針對(duì)理工科專業(yè)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)課程情況調(diào)查及改革策略*
——以北京師范大學(xué)為例

劉佳琪 景鵬飛

(北京師范大學(xué)物理學(xué)系 北京 100875)

2019年10月，教育部頒布了《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》，對(duì)國(guó)內(nèi)高校提出了“全面提高課程建設(shè)質(zhì)量”“優(yōu)化公共課、加強(qiáng)課程體系整體設(shè)計(jì)”的總體要求．近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各高校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了不同程度的探索，分享了豐富的物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)．然而相關(guān)研究大多集中在專門為物理類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，有關(guān)針對(duì)理工科專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)課程改革的研究仍有不足．

長(zhǎng)期以來(lái)，物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多門學(xué)科的發(fā)展，物理學(xué)的研究思想和研究方法也滲透在諸多學(xué)科領(lǐng)域，深刻影響著人類的思維方式和對(duì)于世界的基本認(rèn)識(shí)．物理實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端[1]．許多理工科專業(yè)也對(duì)本專業(yè)的學(xué)生提出了必修物理實(shí)驗(yàn)課程的要求．因此，理工科專業(yè)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)情況如何、如何更好地建設(shè)面向理工科專業(yè)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)課程以順應(yīng)新時(shí)代的人才培養(yǎng)需要，仍有待探索．

本文立足于北京師范大學(xué)面向理工科專業(yè)開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程，從課程設(shè)置、課程認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、教學(xué)評(píng)價(jià)以及課程建議幾個(gè)方面對(duì)來(lái)自數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、化學(xué)學(xué)院、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院等理工科專業(yè)的學(xué)生開(kāi)展了問(wèn)卷調(diào)查．通過(guò)分析調(diào)查結(jié)果，總結(jié)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的課程情況和有待提高之處，分享物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出課程改革策略，以為高校開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供啟示．

1 北京師范大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的基本情況介紹

北京師范大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立于1999年，由原普通物理實(shí)驗(yàn)室、近代物理實(shí)驗(yàn)室、物理教學(xué)法實(shí)驗(yàn)室、固體物理實(shí)驗(yàn)室整合而成．秉承為社會(huì)培養(yǎng)不同類型高素質(zhì)人才，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)探索精神和應(yīng)用知識(shí)技能的理念，北京師范大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心針對(duì)不同專業(yè)類型的學(xué)生設(shè)置了不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程．其中，面向非物理類理工科院系學(xué)生，充分考慮了學(xué)科之間的交叉特點(diǎn)，獨(dú)立開(kāi)設(shè)了基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程．

該課程對(duì)應(yīng)學(xué)分為2學(xué)分，共包含64個(gè)學(xué)時(shí)，隸屬于“數(shù)理基礎(chǔ)與科學(xué)素養(yǎng)”模塊中理工科學(xué)生的必修課程，面向來(lái)自數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、人工智能、地理學(xué)、教育技術(shù)等理工科專業(yè)一、二年級(jí)的本科生，平均每年選課人數(shù)為近500人次．

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容包括普通物理實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn)兩部分，涵蓋力、熱、電、光、近代五類實(shí)驗(yàn)．考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)的階梯性過(guò)程，將教學(xué)內(nèi)容分為了基礎(chǔ)性、綜合性與設(shè)計(jì)性3個(gè)層次．各層次包含的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1所示．

表1 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)各層次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容

學(xué)生每2人一組組成合作小組，共用一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備．對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí)，學(xué)生需要從該類實(shí)驗(yàn)中選擇9個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作(長(zhǎng)度測(cè)量練習(xí)實(shí)驗(yàn)必選)；綜合性實(shí)驗(yàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn)也為4學(xué)時(shí)，學(xué)生需從該類實(shí)驗(yàn)中選擇4個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作．基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)主要采用“學(xué)生預(yù)習(xí)-教師講授-學(xué)生實(shí)驗(yàn)-課后總結(jié)”的教學(xué)方式．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn)為8學(xué)時(shí)，學(xué)生需從給定題目中選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題并自主提出實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行為期2周的探究性實(shí)驗(yàn)．在此期間，教師僅以觀察者和協(xié)作者的身份對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供一定的指導(dǎo)．

