摘" 要：面對新時代人才培養(yǎng)的新要求，大學物理實驗教學需要與時俱進，不斷進行改革與創(chuàng)新。通過創(chuàng)新實驗項目的開發(fā)、創(chuàng)新實驗室的建設(shè)與實踐以及提升教師創(chuàng)新能力等，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)出更具競爭力的優(yōu)秀人才。文章強調(diào)了大學物理實驗教學在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力方面的重要作用，希望能為進一步推動大學物理實驗教學改革與創(chuàng)新提供有益的參考和啟示。

關(guān)鍵詞：大學物理;物理實驗教學;教學改革

中圖分類號：G642" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）32-0059-04

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展和知識經(jīng)濟時代的到來，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才已成為高等教育的重要任務(wù)。大學物理實驗教學作為高等教育的重要組成部分，承擔著培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和實踐能力的重任。然而，傳統(tǒng)的大學物理實驗教學存在著一些問題：如實驗內(nèi)容陳舊、教學方法單一、缺乏創(chuàng)新性等，難以滿足新時代人才培養(yǎng)的要求。因此，對大學物理實驗教學的改革與創(chuàng)新成為一項迫切的任務(wù)。

一、大學物理實驗教學改革與創(chuàng)新的意義

（一）深化學生的理論知識

大學物理實驗是物理學理論教學的延伸和補充，通過實驗，學生可以將理論知識與實際操作相結(jié)合，加深對物理原理、公式和定律的理解。理論學習為學生提供了必要的科學基礎(chǔ)知識，而物理實驗則將這些知識應(yīng)用于實際情境中，使學生能夠更深入地理解和掌握物理知識。在物理實驗中，學生需要運用所學的理論知識來指導(dǎo)實驗操作，久而久之，學生能夠更好地理解理論知識的實際應(yīng)用價值，提高理論水平和實踐能力。

（二）培養(yǎng)學生的實踐動手能力

傳統(tǒng)的大學物理實驗教學往往側(cè)重于教師的演示和講解，學生動手實踐的機會較少。因此，通過改革和創(chuàng)新物理實驗教學模式，增加學生動手操作的機會，對培養(yǎng)學生的實踐動手能力至關(guān)重要。在物理實驗中，學生需要親自操作實驗器材，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。通過反復(fù)實踐，學生能夠熟練掌握各種實驗器材的使用方法，提高實驗操作的準確性和熟練度。[1]

實驗過程中遇到的問題需要學生獨立思考、動手解決，有助于培養(yǎng)學生實踐動手的能力和解決問題的能力。這些能力不僅對學生的學術(shù)研究有幫助，更對學生的未來職業(yè)生涯有著重要的影響。

（三）激發(fā)學生的學習興趣

物理實驗具有很強的探索性和趣味性，通過改革和創(chuàng)新，教師可以設(shè)計更具趣味性和挑戰(zhàn)性的實驗項目，從而激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。興趣是最好的老師，當學生對物理實驗產(chǎn)生濃厚的興趣時，他們會更主動地參與實驗，更積極地思考和探索。充滿趣味性和挑戰(zhàn)性的實驗項目能夠激發(fā)學生的求知欲和探索欲，促使他們主動尋求解決問題的方法。這種基于興趣的學習方式能夠提高學生的學習效率和學習質(zhì)量，培養(yǎng)他們的自主學習能力。通過實驗探索的過程，學生能夠感受到科學研究的樂趣和成就感，增強對物理學的熱愛。

（四）提升學生的創(chuàng)新思維與能力

在傳統(tǒng)的物理實驗教學模式中，學生往往是按照教師給出的步驟進行操作，很少有機會進行自主探究和創(chuàng)新。通過改革和創(chuàng)新，可以引導(dǎo)學生自主設(shè)計實驗、分析實驗結(jié)果，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和能力。這種能力對學生未來的學術(shù)研究和職業(yè)生涯都至關(guān)重要。創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)也有助于推動整個社會的科技進步和創(chuàng)新發(fā)展。

二、大學物理實驗教學存在的問題

（一）實驗內(nèi)容過于傳統(tǒng)，缺乏創(chuàng)新

目前，許多大學物理實驗的內(nèi)容過于傳統(tǒng)，缺乏創(chuàng)新性和時代性。這主要表現(xiàn)在實驗項目側(cè)重于經(jīng)典的物理實驗，對現(xiàn)代物理學的前沿問題和新興技術(shù)涉及較少。這種狀況導(dǎo)致實驗內(nèi)容與現(xiàn)實應(yīng)用脫節(jié)，難以激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。在傳統(tǒng)的物理實驗中，學生往往只是簡單地重復(fù)教師的操作步驟，缺乏對實驗原理和背景的深入了解，導(dǎo)致實驗內(nèi)容缺乏與實際生活和現(xiàn)代科技的聯(lián)系，使學生難以感受到物理學的實際應(yīng)用價值，這不僅限制了學生的視野，也不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。[2]

