涂亞芳，吳鐵山

（江漢大學，湖北 武漢 430056）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和高等教育的大眾化，許多高校將人才培養(yǎng)目標定位為應用型，著力培養(yǎng)適應經(jīng)濟建設和社會發(fā)展需要，面向生產(chǎn)、建設和服務一線，綜合素質(zhì)高、基礎扎實、創(chuàng)新能力和實踐能力強的高級應用型專門人才［1］。大學物理實驗是對非物理專業(yè)的理工科學生開設的一門公共基礎課程，是學生接受系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能訓練的開端［2］，在培養(yǎng)學生的實踐能力、綜合應用能力和創(chuàng)新能力等方面具有非常重要的作用。特別是對以應用型人才培養(yǎng)為目標的本科院校，加強大學物理實驗的教學顯得尤為重要［3］。

1 目前大學物理實驗教學存在的問題

目前很多高校都開展了大學物理實驗的教學改革，并取得了一定的成績，但仍然存在如下一些問題：

（1）課程的設置不合理。雖然很多學校為了培養(yǎng)學生的綜合能力，改變了傳統(tǒng)以力、熱、聲、電、光進行分類的課程模式，將實驗分成了包括基礎、綜合設計性實驗等多個層次，但是層次的設置及實驗內(nèi)容的安排仍有待改善。首先，層次的設置不完善，不能充分體現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標；開設的時間混亂沒有層次性，不符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，不利于人才培養(yǎng)。其次，各層次實驗內(nèi)容安排不合理，不能體現(xiàn)該層次的人才培養(yǎng)定位；另外，從整個實驗內(nèi)容來看，基礎驗證性實驗較多，而綜合性設計性實驗較少；傳統(tǒng)的經(jīng)典的實驗較多，而與當代科技熱點前沿相關的實驗內(nèi)容太少，不利于應用型人才的培養(yǎng)。

（2）教材與課程體系不配套。很多教材雖然依照基礎、綜合設計性實驗等層次劃分了不同的模塊，但每個實驗都仍然將實驗目的、實驗原理、操作步驟和注意事項都寫得非常詳細，對于需要學生自己設計方案的設計性實驗也是如此，不利于學生的創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。另外，教材內(nèi)容更新慢，如一些基礎性實驗中方法或儀器早已不再使用，學生預習時花了很多功夫，結果做實驗時卻要重新學習，不利于實驗技能的有效訓練。

（3）教學模式死板。傳統(tǒng)的實驗教學模式要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容，學生沒有足夠的發(fā)揮空間，不利于提高學生的學習興趣、激發(fā)學生的創(chuàng)新思維［4］。

（4）考核方式單一。目前的考核辦法大多是根據(jù)學生提交的實驗報告和實驗時的大體表現(xiàn)給出實驗成績，再結合最終的筆試給出課程的總成績，不能全面、客觀地反映學生實驗的真實情況，在一定程度上抑制了學生學習的積極性和主動性。

（5）教師素質(zhì)有待提高。大部分實驗仍然采用傳統(tǒng)的灌輸式教學方法，即使是在綜合設計性實驗中，很多教師仍然按照教材上的方法給學生講解并示范步驟，或者要求學生按照自己擬定的實驗方案完成實驗。這樣的做法完全不利于學生能力的培養(yǎng)，究其原因主要是教師的態(tài)度和能力問題。有些教師忙于自己的科研或其他事情，而不愿意在教學上投入過多精力，還有部分教師自身專業(yè)基礎不夠扎實，科學視野不開闊，不能很好地引導學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、提出新思想，所以導致學生在做實驗的過程中不積極思考，更談不上創(chuàng)新。