隨著科技的發(fā)展和對(duì)人才素質(zhì)要求的提高，以研究型課堂替代傳統(tǒng)課堂已成為各高校的共同目標(biāo)．因此，為提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，北京師范大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)兼顧學(xué)生自主思考和教師協(xié)助指導(dǎo)，兼顧學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和小組合作探究．教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課的講解僅做實(shí)驗(yàn)背景、目的和實(shí)驗(yàn)突破點(diǎn)的啟發(fā)式引導(dǎo)．在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)題目，從查找文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)理論開(kāi)始，經(jīng)歷提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、搭建器材、尋找證據(jù)、得到結(jié)論的完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以真正體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索歷程，培養(yǎng)基本的科研素質(zhì)，并逐漸養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣．

2 調(diào)查的實(shí)施

2021-2022年春季學(xué)期中，對(duì)北京師范大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、人工智能、地理學(xué)等5個(gè)理工科專業(yè)修讀基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的本科生開(kāi)展了問(wèn)卷調(diào)查．問(wèn)卷采用匿名形式，由學(xué)生獨(dú)立完成，共收回有效問(wèn)卷82份．

調(diào)查問(wèn)卷主要包括22道單選題和3道簡(jiǎn)述題，調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生對(duì)課程設(shè)置的看法，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)、學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、對(duì)任課教師的教學(xué)評(píng)價(jià)以及學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的建議5個(gè)方面，調(diào)查問(wèn)卷的細(xì)目表如表2所示，以從學(xué)生視角審視基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程，了解學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的課程認(rèn)知、行為取向、學(xué)習(xí)情況和教學(xué)評(píng)價(jià)[2]，進(jìn)而提出合理的課程改進(jìn)建議．此外，除25道主干題目之外，在部分單選題后還配有說(shuō)明欄，由學(xué)生填寫選擇對(duì)該答案的想法和原因，以獲得全面的調(diào)查結(jié)果．

表2 問(wèn)卷細(xì)目表

3 結(jié)果分析與討論

3.1 學(xué)生對(duì)于課程設(shè)置的意見(jiàn)

在課程設(shè)置上，針對(duì)現(xiàn)階段基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程2學(xué)分的學(xué)分設(shè)置、選必修相結(jié)合的修課方式和2人一組的實(shí)驗(yàn)形式征集了學(xué)生們的意見(jiàn)，調(diào)查結(jié)果如表3所示．

表3 對(duì)課程設(shè)置意見(jiàn)的調(diào)查結(jié)果

從調(diào)查結(jié)果上看，學(xué)生對(duì)于當(dāng)前的授課形式是普遍接受的．絕大部分學(xué)生認(rèn)為必修實(shí)驗(yàn)和選修實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式能夠在使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的前提下，為自身提供充足的自由探索空間．在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往會(huì)遇到一定的困難和阻礙．小組合作實(shí)驗(yàn)的形式，既為學(xué)生能夠順利解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題提供了更大的可能性，也讓學(xué)生在遇到困難時(shí)不急于向教師求助，逐步發(fā)展自主思考和合作探究的能力．

相比于課程分類和授課形式中有80%以上的學(xué)生同意現(xiàn)有的課程設(shè)置，贊成將基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分設(shè)置為2學(xué)分的學(xué)生比例略低．進(jìn)一步了解學(xué)生意見(jiàn)發(fā)現(xiàn)，不贊成的學(xué)生絕大部分認(rèn)為在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程上花費(fèi)的時(shí)間相比于其他2學(xué)分課程的時(shí)間較多，故建議將基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分設(shè)置為3學(xué)分以上．

以面向物理學(xué)專業(yè)的普通物理實(shí)驗(yàn)課程為例，相比于其他高校，北京師范大學(xué)普通物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)高于國(guó)內(nèi)院校學(xué)時(shí)的平均水平，而學(xué)分則比平均學(xué)分水平略低(例如，北京大學(xué)6學(xué)分，128學(xué)時(shí)；復(fù)旦大學(xué)4學(xué)分，96學(xué)時(shí))．所以，適當(dāng)提高基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的成功性體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生積極從事學(xué)習(xí)任務(wù)起到一定的鼓勵(lì)作用．

