導(dǎo)語：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新改革一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程作為高校教學(xué)過程中重要的一環(huán)，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和科研素養(yǎng)方面具有理論課程不能替代的作用。針對新時(shí)期人才培養(yǎng)新要求，提出從凝練教材內(nèi)容、拓展教學(xué)方法、開設(shè)課外實(shí)驗(yàn)、改革考核模式等方面對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行全方位改革。從而有效提升本科生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)出能適應(yīng)市場需求的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;創(chuàng)新實(shí)踐

1目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1知識(shí)體系陳舊。多數(shù)高校的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是上世紀(jì)八九十年代形成和確定下來并沿用至今的，部分內(nèi)容已完全不能適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展和需求。此外，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于簡單，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程連講帶做不到一小時(shí)就能完成，體現(xiàn)不出高水平的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生好像在走過場，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。[8]1.2教學(xué)形式單一。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課程以教師講授及演示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程為先，學(xué)生只需記住教師的操作過程即可完成實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法優(yōu)點(diǎn)是便于總體管理，有利于學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。缺點(diǎn)是學(xué)生的自我探索能力和創(chuàng)新能力得不到提高，并且講授法也做不到因材施教。1.3考核方法簡單。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核主要以每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及最后的理論課考試兩部分為主，這樣的考核方法有利于公平公正。缺點(diǎn)是不能全面考查學(xué)生的綜合素質(zhì)，包括動(dòng)手能力、問題表達(dá)及解決能力、創(chuàng)新能力等等。并且這樣的考核方式會(huì)讓學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的理解局限在拿學(xué)分、拿績點(diǎn)上，造成學(xué)生在考試前死背各種物理原理，卻做不到學(xué)以致用。

2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1凝練提升，著力建設(shè)創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。凝練原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)重大需求，加大創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)力度。當(dāng)前國內(nèi)大部分高校的物理實(shí)驗(yàn)教材知識(shí)陳舊已是公認(rèn)的事實(shí)。然而，陳舊的知識(shí)并不是毫無利用價(jià)值。眾所周知，要發(fā)現(xiàn)全新的理論很難，但利用已有的知識(shí)來尋找新的應(yīng)用方向則相對容易。[9]因此凝練原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，開展新的應(yīng)用研究性實(shí)驗(yàn)就顯得非常重要。當(dāng)然，為已有的物理知識(shí)尋找新的出路絕不是一件簡單的事。難點(diǎn)在于教師在充分掌握現(xiàn)代物理技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，還需不斷挖掘市場新需求。基于這種情況，教師工作不能局限在學(xué)校中，也需要走出校園，充分調(diào)研市場發(fā)展需求，開設(shè)對學(xué)生真正有用的實(shí)驗(yàn)課程。河海大學(xué)根據(jù)工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，與南京大學(xué)周進(jìn)、沙振舜等物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的知名教授合作，撰寫了21實(shí)際高等院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革師范教材——《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(工科)》。[10]教材專門補(bǔ)充了傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用介紹。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題和自主創(chuàng)新的綜合素質(zhì)和能力，專門在教材中編寫了傳感器技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、大氣壓等離子體技術(shù)等近代物理技術(shù)的基本物理原理及其大量科技創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)踐參考。該教材的發(fā)行，受到了國內(nèi)眾多高校的好評。此外，在物理實(shí)驗(yàn)課程中應(yīng)該多開展與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在課程教學(xué)過程中注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和才能。2.2因材施教，開放課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生。每一位大學(xué)生都是通過層層選拔，最后考入大學(xué)，都有著幾乎相同的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，但每位學(xué)生又都來自五湖四海，每個(gè)學(xué)生的興趣愛好、知識(shí)儲(chǔ)備、動(dòng)手能力等也各不相同。相信現(xiàn)在的大學(xué)生完成基本的實(shí)驗(yàn)課程不成問題，但對于一些動(dòng)手能力或者思考問題能力突出的同學(xué)，可以進(jìn)行深層次培養(yǎng)。因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在做好常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之余，也應(yīng)做到因材施教。例如可以開設(shè)一些選修實(shí)驗(yàn)課，并在此基礎(chǔ)上選拔一些優(yōu)秀的學(xué)生參加大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新競賽。選修實(shí)驗(yàn)課在內(nèi)容設(shè)置上，應(yīng)當(dāng)較常規(guī)實(shí)驗(yàn)課更有挑戰(zhàn)性，并且在教學(xué)方法上也應(yīng)有所區(qū)分。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課一般都以教師演示為先，學(xué)生在觀察完整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程以后開始操作。選修實(shí)驗(yàn)課則可以在教師介紹完基本的實(shí)驗(yàn)原理后，讓學(xué)生自己摸索實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。在這個(gè)過程中，教師需要有敏銳的眼光去發(fā)現(xiàn)具有特長的學(xué)生，進(jìn)一步引導(dǎo)他們參加更多的競賽項(xiàng)目。在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中，要注意拓寬他們的物理基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)。一個(gè)競賽項(xiàng)目的展開，會(huì)遇到各種各樣的問題，通過對這些問題一步步的解決，不僅能讓學(xué)生學(xué)到豐富的課外知識(shí)，拓展見識(shí)，也能促進(jìn)教師能力的提高。因此，針對大學(xué)生的特點(diǎn)，教師應(yīng)當(dāng)在物理實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上，最大限度地做到因材施教，努力做到讓每個(gè)學(xué)生都有出彩的機(jī)會(huì)。2.3改革考核方式，體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的層次性。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核一般通過綜合平時(shí)成績和期末筆試成績得出最終成績。這樣的考核方式可以能體現(xiàn)出一定的公平性，但并不能很好地體現(xiàn)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作過程是對學(xué)生動(dòng)手能力的一種考查，更是對學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的考查。尤其是對設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，通過對實(shí)驗(yàn)合理性、操作性及完成情況等方面的綜合打分，考核了學(xué)生的綜合素質(zhì)，包括學(xué)生的自主能力、創(chuàng)新能力及科研能力等。此外對于選修實(shí)驗(yàn)還可以通過讓學(xué)生提交研究報(bào)告來評判，這其中包括論文格式、研究方案、結(jié)果與分析等方面。通過撰寫研究報(bào)告，不僅可以訓(xùn)練學(xué)生撰寫科技論文的能力，還能讓學(xué)生掌握分析問題、解決問題和描述問題的能力。2.4拓展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容。2013年9月，教育部高等教育司提出《關(guān)于開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》，希望高校在開設(shè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，還能開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，做到虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛。常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)一般能讓學(xué)生產(chǎn)生許多宏觀的認(rèn)識(shí)，例如光照射光柵，學(xué)生能直觀地觀察到遠(yuǎn)端的條紋，但不能觀察到光傳輸過程中電磁場在空間中的分布情況。而采用光學(xué)仿真軟件，則能很直觀地反映出電磁波在空間中的傳輸過程。通過這樣的虛擬實(shí)驗(yàn)演示，不僅能提高學(xué)生對微觀物理過程的認(rèn)知，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，相比傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)還具有成本低、消耗少、安全性高等優(yōu)勢。

