大學物理實驗“以自主學習和創(chuàng)新為中心”的教學改革探討

杜保立+侯秀芳

【摘要】以物理實驗課程教育功能定位和近年來教學設(shè)施的升級改善為出發(fā)點，著重探討了“以自主學習和創(chuàng)新為中心”教學改革的措施和方法，并指出了改革中應避免的一些問題。

【關(guān)鍵詞】物理實驗 自主學習 創(chuàng)新 改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）40-0167-02

物理學的基礎(chǔ)是實驗，大學物理實驗課程承擔著培養(yǎng)學生科學素質(zhì)、創(chuàng)新能力、實踐能力和知識應用能力發(fā)展的重任。隨著時代的發(fā)展，自主學習能力和創(chuàng)新能力成為社會對大學生的學習能力提出的新要求，因此在物理實驗教學中教師首先要喚起學生的創(chuàng)新意識、激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

1.大學物理實驗的教育功能和目的定位

對大學物理實驗教育功能和目的的正確定位，是“以自主學習和創(chuàng)新為中心”改革的思想基礎(chǔ)。當代社會大量所需要的人才，是既具有堅實的物理知識基礎(chǔ)與實驗技能，又具有探索精神和創(chuàng)新能力的復合型人才，通過大學物理實驗可以而且應當培養(yǎng)和提高學生創(chuàng)新等多方面的素質(zhì)。

2.大學物理實驗“以自主學習和創(chuàng)新為中心”改革的措施

2.1 堅決更新物理實驗教學方式

傳統(tǒng)的物理實驗教學內(nèi)容由教師在制定教學計劃時獨立確定，實際遵循的是一種教師“畫格子”、學生“畫格子”教學模式?！耙宰灾鲗W習和創(chuàng)新為中心”的教學改革首先要徹底打破這種固有的教學模式，建立一種以教育部教指委要求為基礎(chǔ)的全新的課程內(nèi)容設(shè)計模式。即在學生充分了解物理實驗基本要求的基礎(chǔ)上，由教師引導學生決定每個實驗項目的具體實驗內(nèi)容，鼓勵學生以基本要求為出發(fā)點，設(shè)計延展性和創(chuàng)新型實驗。

2.2 全面改革對學生成績的考評體制

當前物理實驗對學生評價主要包含課堂表現(xiàn)和實驗報告，無法充分顯示創(chuàng)新型能力在課程中的重要地位。在學生自主設(shè)計實驗內(nèi)容、各分組實驗內(nèi)容差異化的情況之下，實驗評價應在包含實驗報告之外，充分考慮實驗的整體設(shè)計和最終作品的水平。

2.3 積極推行全面網(wǎng)上選課制度

師生之間面對面的交流，是傳授基礎(chǔ)知識和實驗技能的重要方式。但教師的過渡干預對學生學習的自主性和創(chuàng)新型有不可避免的傷害。新模式要徹底打破專業(yè)界限，打破固定的上課時間的枷鎖，全面實現(xiàn)學生網(wǎng)上選課，建立不同專業(yè)學生相互認識和組合的公共平臺，讓有相似創(chuàng)新性想法的同學聯(lián)合到一起。同時，也讓暫時沒有想法的同學有機會接觸到各種創(chuàng)新型實驗設(shè)計，逐漸培養(yǎng)自己的自主學習和創(chuàng)新性設(shè)計能力。

2.4 改革教學儀器的采購模式

大學擴招已逾十載，各學校教學環(huán)境和設(shè)施均有大幅改善。但教學儀器的設(shè)計與制造卻越來越集成化，這為學生對儀器設(shè)備的工作原理的理解設(shè)置了不可逾越的障礙。為促進學生的自主學習的積極性和創(chuàng)新性設(shè)計的主動性，建議學校在儀器采購時由整機采購到模塊化零件采購模式轉(zhuǎn)變，在保證學生人身安全的前提下，引導學生自己動手組裝儀器，鼓勵學生把其中的核心模塊轉(zhuǎn)移設(shè)計到其他設(shè)備中。

