改革大學(xué)物理實驗教學(xué)，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)*

林二妹

(閩南理工學(xué)院，福建 石獅 362700)

1 引言

在這科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時代，社會對人才的要求越來越高，我校做為一所應(yīng)用型本科院校，其人才的培養(yǎng)模式?jīng)Q定創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量。而大學(xué)物理實驗作為我校工科類學(xué)生第一門基礎(chǔ)實驗課，在學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素質(zhì)方面的培養(yǎng)起著無可取代的意義，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)和科學(xué)技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。但是，目前我校的工科學(xué)院不斷壓縮大學(xué)物理實驗學(xué)時，這就使學(xué)生創(chuàng)新能力不能得以很好的培養(yǎng)，另外，大學(xué)物理實驗課程教學(xué)模式單一，實驗項目內(nèi)容陳舊，不能滿足學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需求。因此，針對上述提出的問題，本文提出了以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，從實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方式方法及考核評價方式等3 個方面對大學(xué)物理實驗教學(xué)進行改革。

2 大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題

2.1 教學(xué)方法單調(diào)，難于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

近幾年，我校大學(xué)物理實驗教學(xué)模式單一，主要以老師講授為主，上課時，任課老師講解實驗原理、儀器設(shè)備的使用介紹及實驗注意事項,實驗操作演示等，學(xué)生按照老師講解的步驟按部就班進行實驗，然后教師查閱學(xué)生測得的實驗數(shù)據(jù)、總結(jié)點評，課后學(xué)生完成實驗報告再上交給老師批改。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生覺得物理實驗枯燥無趣，容易造成學(xué)生對實驗不感興趣，不重視實驗，課前沒好好預(yù)習(xí)，課中實驗操作不認真，實驗報告也常出現(xiàn)抄襲雷同的現(xiàn)象，長期下來，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大折扣，嚴重阻礙學(xué)生實踐動手能力、創(chuàng)新能力的提高[1]。

2.2 課程內(nèi)容固定，缺乏創(chuàng)新性

目前，我校大學(xué)物理實驗項目內(nèi)容的開設(shè)，根據(jù)知識循序漸進的原則，設(shè)有基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗三種。實驗項目大部分以驗證性實驗為主，綜合性和設(shè)計性實驗所占的比例偏小，另外，實驗項目內(nèi)容固定不變，教學(xué)內(nèi)容跟不上時代的發(fā)展和需求，與現(xiàn)實生活和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展脫節(jié)[2]，同時，實驗內(nèi)容沒有很好的結(jié)合學(xué)生專業(yè)特色開設(shè)，每個專業(yè)開設(shè)的實驗項目大同小異。

2.3 考核方式不全面，不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力

改革之前，我校的大學(xué)物理實驗課程考核主要由兩部分組成，平時成績與實驗考試成績兩部分相加，平時成績包含了課堂紀律、上課出勤、實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作四部分，實驗考試由筆試和實驗操作兩部分組成，但是考試方式采取開卷形式，考試時學(xué)生可以查閱實驗相關(guān)的資料，而且實驗操作只拿其中一間實驗室兩個實驗項目進行隨機抽取考核，這樣的考核方式，導(dǎo)致學(xué)生對實驗不認真，應(yīng)付實驗，另外，平時成績的評定，因為實驗時間有限，不能全面評價每位學(xué)生的實驗操作水平，只能根據(jù)學(xué)生的實驗報告來評定。而部分學(xué)生的實驗報告，常出現(xiàn)雷同，存在抄襲同學(xué)的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理等現(xiàn)象。因此，這樣的考核方式不能全面反映出學(xué)生的實驗綜合水平，更談不上學(xué)生創(chuàng)新能力的激發(fā)。

3 改革大學(xué)物理實驗教學(xué)，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

3.1 改進實驗教學(xué)方式

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式教師根據(jù)實驗項目的內(nèi)容，詳細的給學(xué)生進行講解和演示，學(xué)生再按照老師的講解進行實驗，重復(fù)老師的步驟，很少自己獨立思考完成，對老師的依賴性偏大，在這種教學(xué)方式下，有的學(xué)生根本沒有提前預(yù)習(xí)就進行實驗，上課就等老師講解，其動手能力和分析能力沒有得到鍛煉。因此，為了使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到有效的培養(yǎng)，我們對實驗教學(xué)模式進行改進，采用“混合式教學(xué)”，并運用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式[3]：首先利用超星平臺學(xué)習(xí)通創(chuàng)建大學(xué)物理實驗課程，并將課程所開設(shè)的實驗項目內(nèi)容上傳至網(wǎng)上，內(nèi)容包含了實驗?zāi)康?、原理、實驗?nèi)容及步驟、儀器設(shè)備的使用說明、儀器設(shè)備調(diào)節(jié)視頻、實驗操作視頻、實驗注意事項、實驗測試題等，實驗前，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)通提前進行預(yù)習(xí)，熟悉實驗內(nèi)容，同時要求學(xué)生寫好實驗預(yù)習(xí)報告，完成實驗測試題。上課時，利用十五分鐘的時間，由學(xué)生來講解討論對該實驗項目的理解、實驗過程中的注意事項或難點，充分討論后讓學(xué)生推薦一名學(xué)生進行實驗過程的示范操作，然后老師針對該學(xué)生的實驗操作點進行補充和點評，結(jié)合學(xué)生的表現(xiàn)給出平時成績，然后所有學(xué)生自己獨立完成實驗，測得相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，經(jīng)老師檢查合格后方可離開實驗室，課后完成實驗報告并在下次課前上交。在這種新的教學(xué)模式下，很好的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，認真對待每個實驗。上課前，學(xué)生都能很好的掌握實驗內(nèi)容，而且在課中，對實驗中發(fā)現(xiàn)的問題同學(xué)間能很好的進行交流，因此，新的教學(xué)方式，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、語言表達能力、合作能力、分析問題解決問題的能力、實踐動手能力都得到了非常好的鍛煉[4]。

