呂東燕　周原　胡永金

摘 ?要 通過調(diào)查觀察法調(diào)研當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)師生存在的問題，并研究提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的有效方法。本研究首先分析學(xué)生反饋的調(diào)查問卷，從學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、實(shí)驗(yàn)管理三個(gè)層面對(duì)問卷進(jìn)行深入剖析;其次從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核機(jī)制四個(gè)方面提出解決教學(xué)問題的策略。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);地方高校;實(shí)驗(yàn)教學(xué);應(yīng)用型人才;實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）19-0119-04

1 前言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等院校對(duì)理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修基礎(chǔ)課程，是學(xué)生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。課程內(nèi)容涵蓋面廣，涉及的實(shí)驗(yàn)思想、方法及手段豐富，在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有不可替代的作用。

地方高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在很多不足，教學(xué)設(shè)施配套少，教學(xué)方法過于傳統(tǒng)，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，要培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才，學(xué)校必然要依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況開展教學(xué)活動(dòng)[1-2]。

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查情況：以湖北汽車工業(yè)學(xué)院為例

湖北汽車工業(yè)學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的授課對(duì)象是所有理工科各專業(yè)學(xué)生，涵蓋機(jī)械、車輛、自動(dòng)化、電子信息、軟件工程、計(jì)算機(jī)、材料等專業(yè)?；趩柧硇瞧脚_(tái)，筆者對(duì)2018級(jí)部分理工科學(xué)生進(jìn)行教學(xué)調(diào)查，參與問卷調(diào)查的學(xué)生為229人，主要圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)情況、教師教學(xué)情況以及實(shí)驗(yàn)中心管理等三個(gè)方面開展調(diào)查。

學(xué)生學(xué)習(xí)方面 ?物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)大致可分為三個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生學(xué)習(xí)方面的調(diào)查內(nèi)容從預(yù)習(xí)、操作和報(bào)告三個(gè)方面展開。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是一門非常重要的基礎(chǔ)課，調(diào)查顯示，約75%的學(xué)生喜歡這門課，約25%的學(xué)生不喜歡這門課。

1）預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。預(yù)習(xí)是首要環(huán)節(jié)，是非常關(guān)鍵的，直接影響實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量[3]。圖1和圖2給出預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中的部分調(diào)查數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示，85.59%的學(xué)生認(rèn)為有必要或很有必要寫預(yù)習(xí)報(bào)告;67.69%的學(xué)生會(huì)在做實(shí)驗(yàn)前對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)習(xí)。

2）實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。針對(duì)學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)存在的問題，問卷進(jìn)行表1所示設(shè)計(jì)。調(diào)查表明，多數(shù)學(xué)生能獨(dú)立在四個(gè)學(xué)時(shí)的課堂內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，三分之二的學(xué)生愿意嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展。

3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié)。學(xué)生書寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要考查數(shù)據(jù)處理過程、誤差分析以及報(bào)告的規(guī)范性，從調(diào)查結(jié)果看，學(xué)生基本還是采用普通的計(jì)算器進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助處理的較少。圖3和圖4展示了學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況。

教師教學(xué)方面 ?隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供免費(fèi)在線學(xué)習(xí)資源，也深受學(xué)生的喜愛。作為一門實(shí)踐課，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)也要跟上時(shí)代的步伐，盡管它與理論課相比，操作難度大，但傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)不能引起學(xué)生對(duì)課堂的興趣，教學(xué)質(zhì)量也得不到保障。目前，根據(jù)學(xué)校相關(guān)部門的引薦，學(xué)習(xí)通線上教學(xué)被引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，但也只是一個(gè)輔助教學(xué)的工具而已。根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求，創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力等的培養(yǎng)還需要教師在教學(xué)環(huán)節(jié)注意把握，從而讓學(xué)生真正得到能力方面的提升[4-5]。

在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中采用的仍然是一般的教學(xué)流程：預(yù)約—預(yù)習(xí)—講解—操作—報(bào)告。從表2和圖5所示的調(diào)查來看，針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，多數(shù)教師還是以講解加答疑為主，一是缺少知識(shí)的拓展、實(shí)驗(yàn)推廣、方法延伸等;二是缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng);三是缺少討論，課堂氣氛不活躍。實(shí)踐教學(xué)的主體是學(xué)生，應(yīng)該多讓學(xué)生參與到課堂討論中來。

實(shí)驗(yàn)中心管理方面 ?實(shí)驗(yàn)室資源對(duì)學(xué)生全面開放往往是重點(diǎn)高校的特色。就湖北汽車工業(yè)學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室開放現(xiàn)狀而言，普通物理實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和演示實(shí)驗(yàn)室對(duì)全校師生是開放的，但從開放情況來看，學(xué)生利用開放時(shí)間段主要用于預(yù)習(xí)和熟悉儀器這個(gè)過程，從創(chuàng)新角度來看，還沒有充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)室的開放作用[6]。圖6和表3給出學(xué)生對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室的調(diào)查情況。

3 提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的對(duì)策

重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí) ?大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課一般都要求學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，主要包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟這些基本內(nèi)容。教師要求學(xué)生帶預(yù)習(xí)報(bào)告上實(shí)驗(yàn)課，沒有帶的不準(zhǔn)做實(shí)驗(yàn)。因此，學(xué)生感覺實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)占用他們太多的時(shí)間，有時(shí)候就照抄照搬教材內(nèi)容，并沒有達(dá)到真正的教學(xué)效果。

