地方高校大學物理實驗教學現狀及對策探究

呂東燕　周原　胡永金

摘 ?要 通過調查觀察法調研當前大學物理實驗教學師生存在的問題，并研究提高大學物理實驗課堂教學質量的有效方法。本研究首先分析學生反饋的調查問卷，從學生學習、教師教學、實驗管理三個層面對問卷進行深入剖析;其次從實驗環節、教學內容、教學模式、考核機制四個方面提出解決教學問題的策略。

關鍵詞 大學物理實驗;地方高校;實驗教學;應用型人才;實驗室

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）19-0119-04

1 前言

大學物理實驗課程是高等院校對理工科學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程，是學生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端，也是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。課程內容涵蓋面廣，涉及的實驗思想、方法及手段豐富，在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面具有不可替代的作用。

地方高校大學物理實驗課程教學存在很多不足，教學設施配套少，教學方法過于傳統，學生缺乏自主學習的能力。根據人才培養目標，要培養具有一定理論基礎、實踐能力強的應用型人才，學校必然要依據學生的實際情況開展教學活動[1-2]。

2 大學物理實驗課程教學現狀調查情況：以湖北汽車工業學院為例

湖北汽車工業學院大學物理實驗課的授課對象是所有理工科各專業學生，涵蓋機械、車輛、自動化、電子信息、軟件工程、計算機、材料等專業。基于問卷星平臺，筆者對2018級部分理工科學生進行教學調查，參與問卷調查的學生為229人，主要圍繞學生學習情況、教師教學情況以及實驗中心管理等三個方面開展調查。

學生學習方面 ?物理實驗課的教學環節大致可分為三個階段：實驗前的預習、實驗操作和撰寫實驗報告。學生學習方面的調查內容從預習、操作和報告三個方面展開。大學物理實驗課程是一門非常重要的基礎課，調查顯示，約75%的學生喜歡這門課，約25%的學生不喜歡這門課。

1）預習環節。預習是首要環節，是非常關鍵的，直接影響實驗課的教學質量[3]。圖1和圖2給出預習環節中的部分調查數據，數據顯示，85.59%的學生認為有必要或很有必要寫預習報告;67.69%的學生會在做實驗前對每個實驗項目進行預習。

2）實驗操作環節。針對學生在進行實驗操作時存在的問題，問卷進行表1所示設計。調查表明，多數學生能獨立在四個學時的課堂內完成實驗，三分之二的學生愿意嘗試進行實驗拓展。

3）實驗報告環節。學生書寫的實驗報告主要考查數據處理過程、誤差分析以及報告的規范性，從調查結果看，學生基本還是采用普通的計算器進行數據計算，用計算機軟件進行輔助處理的較少。圖3和圖4展示了學生課后實驗報告的完成情況。

教師教學方面 ?隨著信息技術的發展，越來越多的網絡平臺提供免費在線學習資源，也深受學生的喜愛。作為一門實踐課，大學物理實驗也要跟上時代的步伐，盡管它與理論課相比，操作難度大，但傳統的教學手段已經不能引起學生對課堂的興趣，教學質量也得不到保障。目前，根據學校相關部門的引薦，學習通線上教學被引入實驗教學中，但也只是一個輔助教學的工具而已。根據大學物理實驗教學基本要求，創新能力、實踐動手能力等的培養還需要教師在教學環節注意把握，從而讓學生真正得到能力方面的提升[4-5]。

在現實教學中采用的仍然是一般的教學流程：預約—預習—講解—操作—報告。從表2和圖5所示的調查來看，針對實驗操作環節，多數教師還是以講解加答疑為主，一是缺少知識的拓展、實驗推廣、方法延伸等;二是缺乏對學生學習興趣和創新思維能力的培養;三是缺少討論，課堂氣氛不活躍。實踐教學的主體是學生，應該多讓學生參與到課堂討論中來。

實驗中心管理方面 ?實驗室資源對學生全面開放往往是重點高校的特色。就湖北汽車工業學院物理實驗室開放現狀而言，普通物理實驗室、創新實驗室和演示實驗室對全校師生是開放的，但從開放情況來看，學生利用開放時間段主要用于預習和熟悉儀器這個過程，從創新角度來看，還沒有充分發揮物理實驗室的開放作用[6]。圖6和表3給出學生對開放實驗室的調查情況。

3 提高大學物理實驗課堂教學質量的對策

重視實驗預習，激發學生自主學習 ?大學物理實驗課一般都要求學生書寫實驗預習報告，主要包括實驗名稱、實驗目的、實驗儀器、實驗原理和實驗步驟這些基本內容。教師要求學生帶預習報告上實驗課，沒有帶的不準做實驗。因此，學生感覺實驗預習占用他們太多的時間，有時候就照抄照搬教材內容，并沒有達到真正的教學效果。