2 對大學物理實驗教學改革的思考

2.1 完善課程體系，明確層次定位

大學物理實驗的課程體系應當在遵循認知發(fā)展規(guī)律的基礎上，兼顧力學、熱學、光學、電磁學和近代物理學等有關實驗內(nèi)容，建立一個立體化、層次化的結構框架，即形成實驗知識、基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗、創(chuàng)新實踐五層次［5－6］。要明確每一個層次的能力培養(yǎng)定位，不同層次的實驗應循序漸進的分階段安排，后一的層次實驗應該要以前一層次為基礎，要能夠體現(xiàn)出知識的學習、運用與創(chuàng)新的關系［6］。每一層次的實驗內(nèi)容的安排應該體現(xiàn)該層次的培養(yǎng)目標。其中，實驗基本知識（包含實驗誤差與數(shù)據(jù)處理等）的學習是做好物理實驗的基礎?；A實驗通過一些經(jīng)典的驗證性或測量性實驗讓學生掌握基本理論和實驗技能，具備初步的實驗能力。綜合性實驗利用包含大學物理的綜合知識的涉及近代物理領域的實驗內(nèi)容對學生的實驗技能進行綜合訓練，幫助學生了解和掌握先進的實驗技術，培養(yǎng)學生的綜合分析能力。設計性實驗是在給定實驗目的和實驗條件的前提下，學生自己設計實驗方案，選擇實驗器材完成的實驗。它將使學生經(jīng)歷一次科學實驗全過程的初步訓練，提高學生的綜合設計能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新實踐實驗是不設選題，由學生自主進行的科研創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和科研能力。這種分層次教學模式將使學生經(jīng)歷一個從基礎訓練到綜合應用、實踐創(chuàng)新，從被動接受知識到主動思考、積極探索的過渡，逐階段提高綜合能力。另外，整個課程體系中，綜合性、設計性的實驗的比例應加大，重視學生綜合實驗能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實驗的選題上應多增加與前沿的科研領域相關的實驗項目，激發(fā)學生的學習興趣及為將來從事相關工作打下基礎。

2.2 教材與體系配套，落實層次教學

對不同層次的實驗內(nèi)容，教材應做不同的處理，如對基礎實驗，可以詳細的給出各個環(huán)節(jié)，例如：實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)表格等。在設計性實驗中一般只需明確給出實驗的目的和要求，并設置一些具有啟發(fā)性的問題，引導學生自行查找文獻資料、分析實驗目的、明確實驗任務、進行方案設計，對于稍有難度的實驗可以給出參考方案。隨著教學的深入，一些實驗內(nèi)容會有變動，需要及時對教材做出相應的修訂。

2.3 引入多種教學模式，促進學生能力發(fā)展

（1）設立演示實驗走廊和開放實驗室。通過演示實驗提高學生觀察分析問題的能力，提高學生的學習興趣；開放性實驗室能夠讓學生不受時間限制，利用實驗室資源，依據(jù)自己的興趣開展實驗研究，最大限度的發(fā)揮學生的積極性和創(chuàng)造性［1］。

（2）充分利用網(wǎng)絡對學生進行預習指導和成績評定。為幫助學生更好的預習，及時更新網(wǎng)站上的教學課件、視頻資料及相關儀器介紹，對一些基礎性實驗和儀器設備較復雜的實驗加入仿真實驗，使學生提前了解儀器設備的構造使用及實驗過程。另外，在網(wǎng)站上提供一些數(shù)據(jù)或圖片分析軟件及其使用方法的案例指導學生進行數(shù)據(jù)的處理分析。還可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)交互式教學，有利于提高課堂實驗的效率和教學質(zhì)量。每個實驗結束后，教師應及時在網(wǎng)上登記實驗成績，使學生及時認識到自己的不足，在后面的實驗中努力改進。

（3）以創(chuàng)新實踐實驗項目為基礎，開展全校性的科技競賽活動。要求學生根據(jù)已經(jīng)學習和掌握的物理知識，充分利用各種資源，包括實驗室的儀器設備等，自主設計一個具有明顯創(chuàng)新性并且切實可行的實驗項目（如新的測量方法或新的裝置等），并撰寫小論文。在全校范圍內(nèi)以一定比例選出部分作品組織答辯，評選出相對優(yōu)秀的作品并給予證書及獎勵，同時鼓勵學生將相關論文投稿到正式期刊。創(chuàng)新實踐實驗作為大學物理實驗課程的一部分，使得原本只有少數(shù)學生參與的科研活動變?yōu)橐豁椚＠砉た粕鷧⑴c的活動［8］。由于不設選題，學生可以完全按照自己的興趣選擇和設計實驗項目，加上競賽的激勵作用，將充分調(diào)動學生在實驗中的積極性和主動性、激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。

