大学物理实验“以自主学习和创新为中心”的教学改革探讨

杜保立 侯秀芳

【摘要】以物理实验课程教育功能定位和近年来教学设施的升级改善为出发点，着重探讨了“以自主学习和创新为中心”教学改革的措施和方法，并指出了改革中应避免的一些问题。

【关键词】物理实验 自主学习 创新 改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）40-0167-02

物理学的基础是实验，大学物理实验课程承担着培养学生科学素质、创新能力、实践能力和知识应用能力发展的重任。随着时代的发展，自主学习能力和创新能力成为社会对大学生的学习能力提出的新要求，因此在物理实验教学中教师首先要喚起学生的创新意识、激发学生的创新思维，培养学生的创新能力。

1.大学物理实验的教育功能和目的定位

对大学物理实验教育功能和目的的正确定位，是“以自主学习和创新为中心”改革的思想基础。当代社会大量所需要的人才，是既具有坚实的物理知识基础与实验技能，又具有探索精神和创新能力的复合型人才，通过大学物理实验可以而且应当培养和提高学生创新等多方面的素质。

2.大学物理实验“以自主学习和创新为中心”改革的措施

2.1 坚决更新物理实验教学方式

传统的物理实验教学内容由教师在制定教学计划时独立确定，实际遵循的是一种教师“画格子”、学生“画格子”教学模式。“以自主学习和创新为中心”的教学改革首先要彻底打破这种固有的教学模式，建立一种以教育部教指委要求为基础的全新的课程内容设计模式。即在学生充分了解物理实验基本要求的基础上，由教师引导学生决定每个实验项目的具体实验内容，鼓励学生以基本要求为出发点，设计延展性和创新型实验。

2.2 全面改革对学生成绩的考评体制

当前物理实验对学生评价主要包含课堂表现和实验报告，无法充分显示创新型能力在课程中的重要地位。在学生自主设计实验内容、各分组实验内容差异化的情况之下，实验评价应在包含实验报告之外，充分考虑实验的整体设计和最终作品的水平。

2.3 积极推行全面网上选课制度

师生之间面对面的交流，是传授基础知识和实验技能的重要方式。但教师的过渡干预对学生学习的自主性和创新型有不可避免的伤害。新模式要彻底打破专业界限，打破固定的上课时间的枷锁，全面实现学生网上选课，建立不同专业学生相互认识和组合的公共平台，让有相似创新性想法的同学联合到一起。同时，也让暂时没有想法的同学有机会接触到各种创新型实验设计，逐渐培养自己的自主学习和创新性设计能力。

2.4 改革教学仪器的采购模式

大学扩招已逾十载，各学校教学环境和设施均有大幅改善。但教学仪器的设计与制造却越来越集成化，这为学生对仪器设备的工作原理的理解设置了不可逾越的障碍。为促进学生的自主学习的积极性和创新性设计的主动性，建议学校在仪器采购时由整机采购到模块化零件采购模式转变，在保证学生人身安全的前提下，引导学生自己动手组装仪器，鼓励学生把其中的核心模块转移设计到其他设备中。

3.大学物理实验“以自主学习和创新为中心”改革的方法

3.1 教师要区别设计实验项目，做到因材施教。

教师接到新专业的教学任务后，应面向全体学生做摸底调查，了解该专业与其它专业的共性和不同之处，吸收专业课教师和大多数学生的共同意见，区别设计实验项目，因材施教，积极引导学生自主设计实验内容，或在规定内容的基础上创新性设计延展型内容。

3.2 提前布置任务、统筹安排，设计好各实验内容的创新点

建立教师、学生、讲义的多边对话。“以自主学习和创新为中心”的实验教学中，学生是主角、导演，教师是服务人员。在首次学生教师面对面对话或网络对话过程中，首先明确物理实验的基本实验内容，统筹安排，引导学生设计好各实验内容的创新点。一般来说，该环节的完成不是一蹴而就的，教师和学生需要在多次讨论后才能最终确定实验的内容和细节，并且后续实际操作中也许会有相应的改动和改进。

3.3大力推进与物理实验相关的学生社团和组织的成立与发展

彻底打破原有的按照专业和学院选课的制度，鼓励不同专业和学院的学生自主结合。为保证创新性实验的顺利进行，建立实验小组的成立、解散、增减成员报备制度。在完成物理实验学习任务之后，鼓励各实验小组转移到实验中心创新实验室或基地，大力推进与物理实验相关的学生社团和组织的成立与发展。同时，鼓励创新基地为后续学生提供实验项目和设计指导，促进物理实验基本实验与创新型实验的融合。

3.4 建立专职的创新实验辅导教师团队，设立网上探讨答疑平台

打破原有的固定上课时间，实现各实验室和创新基地的全天开放。建立专职的创新实验辅导教师团队，设立网上探讨答疑平台。实现专职创新实验辅导教师团队与物理实验任课老师之间的科学分工，任课老师负责前端的实验设计把关和尾端的成绩评价，专职创新实验辅导教师负责创新性实验的中间实施过程。

4.大学物理实验“以自主学习和创新为中心”的改革中应注意的问题

4.1 正确看待创新实验设计过程中的师生关系

在“以自主学习和创新为中心”的教学过程中，学生是创新性实验设计和实施的主体，任课教师和专职的实验指导教师仅仅起组织与辅助功能。因此，在具体实施过程中，要引导教师和同学们正确看待创新实验设计过程中的师生关系，避免陷入教师设计、学生实施的境地。同时，实验中心应建立严格的实验报告归档与上网制度，避免低水平重复性的所谓“创新性”实验。

4.2 正确看待各种创新大赛在教学中的作用

现阶段，创新性能力的培养是教学工作改革中的一个热点。低至学院、专业层面，高至学校、国家层面每年均有各种类型的创新大赛。这本身是对学生创新型工作与能力的一种检验和促进。但物理实验作为各理工科专业的必修基础课，任课教师和实验辅导人员应避免成为各种比赛的专职教练。推荐或指导优秀作品参加比赛可以作为工作的一部分，但主要精力仍应放在普通学生身上，毕竟物理实验是理工科高校辐射面最广的基础课之一。

参考文献：

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