高校物理实验教学发展与建议

摘要：高校物理实验教学是培养学生观察能力、思维能力、动手能力和探索精神的一门基础性学科，在培育创新型、适用型人才方面的地位和作用越来越明显。但目前部分高校对物理实验教学重视不够、投入不足、模式僵化、主体不活、开放滞后。高校应加大投入，加快实验室现代化建设步伐；激活主体，创新实验教学模式；全面开放，适应新工科建设要求。

关键词：高校；物理；实验教学

高校是培养创新型、适用型人才的主要阵地，特别是高校实验室作为实验教学、科学研究、技术开发和学术交流的重要平台和主要场所，是高等学校教学体系的重要组成部分。随着科技、经济和社会的发展，新兴产业技术对高校工程教育的要求越来越高，为满足应用型高校物理实验室服务社会功能的时代要求，亟待改变传统的教学模式，加快实验室建设步伐，开展和完善多样化教学方法，促进高校物理实验教学与学生自主实验的有机结合，增加综合性和设计性实验内容，并结合专业特点开设学生选做的计划外开放实验项目，创建以学生为主体的“开放式”实验教学模式。

一、高校物理实验教学发展存在的主要问题

1992年7月4日国家教育部颁布的《关于加强高等学校实验室工作的意见》对强化高校实验室功能提出了明确要求，各类高校特别是应用型高校也作了许多有益的探索，迈出了较大步伐。但是实践中也存在一些不容忽视的问题：

（一）重视不够

目前，高校普遍对物理实验教学、提升实验功能的重要性重视不够。在传统思维下，高校物理实验教学是辅助教学，挤占学校现有资源，增加学校投入和人力负担，加之考核权重不高，往往致使实验教学流于形式，难以达到应有的效果。

（二）投入不足

高校物理实验教学的材料消耗比较大，现有仪器设备的维护和维修费用不断增加，并且受自身经费所限不得不停止或减少实验教学的内容和项目，实验设备的更新滞后，要实现全面开放步履艰难、任重道远。

（三）模式僵化

部分高校物理实验教学的教学方法相当落后，一般为教师讲解实验原理、实验步骤、实验示范后，学生照本宣科，况且实验教学模式和实验成绩由学生的实验报告确定，较少考虑学生专业的个性化要求和专业的发展方向。

（四）主体不活

高校物理实验教学的主体应该是学生，物理实验的目的是授人以渔，物化理论教学成果，培养学生的动手能力，让其更好地理解和掌握物理知识并激发他们学习物理的兴趣，使学生由“被动实践”变“主动实践”。同时，实验教学还能增强学生的创新意识、培养他们的合作精神，为将来步入社会奠定基础。但由于受传统教学内容、教学方法和评价的影响，学生对实验教学热情不高、参与性不强，高校物理实验教学的实效并不尽如人意。

（五）开放滞后

高校物理实验室改革发展的目标是开放，即对教师开放、对学生开放、对社会开放。但目前的开放水平极低，许多高校认为实验室开放会挤占学校现有的资源，增加学校的投入和人力负担，从内心排斥试验室开放，即便有的高校迈出了开放实验室的第一步，但实际开放时间和内容相当有限，并人为设置许多条条框框从中作梗，高校物理实验室开放终致流于形式。

二、对高校物理实验教学发展的几点建议

（一）加大投入，加快高校物理实验室现代化的建设步伐

应用型高校要适应现代教学需要，不断加强实验室建设，有计划、有步骤地列出专门经费用于物理实验室的建设。在财力有限的情况下，选购有特色、有方向的物理实验设备，让学生从更多层面、更多角度理解物理理论知识与物理现象（如集声、光、电、磁、力、热和视觉震撼于一体的激光琴、幻影合成、3D裸眼立体电视、激光成像、流体虚拟演示墙、潮汐发电等），把传统物理实验教学进行现代包装，变抽象理论为直观演绎，从而培养学生的学习兴趣，拓宽学生的视野。同时，高校应大力促进产学研融合发展，发挥自身的优势，主动与企业挂钩，共建行业实验室，吸纳社会资金建设多功能、多学科实验室，进一步拓展物理实验室建设资金的来源渠道。

