应用型大学背景下的大学物理实验教学的改革与实践

吕桓林+王永良+于晓强+耿新英

摘要：根据大连工业大学建设教学研究型大学的目标，从培养学生实践和创新能力入手，针对国内物理实验教学中存在的突出问题，通过课程体系优化、物理实验竞赛、考核方式改革等措施，提高大学物理实验教学质量。

关键词：实验教学体系；创新与实践；实验考核

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）14-0005-02

一、引言

大学物理实验是理工学生必修的一门独立设置的课程，是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。学生通过学习物理实验知识、方法和技能，从而掌握物理科学的研究方法，为今后的其他学科的学习和以后的工作奠定良好的科学素养基础。然而，很多学生对物理实验并没有给予足够的重视和兴趣。

大连工业大学是以工为主，工、理、艺、文、管、经六大学科门类协调发展的大学，以培养轻工、纺织、食品、信息、机械等专业人才为办学特色的高等学府，遵循“以人为本、强化内涵、彰显特色、开拓致新”的办学理念。多年来，我校不断推行大学物理实验教学改革，优化现有实验教学体系，以物理实验竞赛为抓手，完善实验考核方式，提高了学生实践能力和创新能力。

二、我国大学物理实验教学普遍存在的问题

（一）教学模式单一、教学方式传统，需进一步加强实验教学多元化模式

大学物理实验课的教学方式仍以传统的“说教式”为主，教学过程为实验课前的理论知识陈述、课前的实验仪器准备、實验步骤讲解、学生实验操作、实验结果评价。在这些过程中，学生参与的只有实验操作过程，其余都以教师为主来进行。学生动手实践过程也只是照猫画虎、按部就班的模仿，缺乏独立思考和创新实践能力的培养。

（二）以专业培养目标为导向的实验教学体系需要进一步优化

大学物理实验课程内容变化较小，与当今科技的发展容易脱节，如简单的验证性实验项目多，综合性、创新性的实验少；经典的物理实验多，近代物理实验少，就降低了学生对物理实验课的兴趣和积极性。

（三）课程考核方式较为单一，不能完全激发学生的积极性

实验课的考核评价分为实验原理预习、实验现场操作和实验报告撰写，实验报告只要按要求上交，实验考核就一般没有问题。这种考核方式，激发不了学生学习大学物理实验的兴趣，从而造成了学生对实验课的轻视。考核方法应根据学生掌握实验设计思想、方法、技能、分析和解决问题的能力，及综合能力。根据不同学科和层次的教学目的和要求，应采用不同的考核方法，对考核结果进行分析。

三、大学物理实验教学的改革举措

（一）建立多层次、模块化的实验教学体系

以现代教育理论为依据，打破传统的按力、热、电、磁、光和近代物理顺序进行教学的旧体系，构建以能力培养为主线[1-2]，分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系，将实验教学内容分成基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验四个层次，前三个实验模块是学生的必修模块，研究性实验暂时不列入所有学生必修层次，从全校遴选一定数量的学生探索研究性教学的实施。将源头创新教育理念和以围绕“问题”组织教学的方法运用到各个教学层次之中。实验教学内容与科研、社会应用实践密切联系，形成良性互动，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。

以专业培养目标为导向，实行“分层次、模块化”教学，信息学院、机械学院的学生，可以选择一些与本专业相关的实验，如“LED综合特性及应用实验”、“太阳能应用综合实验”、“红外物理特性及应用实验”，而轻化学院、纺材学院可以选择一些“热学设计性实验”.

（二）以大学生物理实验竞赛为抓手，竞赛与教学改革相互促进

物理竞赛是我校年度参加的大学生创新创业竞赛活动之一，大赛旨在激发学生对物理实验的兴趣与潜能，使学生广泛参与到物理实践中来，在实践中培养、提高大学生的创新能力、实践能力和团队协作意识，为高素质人才培养奠定基础。2012—2016年举办的大学生物理实验竞赛吸引了我校各专业1000余名同学，共获校级一、二、三等奖176项，获得省级奖项36项的好成绩，成绩居于辽宁省各高校前列。物理竞赛的组织和实践，引导和推进了我校大学物理和大学物理实验课程体系、教学内容及教学手段的改革，构建了有利于学生物理科学素养和创新实践能力培养的物理教学内容，并且促进了物理基础课程的考核方法改革，全面提高了物理课程教学质量和物理教师的业务能力，并且使得物理教师走了出去，开了眼界，长了见识。

（三）探索大学生物理创新实验室建设，将学生创新、教师科研、校企合作融为一体

以物理创新实验室为依托，实行探究式的学习方式，让他们懂得物理实验学习的过程中，他们是“发现和探索物质世界奥秘与规律”的主动参与者，而不是被动的接收者。培养学生的质疑和探索精神，主动寻找参考资料、设计实验方案，独立进行实验探究，总结成功和失败的经验与教训，在科学实践与探索的过程中，掌握科学实验的方法、技术和实验的综合技能，以及创新意识和创造能力。

物理竞赛一方面需要充足经费的支持，让学生将最新的知识和技能应用于实践中；另一方面需要提高物理实验仪器产业的自主创新的能力，使得国内物理实验仪器生产行业具备与国际领先企业正面竞争的能力。因此，在我校多次主办的物理竞赛中，大连宁诺奇科教仪器有限公司等国内多个物理科教仪器企业参与竞赛的经费支持、技术支持和成果评审等环节，这增加了企业对竞赛的关注度。这也是我校转变物理竞赛的观念，利用高校的人才优势和科技优势吸引企业的参与，构建了大学生物理实验竞赛产业化的模式，把企业的资金优势和高校师生的科技优势结合起来，建立起深层合作的物理实验竞赛平台，使得企业创新迫切所需的人才和高校的人才培养实现“无缝对接”。

（四）多元化的考核方法

为深化物理实验教学改革，提高物理实验教学质量，规范实验教学秩序，客观、公正、透明和科学地评定实验成绩，按照不同的实验模块，特制定“大连工业大学大学物理实验成绩评定规范指南”。基础实验模块的考核，主要依据课前预习、实验原理的掌握程度；实验课内学生独立操作的能力；数据处理与结果分析、实验报告书写的规范性等。综合性和设计性实验模块的考核，主要根据学生选定的主题，独立设计实验操作方案的能力，对实验结果的分析和总结，实验方案的可操作性，以及对实验内容的拓展和改进等。研究性实验，根据学生的兴趣，结合大学生创新创业项目和物理实验竞赛，学生自由选题，根据答辩和实物作品展示来确定学生的成绩。

四、结束语

大学物理实验的教学改革，“分层次、模块化”的实验教学体系，提升了物理实验教学的质量，充分挖掘了学生的创新能力，激发了学生学习物理的兴趣和主动性。希望这些改革措施能给其他高校的实验教学改革提供一些参考和借鉴。

参考文献：

[1]解光勇.面向学生能力培养的大学物理实验教学探索与实践[J].大学物理实验，2012，（4）：106-108.

[2]王旗，刘国良，杜安.浅谈大学生物理实验竞赛的组织及意义[J].大学物理实验，2013，26（3）：101-103.