2.4 考核方式多元化，體現(xiàn)不同層次的教學要求

為了全面、客觀地評價學生的實驗能力，對不同層次的實驗采取不同的考核方法，如對基礎實驗和綜合實驗成績采用平時成績加筆試成績的考核方式，平時成績又分為預習成績、操作成績和實驗報告成績?nèi)糠郑?］。課前對學生的預習情況進行考核，可以有效提高學生學習的自主性，減少學生實驗的盲目性。實驗操作過程是對學生動手能力的一種考查，更是對學生綜合能力和綜合素質(zhì)的考查［10］。實驗報告是對學生撰寫科技論文的一種初步訓練，主要考查學生的數(shù)據(jù)處理及對整個實驗的分析和總結。筆試主要考查數(shù)據(jù)處理方面的知識和學生對所做實驗的基本原理、基本操作的掌握情況。對設計性實驗成績可根據(jù)學生在實驗過程中的表現(xiàn)和提交的小論文來評判，如果時間允許還應組織答辯。其評價內(nèi)容應包括實驗操作能力、實驗習慣、實驗創(chuàng)新能力、實驗數(shù)據(jù)分析處理能力、語言表達能力、交流協(xié)作能力等多方面，充分體現(xiàn)設計性實驗培養(yǎng)科學精神的價值。

2.5 提升教師素質(zhì)，促進教學能力的提高

教師是教學活動中的一個基本要素，教師自身的素質(zhì)直接影響著教學質(zhì)量［4］。要提升教學質(zhì)量，就要提升教師自身的職業(yè)素質(zhì)和教學能力。首先，定期對教師進行培圳，使教師轉(zhuǎn)變思想、重視實驗教學，端正教學態(tài)度，積極進行教學研究，改進教學方法。其次，開展多種教研活動，鼓勵教師在掌握所授課程的同時，關心最新科技動態(tài)和科學研究進展，提高自身知識水平，對實驗中出現(xiàn)的問題進行深入分析思考，積極改進儀器設備或進行新儀器的研發(fā)，提高自身的創(chuàng)新能力，只有不斷提高自身的知識水平、創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)，才能提高教學能力，從而更好的引導學生，激發(fā)他們的學習興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。

3 結 論

大學物理實驗教學改革是一個長期的復雜的過程，除了完善課程體系內(nèi)容、加強教材建設、改進教學模式、改革考核方式外，還要注意教師自身素質(zhì)的提升。通過對大學物理實驗教學進行全方位的改革，并不斷的探索和實踐，才能有效地調(diào)動學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)綜合應用能力、創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標。

［1］章成文.大學物理實驗教學與應用型人才的培養(yǎng)［J］.宿州學院學報，2010，25（11）：110－111.

［2］孫寶光，唐海燕，王全武.淺談大學物理實驗教學平臺的建設［J］.重慶科技學院學報：社會科學版，2012（7）：185－187.

［3］楊黨強.加強基礎物理實驗教學培養(yǎng)技術應用型人才［J］.大學物理實驗，2011，24（1）：104－106.

［4］高興茹，倪蘇敏，宗廣志.應用型大學物理實驗教學體系的改革與探索［J］.北京聯(lián)合大學學報：自然科學版，2011，25（3）：86－88.

［5］蘇劍峰，牛強.大學物理實驗教學改革初探［J］.實驗實踐教學，2012（1）：101－102.

［6］蔡青，向安平.大學物理實驗課程改革實踐與思考［J］.貴州大學學報，2004，21（增刊）：61－65.

［7］林陳貝.大學物理實驗改革探討［J］.南昌教育學院學報，2011，26（11）：76－77.

［8］胡成華，史玲娜.大學物理實驗教學創(chuàng)新模式的探索與實踐［J］.物理與工程，2012，22（1）：44－46.

［9］李春芳.大學物理實驗教學改革探討與分析［J］.吉首大學學報：自然科學版，2011，32（3）：120－123.

［10］張麗，潘華錦.大學物理實驗考核方法的研究［J］.技術物理教學，2012，20（1）：112－115.