关于工科院校大学物理实验教学改革的几点思考

李小光

摘要：本文分析了目前大多数工科专业在大学物理实验教学方面的现状和问题，介绍了物理实验在物理实验教学中的重要性，通过阐述物理实验教学的作用和意义，并根据现行大学物理实验教学的模式，依据实验的教学目的，对如何能更好的解决学生实验基础不同，学生学习的积极性不高，教学效果不是很理想的情况，提出科学管理，优化考核，多注重动手操作能力训练，提高课堂教学质量，强化积极思考的能力，培养共同协作意识和创新意识，在实验课程建设和教学改革上提出了一些自己的观点。

关键词：工科 大学物理实验 教学改革 课程体系 创新意识 综合素质

实验，是科学研究最基本的方法之一，根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。而物理实验在人的科学素质培养中具有非常重要的地位，物理实验曾经为社会为人类培养了许多的优秀人才，推动了科学技术的发展，推动了现代社会和人类文明的快速进步。

对工科专业的学生来讲，大学物理实验课程显得尤为重要，因为实验课是一门实践性和应用性很强的课程。它不仅能帮助学生正确认识物理理论的概念和定律，还能帮助学生加深对物理理论的理解。此外，与课堂上较为呆板的大学物理教学相比，物理实验课教学的手段方法可以更加灵活和多样。通过科学组织、精心优化，让学生发现问题，思考问题，组织对策，最后解决问题，一堂优秀的实验课能让学生受益匪浅。因此，大学物理实验课程是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节，也是培养专业基础丰厚、实践能力突出的创新型人才的重要基础。

在多数工科院校，大学物理实验是一门单独设课的必修课程，通常安排在大学二年级开课，这个时期的学生，刚刚学习了高等数学，线性代数以及计算机基础应用等基础课程。在具备了这样一个基本的知识架构和能力之后，开展大学物理实验教学，既能巩固运用之前所学的的理论知识，又能逐渐培养和锻炼学生的动手操作能力，同时也为后面需要学习的专业性更强的实验课做好准备与铺垫。基础物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力。

特别是现如今，新能源、新材料、信息网络、生物医药、节能环保、低碳技术、绿色经济等都在不断改革，不断刷新着纪录，高科技迅猛发展，高精尖日新月异。科技创新组织形式也在发生深刻的变化。这些都极大地加速了科学技术的发展以及各学科之间的相互交叉、融合和渗透，更新更加综合化已经成为现代科学发展的主流趋势。因此，在高等教育人才培养上的思路必然要适应这些变化，积极面对科技进步的新趋势和新挑战，做出更加科学合理的改革。只有这样，才能适应社会对人才越来越高的要求。

1 大学物理实验课需要得到重视

1.1 实验室是现代大学的心脏，是高校教学的重要基地。但一直以来很多高校都是重理论、轻实践、重知识、轻能力，这样培养出来的大多数学生非常缺乏分析问题和解决问题的能力，遇到问题就逃避，遇到问题就停滞不前。

曾有这样一个调查，是调查大学生所在中学物理实验的情况，结果是所在中学物理实验仪器设备不齐备的占35%，只有极少数仪器的占13%；能保证一人一组做实验的仅占1%，能保证三人以上一组做实验的占65%；中学物理实验教学大纲中规定的17个必做实验，做过的学生占73%，只是听教师讲实验但没动手做过的占25%。如此一来，在学生的心理上就是一个暗示，实验课很简单，不需要思考，按部就班就万事大吉，做实验敷衍了事，甚至实验数据存在严重偏差，就马上涂改、伪造甚至抄袭数据。这样教学的结果就是很难达到培养学生动手、分析和解决问题能力的目的，就更不用说培养创新意识和钻研精神了。

1.2 在工科院校尤其非物理类专业，大学物理实验的学时很少，近几年更是如此。很多高校把专业课程，专业学科建设看的很重要，部分人认为物理实验的实用性不强，对掌握专业技术帮助不大，跟学生以后的就业工作也没什么关系，这就大大降低了大学物理实验受重视的程度。而且，学时和实验项目的压缩精简，导致课程设置不合理，留给实验教师的只有迷惘和无奈，也没有了上课的热情，教学效果可想而知。

