關于大學物理實驗教學的幾點建議

劉兆周

南方醫科大學生物醫學工程學院實驗中心，廣東省廣州市 510515

關于大學物理實驗教學的幾點建議

劉兆周

南方醫科大學生物醫學工程學院實驗中心，廣東省廣州市 510515

本文從實際出發，淺析大學物理實驗的教學現狀及存在的問題，并針對問題提出一些改進的措施和建議。

大學物理實驗；教學改革；創新；考核體系；建議

大學物理實驗是理工科類學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程，它在培養和提高學生的動手能力和研究者必備素質、培養學生嚴謹的科學思維能力和敢于探索的創新精神、培養學生理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面起著不可替代的重要作用。并且，大學物理實驗是理工科學生入學來的第一門實驗課，[1]它能為各專業學生學習后續課程和今后從事科技工作打下堅實的基礎，在端正學生對實踐性要求很強的課程的學習態度上發揮著舉足輕重的作用。但是，目前大學物理實驗教學中仍存在一些問題，并沒有真正實現它的教學初衷，教學效果也并不理想。本文從實際出發，淺析理工科大學物理實驗教學存在的一些問題，有針對性地就如何解決這些問題提出幾點粗淺的建議。

1 大學物理實驗教學中存在的問題

1.1 學生基礎參差不齊

受地方經濟發展水平及對教育的重視程度等影響，部分中學的實驗條件惡劣，實驗設備落后，實驗器材缺乏，更有中學對物理實驗教學持消極態度，只要求學生記住重要實驗的要點，并未開展實驗操作，導致許多學生無法接受良好的物理實驗教學，實驗基礎薄弱，特別是農村鄉鎮高中，問題尤為嚴重。大學的學生來自全國四面八方，接收到的中學教育各不相同，自然就有的學生基礎比較好，有的學生基礎比較差，這個問題是無法避免的，是亟待解決的。

1.2 大學物理實驗教學方法機械，扼殺了學生的學習熱情和興趣

現階段，較多數大學物理實驗的課堂上，老師采用機械式的教學模式：首先很詳盡地向學生介紹實驗的目的、原理、步驟、注意事項等，然后演示實驗過程，最后學生照著現成的實驗步驟動幾下，得一些數據，計算出結果，實驗就算完成了。整節課死氣沉沉、枯燥乏味。據了解，學生們普遍不滿意這樣呆板機械的教學模式。[2]機械的教學模式有悖大學物理實驗開展的初衷，更與大學物理實驗要求科學創新、充滿活力的內涵不符，嚴重扼殺了學生的學習熱情和興趣，造成學生對實驗課持有“走過場”的消極態度。

1.3 學生對大學物理實驗的認識有偏差，態度不端正

調查結果表明：很多學生對大學物理實驗的認識仍基于對中學物理實驗的認識。他們認為，大學物理實驗是對大學物理理論課的一個補充，實驗只是去驗證理論知識，可學可不學。

但是，大學物理實驗是一門獨立的課程，其內容安排并不完全根據大學物理理論課來設計，兩者的開設時間甚至不同步，不正確的認識最終導致了學生不端正的態度。

1.4 實驗時間受限制

目前，國內多數高校的大學物理實驗課安排都是學生在規定的時間里根據實驗課表輪流到指定的實驗室上課，[2]其余時間實驗室一般是不開放的。如此一來，學生的實驗時間就被限制了。科學研究一般需要充裕的時間，每次實驗僅靠兩三個課時，學生也就只能完成規定實驗，嚴重阻礙了其進一步探索創新性實驗的研究。即使學生在課外有心研究，但“巧婦難為無米之炊”，實驗室不開放，學生也就沒有場地和工具去研究了。

1.5 考核制度不合理

居了解，大多數學校的大學物理實驗的考核制度是，僅通過實驗操作和實驗報告兩部分成績綜合評價學生的能力，給出分數。[3]這種考核制度是不合理的。首先，大部分學生的實驗報告都是通過抄襲完成的，只要修改部分數據就可以蒙混過關；其次，實驗操作設計不嚴謹，容易讓學生產生僥幸心理，平時不認真完成實驗，考試可以通過作弊取得高分。因此，這種考核制度不僅不合理，而且對那些通過認真做實驗來完成實驗報告的同學是不公平的。不合理的考核制度無形中挫敗了學生的學習積極性，最終導致大學物理實驗成了應付式課程。

