新视角下的大学物理实验教学

张燕　李晓敏

摘要 大学物理实验是培养学生的科学思维方式、勇于探索和实践创新精神的重要实验学科。从教学理念、教学手段、教学内容和评价方式方面，详细分析了大学物理实验教学中的存在的几个问题，还结合当前“MOOC（慕课）”教学模式，探讨了如何改进大学物理实验教学。

关键词 大学物理实验 教学 慕课

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.08.063

A New Perspective On College Physics Experiment Teaching

ZHANG Yan， LI Xiaomin

（Shandong Xiehe University， Ji'nan， Shandong 250109）

Abstract University physics experiment is an important subject for students to cultivate the scientific thought method， creative and exploring spirit. This paper analyses several problems in physics experiment teaching on teaching ideal， teaching means and teaching evaluation. Combined with the current teaching mode of "MOOC"， how to improve the university physics experiment teaching is also explored.

Key words college physics experiment; teaching; MOOC

引言

大学物理实验是一门重要的实验学科。无论是物理规律的发现，还是物理理论的验证，都有赖于实验，通过对实验现象的观察分析和对物理学的测量学习，使学生掌握物理学的基本知识、基本方法和基本技能，加深对物理学的理解，培养学生分析和解决问题的能力。因此物理实验教学是培养综合素质人才的重要手段。然而，随着教学理念，教学手段的不断革新，尤其是以“MOOC（慕课）”①为代表的新型教育模式快速发展，大学物理的教学也面临巨大的挑战。本文结合当前大学物理实验教学中存在的一些问题，进行了全面系统的分析和探讨研究，并提出了建设性建议，以期为高校的大学物理实验教学改革提供借鉴。

1 大学物理实验教学中存在的问题

1.1 教学方法和手段单一且长期不变

传统的实验课模式是教师首先让学生提前预习实验内容，书写预习报告，然后在课上教师讲授实验原理内容、实验仪器操作和注意事项，最后是学生自己动手操作实验。通常教师讲授的时间是20～30分钟，在短暂的时间里学生接受的信息量是极大的，很难全部消化吸收，而且有的学生在预习的时候就有很多疑问，这些都给后来的操作带来更大的困难。因此学生在做实验时就表现出动手能力不足，主动思考问题的时间少，不得不求助老师或其他同学，从而丧失了独立思考解决问题和锻炼动手能力的机会。

1.2 实验教学理念落后

长期以来大学物理的教学理念认为：只要实验讲义中把实验原理、操作步骤、注意事项等写的非常详细，学生只要看着“说明书”独立测定出正确的实验结果，这就是成功的一次实验。很显然学生的这种机械模仿，无疑对培养他们的想象力和创造力是不利的，也有悖实验教学的初衷。②

1.3 实验教学内容体系有待更新和提高

目前各高校大学物理实验课是独立于理论课的一门课，有专门的教材，理论内容严谨，内容全面充实。在知识的选取上以经典物理实验为主，而且主要集中在力学、电磁学和光学部分，验证性实验居多，旨在培养学生的实验操作能力。在课程设置上，也存在几个问题：首先实验与理论教学不同步，很多学校不在同一学期开设，导致学生在做实验的时候感觉理论内容已经生疏，造成了理论与实验脱节;其次课堂的演示实验比较少，演示条件落后，致使学生感觉物理知识太抽象，遥不可及;最后物理实验内容题目较少，选题范围窄，没有针对不同层次和不同专业的学生进行设置，无法满足不同学生的学习需求。

1.4 评价方式不合理，无法调动学生积极性

每次完成实验后，学生把实验数据让教师核对签字，教师根据数据是否正确来判定学生的实验成败，直到测到数据正确为止。课下学生在已有的实验报告模式上撰写实验报告，一次实验课就此结束。最后的大学物理实验成绩分三部分：预习成绩（20%）+操作成绩（40%）+报告成绩（40%）。其中预习报告大多是学生把实验指导书上内容的搬家，无法体现学生预习的成效，教师也无法得知学生在预习时遇到什么问题;操作过程则是学生被动地重复老师的演示步骤，就能成功测到数据，难以调动激发学生的积极性和创新观念;最后的实验报告都是千篇一律的格式，只是数据不同，不利于锻炼学生科研写作能力。

