以創(chuàng)新技能培養(yǎng)為導(dǎo)向的《大學(xué)物理實驗》課程教學(xué)探索

劉晨宇，劉正奇

(江西師范大學(xué) 物理與通信電子學(xué)院，江西 南昌 330022)

《大學(xué)物理實驗》作為大學(xué)中一門重要的實驗課程，主要的授課對象為剛?cè)氪髮W(xué)的學(xué)生，本門課程是大學(xué)生初步掌握科學(xué)的實驗方法以及訓(xùn)練實驗方法的課程。該課程培養(yǎng)了大學(xué)生的動手操作能力并為后續(xù)的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。對于科技飛速發(fā)展的21世紀(jì)而言，通過一些現(xiàn)代化的實驗?zāi)軌蚋臃奖銓W(xué)生們快速地掌握《大學(xué)物理實驗》這門課程，針對現(xiàn)階段該課程中的不足，本文基于創(chuàng)新技能培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，提出涵蓋創(chuàng)新理念的《大學(xué)物理實驗》課程的改革措施。

1 大學(xué)生創(chuàng)新技能培養(yǎng)的優(yōu)越性

創(chuàng)新精神是任何一個時代都脫離不了的詞匯，作為一個學(xué)生，對于掌握所學(xué)知識是基礎(chǔ)保證，而創(chuàng)新能力是個人價值的重要表現(xiàn)?？v觀古今，能夠在各個領(lǐng)域之中取得巨大成就的人，一定思想靠前，善于創(chuàng)造，擁有著獨(dú)樹一幟的思維，能夠站在前人的肩膀上提出自己的觀點，并且擁有創(chuàng)新能力。

2 高校大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)實情況

現(xiàn)階段大部分的高等院校對于《大學(xué)物理實驗》這門課程的重視程度不夠，主要存在的問題有以下幾點：(1)師資配備不足，對實驗課程的重視程度需要加強(qiáng)和落實[1]；(2)實驗設(shè)備需求大，但設(shè)備不足；(3)高校教學(xué)體系一成不變，內(nèi)容陳舊落后等現(xiàn)象使得教學(xué)內(nèi)容跟不上科技創(chuàng)新和前沿科學(xué)發(fā)展的步伐[2]；(4)考核依賴于實驗報告，考核效果不明顯。

《大學(xué)物理實驗》的課程設(shè)計和教學(xué)設(shè)計中很多內(nèi)容陳舊，設(shè)置雷同，沒有創(chuàng)新，缺乏針對性。不同的學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，應(yīng)該因材施教，這種不具有針對性的單一的教學(xué)方法不能很好地挖掘具有潛力和創(chuàng)新能力的學(xué)生。這是各大高校共同面對的問題，也是物理創(chuàng)新人才缺乏的原因之一。

3 大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的措施

3.1 更新實驗設(shè)施

作為物理實驗開課的基礎(chǔ)，物理實驗設(shè)備是必不可少的，在高校大規(guī)模擴(kuò)招的情形之下，實驗器材缺乏的問題日漸明顯，現(xiàn)有實驗器材已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)在高校的實驗需求。針對存在的問題，應(yīng)擴(kuò)充物理實驗器材，配備相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行約束，保護(hù)實驗器材，給予學(xué)生優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)條件。

3.2 豐富教學(xué)內(nèi)容

學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗內(nèi)容的實驗思想、方法和手法，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗基本素養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度[3]。物理實驗課程設(shè)計比較混亂，學(xué)生理論知識不熟悉，實驗順序沒有規(guī)律性，會浪費(fèi)大量時間。針對物理實驗課程，應(yīng)該根據(jù)理論課程同步分模塊進(jìn)行，協(xié)同物理理論課程進(jìn)行，并且按照理論課程的順序進(jìn)行實驗。學(xué)生擁有一定理論基礎(chǔ)再進(jìn)行實驗，有利于實驗進(jìn)行，培養(yǎng)實驗?zāi)芰ν瑫r加強(qiáng)對知識的掌握。