2 針對問題提出的建議

2.1 采用教師跟進，學生“一對一”牽手互助的模式

為解決學生基礎參差不齊的問題，僅僅從教師的角度出發，通過教師單方面的努力去幫助基礎差的學生的做法是不全面的，因為教師的精力有限，很難顧及到所有學生，而且也大量增加了教師的負擔，既不經濟也沒效率。作者認為，采用教師跟進，學生“一對一”牽手互助的方式是較為有效的。具體方式如下：在大學物理實驗課程開始之前，教師經調查把學生分成基礎較好與較差兩類，然后以一個基礎好的與一個基礎差的配成一組，在以后的每次實驗課中，通過基礎好的帶基礎差的學生，形成“一對一”牽手互助的學習氛圍。同時，教師要使學生們明白：這種方式對每一位同學都是有益的。基礎較好的同學可以在帶教過程中不僅可以鞏固基礎而且可以提高表達能力；而基礎較差的同學在這過程中能夠更好更快地掌握基礎和養成謙虛向學的素質。教師也要積極跟進，時刻了解學生的學習態度和狀態。

2.2 引導學生們正確認識大學物理實驗，端正學生的學習態度

態度決定動力，教師要引導學生正確認識大學物理實驗。實驗驗證理論固然重要，但是實驗并不是對理論的補充，著名物理學家丁肇中教授曾說過：“做實驗確實非常重要，因為任何理論缺少實驗證明都是沒有用的，實驗可以推翻理論，理論絕對不能推翻實驗”。可見，大學物理實驗是一門不可替代的獨立課程，必須引導學生們明白實驗開設的必要性、重要性和實用性，從而端正學生們的學習態度。

2.3 摒棄機械式教學模式，本著“以學生為本”的原則，堅持“學生自覺學習，敢于創新”的教學目的

首先，大學物理實驗是一門實踐性非常強的課程，學生是主體，教師是服務者，因此，教師在教學過程中要注意鼓勵學生養成不放過任何關鍵疑點的良好習慣。須知世界上沒有“絕對真理”，學生應敢于挑戰“真理”，不斷創新，因此不僅要按步驟完成基礎實驗，掌握實驗原理和實驗方法，更要在此基礎上深入進行探索研究。作者建議，對那些提出創新思想學生給予期末加分的獎勵，如果學生能堅持深究并有所產出（實物及學術論文），可給予0.5或1個創新學分的獎勵。必要的獎勵可以激勵學生重視物理實驗并發揮自主能動性，不斷創新。

再者，大學物理實驗本是一門充滿活力、實用性非常強的課程，但是，如果教師不注意為課程注入新鮮“血液”的話，課堂始終會變為一潭死水。因此，作者建議，采用“教-產-研”一線的教學方式，以教師及學生在平日的研究產出反哺教學，教師在教學過程中應多引用身邊成功的例子，因為身邊人的成功往往比名人的成功更有感染力。這種方式不僅豐富了教學內容，肯定了物理實驗的實用性，更可以激發學生實踐的熱情和斗志。

2.4 建立科學的考核體系，提出科學合理的實驗考核細則

沒有壓力，就沒有動力。考核要求低的課程往往會被學生放在一邊。適當地增加考核難度，可以使學生重視物理實驗，但是一味地增加考核難度又容易使學生進入“學習就是為了考試”的誤區。我們必須注意到考核不是目的，而是一種手段，好的手段才能達到理想的目的，因此科學的考核體系尤為重要。對學生能力的評定應該包括課堂表現、實驗報告、實驗考試和加分部分，評定要公平公正，獎懲分明。

2.4.1 課堂表現

為了使學生認真對待物理實驗，高質量得完成每次實驗，筆者認為，首先要相對增加平時分的比例，平時分應由教師根據學生的到課率、學習態度以及課堂回答給出分數，平時分至少要占10%。