為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，通過信息技術(shù)平臺(tái)如超星“一平三端”，教師課前準(zhǔn)備好預(yù)備性問題、微視頻等課程資料，鼓勵(lì)學(xué)生利用好平臺(tái)資源和開放實(shí)驗(yàn)室資源;課中通過抽查學(xué)生檢查預(yù)習(xí)效果，這樣可以激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。

教學(xué)內(nèi)容合理調(diào)整，適應(yīng)專業(yè)需求 ?根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，教學(xué)內(nèi)容安排是非常重要的工作。為了合理利用實(shí)驗(yàn)室儀器資源，對(duì)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合并，如將電學(xué)實(shí)驗(yàn)中單臂電橋和雙臂電橋合并為電橋?qū)嶒?yàn);分光計(jì)的調(diào)整與使用和利用分光計(jì)測(cè)玻璃折射率合二為一，教師要合理安排四學(xué)時(shí)課堂上的教學(xué)內(nèi)容。除此之外，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容要突出實(shí)用性和啟發(fā)性，讓學(xué)生通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)真正掌握科學(xué)的思維方法，激發(fā)探索創(chuàng)新的動(dòng)力。

創(chuàng)新教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量 ?為了提高課程教學(xué)質(zhì)量，物理實(shí)驗(yàn)中心利用每周的教學(xué)法活動(dòng)積極學(xué)習(xí)和探討諸如同伴教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂、PBL教學(xué)方法在物理實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用。基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+課程的教學(xué)模式改變了教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，課堂教學(xué)不再拘束于教室[7]。湖北汽車工業(yè)學(xué)院試行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的線上線下混合教學(xué)模式，教師轉(zhuǎn)變了教學(xué)理念，在教學(xué)中也加入了課程育人元素，提高了教學(xué)水平。

注重過程考核，課程評(píng)價(jià)多元化 ?湖北汽車工業(yè)學(xué)院近兩屆學(xué)生每學(xué)期要求必選七個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績(jī)從預(yù)習(xí)、操作和報(bào)告三方面考查，即學(xué)期總成績(jī)等于實(shí)驗(yàn)平均成績(jī)減去違規(guī)扣分，但各個(gè)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)依據(jù)比較單一。針對(duì)2019級(jí)學(xué)生，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)從在線學(xué)習(xí)平臺(tái)訪問次數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)間、預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)、發(fā)帖質(zhì)量、預(yù)習(xí)報(bào)告多方面評(píng)價(jià);實(shí)驗(yàn)操作從儀器使用、實(shí)驗(yàn)操作是否正確和熟悉程度、數(shù)據(jù)記錄規(guī)范性和正確性、課堂互動(dòng)、儀器整理幾個(gè)方面考核;實(shí)驗(yàn)報(bào)告從規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示、上交報(bào)告的時(shí)間等方面評(píng)價(jià)。課程總成績(jī)從緒論成績(jī)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績(jī)、期末總測(cè)驗(yàn)成績(jī)和違規(guī)扣分四個(gè)方面按不同權(quán)重評(píng)價(jià)。隨著近年線上教學(xué)和大規(guī)模在線開放課程的開展，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式改革必然引起課程考核的變化，彰顯了多元考核方式的客觀性和合理性[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)的主體是學(xué)生，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力應(yīng)貫穿于整個(gè)課程教學(xué)中。同樣，教學(xué)是一個(gè)相互促進(jìn)的過程，學(xué)生樂于學(xué)習(xí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師也會(huì)不斷提高學(xué)識(shí)水平和教學(xué)能力以勝任自己的工作。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，教師不僅授人以“魚”，更應(yīng)授人以“漁”，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]白亞鄉(xiāng)，唐茂勇，王麗娜.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究進(jìn)展[J].教育現(xiàn)代化，2019（71）：126-128.

[2]王紅梅，鄒艷，栗軍，等.新工科背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2019（21）：104-106.

[3]鄭永春，于培清，劉建曉.重視預(yù)習(xí)提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].高教學(xué)刊，2018（22）：101-103.

[4]李道勇，歐陽(yáng)雨，李建福，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革[J]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2019（5）：102-104.

[5]周利斌，羅道斌，朱橋，等.加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)的大學(xué)物理教學(xué)改革[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（11）：204，206.

[6]趙彩敏，劉國(guó)紅.開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的研究[J].許昌學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（2）：82-85.

[7]肖立勇，尹躍.基于混合式教學(xué)模式下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和應(yīng)用[J].物理通報(bào)，2020（4）：84-88.

[8]蘇潤(rùn)洲，張中興，蘭鋮.開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核方式的研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2017（2）：141-143.

基金項(xiàng)目：湖北汽車工業(yè)學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)教學(xué)研究項(xiàng)目“基于OBE的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》PBL教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：JY2020015）。

作者：呂東燕，湖北汽車工業(yè)學(xué)院理學(xué)院，講師，主要從事大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究;周原、胡永金，湖北汽車工業(yè)學(xué)院理學(xué)院（442002）。