（二）教學方法單一，學生缺乏主動性

傳統(tǒng)的大學物理實驗教學方法往往以教師為中心，教師演示實驗步驟、講解實驗原理，學生模仿操作、記錄數(shù)據(jù)，這種以教師為主導(dǎo)的教學方法限制了學生的主動性，不利于培養(yǎng)學生的獨立思考和創(chuàng)新能力。學生在實驗過程中往往只能按照教師的指示進行操作，缺乏獨立思考和自主探究的機會。這種被動的學習方式導(dǎo)致學生難以深入理解實驗原理和背景，更無法激發(fā)他們的主觀能動性。

（三）實驗設(shè)備陳舊，實驗條件受限

一些大學的物理實驗設(shè)備較為陳舊，實驗條件有限，難以滿足現(xiàn)代教學的需求，這種狀況可能導(dǎo)致實驗結(jié)果的誤差較大，影響學生對實驗原理的理解，而且陳舊設(shè)備和有限的實驗條件也可能限制了學生的實踐動手能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展?？傊捎趯嶒灄l件受限，學生可能無法接觸到先進的實驗器材和技術(shù)，這不僅影響學生的學習效果，也不利于其養(yǎng)成創(chuàng)新精神。

（四）缺乏評價體系，缺少對學生創(chuàng)新能力的評價

當前大學物理實驗教學評價體系存在不完善之處，評價體系往往過于注重學生的實驗操作技能和理論知識掌握程度，缺乏對學生創(chuàng)新能力的評價，導(dǎo)致學生在實驗過程中難以提升創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。這種評價方式可能導(dǎo)致學生過于關(guān)注實驗操作技能和理論知識掌握程度，忽視了對實驗原理的深入思考。評價體系的不完善也可能影響教師對實驗教學的重視程度和創(chuàng)新積極性，從而影響整個物理實驗教學水平的提升。

三、大學物理實驗教學改革的實踐探索

（一）教學內(nèi)容的改革

1. 經(jīng)典實驗與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合

傳統(tǒng)的大學物理實驗通常以經(jīng)典的實驗項目為主，這些實驗有助于學生掌握基本實驗技能和方法。但在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的背景下，這些實驗內(nèi)容相對陳舊。因此，將經(jīng)典實驗與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，是教學內(nèi)容改革的重要方向。例如在電磁學實驗中，除了傳統(tǒng)的實驗項目外，可以引入現(xiàn)代的電磁測量技術(shù)，如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀等，讓學生了解和掌握現(xiàn)代電磁測量技術(shù)的基本原理和應(yīng)用。

2. 引入科研元素

科研是推動學科發(fā)展的重要力量，將科研元素引入實驗教學有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和探索精神。具體來說，可以將科研項目中的實驗內(nèi)容、技術(shù)手段和研究方法引入實驗教學，讓學生接觸和了解學科前沿動態(tài)。[3]學校也可以邀請科研人員參與實驗教學，為學生提供與專家直接交流的機會，拓寬學生的學術(shù)視野。通過這種方式，不僅可以提高實驗教學的水平，還可以為學生的學術(shù)發(fā)展提供更多機會和平臺。通過經(jīng)典實驗與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合、引入科研元素等措施，可以有效地推動大學物理實驗教學內(nèi)容的改革。這不僅可以提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，還可以為學科發(fā)展注入新的活力。當然，在具體的實踐過程中，需要根據(jù)實際情況不斷調(diào)整和完善教學內(nèi)容，以適應(yīng)不同學科領(lǐng)域和人才培養(yǎng)需求的變化。

（二）教學方法的改革

1. 翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂是一種創(chuàng)新型的教學模式，它重新調(diào)整了課堂內(nèi)外的時間，學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學生。在大學物理實驗中，翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢。首先，學生在課前通過在線視頻、PPT等學習資源預(yù)習實驗內(nèi)容，掌握實驗的基本原理和操作方法。這樣，在實驗課上就有更多的時間進行實際操作和問題討論。其次，翻轉(zhuǎn)課堂有助于提高學生的學習興趣和主動性。學生可以根據(jù)自己的學習進度和需求進行自主學習，對不理解的內(nèi)容可以反復(fù)觀看或查閱資料，從而提高學習效果。[4]翻轉(zhuǎn)課堂還促進了師生之間的互動與交流。在課前預(yù)習和課堂討論中，學生可以隨時向教師提問或與同學進行交流，從而更好地理解和掌握實驗內(nèi)容。

