效克服實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的不同步

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理理論既密切聯(lián)系又相互獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)可以同步進(jìn)行也可以不同步進(jìn)行，不影響教學(xué)效果，關(guān)鍵在于要區(qū)分這兩種教學(xué)的差異性，針對(duì)性地組織教學(xué)。對(duì)于先做實(shí)驗(yàn)后學(xué)理論，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)原本都先于理論，理論是實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`的總結(jié)，重在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、獨(dú)立思考和探索能力。先學(xué)理論后做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生的驗(yàn)證和理解鞏固物理理論知識(shí)，使學(xué)生意識(shí)到理論對(duì)實(shí)踐指導(dǎo)作用，充分領(lǐng)會(huì)自然科學(xué)理論研究中的辯證法與方法論。教師要有效規(guī)避實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的不同步帶來(lái)的影響，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐有效結(jié)合，這樣學(xué)生才能體會(huì)到大學(xué)物理的實(shí)踐性，深刻理解“實(shí)踐→理論→實(shí)踐”的認(rèn)知過程。

2.5．2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)相互兼顧

大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)兩門課程不是獨(dú)立的，是相互聯(lián)系的。實(shí)驗(yàn)題目和內(nèi)容在理論教學(xué)內(nèi)容中有對(duì)應(yīng)。實(shí)驗(yàn)課老師和理論課教師共同開展教研活動(dòng)，探討教學(xué)改革，研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容的有效地結(jié)合，避免的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)老師可以上理論課，理論課老師可以上實(shí)驗(yàn)課，這樣為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)相互融合創(chuàng)造有利條件，也能從學(xué)生角度感受大學(xué)物理的教學(xué)，促進(jìn)大學(xué)物理的教學(xué)改革。

2.5．3 實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)條件等方面都處于相對(duì)開放狀態(tài)。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)獨(dú)立探究性學(xué)習(xí),教學(xué)內(nèi)容聚焦在學(xué)生獲得知識(shí)的方法與過程,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力[7]。開放實(shí)驗(yàn)室能靈活為學(xué)生提供充足實(shí)驗(yàn)時(shí)間、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)和良好實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性、互動(dòng)性，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生深層次的學(xué)習(xí)，有利于開拓學(xué)生的視野，有利于培養(yǎng)獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新精神。學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)專業(yè)和愛好選擇與專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)題目，為后續(xù)專業(yè)課和專業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.6 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方法、提高教學(xué)質(zhì)量

考核是教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)，也是檢查學(xué)生學(xué)習(xí)成效的一種重要手段。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方法是可以增加現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)操作、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和綜合能力的測(cè)試[8]。這種考核方式實(shí)現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)有效統(tǒng)一，可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，注意要根據(jù)不同專業(yè)的差異做不同的評(píng)判。綜合能力的測(cè)試成績(jī)作為期末考核成績(jī)。綜合能力的測(cè)試可以采用科技制作，錄制實(shí)驗(yàn)操作微視頻、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等形式[9]，重要在于要有一定的難度，有一定的挑戰(zhàn)度，這要才符合金課的“兩性一度”的要求[10]。

科技制作可以鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)落后的、過時(shí)的儀器進(jìn)行再利用。錄制實(shí)驗(yàn)操作微視頻要求學(xué)生操作規(guī)范、簡(jiǎn)潔和創(chuàng)新。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有高階性和創(chuàng)新性。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)本身就是一種創(chuàng)造性思維的鍛煉，是學(xué)生個(gè)性的拓展，是學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)探究能力[11-13]。

3 結(jié) 語(yǔ)

目前，傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)相當(dāng)于理論教學(xué)的從屬地位，教師和學(xué)生都不夠重視。但是，隨著新工科提出，應(yīng)用型本科高校應(yīng)更新教學(xué)理念，著重培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和科學(xué)素養(yǎng)都符合行業(yè)需求和社會(huì)需求的應(yīng)用型人才。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生從感性的物理世界通向探索可控的物理規(guī)律的一座橋梁，是通向各專業(yè)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，是也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是要激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究探索的興趣，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜工作，改革的重點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和考核評(píng)價(jià)的改革。