2.4.2 實驗報告

實驗報告是對學生完成質量的檢驗，必須能體現出學生已認真完成了實驗并對該實驗有所體會。因此，實驗報告應包括實驗目的、實驗原理、實驗內容、數據處理和誤差分析、實驗體會和實驗總結，確保實驗報告中有學生自己學到的東西。[4]相對地，應該加強懲罰力度，實驗報告是最容易出現抄襲現象的，一旦發現抄襲，應作0分處理。

2.4.3 實驗考試

目前，不少理工科院校仍將大學物理實驗作為考查性課程，最終考核僅是通過實驗操作考查學生的操作方法、儀器使用、數據處理方面是否正確。操作考試在考查學生動手能力，實驗掌握程度上有著必不可少的地位，但這種考核是不全面的，容易讓學生產生僥幸心理，認為只要按部就班地根據步驟做就能通過，難度不大，因此很難保證學生認真對待每次實驗。作者認為，在原有的考核基礎上增加理論考試內容可以有效地改善問題。理論考試采取閉卷的形式，由填空題、選擇題、簡答題和計算題組成，側重考查實驗原理、儀器使用方法、注意事項、誤差分析和實驗的結果表達等。[4]理論考試可以做到每個實驗都有涉及，并且能考查出學生平時的實驗完成情況，特別是誤差分析和實驗結果表達，只有認真獨立完成實驗的學生才能獲得這部分的分數，這對學生來說是增加了學習的壓力，但學習負擔并沒有加重，只要學生珍惜每次實驗的機會，認真對待，理論考試是比較容易通過的，因此，理論考試和操作考試相結合的做法是可行的。

2.4.4 加分部分

大學里課程繁重，我們不能單方面地加強大學物理實驗的考核強度，要考慮到學生的學習負擔。考核強度過強會增加學生的學業負擔，容易讓其產生抵觸心理，形成“為考試而實驗”的態度，而不是“為真理而實驗”。為了既能施加學生壓力，保證其認真對待物理實驗，又能不增添過多學習負擔，可以增加加分環節。其中，有些院校比較重視預習環節，在實驗課開始前教師首先檢查學生的預習報告，并根據預習情況給出實驗預習分。[4]這種做法有一定的成效，但是仍然存在弊端。作者建議，在每次實驗課結束前幾分鐘安排一個搶答環節，教師根據每次實驗事先設計好問題，難度不一，由學生來搶答，答對者可獲得加分，如果沒有學生搶答，就由教師隨機提問學生，搶答加分的做法有幾點好處，一則對認真獨立完成實驗的學生的獎勵，二則是一種很好的檢驗方法，因為每位學生都有可能被提問到，自然每位學生都有壓力，從而會促使他們認真對待實驗，三則能有效得減輕學生學習負擔，四則實現的難度不大。因此，作者認為該搶答加分的做法具有較高的有效性與可行性。

另外，文章前面提到的獎勵那些提出創新思想和作品的學生也應納入加分環節中，課外自主科研活動的產出也可申請加分，如此一來，學生就更有動力去參與課外自主科研活動了。加分環節不僅可以減輕學生的學習負擔，更是一種激勵措施。

3 結語

大學物理實驗對大學生的理解力、動手能力及創新思維等方面起著無法替代的作用，不斷得完善大學物理實驗課程是有必要的。大學物理實驗教學改革是一個系統工程，本文僅僅從教學主體、教學方法和考核方式三個方面入手，提出了自己的一些建議。要真正實現大學物理實驗開設的初衷和獲得大學物理實驗的精髓，需要學校、教師、學生、社會各方面的共同努力。

[1]鄭允寶.大學物理實驗存在的問題及建議[J].中國科教創新導刊,2009(13):100

[2]阿繼凱.大學物理實驗教學中存在的問題及解決建議[J].科技信息,2009(22):71

[3]蘇劍峰,牛強.大學物理實驗教學改革初探[J].中國電力教育,2012(1):101-102

[4]齊磊磊,楊黠.淺議大學物理實驗考核方式.科技信息,2012(19):220

G642.0

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.112

劉兆周(1987－),男,學士,助理實驗師,主要從事物理實驗教學工作。