文/曲陽 曹顯瑩

應(yīng)用型本科院校兼具高等教育和職業(yè)教育的雙重標(biāo)準(zhǔn)，主要是以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨，為國家與社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。這就需要在教育教學(xué)中，不僅要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)掌握好理論知識(shí)，還要重視培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作與創(chuàng)新創(chuàng)造等能力[1]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科各專業(yè)的一門基礎(chǔ)公共課程，也是學(xué)生進(jìn)入學(xué)校后的第一門科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。該門課程涉及物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)及測量方法，分為力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)四部分，且大部分教學(xué)內(nèi)容都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、理論聯(lián)系實(shí)際、創(chuàng)新創(chuàng)造等能力，對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)及對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的掌握，具有深遠(yuǎn)的意義[2]。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，對于實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新思維的人才的需求不斷增大。傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在不少弊端，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想、方法、技能培養(yǎng)方面有諸多不足，難以有效培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)[3]，在新的教育形勢下，亟待對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化改革，以促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成。

一、當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題

（一）學(xué)校對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不足

應(yīng)用型本科院校對于學(xué)生的專業(yè)技術(shù)與能力培養(yǎng)比較重視，對于物理實(shí)驗(yàn)重視不足，資金投入力度不夠，經(jīng)常存在實(shí)驗(yàn)室相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)儀器更新不及時(shí)、配備不齊全的情況。部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對陳舊，基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)所占比重較高，而與專業(yè)貼合比較緊密的專業(yè)性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量比較少，且更新速度較慢，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一

雖然在素質(zhì)教育和新課改的推動(dòng)下，應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)都進(jìn)行了積極的改革，但在實(shí)際教學(xué)過程中，教師的教學(xué)理念與方法還未徹底轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的教學(xué)方式還在一定程度上存在[4]。教學(xué)模式也比較單一，基本上都是學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告；然后，教師在實(shí)驗(yàn)課上向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)儀器的組裝，學(xué)生按照教師的操作進(jìn)行模仿和重復(fù)；最后，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，課后撰寫書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告，處理數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。缺乏對物理思想、基本原理的深入闡釋，更鮮有物理實(shí)驗(yàn)方法的探索，學(xué)生也缺少充分的獨(dú)立思考和討論的時(shí)間。這不僅禁錮了學(xué)生物理思維的培養(yǎng)與拓展，也不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力，與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)不相符。

（三）學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)積極性不高

在很多應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，由于課程內(nèi)容設(shè)置與專業(yè)存在較大的脫節(jié)，學(xué)生對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)際用途認(rèn)知也不夠深入，因而在具體的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)就會(huì)感到枯燥無味，不僅課前預(yù)習(xí)不夠充分，課上也無法積極地全身心參與課程學(xué)習(xí)，只是大概了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或是簡單、重復(fù)和機(jī)械地進(jìn)行模仿，遇到問題缺少主動(dòng)探索的行為，不利于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

二、應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

（一）學(xué)校要重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，多措并舉強(qiáng)化資源支持

大學(xué)物理是一門自然科學(xué)，以觀察、實(shí)驗(yàn)為研究基礎(chǔ)和方法。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ菍W(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要組成部分。學(xué)生應(yīng)明確物理實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗头椒ǎ莆諆x器使用方法，觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)還能靈活運(yùn)用所學(xué)物理理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去解決物理問題。缺乏物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢W(xué)生的物理核心素質(zhì)培養(yǎng)只能是“紙上談兵”[5]。應(yīng)用型本科院校要充分認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性，合理規(guī)劃教學(xué)資源，依據(jù)大學(xué)物理新改革要求，開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建立開放性物理實(shí)驗(yàn)室，并細(xì)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)室、綜合性實(shí)驗(yàn)室、開放性實(shí)驗(yàn)室三類，使之能更好地服務(wù)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室軟件、硬件建設(shè)，引進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)信息化系統(tǒng)，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，打破物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)空限制；通過實(shí)驗(yàn)視頻解說為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作中的關(guān)鍵問題答疑和指導(dǎo)，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化水平。對實(shí)驗(yàn)教師資源進(jìn)行優(yōu)化配置和合理安排，使師資力量能足夠開展自主式、討論式、團(tuán)隊(duì)式教學(xué)。同時(shí)，還要每年撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，定期安排教師以“走出去、請進(jìn)來”的方式進(jìn)行教育培訓(xùn)，選派實(shí)驗(yàn)管理人員和教師調(diào)研或進(jìn)修，提升實(shí)驗(yàn)室管理能力和教學(xué)水平。督促教師課余時(shí)間加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和自身綜合素養(yǎng)，教育培訓(xùn)和教師提升情況要納入到績效考核中。此外，還要踐行“以學(xué)生為本”的理念，健全和完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生評(píng)價(jià)及反饋機(jī)制，暢通學(xué)生評(píng)價(jià)和反饋渠道，使教師能夠更加準(zhǔn)確地了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況及時(shí)對教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

