“开放式教学”模式在大学物理实验课程中的实践

吴玉莹

【摘 要】物理学是一门建立在实验基础上的自然科学。本文首先分析了当前大学物理实验教学的现状和存在的主要问题，然后针对这些问题，提出了一些意见和思考。

【关键词】大学物理；“开放式教学”模式

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）31-0051-02

高等院校开展大学物理课程的主要目的是让学生真正理解和掌握物理规律，培养学生的思维能力、创新能力和实践能力。而培养学生的思维创新能力，提高学生综合科学素养，最行之有效的办法就是将教学内容与物理实验进行有机的结合。因此，大学物理实验课程在激发学生创新意识和提高学生綜合科研实践能力等方面具有举足轻重的作用。

目前，高等院校的大学物理实验教学中，在实验内容创新、学生能力培养等各方面已经取得了一定的成就，但是，现有教学工作中，仍然存在一些问题：

一、学生对物理实验课的认识不足，态度不够端正

按照大学物理实验教学的传统模式，任课教师在课堂上，详细地讲解实验的原理、方法、步骤、仪器的操作步骤、数据记录以及处理的过程。剩余的时间，学生只是机械地按照老师的演示步骤或者教材的实验步骤重复实验操作，完成实验任务。这种“机械化”、“程序化”的实验教学，难以调动学生的学习积极性和主动思考问题的能力，学生只是“知其然，而不知所以然”。甚至有的学生做完实验，说：“这个实验好简单，按了几个按钮，连了几根线，就完成了”。但是，学生在整个实验操作过程中，究竟学到了什么，不得而知。甚至有的学生虽然完成了实验，对实验内容以及原理也是模模糊糊。另外，有的学生只是简单抄袭其他同学的实验报告和实验数据，敷衍了事。

大学物理实验课程对学生的理论知识、动手能力、思考能力等各方面都有一定的要求，而非物理类专业的理工科学生物理知识相对较为薄弱，学生在实验过程中感觉难度较大，对实验原理的理解不够透彻，学生只关心实验结果，而对于实验过程一知半解，这样就使得很多非物理类专业的学生对物理实验提不起兴趣，对物理实验课程较为排斥。抄袭实验报告、实验数据的现象，屡见不鲜。

二、设计性实验、研究性实验内容较少

大学物理实验内容多以基础性、验证性的实验为主，缺少创新性、设计性的实验。这就阻碍了对学生创新实践能力的培养。传统的物理实验教学内容大多集中在验证定律的正确性和观测物理实验现象，学生只能按照实验教材或者老师的讲解“依葫芦画瓢”，学生只关心实验结果，忽略了实验过程，并且，在实验操作过程中，缺乏观察、分析和独立思考的环节，很难引起学生对物理实验课的兴趣。通过对学生的调查，我们发现，大部分学生希望多开设一些与专业相关的开放性实验，包括设计性实验以及研究性实验。另外，学生对与专业相关的、设计科技前沿类的物理实验兴趣很强烈。

随着现代科技的发展，各学科之间已形成相互交叉、相互促进的局面，对学生科学素养的要求也越来越高，这就要求我们在大学物理实验教学中，不仅要开设基础性实验、验证性实验，而且还要增设开放性实验，开放性实验主要包括设计性实验和研究性实验两类。并且，开放性实验内容的设计与选题要与学生的专业特色进行有机的结合。设计性实验，主要由教师给定实验题目、实验要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并独立完成实验操作。学生在参与这种设计性实验的时候，能够锻炼思考能力、动手能力以及创新能力。并且，学生能够结合自己的专业特色，设计一些想法新颖的实验。这样，就极大地提高了学生对实验课的兴趣和热情。研究性实验，主要以科研的方式开展，由学生自行调研、在教师指导下选择他们感兴趣的、能够围绕基础物理实验的课题，由学生以个体或者团队的形式参加，以学生发表论文或者答辩的形式进行考核。这类实验主要围绕某些生活现象或者科研热点展开，为学生提供自主学习、创新、实践的平台。项目申请人曾观摩学习过全国物理学术竞赛，发现这类研究性的实验能够较好地培养学生的科研能力和自身的科研素养。具体的工作应该从以下几个方面考虑：

1.开放性实验内容的选取与构建。

在选取和构建开放性实验内容时，首先要结合学生的专业特色，其次要尽量涉及当前的科学前沿，主要包括现代物理技术的应用以及科研热点的选取。对于电气类的学生，可以开设一些传感器技术、光谱技术、光学信息处理技术等相关的设计创新性实验；对于计算机专业的学生，则可以充分利用现代化教学手段，另一方面，与现代物理技术应用相关的知识和内容，能有效地拓宽和加深学生的知识面，培养他们的综合操作能力和实验创新能力。

2.加强有关开放性实验内容教学效果的反馈。

教学效果的评价是是检验工作成败的最重要的环节，实验内容初步设计完成之后，要请教研室资深教师、学生和其他专业的任课老师进行审核。对设计内容里存在的问题，结合他们反馈的意见，及时改进，提高整个教学质量的效果。

3.结合本校学生的实际情况，建立合理、科学的实验课成绩考核体系。

针对不同专业的非物理类专业的学生，大学物理实验课程的教学内容也应该是多层次的，因此，考核方式应该随实验内容的变化而变化。根据开放性实验内容的特点，老师应该把教学任务和素质培养纳入考核目标。平时成绩应该包括文献查询的能力、实验方案设计的能力等。老师将成绩测评的着眼点应该立足于实验过程的监督、启发，引导学生积极思考、主动投入实践，达到全面提高素质的目的。

综上所述，开放性实验本身就是一种具有创造性的思维活动，是一种学生自我训练为主的教学模式，它不但可以充分发挥学生的主体作用、适合学生的个性发展，而且，还能够有效地提高和培养学生的综合素质、创新能力以及初步的科学探究能力。因此，在我校大学物理实验教学中，增设开放性实验内容，具有重要的意义。

参考文献

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