工科大學物理實驗教學思路探索

鮑志剛　張東梅

摘 要：大學物理實驗是工科院校的一門重要的公共基礎課。如何提高工科大學物理實驗教學質量是工科大學物理教師需要思考的問題。本文根據當今社會發展的實際需求，主要從深化大學物理實驗教學改革的思路入手，加強學生對大學物理實驗課程重要性的認識，及注重大學物理課的實用性，探索提高大學物理實驗教學質量的方法。

關鍵詞：大學物理實驗；教學改革；教學模式

在工科院校中，大學物理學實驗是一門重要的公共基礎課，能夠讓學生進行實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本理論、方法，培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神，養成科學實驗的好習慣。 因而實驗教學應與時俱進、不能原地踏步，要體現創新精神，以適應社會對應用型人才的要求。由于大學物理實驗教學體系和教學內容更新較慢，教學模式單一，學生的興趣不高，缺乏主動性，因此提高工科大學物理的教學質量勢在必行。

從歷屆學生的狀況來看，學生重視理論學習，輕視實驗的狀況普遍存在。大學物理實驗是一門獨立的課程，教學目標應該以掌握相關理論知識，提高實驗能力，培養科學素質為教學目的，充分發揮學生在實驗教學中的主觀能動性和創造性。從培養應用型人才出發，不斷審視現有的教學體系，改革實驗教學內容與模式，是當前工科物理實驗教師所面臨的問題。大學物理課上采用的教學方法普遍還是過去的老師講授，學生被動的接受形式。學生的動手能力差也是普遍現象。對實驗不感興趣，聽課過程中不認真。有的學生課前不預習，甚至對來實驗室測量什么物理量都很模糊。

因此，想要提高大學物理實驗的教學效果，教師應該積極通過各種教學方法引導學生，讓學生真正的參與到物理實驗當中，讓他們感受到學習的興趣，讓他們能夠充分的認識到大學物理實驗課的重要性，充分激發學生學習的積極性和主觀能動性[ 1-2 ]。

一、改革教學內容和教學方法

傳統的物理實驗教學內容已經不能適應當今科技的發展，實驗科目過少，實驗設備陳舊，教學方法單一，很難引起學生對物理實驗課的興趣。通過實驗課來培養學生創新能力和科研意識并沒有起到很好的效果。大學物理實驗內容應該不斷地融入先進的科學理念和科學思想，才能使工科的大學物理課煥發出強大的生命力，培養出能夠更好適應當今社會發展的應用型人才，培養學生良好的科學素養。因此，工科大學物理課教學質量的提高，本人認為主要應先從以下四個方面進行改革探索。

（一）轉變教育思想

在目前的大學物理實驗教學活動中，想要改善大學物理實驗教學的效果，提高實驗教學的質量，教師應該轉變實驗教學的教育觀念，發揮教師的引導作用。通過各種方法讓學生真正參與到實驗中來。所以，大學實驗教師應該充分認識到大學物理實驗課程的重要性。實驗老師的講解應該起到一個引導的作用，而不是知識的灌入，這能夠培養學生愛思考的好習慣。每一次上實驗課時，老師會講授30分鐘左右的實驗內容，在這寶貴的時間內，老師如果能夠自然引入這個實驗的歷史背景和相關這些理論的科學故事。讓學生在心里上有一個認知度，也讓學生在心里尊重這個實驗，起到一個榜樣的作用，對他們將來的成長會起到一個潛移默化的影響。

傳統教學方法已經不能適應新的教學環境，本著教師引導，學生主體的思路，利用有效的教學資源，根據實驗內容采用適合的教學模式，最終的目的是培養學生的主動性。大學物理實驗設計的內容比較廣泛，運用多種教學方法達到新時期大學物理實驗的教學目的。物理實驗室應該引進現代化的教學手段和管理手段，合理的分配教學資源，優化實驗項目。將學習的主動權交給學生，打破原來的教學關系。激發學生學習的主動性。興趣是最好的老師，同時，實驗教師要不斷的提高自身的專業知識，跟上時代的步伐，不斷關注科技前沿的發展，不斷優化自己的知識結構。使我們傳授的物理實驗知識具有時代性、先進性和應用性。

（二）適當擴展實驗項目，采取多樣化的實驗教學方法

1）重新整合實驗教學內容，除了傳統的實驗項目外，可以適當的增加設計性和綜合性物理實驗項目[ 3-4 ]。特別是設計性實驗，設計性實驗是指給定實驗目的和實驗條件，由學生自己設計實驗，做實驗，最后取得實驗結論。可以通過對實驗教材進行改編，根據現有的實驗儀器，特別是新增加的實驗項目進行調整。使學生的選擇范圍增加，這也在一定的程度上增加學生對物理實驗的興趣，本身對工科的學生而言，鍛煉動手能力是非常重要的，理論和實驗并舉，才能使他們成為真正的應用型人才。設計性實驗是一種以學生為主體的教學模式，對學生實驗技能的提高和創造性思維的發展有很大益處，能夠培養學生良好的科學實驗習慣，為將來進一步的深造打下基礎[ 5 ]。