3.大學物理實驗“以自主學習和創(chuàng)新為中心”改革的方法

3.1 教師要區(qū)別設(shè)計實驗項目，做到因材施教。

教師接到新專業(yè)的教學任務后，應面向全體學生做摸底調(diào)查，了解該專業(yè)與其它專業(yè)的共性和不同之處，吸收專業(yè)課教師和大多數(shù)學生的共同意見，區(qū)別設(shè)計實驗項目，因材施教，積極引導學生自主設(shè)計實驗內(nèi)容，或在規(guī)定內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新性設(shè)計延展型內(nèi)容。

3.2 提前布置任務、統(tǒng)籌安排，設(shè)計好各實驗內(nèi)容的創(chuàng)新點

建立教師、學生、講義的多邊對話?！耙宰灾鲗W習和創(chuàng)新為中心”的實驗教學中，學生是主角、導演，教師是服務人員。在首次學生教師面對面對話或網(wǎng)絡對話過程中，首先明確物理實驗的基本實驗內(nèi)容，統(tǒng)籌安排，引導學生設(shè)計好各實驗內(nèi)容的創(chuàng)新點。一般來說，該環(huán)節(jié)的完成不是一蹴而就的，教師和學生需要在多次討論后才能最終確定實驗的內(nèi)容和細節(jié)，并且后續(xù)實際操作中也許會有相應的改動和改進。

3.3大力推進與物理實驗相關(guān)的學生社團和組織的成立與發(fā)展

徹底打破原有的按照專業(yè)和學院選課的制度，鼓勵不同專業(yè)和學院的學生自主結(jié)合。為保證創(chuàng)新性實驗的順利進行，建立實驗小組的成立、解散、增減成員報備制度。在完成物理實驗學習任務之后，鼓勵各實驗小組轉(zhuǎn)移到實驗中心創(chuàng)新實驗室或基地，大力推進與物理實驗相關(guān)的學生社團和組織的成立與發(fā)展。同時，鼓勵創(chuàng)新基地為后續(xù)學生提供實驗項目和設(shè)計指導，促進物理實驗基本實驗與創(chuàng)新型實驗的融合。

3.4 建立專職的創(chuàng)新實驗輔導教師團隊，設(shè)立網(wǎng)上探討答疑平臺

打破原有的固定上課時間，實現(xiàn)各實驗室和創(chuàng)新基地的全天開放。建立專職的創(chuàng)新實驗輔導教師團隊，設(shè)立網(wǎng)上探討答疑平臺。實現(xiàn)專職創(chuàng)新實驗輔導教師團隊與物理實驗任課老師之間的科學分工，任課老師負責前端的實驗設(shè)計把關(guān)和尾端的成績評價，專職創(chuàng)新實驗輔導教師負責創(chuàng)新性實驗的中間實施過程。

4.大學物理實驗“以自主學習和創(chuàng)新為中心”的改革中應注意的問題

4.1 正確看待創(chuàng)新實驗設(shè)計過程中的師生關(guān)系

在“以自主學習和創(chuàng)新為中心”的教學過程中，學生是創(chuàng)新性實驗設(shè)計和實施的主體，任課教師和專職的實驗指導教師僅僅起組織與輔助功能。因此，在具體實施過程中，要引導教師和同學們正確看待創(chuàng)新實驗設(shè)計過程中的師生關(guān)系，避免陷入教師設(shè)計、學生實施的境地。同時，實驗中心應建立嚴格的實驗報告歸檔與上網(wǎng)制度，避免低水平重復性的所謂“創(chuàng)新性”實驗。

4.2 正確看待各種創(chuàng)新大賽在教學中的作用

現(xiàn)階段，創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)是教學工作改革中的一個熱點。低至學院、專業(yè)層面，高至學校、國家層面每年均有各種類型的創(chuàng)新大賽。這本身是對學生創(chuàng)新型工作與能力的一種檢驗和促進。但物理實驗作為各理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，任課教師和實驗輔導人員應避免成為各種比賽的專職教練。推薦或指導優(yōu)秀作品參加比賽可以作為工作的一部分，但主要精力仍應放在普通學生身上，畢竟物理實驗是理工科高校輻射面最廣的基礎(chǔ)課之一。

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