應用型高校大學物理實驗課程教學改革探討

高景霞 常 樂 劉 斌 張金平

（黃河科技學院，河南 鄭州 450006）

物理學是研究物質的一般運動規律和物質基本結構的學科。 作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此，成為其他各自然科學學科的研究基礎。 物理學以應用數學為工具，以實驗為檢驗理論是否正確的標準，因此，物理實驗在物理教學中起著非常重要的作用。 據統計，目前80%以上的諾貝爾物理學獎是實驗物理學家，由此可見，物理實驗的重要性是不言而喻的。 在高等教育中，大學物理實驗作為理工農醫類等理工科專業的一門公共實驗必修課程,在理論知識與實踐活動中起著承上啟下的作用, 并對后續專業課程的學習以及現代科的了解和掌握具有深遠的意義，在學生的綜合運用能力和科學素質的培養中發揮至關重要的作用[1]。

雖然“大學物理實驗”課程的重要性不斷凸顯，然就目前很多高校物理實驗教師自身就未接受過專業的實訓，再加上實驗設備陳舊，得不到及時更新，技術相對落后，致使一些高校的大學物理實驗課程教學無法得到明顯的改善，也無法跟上時代的步伐，滿足不了社會市場對人才的需求。 因此，在目前的就業形勢下，大學物理實驗課程進行教學改革勢在必行。

1 部分高校大學物理實驗課程教學的現狀

首先，非物理專業的大部分學生認為大學物理理論課和實驗課程是可有可無的，所以對學習物理的興趣不大，更不理解物理在自己專業發展中的作用以及對自身專業能力培養的促進作用。 其次，多數高校的儀器缺乏，實驗設備相對陳舊，所以，要及時更新實驗儀器，增加實驗儀器的套數，拓展相應的實驗項目等。例如，除了學習基礎性的認知性的實驗項目外，還應增加一些綜合性、設計性的實驗項目，從而全面提高學生的綜合應用能力及創新能力。 最后，在教學方法相對落后的情況下，應采用“流程化”的教學模式：即實驗課前要求學生做好預習，寫好預習報告；課上驗證實驗結果，老師先講解實驗儀器的組成和具體操作過程，學生再重復這個過程，記錄實驗數據；課后要求學生做數據處理和分析實驗現象， 并撰寫實驗報告。“流程化” 的教學模式致使學生在實驗學習過程中缺乏探索物理實驗方法的動力，思想受到禁錮，無法激發學生學習的積極性及主動性，與應用型人才的培養目標及要求相差甚遠。

2 對于大學物理實驗教學改革的建議

2.1 建立多層次物理實驗教學體系

打破傳統的“力、熱、光、電、近代”獨立設置實驗的教學模式，將五部分重組，呈現出不同層次的實驗氛圍，可分別設置為：認知性實驗、基礎性實驗、綜合性實驗及創新設計性實驗四個層次。 實驗由簡單到復雜，難度逐漸增高，逐步培養學生的科學素質和綜合能力。 對于認知性、基礎性及綜合性實驗是理工科學生的必修課程，繼而在全校不同的專業中篩選對物理實驗感興趣且動手能力較強的一部分學生進行創新性實驗的訓練。 創新型實驗內容也可與物理實驗教師自身的教學研究項目或者是科研等實踐性項目相聯系，實現理論聯系實際，激發學生研究性學習的熱情。因此以學科及專業培養目標為導向，實行“模塊化、項目化”教學[2]。

2.2 優化大學物理實驗教材

根據學校目前現有的和教學改革后可能要增加的實驗項目，可進行優化整合，編寫適應學校實際教學情況的物理實驗教材是勢在必行的。 對于認知性和基礎性實驗，可保留經典的驗證性實驗題目，以期培養學生的基本操作能力和必備的實驗習慣。 而對于綜合性實驗項目，可設計一些與本專業培養目標有較大聯系的實驗項目，為專業實驗課程做好鋪墊。 在完成基礎性實驗和綜合性實驗后，學生已掌握基本的物理實驗原理和實驗方法，進而開展設計一些開放性的實驗項目，可在不限定學時的情況下，由學生自擬實驗項目完成創新設計性實驗，從而培養學生創新設計性的意識和基本能力[3]。 讓其懂得在實驗學習的過程中，他們不是被動的接受者，而是發現和探索物質世界規律的主動參與者。 通過創新型設計性實驗的學習培養學生獨立查找參考文獻、設計方案、團隊合作及實驗探究等各方面的創新意識和創造能力。

2.3 以物理實驗競賽為抓手促進教學改革

物理競賽旨在激發學生對大學物理和物理實驗課程的學習興趣和學習潛能，積極鼓勵讓學生參與競賽，通過競賽培養學生的創新精神和實踐能力，提升學生的團隊協作意識和綜合素質，競賽搭臺，教學唱戲，不斷深化我國高校的物理實驗教學改革，著力提高物理實驗教學質量和高素質創新性人才培養質量。因此，物理競賽的組織和實踐有助于推進物理實驗課程體系、教學目的、教學手段及教學方法的改革，對大學物理理論課程的教學也有一定的促進作用。 因此，以物理實驗競賽為抓手不但有利于激發學生對學習物理知識的興趣，還能提高物理教學質量和物理教師自身業務的能力，使物理教師能夠走出去，開闊眼界，增長見識。

3 結語

大學物理實驗課程教學改革是一個漫長的過程，需要我們不斷摸索教學內容和教學方法，逐漸摸索出一個讓學生成為實驗主體的教學模式。 為培養學生創新實踐能力可在物理實驗教學過程中構建多層次實驗教學體系，激發學生學習的積極性，同時以科技競賽為抓手全面提升學生物理科學素養和創新實踐能力，構建符合應用型高校的大學物理實驗教學模式。