應(yīng)用型高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探討

高景霞 常 樂 劉 斌 張金平

（黃河科技學(xué)院，河南 鄭州 450006）

物理學(xué)是研究物質(zhì)的一般運(yùn)動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。 作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動形式和規(guī)律，因此，成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。 物理學(xué)以應(yīng)用數(shù)學(xué)為工具，以實(shí)驗(yàn)為檢驗(yàn)理論是否正確的標(biāo)準(zhǔn)，因此，物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中起著非常重要的作用。 據(jù)統(tǒng)計，目前80%以上的諾貝爾物理學(xué)獎是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，由此可見，物理實(shí)驗(yàn)的重要性是不言而喻的。 在高等教育中，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為理工農(nóng)醫(yī)類等理工科專業(yè)的一門公共實(shí)驗(yàn)必修課程,在理論知識與實(shí)踐活動中起著承上啟下的作用, 并對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及現(xiàn)代科的了解和掌握具有深遠(yuǎn)的意義，在學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[1]。

雖然“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程的重要性不斷凸顯，然就目前很多高校物理實(shí)驗(yàn)教師自身就未接受過專業(yè)的實(shí)訓(xùn)，再加上實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，得不到及時更新，技術(shù)相對落后，致使一些高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)無法得到明顯的改善，也無法跟上時代的步伐，滿足不了社會市場對人才的需求。 因此，在目前的就業(yè)形勢下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。

1 部分高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

首先，非物理專業(yè)的大部分學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課程是可有可無的，所以對學(xué)習(xí)物理的興趣不大，更不理解物理在自己專業(yè)發(fā)展中的作用以及對自身專業(yè)能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用。 其次，多數(shù)高校的儀器缺乏，實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對陳舊，所以，要及時更新實(shí)驗(yàn)儀器，增加實(shí)驗(yàn)儀器的套數(shù)，拓展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。例如，除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性的認(rèn)知性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還應(yīng)增加一些綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而全面提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力。 最后，在教學(xué)方法相對落后的情況下，應(yīng)采用“流程化”的教學(xué)模式：即實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)，寫好預(yù)習(xí)報告；課上驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，老師先講解實(shí)驗(yàn)儀器的組成和具體操作過程，學(xué)生再重復(fù)這個過程，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；課后要求學(xué)生做數(shù)據(jù)處理和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 并撰寫實(shí)驗(yàn)報告。“流程化” 的教學(xué)模式致使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中缺乏探索物理實(shí)驗(yàn)方法的動力，思想受到禁錮，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及主動性，與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)及要求相差甚遠(yuǎn)。

2 對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議

2.1 建立多層次物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

打破傳統(tǒng)的“力、熱、光、電、近代”獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，將五部分重組，呈現(xiàn)出不同層次的實(shí)驗(yàn)氛圍，可分別設(shè)置為：認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新設(shè)計性實(shí)驗(yàn)四個層次。 實(shí)驗(yàn)由簡單到復(fù)雜，難度逐漸增高，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和綜合能力。 對于認(rèn)知性、基礎(chǔ)性及綜合性實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生的必修課程，繼而在全校不同的專業(yè)中篩選對物理實(shí)驗(yàn)感興趣且動手能力較強(qiáng)的一部分學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也可與物理實(shí)驗(yàn)教師自身的教學(xué)研究項(xiàng)目或者是科研等實(shí)踐性項(xiàng)目相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的熱情。因此以學(xué)科及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，實(shí)行“模塊化、項(xiàng)目化”教學(xué)[2]。

2.2 優(yōu)化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材

根據(jù)學(xué)校目前現(xiàn)有的和教學(xué)改革后可能要增加的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可進(jìn)行優(yōu)化整合，編寫適應(yīng)學(xué)校實(shí)際教學(xué)情況的物理實(shí)驗(yàn)教材是勢在必行的。 對于認(rèn)知性和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，可保留經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)題目，以期培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力和必備的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。 而對于綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可設(shè)計一些與本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)有較大聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程做好鋪墊。 在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生已掌握基本的物理實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)而開展設(shè)計一些開放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可在不限定學(xué)時的情況下，由學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成創(chuàng)新設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計性的意識和基本能力[3]。 讓其懂得在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中，他們不是被動的接受者，而是發(fā)現(xiàn)和探索物質(zhì)世界規(guī)律的主動參與者。 通過創(chuàng)新型設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查找參考文獻(xiàn)、設(shè)計方案、團(tuán)隊(duì)合作及實(shí)驗(yàn)探究等各方面的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

2.3 以物理實(shí)驗(yàn)競賽為抓手促進(jìn)教學(xué)改革

物理競賽旨在激發(fā)學(xué)生對大學(xué)物理和物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛能，積極鼓勵讓學(xué)生參與競賽，通過競賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和綜合素質(zhì)，競賽搭臺，教學(xué)唱戲，不斷深化我國高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，著力提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，物理競賽的組織和實(shí)踐有助于推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)目的、教學(xué)手段及教學(xué)方法的改革，對大學(xué)物理理論課程的教學(xué)也有一定的促進(jìn)作用。 因此，以物理實(shí)驗(yàn)競賽為抓手不但有利于激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理知識的興趣，還能提高物理教學(xué)質(zhì)量和物理教師自身業(yè)務(wù)的能力，使物理教師能夠走出去，開闊眼界，增長見識。

3 結(jié)語

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革是一個漫長的過程，需要我們不斷摸索教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，逐漸摸索出一個讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)主體的教學(xué)模式。 為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力可在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時以科技競賽為抓手全面提升學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，構(gòu)建符合應(yīng)用型高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。