浅谈独立学院大学物理实验教学改革

摘 要：在工科院校，大学物理实验是学生进入大学以来第一门动手实践的学科，是专业实验的基础。通过本课程的学习，学生的实验技能和科学思维得到充分的训练。本文就独立学院大学物理实验课程的教学内容、方法及成绩考核等方面的改革做了简单的介绍，目的是加强学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

关键词：大学物理实验 教学改革 实践

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（b）-0036-02

21世纪的高等教育其培养模式正在不断适应社会的需求，由精英教育向大众化教育转变。从本世纪初开始，依托重点大学的专业资源优势，为社会培养应用型人才的独立本科院校兴起。根据独立学院的培养目标，动手是必须不断加强的环节。大学物理实验是一门具有丰富的实验思想、方法、手段的学科，是打开学生动手实践，改变已有观念的第一扇门，也是其它专业实验课程的基础。通过该课程培养学生的基本实验技能，以及观察能力、提炼归纳等能力。

1 物理实验现状分析

作为应用型人才的后备力量，对物理及实验都不陌生，已接触多年。所有学生原则上都做过一些简单的实验，已具备一定的物理理论及实验基础。实际情况是大多数独立学院甚至地方性本科高校中新入学的大学生动手能力参差不齐，究其原因主要在于：（1）应试教育下成长的学生普遍存在着严重的重理论轻实验的观念，有些中学甚至不开设实验，更助长了这种观念；（2）即使开设物理实验的学校大多也是只注重实验结果而不是过程[1]。这就出现了学生的实验能力严重低于应有水平的问题。

2 传统大学物理实验教学

传统的物理实验教学过程一般分为三大部分：学生动手前预习，课上实验操作及课后完成实验报告。实验预习通过教师的讲解要求学生了解每个实验的目的、原理、内容和步骤；实验操作通过演示仪器的使用方法，指导学生结合预习内容按照教材进行实验并作相关记录；课后按要求独立完成实验报告。这样的教学模式或是简单重复某种物理现象，或是验证某个物理定律，过分重视实验认知性的结果。虽然实验结论非常漂亮，但却缺少对物理定律最核心的创新过程[2]，以及对相关内容的延伸和拓展。这种实验教学模式不能调动学生的积极性，调查发现：

（1）传统实验项目和内容大都是重理论的经典实验，实用性方面或者与专业相关性方面就差强人意。有些学生就认为物理实验与他们的专业无关，以后的学习和工作中基本不用，实验反而占用了专业学习时间；有些学生认为大学的实验和中学的大同小异，没多少新意。这些学生就以消极被动的态度来对待大学物理实验，直接影响了学生学习的积极性。

（2）传统物理实验教学过程的三部分，每部分完成得都不理想。预习部分：很多学生认为预习可有可无，每次实验前认真预习的学生只占少数，有地方性院校做调查得出认真预习的学生少于五成[3]，独立学院还低于这一数据。

课堂操作部分：学生对教师有很强的依赖性，大多数（近70%）的学生是按照老师详细讲解的指令进行操作的，有些甚至要教师单独演示指导以后才能完成，只有极少的学生能独立完成。特别对于独立学院的学生还需要反复强调实验仪器的使用与读数的方法。

实验报告部分：传统实验报告的模式过于形式化，存在着不少缺陷和弊端。绝大部分学生都有相互借鉴和抄袭的经历，调查统计得出只有极少部分的学生独立完成实验报告，甚至包括数据处理部分。最后结果就是同一学期的学生实验报告千篇一律，甚至连不同学年学生的实验报告也看不出有什么变化和发展[3]。

综上所述，传统大学物理实验教学的各部分都存在着这样或那样的不足和缺陷，严重制约了学生学习主动性、积极性，对该课程进行去全面的教学改革就是当务之急，最终构建新的大学物理实验课程教学体系，以适应应用型人才的培养目标。

3 物理实验教学改进

3.1 教学内容改进

大学物理实验课程内容丰富，有力学、热学、电学、光学、近代物理等实验；涉及面广泛，是所有工科学生的必修课；实验仪器也种类繁多[4]。现从纵横结构顺序和发展趋势把握所有开设的实验[4]，把它们分成两部分：一部分是内容相对简单、独立的基础实验。这部分实验大多来自于传统实验，其教学内容安排上尽量与理论课保持一致，培养目标也与改革前的大致相同，要求学生掌握基本物理量的测量方法、基本实验仪器的使用、多种实验数据处理的方法及误差分析的方法，达到培养学生的基本实验技能的目的，为后续实验内容打好基础。另一部分根据独立学院专业设置和课程安排发现力学和电学部分与工科学生后续课程有较多关联，遂增加与专业相关，与科技发展相适应的综合性实验和设计性实验。这部分实验更新颖生动，在提高学生学习兴趣的同时，还能考察学生之前实验的掌握情况和培养灵活应用的能力。改进之后整个教学过程内容充实，从基础到交叉，培养方式循序渐进，从接受知识到逐步培养综合能力[4]。

