獨立學院物理實驗教學改革的研究

熊鐵軍

摘要：獨立學院以培養應用型本科科技人才為目標，注重學生職業素質和實際能力的培養。本文從多年的大學物理實驗教學中存在的幾個問題入手，提出了以專業特色為主線，以多層次物理實驗教學、教材體系和考核方式為目標的獨立學院大學物理實驗改革的思路，以調動學生主動學習的積極性，使學生的科學思維和創新能力得到提高。

關鍵詞：獨立學院；物理實驗；層次教學；教材體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）01-0083-02

本人從事大學物理實驗教學十多年，也參與了幾年大學物理實驗課程教學管理工作。在此期間，參加過幾次全省物理實驗研討會，聆聽了很多大學物理實驗教改方面的經驗交流報告，進行了同事間的廣泛交流，學習到了許多先進經驗，受到了極大的啟發；在此結合自己多年的教學經驗，就獨立學院大學物理實驗教學存在的幾個問題和幾個層面需要改革的想法，與老師們一起商榷，希望能對獨立學院物理實驗教學的發展起到拋磚引玉的作用。

一、實際教學問題

對實際實驗教學存在的不正常情況歸納一下，分成四個方面的問題。

1.教學課程安排問題。獨立學院大學物理實驗涉及到物理學中的力學、電磁學、光學、近代等內容，然而，由于教學計劃安排難以做到實驗內容與理論課程教學同步進行，而物理實驗課一開始就必須要將一學期的全部內容同時開出，無論是從實驗的原理上，還是從儀器的工作原理上，各個實驗之間的難易程度會有差別，有的實驗相對簡單，有的則相對較難，難的部分在大學階段也處在大學物理課的較后部分。由于受學生人數、實驗場地、實驗儀器設備數量等條件的限制，按先易后難順序進行實驗的學生，則符合了知識循序漸進的規律，學習收獲大，實驗效果好，因而成績也好；而攤上難易順序顛倒的學生，對難的部分無從下手，而對末尾易的部分又提不起興趣，這顯然是不公平的。

2.被動與主動的問題。為了順利地完成每一堂物理實驗課，在上緒論課時就向學生交代過要寫預習報告，完成預習題，并反復強調預習的重要性，它是課前應該完成的任務，是調動學生主動學習的有效方法，預習效果的好壞直接關系到對實驗原理的理解，關系到上實驗課時儀器的使用、操作過程的質量等一系問題。作為一名實驗教師不希望學生用兩只發直的眼睛看著你或者看到他們無所適時的樣子，甚至對上課時老師提出的問題十分茫然，對如何做好實驗感到無從下手。少數學生由于沒有寫預習報告，完全不知上課內容，導致其實驗效果非常差，實驗數據也就只能抄襲。我們希望學生有主動學習的精神、強勁的動手能力、做事的麻利性、對實驗現象的分析能力、實驗數據的處理能力等，要當場搞懂搞通。

3.實驗積極性的問題。物理實驗課是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端，是理工科類專業對學生進行科學訓練的重要基礎。雖然每次上課時都再三強調物理實驗課的重要性，物理實驗是理工類大學生進入大學以來第一次接觸的實驗課，為了給學生建立良好的實驗習慣和樹立正確的實驗理念，必須按照實驗的規程和要求進行，為后續的基礎實驗課和專業實驗課奠定良好的實驗基礎。但是，我們的學生對實驗課始終不夠重視，有少部分學生從一開始就沒有動手實際操作過，只會抄寫其他學生的實驗數據，懶惰到極點，再加上學生間相互“照顧”和面子思想，由于老師的工作量大，反復制止也無濟于事，再加上有的老師產生了“多一事不如少一事”的思想，只想著把任務完成了事，長此下去可想而知教學效果如何。

二、結合專業與多層次實驗教學的建立

在適應獨立學院人才培養目標和解決上述四個問題的前提下，多層次物理實驗教學依照因材施教的原則主要分為三個教學板塊。

第一板塊為工科專科專業和部分本科專業，如電子技術應用、園林工程等專業；物理實驗教學計劃為24學時、8個實驗，合計1.5學分。該板塊的教學注重以大綱規定的基本要求為教學主要目標，以正常進度完成基本實驗內容，這個板塊供一般的學生選擇。在這個板塊里，我們還是沿用傳統的實驗教學形式，訓練學生正確記錄實驗數據、作圖、列表、分析結果的誤差以及結果的可靠程度的能力。在多年教學實踐中發現，循序漸進的教學方式仍是必要的；因此，在這個層面里由于學時數少，誤差理論和數據處理的內容是穿插在實驗內容中進行的，讓學生通過較為單純的實例練習正確地處理實驗數據和表達實驗結果。因為實驗中使用的游標卡尺、千分尺等，在許多實際場合仍使用這些量具，所以對于獨立學院這樣一個以工科為主的學校保留這些量具的使用項目是必要的。