（二）激活主体，创新物理实验教学模式

首先，要强化高校物理实验教学以“学生为本”的理念，有步骤地把传统的“灌输式”教学向“引导式”“互动式”教学的转变，充分调动学生的学习积极性，培养和增强他们的学习兴趣，把提高动手能力和解决实际问题的能力摆在更加突出的位置。［1］要简化和减少物理实验教学中的理论及操作提示部分，引导学生独立进行实验课程设计和操作，培养他们的实验兴趣和创新意识，充分调动学生投入实验课程的积极性，教育学生在设计实验方案和提高实验效率中求创新。其次，要增加设计综合性的物理实验教学内容，鼓励学生运用所学知识和技能进行相关课程的知识实验，提高学生的思维方式和科研能力。在这方面，可通过教师的指导和启发，让学生自主选题、独立思考，广泛查阅资料，深钻细研，力争独立完成物理实验，并对实验结果做出分析。第三，增设学生选做的有关物理实验项目。高校应结合专业特点开设学生选做的计划之外的开放实验项目。一是由学生自拟实验项目、自拟实验方案（包括实验方法、实验步骤、实验使用仪器设备），在实验室完成实验。二是让学生参与教师科研项目的研究，在实验室完成教师科研课题中的实验。三是对面向学生立项的有关科技活动提供相应的实验场所和设备、用材，必要时指派教师进行实验指导，激发学生参与物理实验的潜能，培养对社会有用的人才。第四，充分利用现代化手段，提高开放高校物理实验教学的高效化、集约化水平。高校应运用计算机和通信技术及信息与现代教育技术手段，利用校园局域网、计算机仿真技术，促进物理实验教学资源的共享，对实验方案和实验线路的设计进行论证和推演，使学生能够不受实验场地的限制，随时随地进行学习。这样既保护了仪器仪表减少了受损率，也保护了实验者的人身安全，从而提高了物理实验教学的效率。第五，改革考核方式，增加学生实验课程的学分权重。在实验讲解前，检查学生预习报告（实验目的、实验仪器、实验步骤和实验原理），进行预习提问，根据学生回答情况给定预习成绩，对不及格者进行必要的惩戒，杜绝物理实验课偷懒抄数据现象，逐步改变传统的给分方式，全面考查学生数据处理步骤是否完善、单位是否正确、分析问题是否详细全面、实验报告是否规范整洁、结果误差等等，使学生逐步形成良好的实验习惯和学习风气。［2］

（三）全面开放，适应新工科建设要求

高校物理实验室开放的对象主要有三个。一是高校教师。教师在实验教学活动之外，可利用实验室进行教学准备和开展自主课题研究。在实验室开放运行中，教师发挥充分的知识储备和实验技能营造具有创新意识的浓厚教学氛围，通过一次次实践经验的积累，增强创新思维，提高教学科研水平。二是学生。学生可利用选修课或是企业委托的研究课题的方式，根据自身的知识能力，自主选择课题，在专业人员的技术指导下拓展思路，自拟实验方案，通过查阅资料，设计实验步骤，单独或共同协作完成实验任务。三是社会单位及个人。高校在满足学校教学和科研的前提下可开放实验室用于校外单位的各种实验活动，包括职业检测、分析、培训等。对于一些企业的课题和项目，在条件允许的情况下鼓励学生积极参与，这样既可为其他单位和人员节约经费和成本，又可实现产学研的结合，创造更多的价值，以促进知识、能力、技术的有机融合。高校物理实验室的开放有两种形式。一是时间开放，主要指由作为实验主体的学生自选实验时间，按物理实验教学要求完成培养计划以及实验教学大纲中规定的实验项目和内容。二是内容开放，主要指自主设计性实验、综合性实验和研究性实验。实验室在完成学生必做的教学实验项目外，可开设选做和计划外开放的实验项目。学生也可自主选择指定开放实验项目、自拟实验项目、教师科研项目、学生科研项目和开展学科竞赛项目，按制订的学习计划进行科学实验活动。总之，高校物理实验教学要根据“新工科”建设要求，从教学理念、教学模式、教学内容、考核方式、开放程度等方面积极探索，提升高校素质教育的质量和水平，使学生由“被动实践”变为“主动实践”，提高学生理解掌握专业理论知识和实验基本技能以及对实践问题的分析和解决能力，培养和提升学生的创新意识、合作精神，充分体现应用型高校培养人才的办学特色，更好地实现服务经济社会发展的办学目标。

参考文献

［1］陈莎，李少斌，李利.PBL教学法在生物数码显微形态实验教学中的应用探索［J］.中国教育技术装备，2020（14）：119-121.

［2］袁贤，何玉平，聂招秀，刘宁.基于“新工科”建设的大学物理实验教学改革思考［J］.教育教学论坛，2019（18）：144-145.

作者：王勤 单位：晋中学院数学系