3.2 教学方法改进

课堂教学即预习部分采用多媒体技术，把原理简介、仪器使用说明、实验内容或步骤等内容以PPT的形式展示出来，特别是介绍仪器部分，图文并茂，利用PPT的优势把重点图、细节图、注意事项等用重点符号或动画方式强调出来，把学生的注意力集中在课堂上。利用这种方式讲课时教师可以关注到每一个学生，避免了传统的学生挤在一起围观造成秩序混乱和部分同学趁机浑水摸鱼的缺点。这样的上课方式给学生一个信号，大学物理实验不是一门来去自由、可有可无的课程，客观上提高学生的参与度。针对独立学院学生注意力很难长时间集中，课后容易遗忘的特点，特地把上课内容拍成教学视频，供学生预习和复习，这样学生至少可以通过两种渠道获得知识。

实验操作是学生动手实践的环节，这一环节贯彻学生的主动性与教师的主导性相统一、传授知识与培养能力相统一的原则，在操作中通过师生双向交流，使学生通领悟和掌握物理学处理问题的基本方法。根据教学内容操作部分采用分层次教学的做法：基础性实验按一般传统的教学方法进行。

综合性实验、设计性实验按一定比例以逐步加强难度的形式加入到每学期的实验中。综合性实验是提供教材以外的讲义，2人一组，在教师简单的指导下学生根据具体的实验内容合作完成实验。

设计性试验是综合性实验的进一步提高。事先不提供教材，通过介绍仪器等相关内容要求学生以3～4人为一组，利用之前的累积针对课堂要求自主设计实验流程并观察现象完成实验，最后找出物理量之间的关系获得实验结果。综合性实验和设计性实验都是以学生为主，教师为辅，能提供学生自我发挥的空间，更多动手操作的机会。

整个学期的实验安排是逐渐深入和提高的过程，这样循序渐进的教学安排有利于激发学生的学习热情，使他们变被动学习为主动学习，同时培养他们的团队合作精神和实验技巧。

3.3 成绩评定多样化

实验报告的完成和批改是大学物理实验教学中必不可少的一个环节，但是仅仅依靠实验报告的成绩评价系统过于单一，现采用多种方式来丰富和完善评价体系。

对大多数基础实验，仍采用传统的实验报告，因为这是一个信息传递与反馈的载体。学生完成实验报告的过程，就是对实验数据进行整理找出物理量之间的关系得出实验结果，是一再学习的过程。教师通过批改实验报告，能及时了解学生掌握的情况和薄弱的部分，找出实验的优势与不足， 及时调整教学重点，控制教学进度， 改进教学方法；另外学生根据教师的评价信息有方向有重点地进行自我调节，从而达到教学相长。

对综合性实验和设计性实验摆脱传统实验报告模式，更加自由，学生以组为单位采用“写”与“说”相结合形式。“写”的部分以类似“小论文”的方式提交总结报告。这类报告要详细记录实验流程和实验现象，分析物理规律并得出实验结论，最后把以上内容及传统实验报告的基本内容以模拟科研论文的形式重新整合，形成一篇篇别具特色又简明扼要的小论文[3]，锻炼学生归纳总结能力。

“说”的形式是针对独立学院的学生都有强烈表现欲的特点，要求学生将实验报告（或小论文）当众作几分钟的口头汇报。在这几分钟里学生可以把最初的实验设想、可行性分析及结论等展示给大家，再给几分钟时间交流和讨论，实验教师当场作出评价，并把“说”环节记入总成绩。

采用“写”与“说”相结合的形式，打破传统的单一成绩评定体系，不仅有效限制互相抄袭，还促使学生认真理解实验的精髓，同时锻炼了学生的科学思维能力，团队合作精神，口头表述能力，有利于增加学生对物理实验的兴趣。

4 结论

大学物理实验在教学上存在客观困难，内容多课时少，但只要教师本着全心全意为学生的理念，力争把物理方法、物理思想等渗透到实验教学的每一个环节，把学生的注意力牢牢地抓住，就可以有效改变现在的教学状况。通过一学期的教学实践，发现学生对待物理实验的态度已有一定程度的改观，能以相对积极的态度投入到实验中。

参考文献

[1] 张博，李永涛.大学物理实验与中学物理实验衔接的研究[J].大学物理实验，2012，25（5）：96-97.

[2] 杨辉，王丹，路大勇.综合性大学普物实验探究式教学初探[J].大学物理实验，2012，25（5）：119-110.

[3] 温建平，杨晓冬等.创建新的大学物理实验课程教学体系[J].大学物理实验， 2012，25（5）：89-91.

[4] 王朝阳.将系统理论引人大学物理实验教学中的探讨[J].渤海大学学报，2005（1）：77-80.

推荐访问:教学改革 浅谈 物理实验 独立学院 大学