第二板塊為工科的本科專業，如機械工程、信息工程等專業；物理實驗教學計劃為40學時、12個實驗，合計2.5學分。該板塊的教學側重從提高學生的科學實驗能力上選擇課程的教學內容。對于這部分實驗教學內容，要盡可能使用在工程技術上已普遍使用的較新的儀器設備，如數字儀器、電子儀表和傳感器，密立根油滴實驗采用CCD技術等。

第三板塊為本科“應用物理學”類的專業，物理實驗教學計劃為56學時、16個實驗，合計3.5學分。安排綜合性、設計性物理實驗，改變過去由老師安排好實驗，準備好儀器，學生來做實驗的狀態，過渡到學生在老師的指導下，自己設計實驗、查閱資料、選擇儀器，寫出實驗原理、實施方案，包括聯接電路和調試儀器等每一個實驗的環節，都由學生獨立完成，符合學生的認識規律，以此培養和提高學生的綜合思維和創新意識，最后完成實驗論文報告。

三、現代教育與教材體系改革

大學物理實驗早已被認定為是一門獨立的課程。作為一門獨立的課程應當有完善、系統的、反映現代科技的教材體系，這樣的教材其知識結構應該是循序漸進、前后呼應、極少重復的，其選材應緊扣實驗課的特點和實驗教學的主要目的。據此合理的物理實驗教材體系應由三部分組成：第一部分為理論基礎部分，以老師講授為主，數據處理和誤差分析是得到合理實驗結果的重要基礎，它與學生的數學基礎有密切關系；第二部分為結合計算機技術的仿真實驗軟件，并結合計算機網絡技術平臺，供學生預習用，并利用互聯網由老師跟蹤檢查；第三部分為實驗匯編，供學生獨立完成實驗用，尤其是實驗原理和實驗步驟要盡量詳細些。endprint

目前，高校的物理實驗教材的布局基本上是按照熱力學、電磁學、光學、近代物理學進行。物理實驗課程通過具體的實驗項目，由淺入深、由簡到繁地引導學生仔細觀察物理現象，深入理解實驗思想，定量研究變化規律，分析、評定實驗結果，從而使學生學會基本的實驗知識、實驗方法和實驗技能，培養和提高學生獨立開展科學實驗的素質和能力；因此，一本好教材對高等院校的理工科學生來講十分重要。

四、實驗表現與考核方式的改革

學生的物理實驗表現主要體現在遵守時間觀念的情況、實驗進行的操作情況、實驗報告的編寫情況等，它是一個綜合體系，需要老師仔細跟蹤完成，并且有較詳細的學生平時表現記錄。首先，要嚴格考勤制度，增強時間觀念，防止學生中途溜走等現象；實驗中嚴格按要求操作，鼓勵學生間相互學習、指導，積極性高、能力強的學生要帶動積極性不高、能力差的學生，防止學生發懶；實驗報告是實驗工作的全面總結，要減少學生相互抄襲報告的現象發生。其次，考核方式要結合學生的考勤、操作、報告等情況綜合評分，考核方式建議實驗成績考核改為五等級制進行。

獨立學院以培養應用型人才為主要目標，大學生的行為習慣、良好素質和動手能力的培養是走向工作崗位的基本要求。以上是多年從事大學物理實驗教學工作中反復纏繞自己的問題，現今的想法僅為粗框，有些方面很可能沒有考慮到，從大方向看，如若可行，也非一兩個人，甚至一兩個學校能完成的，很有必要聯合運作。

參考文獻：

[1]蘇芳珍，石延梅，楊能勛.大學物理實驗精品課程建設的宏觀構想[J].實驗技術與管理，2006，（9）：17-18.

[2]趙青生，汪洪.大學物理實驗教學改革的實踐與思索[J].大學物理實驗，2002，（3）：76-78.

[3]吳平，趙雪丹，黃筱玲.物理實驗的序列化與層次化課程改革實踐[J].中國冶金教育，2006，（1）：36-39.

[4]方曉懿.大學物理實驗[M].電子科技大學出版社，2000.

Abstract：Independent colleges to cultivate application undergraduate scientific and technological personnel as the goal，focusing on the cultivation of students' professional quality and practical ability.This article from the university physics experiment teaching for many years in the presence of several problems，it put forward to the professional characteristics as the main line，independent college physics experiment reform in physics experiment teaching，multi-level teaching system and assessment methods for the purpose of thinking，to mobilize the enthusiasm of students in active learning，the students' scientific thinking and innovation ability to improve.

Key words：independent college；physical experiment；hierarchical teaching；textbook systemendprint