2 改进大学物理实验教学的措施

2.1 更新教学观念

开设大学物理实验的目的是使学生通过物理实验学会如何解决物理问题，而不是教学生使用仪器设备。学生要通过实验掌握物理规律，学会用实践检验物理理论，从而进一步发现问题，解决问题。作为教师，我们应该充分认识到实验教学的目的和意义，树立更高的实验教学目标。

2.2 提高教学方法和教学手段

随着计算机网络技术的发展，网络教学广泛应用到实际教学中。例如，以“MOOC（慕课）”为代表的大规模在线课程给我们带来了全新的教学模式。③在“慕课”里，使用片段化教学，把视频课程分解成10分钟左右的微课程。④学生可以在课下提前观看教学视频，且视频可以重复播放。教师和学生还可以在线互动，学生在学习中遇到的问题可以在交互平台上提出，几分钟内就可以被解答，实现了线上教学。大学物理实验的教学完全可以引入“慕课”教学模式。教师可以提前把实验内容的微视频发布到网上供学生观看，在课下学生就通过平台熟悉实验相关内容，就不会出现以往在短时间接受老师的巨大信息量而无法消化，导致做实验时困难重重的窘况。在实验课上教师则侧重深入指导、探讨和解决实验中遇到的问题，实现“课堂翻转”。

2.3 合理安排实验教学内容

大学物理实验教学和大学物理理论教学应该合二为一，而不是相互独立，实验内容应该紧跟理论教学内容。在内容的选取上，应该增加研究型、设计型和综合型的实验，同时让演示实验丰富课堂教学，⑤以提高学生的学习兴趣和求知欲望。教师还应该针对不同层次和不同学科的学生开设不同的实验，提出不同的内容和要求，满足学生的求知探索和创新的欲望。

2.4 考核评价方式应更加科学、全面、准确

实验考核应对学生采用全过程评价。课前的在线学习可以根据学生参与提出问题和解决问题的活跃程度以及视频关注度进行评价，这部分成绩可占20%。对于实验操作过程，教师要对学生实验过程中的环节，如动手操作能力情况、数据记录等，进行逐个考查，这部分可占40%。对于实验报告，除了要对实验数据的真实性和数据处理做评价，还要注重学生能否对实验中出现的问题作出合理的解释，这部分成绩占40%。⑥笔者以为这种评价体系更客观，更真实有效，能提高学生的学习积极性和培养学生的创新能力。

3 结束语

物理首先是一门实验课程，它旨在培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，因此大学物理实验教学至关重要。笔者通过分析当前大学物理实验教学中存在的几个问题，从教学观念、教学方法和手段、教学内容以及评价方式方面，还结合当前“慕课”的教学模式，提出了建设性的改革措施，以促进大学物理实验的教学改革，提高教学效果，增强学生的实践和创新能力。

注释

① 张鸷.“慕课”（MOOCs）发展对我国高等教育的影响及其对策[J].河北师范大学学报（教育科学版），2014.27（2）：90-92.

② 吴海英.《大学物理实验》改革的几点建议[J].大学物理实验，2015.28（1）：101-103.

③ 姜明文，李兴洲.“慕课热”之思考[J]. 河北师范大学学报（教育科学版），2014.16（2）：100-115.

④⑥宋金璠，郭新峰等.微课在大学物理实验教学中的应用[J].物理实验，2015.35（2）：12-16.

⑤ 王化忠.中美大学物理实验教学模式的比较研究[J].云南农业大学学报，2013.7（1）：54-58.