大學物理實驗“以自主學習和創新為中心”的教學改革探討

杜保立+侯秀芳

【摘要】以物理實驗課程教育功能定位和近年來教學設施的升級改善為出發點，著重探討了“以自主學習和創新為中心”教學改革的措施和方法，并指出了改革中應避免的一些問題。

【關鍵詞】物理實驗 自主學習 創新 改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）40-0167-02

物理學的基礎是實驗，大學物理實驗課程承擔著培養學生科學素質、創新能力、實踐能力和知識應用能力發展的重任。隨著時代的發展，自主學習能力和創新能力成為社會對大學生的學習能力提出的新要求，因此在物理實驗教學中教師首先要喚起學生的創新意識、激發學生的創新思維，培養學生的創新能力。

1.大學物理實驗的教育功能和目的定位

對大學物理實驗教育功能和目的的正確定位，是“以自主學習和創新為中心”改革的思想基礎。當代社會大量所需要的人才，是既具有堅實的物理知識基礎與實驗技能，又具有探索精神和創新能力的復合型人才，通過大學物理實驗可以而且應當培養和提高學生創新等多方面的素質。

2.大學物理實驗“以自主學習和創新為中心”改革的措施

2.1 堅決更新物理實驗教學方式

傳統的物理實驗教學內容由教師在制定教學計劃時獨立確定，實際遵循的是一種教師“畫格子”、學生“畫格子”教學模式。“以自主學習和創新為中心”的教學改革首先要徹底打破這種固有的教學模式，建立一種以教育部教指委要求為基礎的全新的課程內容設計模式。即在學生充分了解物理實驗基本要求的基礎上，由教師引導學生決定每個實驗項目的具體實驗內容，鼓勵學生以基本要求為出發點，設計延展性和創新型實驗。

2.2 全面改革對學生成績的考評體制

當前物理實驗對學生評價主要包含課堂表現和實驗報告，無法充分顯示創新型能力在課程中的重要地位。在學生自主設計實驗內容、各分組實驗內容差異化的情況之下，實驗評價應在包含實驗報告之外，充分考慮實驗的整體設計和最終作品的水平。

2.3 積極推行全面網上選課制度

師生之間面對面的交流，是傳授基礎知識和實驗技能的重要方式。但教師的過渡干預對學生學習的自主性和創新型有不可避免的傷害。新模式要徹底打破專業界限，打破固定的上課時間的枷鎖，全面實現學生網上選課，建立不同專業學生相互認識和組合的公共平臺，讓有相似創新性想法的同學聯合到一起。同時，也讓暫時沒有想法的同學有機會接觸到各種創新型實驗設計，逐漸培養自己的自主學習和創新性設計能力。

2.4 改革教學儀器的采購模式

大學擴招已逾十載，各學校教學環境和設施均有大幅改善。但教學儀器的設計與制造卻越來越集成化，這為學生對儀器設備的工作原理的理解設置了不可逾越的障礙。為促進學生的自主學習的積極性和創新性設計的主動性，建議學校在儀器采購時由整機采購到模塊化零件采購模式轉變，在保證學生人身安全的前提下，引導學生自己動手組裝儀器，鼓勵學生把其中的核心模塊轉移設計到其他設備中。

3.大學物理實驗“以自主學習和創新為中心”改革的方法

3.1 教師要區別設計實驗項目，做到因材施教。

教師接到新專業的教學任務后，應面向全體學生做摸底調查，了解該專業與其它專業的共性和不同之處，吸收專業課教師和大多數學生的共同意見，區別設計實驗項目，因材施教，積極引導學生自主設計實驗內容，或在規定內容的基礎上創新性設計延展型內容。

3.2 提前布置任務、統籌安排，設計好各實驗內容的創新點

建立教師、學生、講義的多邊對話。“以自主學習和創新為中心”的實驗教學中，學生是主角、導演，教師是服務人員。在首次學生教師面對面對話或網絡對話過程中，首先明確物理實驗的基本實驗內容，統籌安排，引導學生設計好各實驗內容的創新點。一般來說，該環節的完成不是一蹴而就的，教師和學生需要在多次討論后才能最終確定實驗的內容和細節，并且后續實際操作中也許會有相應的改動和改進。

3.3大力推進與物理實驗相關的學生社團和組織的成立與發展

徹底打破原有的按照專業和學院選課的制度，鼓勵不同專業和學院的學生自主結合。為保證創新性實驗的順利進行，建立實驗小組的成立、解散、增減成員報備制度。在完成物理實驗學習任務之后，鼓勵各實驗小組轉移到實驗中心創新實驗室或基地，大力推進與物理實驗相關的學生社團和組織的成立與發展。同時，鼓勵創新基地為后續學生提供實驗項目和設計指導，促進物理實驗基本實驗與創新型實驗的融合。

3.4 建立專職的創新實驗輔導教師團隊，設立網上探討答疑平臺

打破原有的固定上課時間，實現各實驗室和創新基地的全天開放。建立專職的創新實驗輔導教師團隊，設立網上探討答疑平臺。實現專職創新實驗輔導教師團隊與物理實驗任課老師之間的科學分工，任課老師負責前端的實驗設計把關和尾端的成績評價，專職創新實驗輔導教師負責創新性實驗的中間實施過程。

4.大學物理實驗“以自主學習和創新為中心”的改革中應注意的問題

4.1 正確看待創新實驗設計過程中的師生關系

在“以自主學習和創新為中心”的教學過程中，學生是創新性實驗設計和實施的主體，任課教師和專職的實驗指導教師僅僅起組織與輔助功能。因此，在具體實施過程中，要引導教師和同學們正確看待創新實驗設計過程中的師生關系，避免陷入教師設計、學生實施的境地。同時，實驗中心應建立嚴格的實驗報告歸檔與上網制度，避免低水平重復性的所謂“創新性”實驗。

4.2 正確看待各種創新大賽在教學中的作用

現階段，創新性能力的培養是教學工作改革中的一個熱點。低至學院、專業層面，高至學校、國家層面每年均有各種類型的創新大賽。這本身是對學生創新型工作與能力的一種檢驗和促進。但物理實驗作為各理工科專業的必修基礎課，任課教師和實驗輔導人員應避免成為各種比賽的專職教練。推薦或指導優秀作品參加比賽可以作為工作的一部分，但主要精力仍應放在普通學生身上，畢竟物理實驗是理工科高校輻射面最廣的基礎課之一。

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