3我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法心得及取得的成果

我校物理實(shí)驗(yàn)中心近年來不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在實(shí)踐中形成了預(yù)習(xí)、操作、記錄和器材審簽、撰寫報(bào)告和考核的過程管理方法，通過詳細(xì)的環(huán)節(jié)要求，有效督促了學(xué)生學(xué)習(xí)及教師管理。[11]近幾年，河海大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心還通過構(gòu)建多學(xué)科交叉的教學(xué)隊(duì)伍，立足使用“以先進(jìn)的設(shè)備培養(yǎng)人”，先后建成“Tektronix-Hohai聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”、“河海大學(xué)-COMSOL聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”、“物理實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)室”、“物理科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”等一系列先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，為優(yōu)秀學(xué)生提供參加各級(jí)實(shí)驗(yàn)競賽的軟硬件平臺(tái)。依托所建立的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，開展以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的大學(xué)物理課外科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，師生團(tuán)隊(duì)共創(chuàng)科技成果。近10年來，本科生依托所建立的課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，取得了一系列科技創(chuàng)新成果。主要體現(xiàn)為：以團(tuán)隊(duì)模式培養(yǎng)本科生科技創(chuàng)新能力的實(shí)踐獲得江蘇省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，[12]累計(jì)培養(yǎng)優(yōu)秀本科生100余人(其中70多人保送研究生)，承擔(dān)國家和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目20余項(xiàng)，獲得挑戰(zhàn)杯、節(jié)能減排、電子設(shè)計(jì)等重要學(xué)科競賽的全國和省級(jí)獎(jiǎng)116項(xiàng)，學(xué)生為主申請發(fā)明專利36件，35篇。通過結(jié)合學(xué)科前沿和社會(huì)需求熱點(diǎn)問題，達(dá)成服務(wù)學(xué)校人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。

4結(jié)束語

本科生物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)重要的組成部分，其改革之路任重而道遠(yuǎn)。在凝練教材內(nèi)容、改革考核模式的基礎(chǔ)上，還需要拓展教學(xué)方法、開設(shè)課外實(shí)驗(yàn)。必須要有一批有干勁肯做事的教師對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全方位的改革，并帶領(lǐng)學(xué)生開展各類創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，提升本科生綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)市場需求的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

作者:蘇 巍 陳秉巖 張 敏 單位:河海大學(xué)