3.3 更改教學(xué)模式

教學(xué)模式是《大學(xué)物理實驗》課程的教學(xué)中非常重要的一環(huán)。首先是要改變教學(xué)理念，將傳統(tǒng)教學(xué)方式改變，該課程的教學(xué)可以采用OBE教學(xué)理念，也就是成果導(dǎo)向教育，是指教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后取得的學(xué)習(xí)成果[4]。OBE教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)三點：第一就是以學(xué)生為中心，第二是產(chǎn)出導(dǎo)向，第三是反復(fù)的改進(jìn)。在因材施教以學(xué)生為主體的教育上，通過想要得到的結(jié)果來設(shè)計教學(xué)方法，并且不斷地在實踐中改進(jìn)方法，針對不同的學(xué)生進(jìn)行不一樣的改進(jìn)，以達(dá)到最好的效果。

教學(xué)過程中可采用改變“老師講，學(xué)生做”的模式，變成“學(xué)生講，學(xué)生做，老師聽，老師看”的模式。教師的任務(wù)是對學(xué)生進(jìn)行提問、點評、補(bǔ)充、修正。作為實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，提倡使用“遞進(jìn)式”研學(xué)協(xié)同創(chuàng)新教學(xué)模式，可以使學(xué)生的分析問題、解決問題能力水平得到有效培養(yǎng)，在提升學(xué)生科研素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生的創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作能力水平、語言交流表達(dá)能力得到有效培養(yǎng)，最終使學(xué)生綜合素質(zhì)能力水平得到有效提升，促進(jìn)全面發(fā)展[5]。

為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，可以開發(fā)大學(xué)物理實驗App，該軟件主要有以下幾個方面的作用：(1)設(shè)計實驗；(2)模擬實驗；(3)數(shù)據(jù)處理分析；(4)交流學(xué)習(xí)。如圖1所示，在App中學(xué)生可以了解實驗的設(shè)計思路和設(shè)計過程，并且還有其他人發(fā)表的對實驗的看法，之后可以利用App中的實驗?zāi)M功能對實驗進(jìn)行模擬得到實驗結(jié)果，并對實驗結(jié)果進(jìn)行擬合和分析，在實驗結(jié)束后還可以通過App與老師和其他學(xué)者進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。

圖1 物理實驗App流程圖

3.4 優(yōu)化考核方法

對于大學(xué)物理實驗而言，實驗報告是實驗最基本的檢驗方式，報告的優(yōu)良評級看重的是實驗報告的完整性和創(chuàng)新性。老師根據(jù)這兩方面進(jìn)行階段性地評估，并且可以給學(xué)生們展示出相對較好的實驗報告、優(yōu)秀的實驗報告和做得不好的實驗報告，給予學(xué)生們對照學(xué)習(xí)的機(jī)會[6-8]。學(xué)生可以通過各自拿到的學(xué)習(xí)報告互相借鑒和學(xué)習(xí)。

課程的考核方式應(yīng)該實現(xiàn)多元化，在實驗過程中，設(shè)置實驗小組，組中同學(xué)各自完成實驗，互相交流講解自己的實驗，并且相互提出意見，開展小組討論，教師根據(jù)每組的討論情況以及實驗完成情況對小組進(jìn)行打分。教師可以根據(jù)學(xué)生們對于實驗的思考與拓展，鼓勵學(xué)生們對實驗進(jìn)行創(chuàng)新，同時在課上設(shè)置提問環(huán)節(jié)，課程的考核通過小論文和簡短的答辯的方式進(jìn)行，根據(jù)學(xué)生論文的內(nèi)容以及答辯表現(xiàn)來評判學(xué)生的實驗效果。

4 結(jié) 語

如何在大學(xué)物理實驗的教學(xué)中進(jìn)行改革，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力是急需解決的問題。因此，從教學(xué)以及考核兩大的方面進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，因地制宜地開展對于學(xué)生創(chuàng)新技能培養(yǎng)的教學(xué)。大學(xué)物理實驗相對于理論教學(xué)來說，更加具有直觀性、實踐性和創(chuàng)造性，并且是最能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動地改變的科目，能讓學(xué)生主動地去提出問題解決問題，去設(shè)計最佳的實驗方法，最終培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。