大眾化與個性化教育相結合的實驗教學改革初探

摘要：本文針對大學物理實驗課程教學應適應社會對人才知識結構的要求，闡述了大學物理實驗課應樹立以大眾化教育的學生為核心的教育理念，本著因材施教的原則，構建與科學技術發展和人才培養相適應的課程體系、教學內容、教學模式，使不同層次的學生能通過大學物理實驗的訓練，在實踐能力、創造能力、就業能力等方面得到提高。

關鍵詞：物理實驗；課程體系；分層次教學

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）33-0039-02

大學物理實驗課程是時代性、社會性十分強的一門課程。科學技術的高度發展帶動和促進了高等教育的發展，我國高等教育已從精英教育階段進入到大眾化教育階段，因而實驗教學面對時代的發展、科學進步的新趨勢和新挑戰，必須更新教育理念，建立與當今時代科學技術發展和人才培養相適應的課程體系、教學內容、教學模式，以適應社會對人才知識、能力和素質越來越高的要求，確保高等教育為社會源源不斷地培養和輸送具有實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力的合格人才[1]。我校的實驗教學還處在“齊步走”的狀態，在教學方面沒有顧及來自不同地域因辦學條件相差懸殊而造成的學生水平參差不齊、學生的個性差異等因素。這對提高實驗課的教學質量、培養適應社會知識結構和科學素養的人才很不利。大學物理實驗是理工專業學生進入大學階段的一門系統性的實踐教學課，是對學生進行全面、系統的實驗方法和實驗技能訓練的重要課程。為探索培養高素質人才的路子，我們有必要從教學理念、教學內容、教學方法及手段等多方面進行調整與改革。

一、樹立與時代相適應的新理念

在長期的教學實踐中，我校都是以“一切為了學生”為宗旨，實驗教學更應“以學生為本，以培養能力為核心，以創新教育為目標”為教學理念。大眾化教育也不能忽視學生的個性需求，因材施教不可丟。在兼顧整體教學質量的同時加大對培養個性化的高水平、高素質人才的投入，在教學內容、教學方法、教學模式等方面必須多元化、層次化，充分考慮到學生的個性需求與發展，構建適合我校學生的教學體系，使大學物理實驗課程對不同層次學生在實踐能力、科學素養、創新思維方面均有提升，真正的構建“一切為了學生”的大學物理實驗教學體系[2]。

二、改革實驗教學課程體系

改革實驗課教學體系，要以“加強基礎、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素質”為指導思想，采取分層次教學，將難度控制在學生跳跳腳就能夠到的程度[3]。安排實驗盡量做到由簡到難循序漸進的順序，根據專業特點和學生個性需求將實驗課程分成三個層次進行教學：（1）預備性實驗為選修課程；（2）基礎實驗為必修課；（3）綜合提高性實驗為選修課程。

1.預備性實驗。開設預備性實驗以縮小來自不同地區的學生基本物理實驗水平的差別，以選修課的方式，學生可根據自己的情況選擇實驗內容。基本實驗內容應包括：基本儀器使用及基本測量方法。如固體密度的測量、電表的改裝和校正、用毛細管升高法測水的表面張力系數、氣軌上守恒定律的研究、滑動變阻器的分壓與限流作用、線性與非線性電阻伏安特性曲線的測定等實驗。

2.基礎性實驗。基礎實驗為全校理工專業的必修課，重點強化學生的基本實驗能力和數據處理誤差分析的能力。可以分為必做實驗和選做實驗。對原有的實驗內容進行改革，淘汰實驗方法落后的驗證性實驗，整合實驗設備重復使用的實驗，改進與完善有著深厚物理思想及內涵的經典實驗，增加一些近代、現代科技相關的實驗內容，同時將現代技術融入數據采集及處理當中。讓學生通過基礎實驗的訓練，既能提高技能又可以了解物理學科的前沿信息[4]。如此實驗教學對大眾化教育會收到更好的教學效果。