2 实验教学内容和手法需要改进，实验体系亟待完善

2.1 在传统的大学物理实验课程教学中，学生往往过分依赖教师的指导，几乎所有实验都事先由教师安排内容、准备仪器，然后在学生做实验前，先讲解实验的目的、原理、步骤并做演示，这样一来，学生只要按照现成的步骤、方法进行实验，最后把实验结果写在统一设计好的实验数据记录报告纸上即可。这种走过场的实验教学，不仅让教师觉得枯燥乏味，也令学生感觉没有什么意思。想要从根本上提高大学物理实验课教学效果，必须从大学物理实验课程的教学内容、教学方法、管理制度、成绩考核等方面进行积极有效地改革。

在科学技术飞速发展的今天，新技术、新材料、新工艺不断涌现，产品的更新换代周期越来越短。我国目前也正处于经济转型和产业升级换代时期，迫切需要数以亿计的工程师、高级技工和高素质职业人才，对提升劳动大军就业创业能力、产业素质和综合国力，意义重大。但是，与此相反的是，当下的大学物理实验教学还是停在传授知识、循规蹈矩的注入式方法教学，按照规定好的步骤进行实验，激发不出学生的学习兴趣，没有了积极思考对策，寻求解决方案的历练，致使大学物理实验课流于形式，落后的教学观念与现代素质教育严重脱节。

2.2 教学手法比较单一，很多工科院校的物理实验室采用的仍然是板书教学，有些板书还是一成不变的板书，缺乏更新，大大降低了学生的积极性。本科生的大学物理实验教学一般一项实验的课时是3、4个学时，在这个很短时间内要学生了解实验原理、仪器原理、熟悉仪器的操作使用并完成实验是不太可能的，没有办法只好在实验教学过程中，让教师对实验原理、实验步骤、仪器操作方法等尽量交待清楚一点，这样学生自己的思考就少了，很多学生是盲目操作，走过场，这实际上是一种呆板的模仿型教学。教师也成了应付差事，最终考核学生实验成绩的时候也是马马虎虎。这就需要实验教师在现有设施条件的基础上，发掘出更加行之有效的教学手段和方法，比如问题教学法，让学生碰钉子，遇难题，然后想办法解决，使学生养成严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失的良好作风。

2.3 实验课程的体系亟待完善，一些学校也逐渐意识到了这个问题，那就是改变旧有的力、热、声、光、电、磁等类型划分，改为按照基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验进行分类，重视学科之间的兼容互补性，形成一个从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，逐级提高的开放型体系。在考核体系中，更加重视考查学生的动手操作能力，让学生在掌握了基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析之后能够综合运用，在综合性实验和设计性实验中，提高兴趣，提升层次，展现出自身的想象力和创造力。

3 大学物理实验室仪器普遍落后，急需更新换代

3.1 在很多工科院校都是主抓学校特色专业，强化学科建设，积极调整学生专业课程，迎合用人单位需求的背景下，在各院系专业实验室的建设上的投入已经远远甩下了物理实验室。很多学生参加工作以后会和我们反映，就说到学校的设备有些落后了，在学校学的东西太少、太浅，很多工科专业的学生在刚刚参加工作的时候，都要由单位组织专业的短期培训，然后下部门跟师傅学习，那如果学生在学校就能接触到社会使用率高的仪器设备，并且学会熟练使用维护它，或者说打好基础，加强学习能力，那一定能让我们的学生受到用人单位的青睐。

3.2 和国外相比，我们物理实验室的仪器设备已经存在了很大的差距，这严重限制了学生的视野，也限制了教育教学的发展空间。而在我们大多数工科院校，物理实验室既然是大学生入学后的第一门实验课，那就既要搞好中学物理实验和大学物理实验教学的衔接，又要与时俱进，跟上专业实验室的发展，承前启后，做好这个摆渡的工作，这就需要实验室的仪器设备能够更新换代，甚至是升级到一个领先的状态，这样才是我们高等教育应该达到的层次，才能体现出我们所培养的高素质人才的水平。

总的说来，对于大学物理教学的改革，仁者见仁，智者见智。同时，也要根据各院校，不同专业的具体情况具体分析，我们改革的目的就是想让学生更多的参与到物理实验课程中来，给学生提供更加广阔的思考空间和选择余地，充分调动学生的积极性，激发他们的想象力，增强其创新意识，培养其坚忍不拔的思想品质、实事求是的科学态度、相互帮助的协作精神，在学生观察、分析和判断方面加以引导，提高个人能力和综合素质，为社会输送更多的具有高素质的人才。

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