3.2 學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)

在課程認(rèn)識(shí)上，調(diào)查主要聚焦學(xué)生對(duì)于自身學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的看法和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)是學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐步形成的個(gè)人能力和素質(zhì)[3]．從調(diào)查結(jié)果(表4)上看，大部分學(xué)生認(rèn)為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程為自身物理實(shí)驗(yàn)技能的鍛煉和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的發(fā)展帶來(lái)了很大的幫助．基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程有利于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．但是，在學(xué)習(xí)興趣方面，盡管多數(shù)學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課程有一定的求知欲和興趣，但是在被問(wèn)及如果該課程不是必修課時(shí)是否會(huì)主動(dòng)選課時(shí)，愿意主動(dòng)選課的學(xué)生比例顯著下降．

表4 對(duì)課程認(rèn)識(shí)的調(diào)查結(jié)果

學(xué)生不愿意主動(dòng)選課的原因主要有兩點(diǎn)：一是認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課程與本專業(yè)的聯(lián)系不明顯，相比于本專業(yè)課程，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課程的興趣并不濃厚；二是認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)難度較大，擔(dān)心不能在有限的時(shí)間內(nèi)完成課程任務(wù)而產(chǎn)生畏難情緒．

總體來(lái)看，學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程地位和作用的認(rèn)識(shí)比較清晰，但學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的主動(dòng)性仍有待提高．如果進(jìn)一步增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)生本專業(yè)之間的聯(lián)系，為學(xué)生提供更多展現(xiàn)專業(yè)本領(lǐng)的空間，則有利于增強(qiáng)理工科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的主動(dòng)性和自我效能感．

3.3 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

有關(guān)學(xué)生基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的調(diào)查被劃分為學(xué)習(xí)情況、反思發(fā)展和交流合作3個(gè)維度，如表5所示．調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的課程參與度較高，學(xué)習(xí)情況良好．所有學(xué)生都能做到在課前充分預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，平均預(yù)習(xí)時(shí)間在2 h左右．基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)背景、原理和方法的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的思考和對(duì)預(yù)習(xí)思考題的回答．通過(guò)預(yù)習(xí)，學(xué)生可以“帶著問(wèn)題”走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室．教師在課堂上對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講解多數(shù)采用教師提問(wèn)和學(xué)生回答的方式，以問(wèn)題促進(jìn)學(xué)生個(gè)人的思考和師生與生生之間的對(duì)話，幫助學(xué)生在頭腦中建構(gòu)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)的完整框架．從結(jié)果上看，在這種方式下大部分學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)理解情況也較好．

表5 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果

然而，相比于課前預(yù)習(xí)，學(xué)生的課后反思程度略有不足．學(xué)生主動(dòng)拓展延伸實(shí)驗(yàn)的積極性不高且主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料的意識(shí)普遍較差．想要以物理實(shí)驗(yàn)課程為載體，打造創(chuàng)新型、科研型人才，除了推動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)課程向研究型課程轉(zhuǎn)型外，教師還應(yīng)該有意識(shí)地促進(jìn)學(xué)生的課后學(xué)習(xí)與反思，如提出課后思考題、鼓勵(lì)學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告、為學(xué)生提供優(yōu)秀閱讀的文獻(xiàn)資料等，以激勵(lì)學(xué)生自主成長(zhǎng)．

3.4 學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)

教師的教學(xué)狀況和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是各高校都十分重視的問(wèn)題．為反饋從事基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)情況，進(jìn)而尋找基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程改革的切入點(diǎn)，從學(xué)科知識(shí)、授課方式和教學(xué)技能3個(gè)方面對(duì)學(xué)生開(kāi)展了調(diào)查，結(jié)果如表6所示．

表6 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果

從表6中可以看出，基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)工作在很多方面都得到了學(xué)生的充分肯定，例如對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)原理和方法的掌握、教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講授等．但是，在教學(xué)技能上還存在一定的提升空間，比如使用PPT等現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行授課、對(duì)學(xué)生的針對(duì)性答疑和輔導(dǎo)．由于教師在講授中多采用提問(wèn)和演示的方式，因此容易忽略教學(xué)媒體的運(yùn)用．在物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)上，北京師范大學(xué)及時(shí)地創(chuàng)建了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)等數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)手段．基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課堂可以多多使用已有教學(xué)資源，利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段開(kāi)展更為開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)．

3.5 學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的課程建議

為切實(shí)了解學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的建議，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升，從對(duì)任課教師、對(duì)課程材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的建議等方面調(diào)查了學(xué)生的想法．從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，學(xué)生提出的意見(jiàn)相對(duì)集中，可以將其總結(jié)為兩個(gè)方面.