2. 探究式教學的實施

探究式教學是一種以學生為主體、教師為引導(dǎo)的教學方法。它通過引導(dǎo)學生進行自主探究和實踐，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)。在大學物理實驗中，探究式教學的實施具有重要意義。通過提出問題或假設(shè)，引導(dǎo)學生自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗設(shè)備、操作實驗并分析數(shù)據(jù)，從而得出結(jié)論。這種教學方法有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，提高他們的科學素養(yǎng)。為了有效實施探究式教學，教師需要精心設(shè)計探究問題或假設(shè)，并為學生提供必要的實驗條件和指導(dǎo)，還要發(fā)揮引導(dǎo)作用，鼓勵學生積極參與探究過程，鼓勵他們提出自己的想法和建議，培養(yǎng)學生科學探究精神，提升其創(chuàng)新能力。

（三）教學評價的改革

1. 形成性評價的引入

形成性評價是一種過程性的評價方式，它關(guān)注學生的學習過程，通過及時反饋幫助學生發(fā)現(xiàn)問題、改進學習方法。在大學物理實驗中，形成性評價的引入有助于更好地了解學生的學習狀況，提供及時的反饋和指導(dǎo)，促進學生的學習進步。為了實施形成性評價，教師需要在教學過程中密切關(guān)注學生的學習情況，通過觀察、提問、測試等方式收集學生的學習信息。[5]教師還需要及時給予學生反饋，指出他們在學習過程中的不足之處和改進建議。通過形成性評價的實施，可以幫助學生更好地認識自己的學習狀況，及時調(diào)整學習策略，提高學習效果。

2. 多元評價體系的構(gòu)建

多元評價體系包括多個評價主體和多種評價方式，旨在全面、客觀地評價學生的學習狀況。在大學物理實驗中，多元評價體系的構(gòu)建有助于更準確地反映學生的學習成果，促進學生的全面發(fā)展。為了構(gòu)建多元評價體系，教師需要采用多種評價方式，如考試、實驗操作、報告撰寫、口頭表達等。教師還需要邀請學生參與評價，通過自我評價和相互評價的方式促進學生的自我反思和團隊合作。通過多元評價體系的實施，可以更全面地反映學生的學習成果，促進學生的全面發(fā)展。

四、大學物理實驗教學的創(chuàng)新策略

（一）創(chuàng)新實驗項目的開發(fā)

1. 基于實際問題解決的創(chuàng)新實驗

基于實際問題解決的創(chuàng)新實驗是指從實際生活中遇到的問題出發(fā)，運用物理原理和知識設(shè)計實驗項目，這種類型的實驗項目能夠讓學生更加深入地理解物理原理，提高他們解決實際問題的能力。[6]例如，在教學中可以設(shè)計一個關(guān)于城市交通噪聲的實驗項目，通過測量不同路段和不同時段的噪聲水平，分析噪聲產(chǎn)生的原因和影響因素。在實驗中，學生可以通過研究噪聲的頻率、強度和持續(xù)時間等參數(shù)，提出有效的降噪措施，為城市環(huán)境質(zhì)量的改善作出貢獻。

2. 基于跨學科融合的創(chuàng)新實驗

基于跨學科融合的創(chuàng)新實驗是指將物理與其他學科進行交叉融合，設(shè)計出涉及多個學科領(lǐng)域的實驗項目，這種實驗項目可以拓寬學生的知識面，培養(yǎng)他們的跨學科思維和創(chuàng)新能力。比如在實驗中可以設(shè)計一個生物物理實驗項目，將物理與生物學進行交叉融合。在實驗中，學生可以研究生物體中的物理現(xiàn)象，如聲波在生物組織中的傳播、生物電現(xiàn)象等，通過跨學科的實驗項目，學生可以深入了解生物體的結(jié)構(gòu)和功能，從而提高他們在多學科領(lǐng)域的應(yīng)用能力。

（二）創(chuàng)新實驗室的建設(shè)與實踐

1. 創(chuàng)新實驗室的硬件設(shè)施建設(shè)