除了采用“混合式教學(xué)+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式，我們還利用以科研項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分的政策，鼓勵學(xué)生參與科研和創(chuàng)新項目，學(xué)生沒有專業(yè)的限制，學(xué)生可以各自發(fā)揮自己的特長并互相學(xué)習(xí)，每個項目由專門的老師負責(zé)指導(dǎo)，實驗室給與提供常用的工具和所用的耗材，通過參與科研或創(chuàng)新項目，一方面，提高了學(xué)生的創(chuàng)新、動手能力；另一方面，做出來的作品可以參加各種學(xué)科競賽和申請專利，這對學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)提供了很大的幫助，具有很好的推廣價值[5]。

3.2 完善實驗考核方式

傳統(tǒng)的物理實驗考核方式我們主要分為平時成績和期末考試成績兩部分，平時成績的評定包含了學(xué)生的考勤、上課紀律、實驗預(yù)習(xí)情況、實驗報告書寫及上交情況、實驗操作等5 部分，占總成績的30%。期末考試采取開卷考的方式，并隨機抽卷，題目包含筆試和實驗操作兩大類，成績占70%，為了能更全面的評價學(xué)生對實驗的掌握情況，我們對考核方式進一步進行了完善，平時成績的評定除了上述的5 方面外，我們增加了學(xué)生課堂講解和操作演示部分，該部分成績占實驗總成績的10%，老師根據(jù)學(xué)生講解和操作的規(guī)范性進行成績的評定[6]。期末考試由原來的只隨機抽取其中一間實驗室的2 個實驗項目進行考試，改為實驗課程所開設(shè)的所有項目，每個項目分別設(shè)置多套的試卷，試卷的題型包含筆試和實驗操作題，考試時學(xué)生進行隨機抽取其中的一套試卷，根據(jù)試卷的要求進行考試，操作部分老師根據(jù)學(xué)生操作結(jié)果的規(guī)范程度進行當場檢查評分。

3.3 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容

首先，以專業(yè)模塊設(shè)置實驗項目。我校大學(xué)物理實驗課程面向3 個學(xué)院10 專業(yè)，有1000 多名學(xué)生，共開設(shè)16 個實驗項目，涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等4 大模塊。結(jié)合各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該結(jié)合各專業(yè)的特色，不能一刀切。因此，我們結(jié)合我校各專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系的特點，按照專業(yè)模塊設(shè)置實驗項目[7]，即針對不同的專業(yè)，開設(shè)不同的實驗項目內(nèi)容。如：電子與電氣工程學(xué)院的電子信息工程、電氣自動化、通信工程等專業(yè)，主要增加了電磁學(xué)方面的實驗項目，更好的突出電學(xué)特點；土木工程學(xué)院的建筑環(huán)境工程、給排水工程等專業(yè)主要開設(shè)力學(xué)實驗項目，來突出力學(xué)特色；光電與機電工程學(xué)院專業(yè)的主要以開設(shè)光學(xué)實驗為主，這種設(shè)置方式更加符合各個專業(yè)的需求。

其次，豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，在原來以驗證性實驗為主，設(shè)計性和綜合性實驗占比偏少的基礎(chǔ)上，增加了設(shè)計性、綜合性實驗項目的比例，同時，增設(shè)以科學(xué)研究、創(chuàng)新性為主的開放項目，通過增設(shè)實驗項目，一方面豐富了實驗內(nèi)容；另一方面使學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的提高了得到了很大的幫助，也激發(fā)了學(xué)生對科研的興趣。

再者，我校大學(xué)物理實驗課雖然是一門獨立設(shè)置的課程，但仍然與大學(xué)物理理論教學(xué)分不開，教學(xué)內(nèi)容等要做好與理論課教學(xué)的銜接，為了做好教學(xué)銜接工作，我們安排專人負責(zé)，主要負責(zé)實驗內(nèi)容的安排，教學(xué)大綱的審核、實驗項目上課順序及進度的安排等；另外，為了使教師更好的了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，結(jié)合師資情況，考慮將實驗和理論教學(xué)打通，同個班級的實驗課和理論課盡量由同一個老師授課，使理論和實驗教學(xué)能同步進行。

4 結(jié)語

按照我校工科類各專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，我們對物理實驗教學(xué)進行改革，將實驗內(nèi)容以各個專業(yè)的特點分專業(yè)設(shè)置，并增加綜合性、設(shè)計性、科研項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等方式對實驗內(nèi)容進行了優(yōu)化，另外，完善了考核方法和改進了上課方式。經(jīng)過我們不斷摸索，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性明顯得到了提高，同時學(xué)生創(chuàng)新能力也都得到了不同程度的提高，從而提高大學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。