為了在規定時間內高質量地完成實驗，實驗前必須認真預習。為調動學生學習興趣和主動性，通過信息技術平臺如超星“一平三端”，教師課前準備好預備性問題、微視頻等課程資料，鼓勵學生利用好平臺資源和開放實驗室資源;課中通過抽查學生檢查預習效果，這樣可以激勵和引導學生做好實驗前的準備工作。

教學內容合理調整，適應專業需求 ?根據大學物理實驗教學的基本要求，要培養學生各方面的能力，教學內容安排是非常重要的工作。為了合理利用實驗室儀器資源，對部分實驗進行合并，如將電學實驗中單臂電橋和雙臂電橋合并為電橋實驗;分光計的調整與使用和利用分光計測玻璃折射率合二為一，教師要合理安排四學時課堂上的教學內容。除此之外，為了實現應用型人才的培養目標，教學內容要突出實用性和啟發性，讓學生通過本實驗的學習真正掌握科學的思維方法，激發探索創新的動力。

創新教學模式，提高教學質量 ?為了提高課程教學質量，物理實驗中心利用每周的教學法活動積極學習和探討諸如同伴教學法、翻轉課堂、PBL教學方法在物理實驗課中的運用。基于互聯網平臺+課程的教學模式改變了教師的教學方法和學生的學習習慣，課堂教學不再拘束于教室[7]。湖北汽車工業學院試行大學物理實驗課程的線上線下混合教學模式，教師轉變了教學理念，在教學中也加入了課程育人元素，提高了教學水平。

注重過程考核，課程評價多元化 ?湖北汽車工業學院近兩屆學生每學期要求必選七個實驗項目，每個實驗項目的成績從預習、操作和報告三方面考查，即學期總成績等于實驗平均成績減去違規扣分，但各個環節的評價依據比較單一。針對2019級學生，實驗預習成績從在線學習平臺訪問次數、學習時間、預習測驗成績、發帖質量、預習報告多方面評價;實驗操作從儀器使用、實驗操作是否正確和熟悉程度、數據記錄規范性和正確性、課堂互動、儀器整理幾個方面考核;實驗報告從規范性、數據處理過程、實驗結果的表示、上交報告的時間等方面評價。課程總成績從緒論成績、實驗項目成績、期末總測驗成績和違規扣分四個方面按不同權重評價。隨著近年線上教學和大規模在線開放課程的開展，大學物理實驗課程教學方式改革必然引起課程考核的變化，彰顯了多元考核方式的客觀性和合理性[8]。

4 結語

教學的主體是學生，以學生為中心，培養學生自主學習能力、科學思維能力和創新能力應貫穿于整個課程教學中。同樣，教學是一個相互促進的過程，學生樂于學習，主動學習，教師也會不斷提高學識水平和教學能力以勝任自己的工作。在現實教學中，教師不僅授人以“魚”，更應授人以“漁”，提升學生的學習興趣，提高大學物理實驗教學質量。

參考文獻

[1]白亞鄉，唐茂勇，王麗娜.大學物理實驗教學改革的研究進展[J].教育現代化，2019（71）：126-128.

[2]王紅梅，鄒艷，栗軍，等.新工科背景下大學物理實驗創新教學的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2019（21）：104-106.

[3]鄭永春，于培清，劉建曉.重視預習提高大學物理實驗教學質量[J].高教學刊，2018（22）：101-103.

[4]李道勇，歐陽雨，李建福，等.基于創新能力培養的大學物理實驗教學模式改革[J]大學物理實驗，2019（5）：102-104.

[5]周利斌，羅道斌，朱橋，等.加強應用實踐能力培養的大學物理教學改革[J].科技創新導報，2019（11）：204，206.

[6]趙彩敏，劉國紅.開放式大學物理實驗的研究[J].許昌學院學報，2018（2）：82-85.

[7]肖立勇，尹躍.基于混合式教學模式下的大學物理實驗教學改革和應用[J].物理通報，2020（4）：84-88.

[8]蘇潤洲，張中興，蘭鋮.開放實驗室教學模式下的大學物理實驗考核方式的研究[J].大學物理實驗，2017（2）：141-143.

基金項目：湖北汽車工業學院校級重點教學研究項目“基于OBE的《大學物理實驗》PBL教學模式的探索與實踐”（項目編號：JY2020015）。

作者：呂東燕，湖北汽車工業學院理學院，講師，主要從事大學物理實驗教學與研究;周原、胡永金，湖北汽車工業學院理學院（442002）。