在硬件設(shè)施方面，創(chuàng)新實驗室需要不斷更新和升級實驗設(shè)備和器材，以適應(yīng)科技發(fā)展的需求和實驗教學的需要。學?？梢约哟髮嶒炇医ㄔO(shè)的投入，引進先進的實驗設(shè)備和器材，提高實驗的精度和效果，還可以根據(jù)實驗項目的需要，定制特定的實驗設(shè)備和器材，以滿足創(chuàng)新實驗項目的需求。為了更好地管理和維護實驗設(shè)備和器材，創(chuàng)新實驗室需要建立完善的設(shè)備管理制度和維修保養(yǎng)體系。學?？梢栽O(shè)立專門的設(shè)備管理崗位，負責實驗設(shè)備和器材的采購、驗收、使用、維護和報廢等全過程的管理工作，定期對實驗設(shè)備和器材進行檢測和維護，確保其正常運行和使用效果。[7]

2. 創(chuàng)新實驗室的開放式管理

實行實驗室的開放式管理，可以為學生提供更加靈活的實驗時間和空間。學生可以根據(jù)自己的需要和時間安排，自主選擇實驗項目、設(shè)備和時間，進行個性化的實驗探究和創(chuàng)新實踐。這種開放式管理可以更好地滿足學生的需求，促進其自主學習和創(chuàng)新實踐。為了實現(xiàn)實驗室的開放式管理，學校需要建立完善的實驗室管理系統(tǒng)和安全管理制度。實驗室管理系統(tǒng)可以對學生的實驗預(yù)約、設(shè)備借用、耗材領(lǐng)用等進行在線管理，方便學生的實驗操作和管理人員的設(shè)備管理。安全管理制度則可以確保實驗室的安全和穩(wěn)定運行，保障學生的實驗安全和健康。

（三）教師創(chuàng)新能力的提升

1. 教師創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

首先，需要培養(yǎng)教師的創(chuàng)新意識，鼓勵教師積極探索和創(chuàng)新實驗項目、教學方法和評價方式等。其次，學?？梢越M織教師進行教學交流和研討，分享教學經(jīng)驗和創(chuàng)新成果，促進教師之間的合作與共同進步;也可以設(shè)立創(chuàng)新教學獎勵，表彰在實驗項目開發(fā)、教學方法創(chuàng)新等方面做出突出貢獻的教師。[8]教師自身也需要不斷學習和更新知識，了解學科前沿動態(tài)和最新研究成果，將其融入實驗教學之中。通過以上措施，不僅可以提高教師的學術(shù)水平，還可以激發(fā)學生的興趣和好奇心，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和探索精神。

2. 教師創(chuàng)新能力的培訓(xùn)與交流

為了提升教師的創(chuàng)新能力，學?？梢越M織相關(guān)的培訓(xùn)和交流活動，例如邀請專家學者進行學術(shù)講座和教學指導(dǎo)，開展專業(yè)知識和教學方法的培訓(xùn);學校還可以組織教師進行教學觀摩和教學評估，讓教師在實際教學中相互學習和借鑒，提高教學水平和創(chuàng)新能力。學校還可以建立教師創(chuàng)新團隊，鼓勵教師跨學科合作，共同研究和開發(fā)創(chuàng)新實驗項目，團隊成員可以分享教學經(jīng)驗和教學資源，共同解決實驗教學中的問題和挑戰(zhàn)。

參考文獻：

[1] 周庭艷，賈維海，李平，等. 大學物理實驗教學改革與創(chuàng)新探究：以遵義師范學院為例[J]. 遵義師范學院學報，2022，24（04）：127-130.

[2] 樊英杰. 以工程思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的大學物理實驗教學改革與創(chuàng)新[J]. 實驗室研究與探索，2021，40（04）：171-175.

[3] 于偉威，丁永文. 新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)下大學物理實驗教學改革與探索[J]. 大學物理實驗，2020，33（04）：95-98.

[4] 李道勇，歐陽雨，李建福，等. 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學物理實驗教學模式改革[J]. 大學物理實驗，2019，32（05）：102-104.

[5] 王海燕，王伶俐. 以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才為導(dǎo)向的大學物理實驗教學改革與成效[J]. 大學物理實驗，2018，31（06）：129-131.

[6] 曾利霞，華雪俠，梅策香，等. 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學物理實驗教學改革實踐[J]. 咸陽師范學院學報，2018，33（06）：96-99.

[7] 張鳳琴，林曉瓏，王逍. 創(chuàng)新人才培養(yǎng)下的大學物理實驗教學改革研究[J]. 大學物理，2017，36（03）：36-39.

[8] 曹顯瑩，曲陽. 基于慕課模式的大學物理實驗教學改革與創(chuàng)新[J]. 物理實驗，2016，36（05）：25-28.