2）大學物理仿真實驗是通過搭建大學物理仿真實驗平臺實現的。計算機仿真融合理論知識、實驗成為新的研究形式，仿真實驗可作為實驗項目之一，供學生選課時選擇，還可以作為開放實驗室的一個實驗內容，因為大學物理仿真實驗平臺可供選擇的實驗項目非常多，大部分實驗項目可以通過學生的自主學習達到實驗目的。整個交互界面非常方便，學生的可操作性強，像一本形象生動的教科書，能夠調動學生學習實驗的積極性。這種實驗方式有利于學生形象的理解大學物理的理論，在這個過程中讓教和學有機的結合在一起。同時，仿真實驗擴大了物理實驗的范圍，不在拘泥于現有的物理實驗設備，有助于培養學生的發散思維。

3）應用大學物理實驗的選課系統，優化教學資源。隨著科技的快速發展，老師和學生之間的交流方式越來越多，網絡是一個非常重要的交互方式，在實驗室建立大學物理學科系統，無形中拉近了學生和老師之間的距離[ 6 ]。對于學生能依據自己的課表自由地進行選課，不在受限于系別、班級、教師和時間等因素。學生所選的實驗項目也不在是固定的，可以在選課之前根據的專業和興趣等提前對所要選的實驗項目進行了解，這在某種程度上說是增加了學生的學習興趣。當學生選好實驗課后，他們的預習成績，實驗操作成績都可以在做實驗的過程中同步在網上給出分數，學生也可以在線查詢自己的成績。網上選課系統的應用對于實驗室的教學管理是非常有利的，能夠在整體上把握學生的實驗情況，有問題也可以隨時發現。如果學生臨時有事不能正常的按照已經選好的課表上課，還可以按照實驗室的相關規定在預訂的時間內退選，方便學生。在工科院校應用大學物理選課系統，能夠優化教學資源，使實驗室的管理具有程序化，簡單化，合理化。

大學物理實驗選課系統的使用，學生可依專業和興趣自由選擇，以滿足個性要求、激發生主動學習的熱情。讓學生根據自己的時間選擇感興趣的實驗課題，主動的通過各種方式查閱相關的學習資料，更好的調動學生的學習興趣，讓學生在有限的時間里獲取更多的知識，進一步提高物理實驗教學的質量和教學效果。

4）開放性試驗教學。實施開放性實驗教學在實驗內容上、及時間安排上都具有很強的靈活性。例如可以開設大學物理演示實驗供學生在課余時間進行選修。通過學生自主探索和教師引導相結合的方式進行。提出問題，讓學生通過觀察實驗現象進行思考，使其加深對自然現象的感性認識，提高其創新意識和科學實驗的能力。開放性實驗內容可以作為正常大學物理課之外的補充，學生可以通過自身的情況進行選擇，對激發學生的積極性有重要的作用，培養學生獨立解決問題的能力。

（三）采取多樣的物理實驗成績考核

對學生的實驗成績考核是是大學物理實驗課一個非常重要的環節，能夠反映出學生掌握實驗知識的程度，也是考察學生學習情況的重要依據。從學生的角度講，實驗成績的考核能夠起到促進和激勵學生更好的學習大學物理這門課，對于自我管理差的學生也起到了督促的作用。

我們深知實驗教學是一種過程教學，其實驗過程往往比實驗的結果更重要，必須加強平時預習、操作和報告三個環節的考核。因此，采取平時成績和實驗報告成績相結合的考核制度，對學生整個實驗過程的各個方面進行全方位的考核。學生成績的評定包括平時成績的評定（實驗預習情況和實驗操作）和實驗報告的評定，平時成績所占的比重為40%。實驗報告成績占60%。為了培養學生的科學素養，我們還可以適當增加科技小論文的形式，讓學生自己通過查文獻等方法完成，可以鍛煉學生撰寫科技論文的能力。

三、結論

通過轉變工科大學物理實驗的教學觀念，改革實驗內容和考核方式，不但增加了對學生實驗能力考察的全面性，更主要是增強了培養學生的動手能力、實踐創新能力的作用。始終將大學物理課中的教和學有機的結合在一起，始終將提高實驗教學質量作為教學目標，根據工科大學物理實驗的要求，及培養應用性人才的要求，不斷的探索教學改革的方法，使學生具有良好的實驗能力和較強的科學素質。

參考文獻：

[1] 李永濤，毛巍威，等.提高大學物理實驗教學質量的思考[J].大學物理實驗，2013（26）.

[2] 陳中鈞，俞眉孫.大學物理實驗教學的思考與建議[J].實驗技術與管理，2014（31）.

[3] 高潭華，劉雪梅.地方性應用型理工科院校大學物理實驗教學體系的構建[J].大學物理實驗，2004（27）.

[4] 王慧琴，吳慶豐，等.以應用為導向的大學物理實驗改革的探討[J].實驗技術與管理，2012（29）.

[5] 肖立娟.大學物理實驗教學的現狀與教學改革的探究[J].大學物理實驗，2015（28）.

[6] 大學物理實驗.網上選課系統的設計與實現[J].實驗科學與技術，2012（10）.

基金項目：

本文受洛陽理工學院教研項目（13JY-059）和（13JY-060）的支持。

作者簡介：

鮑志剛（1977-），男，蒙古族，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，研究方向：凝聚態物理；

張東梅（1978-），女，漢族，內蒙古赤峰人，博士，副教授，研究方向：凝聚態物理。