第一，學(xué)生建議任課教師適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中具體操作細(xì)節(jié)的講解．基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的目的就是為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，以為學(xué)生未來(lái)在不同專業(yè)領(lǐng)域從事更高一級(jí)的科學(xué)性實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)[4]．因此，教師在實(shí)驗(yàn)課堂上會(huì)有意識(shí)地減少具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟和方法的介紹，而給予學(xué)生一定的思考和探索空間．非物理類理工科專業(yè)的學(xué)生操作物理實(shí)驗(yàn)器材的機(jī)會(huì)較少，在儀器操作上的熟練程度不足，尤其是在遇到特殊的實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)經(jīng)常無(wú)從下手．學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，這無(wú)疑增加了基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的難度．對(duì)于動(dòng)手能力較差的學(xué)生，教師可以適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)儀器操作方法的實(shí)時(shí)指導(dǎo)，平衡好啟發(fā)式教學(xué)和講授式教學(xué)在課堂中的應(yīng)用．

第二，學(xué)生建議設(shè)置與其他理工類專業(yè)更貼近的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或增加所做實(shí)驗(yàn)與其他專業(yè)之間的聯(lián)系的介紹．基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多源自于普物和近物實(shí)驗(yàn)．為了更好地符合通識(shí)課程的課程特點(diǎn)，符合外系學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程較少?gòu)?qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)機(jī)理的掌握，而是側(cè)重于學(xué)生對(duì)于現(xiàn)象和效應(yīng)的了解．課堂上，多數(shù)任課教師都會(huì)講解實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)生活應(yīng)用及相關(guān)的跨專業(yè)知識(shí)，但受學(xué)時(shí)限制，講解深度具有一定的局限性，且授課方式大多為講授法，學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)不強(qiáng)．教師可以采用視頻介紹的方式使得對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的講解更為立體化，也可以采用課前調(diào)研和小組匯報(bào)的方式鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱相關(guān)物理原理、實(shí)驗(yàn)方法與本專業(yè)的聯(lián)系，以有效增加學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)深度．

4 理工科專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程的改革策略

近年來(lái)，北京師范大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以“強(qiáng)化基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、提升能力、激勵(lì)創(chuàng)新”為教學(xué)指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)，不斷完善教學(xué)體系、更新教學(xué)手段、改善教學(xué)環(huán)境，推動(dòng)教學(xué)改革穩(wěn)步進(jìn)行．從調(diào)查結(jié)果上看，我校理工科專業(yè)的學(xué)生在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的總體學(xué)習(xí)情況較好，有嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度、合作學(xué)習(xí)的意識(shí)等優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)品質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)科素養(yǎng)上也得到了一定程度的提高．但是，調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是從學(xué)生的學(xué)習(xí)上還是教師的教學(xué)上都有一定的提升空間．因此，基于對(duì)調(diào)查結(jié)果的反思與討論，提出3條適用于當(dāng)前理工科專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)的課程改革策略．

4.1 調(diào)整課程設(shè)置強(qiáng)化理工科專業(yè)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)

清華大學(xué)物理系教授葛惟昆提出通識(shí)教育與專業(yè)教育同等重要．通識(shí)教育所追求的對(duì)于學(xué)生自由思考、邏輯辨析和獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)和深厚的基礎(chǔ)[5]．但是，相比于專業(yè)課程，通識(shí)課程的重要性往往被學(xué)生忽視，學(xué)生不愿主動(dòng)花費(fèi)時(shí)間學(xué)習(xí)通識(shí)課程．這就導(dǎo)致了學(xué)生很容易產(chǎn)生“得不償失”的學(xué)習(xí)感受．所以，提高學(xué)生的課程認(rèn)識(shí)是改變理工科學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)態(tài)度的根本途徑．