（二）編寫符合本校特色的實(shí)驗(yàn)教材，構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

在“需求導(dǎo)向”下，應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)課程不可避免地傾向于“大而全”，既要考慮市場“需求的廣泛性”，還要同時(shí)照顧到專業(yè)“就業(yè)的針對性”，這對學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力極為不利。應(yīng)用型本科院校應(yīng)全面深入地調(diào)查大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，有針對性地編寫符合本校特色的實(shí)驗(yàn)教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)講義，充分體現(xiàn)出應(yīng)用型本科院校的“個(gè)性”特色和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法，將內(nèi)容落后、實(shí)驗(yàn)手段陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容刪除，增加緊扣專業(yè)科研前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。例如，可根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，建構(gòu)大學(xué)物理“四模塊三層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程群，四模塊分別是：物理學(xué)理論基礎(chǔ)、特色專業(yè)方向、工程能力培養(yǎng)、素質(zhì)拓展；三層次分別是：了解與理解、綜合與設(shè)計(jì)、研究與探索。在其中，“四模塊三層次”是循序漸進(jìn)的，在模塊上強(qiáng)調(diào)將專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能融入基礎(chǔ)知識(shí)與技能學(xué)習(xí)的培訓(xùn)中，在層次上將在熟練、鞏固的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)與能力。打破傳統(tǒng)的“力、熱、聲、光、電”分別設(shè)立實(shí)驗(yàn)的模式，對五大部分的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，建立多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在該體系中，物理實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中，將經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行保留，通過該層次的教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生基本操作能力和良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)。在綜合性實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)一些物理綜合技能的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。增加開放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)題目并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐、學(xué)科與地方產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識(shí)和能力。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，應(yīng)用信息化技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)教師要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，積極利用信息技術(shù)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中適當(dāng)穿插多媒體和仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，綜合利用圖像、聲音、文本等，為學(xué)生提供直觀、生動(dòng)、逼真的實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的想象力，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、思考、探索、研究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力和學(xué)習(xí)興趣。例如，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)，教師結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)，再對學(xué)生進(jìn)行合理分組，引領(lǐng)學(xué)生找出本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目存在的問題并提出解決方案，學(xué)生以實(shí)驗(yàn)報(bào)告或PPT的形式提交作業(yè)，由教師進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終師生共同對評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行討論和交流，針對存在的問題與不足進(jìn)行完善。再如，建立微信公眾平臺(tái)，師生通過微信公眾平臺(tái)進(jìn)行隨時(shí)隨地的交流，學(xué)生也可進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。物理實(shí)驗(yàn)課開始前，教師發(fā)布學(xué)生需要預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、相關(guān)原理及操作步驟等，提出實(shí)驗(yàn)問題，讓學(xué)生帶著問題去進(jìn)行預(yù)習(xí)，并提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。教師檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，合格后，學(xué)生才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如果學(xué)生預(yù)習(xí)過程中遇到疑問，教師可隨時(shí)進(jìn)行答疑解惑，但主要是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，以鍛煉其獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，還能提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效，減少學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)差錯(cuò)和資源浪費(fèi)。為學(xué)生提供在線視頻學(xué)習(xí)，將標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)發(fā)送給學(xué)生，由學(xué)生們自主觀看課程視頻，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解完畢后，視頻就會(huì)暫時(shí)停止并彈出一道測試題，學(xué)生做出正確答案后，才能繼續(xù)觀看課程視頻。學(xué)生通過平臺(tái)，還能查看每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器名稱、操作及注意事項(xiàng)等，可以反復(fù)進(jìn)行回放學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語

應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程具有理工結(jié)合的特點(diǎn)，其教學(xué)改革是任重道遠(yuǎn)的，需要在落實(shí)過程中，結(jié)合學(xué)校發(fā)展方向和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不斷進(jìn)行總結(jié)和完善，構(gòu)建符合實(shí)際的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，這樣才能充分發(fā)揮大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)應(yīng)用型人才中的作用，更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展。