3.綜合提高性實驗。綜合提高性實驗，是專為對物理實驗感興趣的學生開設選修課，學生可做畢業設計及參加挑戰杯大賽等。綜合性實驗不必有多難，要以基礎實驗的設備為基礎，稍加輔助設備就能開發完成的實驗為好，可采用一物多用和一題多解的方法。通過綜合提高性實驗的訓練，能夠開闊學生的視野，啟迪學生的思維，激發學生的興趣，是培養學生創新思維及能力的良好途徑。一物多用的辦法是：開發基礎實驗儀器設備的功能，只增加一些輔助設備就可完成的實驗，所以綜合提高實驗所用儀器是學生在基礎實驗中用過的，他們對儀器很熟悉，在安排實驗時，教師只給出實驗的目的和適當的提供輔助設備，其他有學生自行設計完成，當學生遇到困難時教師應提供幫助，協助完成。一題多解思想是：用不同儀器設備、不同的技術方法完成同一課題。由教師給出實驗目的及要求，學生可依據使用過的儀器或查資料獲得信息找到多種實現的方法，并設計實驗、完成實驗的全過程。

三、開放式教學新模式

開放實驗室是為了更好地輔助學生自主學習與研究，為學生提供更為寬松的教學模式，滿足學生個性需求，著重培養學生的學習興趣、自主學習精神和創新思維能力。

1.開放的實驗室。開放實驗室就包括實驗的時間和內容。為讓學生了解實驗、熟悉儀器，建立一個綜合性較強的實驗室，放置常用各類儀器設備，向全校學生無條件開放，目的是讓學生熟悉儀器，加深預習效果。在基礎實驗教學內容中引入選修機制，規定部分必做的實驗，其他實驗項目學生可根據自己的專業、興趣和能力來選擇，盡可能的滿足個性化教學的需求。

2.開放綜合實驗室。綜合提高性實驗本身就是選修課，是為有興趣愛好、有能力的同學開設的，為滿足需求應采取預約開放的形式。只要學生有需要，提前預約，就由任課教師定時開放。綜合提高性實驗學生可根據興趣及專業需求或參賽需要，自主選擇實驗題目、時間、指導教師，給學生充分的自主權，加大對學生個性培養的力度。

四、建立與完善實驗的網絡教學系統

多媒體技術與校園網的飛速發展，使課堂教學延伸到課外，學生的學習已不再受時空限制，所以物理實驗教學網絡化、智能化的管理是亟待解決的問題。我們應盡快建立實驗教學主頁、仿真實驗系統、網絡選課系統。不斷完善大學物理實驗教學主頁，將每個實驗的相關信息以文字、圖片、影像等形式展現在網頁中，如每個實驗所用儀器的特點、實驗的難度、實驗的目的及意義等，讓學生了解物理實驗這門課的設置及教學情況，為學生預習及選擇實驗提供服務，用多媒體的形式激發學生對物理實驗感興趣，吸引學生自覺學習。

以教育部高等學校“非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求”為指導，按照分層次辦學的原則，根據學校自身的特點，完成大學物理實驗教學課程的全面改革，需要校領導的高度重視與資金投入，更需要建立一支熱心于實驗教學事業、以實驗教學為主、能夠積極開展實驗教學與科學研究并重的師資隊伍，需要他們的鉆研與奉獻精神，經過一系列的教學實踐與改革使我校的大學物理實驗教學跟上時代的步伐，培養出適應社會高速發展的高素質人才。

參考文獻：

[1]霍劍青.大學物理實驗課程教學基本要求的指導思想和內容解讀[J].物理與工程，2007，（1）：5-9.

[2]何麗娟.大學物理教學改革與探索[J].教育探，2007，（2）：55-56.

[3]李榮福.物理實驗中開展分層次教學的研究與實踐[J].大學物理實驗，2007，（9）：104-106.

[4]許森東.大學物理實驗教學內容與方法改革探索[J].大學物理實驗，2006，（4）：77-79.

基金項目：沈陽化工大學教改項目（2012A13）資助