首先，可以結(jié)合學(xué)時(shí)安排，適當(dāng)提高物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分，以提高實(shí)驗(yàn)課程在所在課程模塊中的學(xué)分占比，從而從側(cè)面讓學(xué)生意識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于科學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要促進(jìn)作用，從而從學(xué)生的心理上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性．

其次，可以增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的比例．深度學(xué)習(xí)教學(xué)理念指出，挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)有利于創(chuàng)造學(xué)生對(duì)新知的理解，獲得成功的體驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生持續(xù)探究的興趣[6]．我?；A(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程為學(xué)生提供了豐富的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生選擇，但是學(xué)生僅需要從中選擇一個(gè)題目開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究．往往學(xué)生在剛剛體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂(lè)趣與成就感后，實(shí)驗(yàn)課程就接近尾聲了．學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)得不到有效的強(qiáng)化．因此，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課程要求也是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的正確認(rèn)識(shí)的方法之一．

4.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容貼近理工科專業(yè)學(xué)生的專業(yè)需求

當(dāng)前，我國(guó)正處于STEAM教育改革的熱門發(fā)展階段．不論是基礎(chǔ)教育還是高等教育，都在積極開(kāi)展有關(guān)學(xué)科融合的研究[7，8]．理工科專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程為跨學(xué)科的課程實(shí)踐提供了陣地．因此，努力打破學(xué)科限制，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)于滿足理工科學(xué)生的專業(yè)發(fā)展需要，同時(shí)進(jìn)一步滿足學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展需要有一定的幫助．

首先，可以強(qiáng)化現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，如核磁共振技術(shù)、高溫超導(dǎo)技術(shù)、光譜技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用．其次，可以適當(dāng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目，多引用利用現(xiàn)代技術(shù)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)．此外，也可以利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)，或更換原有實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最大限度地對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行更新和改造．

4.3 豐富教學(xué)形式提高理工科專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力之一．教育心理學(xué)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)生來(lái)源將學(xué)習(xí)興趣分為直接興趣和間接興趣．直接興趣是學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)本身產(chǎn)生的興趣，間接興趣是學(xué)習(xí)者對(duì)活動(dòng)的價(jià)值意義產(chǎn)生的興趣．豐富的教學(xué)形式可以增加課程的活力，便于學(xué)生領(lǐng)略物理實(shí)驗(yàn)的魅力．

在對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的直接興趣的培養(yǎng)上：一方面，教師可以引入現(xiàn)代化教學(xué)手段，如CCD技術(shù)、VR技術(shù)、實(shí)驗(yàn)錄像等，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加立體化、多元化．另一方面，交互式、討論式的教學(xué)方法，可以強(qiáng)化學(xué)生的主體作用，增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性．教師可以為有志于從事科學(xué)研究的學(xué)生開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)外系學(xué)生多多接觸物理實(shí)驗(yàn)，探索改進(jìn)和創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)的方法[9，10]．

在對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的間接興趣的培養(yǎng)上：教師要利用物理實(shí)驗(yàn)做好學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)，在物理實(shí)驗(yàn)課程上滲透德育教育．通過(guò)對(duì)物理學(xué)家的科學(xué)精神、科學(xué)思維和科學(xué)方法的介紹，使學(xué)生明確物理實(shí)驗(yàn)的社會(huì)價(jià)值[11]．從而在當(dāng)前“立德樹(shù)人”的教育目標(biāo)下，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的課程思政特色．

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，不同學(xué)科專業(yè)相互交叉滲透，許多領(lǐng)域均有充分的發(fā)展活力．

社會(huì)對(duì)人才的需求是具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和高科學(xué)素質(zhì)的復(fù)合型人才．這對(duì)于高校做好理工科專業(yè)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能和本領(lǐng)的錘煉提出了很高的要求．本文調(diào)查了北京師范大學(xué)面向理工科專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的課程情況，根據(jù)調(diào)查結(jié)果討論基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)勢(shì)和不足之處，進(jìn)而提出了適用于理工科專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程的改革策略，既為本校更好地改進(jìn)和完善基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程指出了方向，也為各高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提供參考．