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摘要:現如今，在新工科背景下，為了能夠培養出更多優秀的工科人才，高校在開展物理課程時，要轉變教學思路，創新教學手段，重視物理實驗課程的教學改革與創新，培養學生優秀的動手能力和創新精神，從而培養出契合我國經濟、技術發展的多樣化人才。本文結合新工科背景、建設理念和基本要求，重點對大學物理實驗課程的教學進行改革，通過多種物理實驗教學模式來培養學生良好的實驗技能，從而更加深刻地認知、掌握、運用所學的物理知識，推動大學生更好地開拓創新，培養“雙創”人才。
關鍵詞:新工科;大學物理;實驗課程;教學改革;探索
近幾年來，國家的教育部門正在積極地推進新工科的建設，旨在更加主動地應對新一輪的產業變革和科技革命，并對國家的“中國制造2025”、創新驅動發展等眾多戰略進行支撐與服務，積極、全面、奮力的探索出領跑全球工科教育的中國經驗、中國模式，促進高等教育能夠更好地發揮出建設和富強國家的作用與意義，為國家的健康、可持續發展提供強有力的人才保障。與此同時，新工科理念的提出，給眾多高等院校的改革與發展提供了新的挑戰和機會。大學物理實驗課程是一門實踐性較強的工科基礎性課程，能夠有效的培養大學生的探究意識與實踐能力。但是目前，很多高校在物理實驗課程教學方面還存在很多的局限和問題，沒有從根本上克服物理實驗課程教學過程中存在的問題和薄弱環節。通過對大學物理實驗教學的現狀、物理實驗教學改革的重要性進行全面的認知與把握，才能夠更好地結合新工科理念來創新大學物理實驗課程的教學策略和方法，更好地培養大學生良好的實踐能力和創新能力，促進高校物理實驗課程的教學效果與教學水平得到更好的提升。
一、大學物理實驗教學的現實狀況分析
目前，在大學物理課程教學中，實驗課程是必不可少的教學內容，也是物理教學的主要內容。目前很多高校的物理教材中都包含了小篇幅的理論知識，大篇幅的實驗教學內容。如測量誤差、不確定度與數量處理的定義或者概念;物理實驗的基本方法，如模擬法、轉換法、放大法和比較法等。物理實驗的基本訓練、物理實驗的基礎性訓練、物理實驗的綜合性訓練、物理實驗的設計性實驗、物理實驗的研究性實驗等等。這些理論與實驗課程逐漸培養了學生良好的物理學習興趣，拓展了學生的物理思維。但是當前很多高校的物理實驗課程的教學效果并不理想，實驗設置、教學安排以及實驗管理等都存在很多的局限和不足，制約了大學實驗課程教學水平的提升，也不利于提升高校大學生的實驗能力和創新能力。下面對大學物理實驗教學的現實狀況進行具體的分析和研究:
(一)教學方式傳統化，教學評價單一化
隨著國家教育制度的持續創新和改革，很多院校的大學物理實驗課程的教學模式與方法也在進行有效的革新，陸陸續續的經歷了幾個發展與變革的階段。但是一些高校依然還沿用傳統的教學形式和手段，在實驗教學方面多是以教師演示、理論灌輸為主，從實驗的原理、儀器介紹、實驗內容講解、記錄數據和處理數據等方面，運用傳統化、機械化的實驗教學方式，學生學習的主動性、積極性和興趣得不到更好的調動與培養，學生實驗創新能力得不到更好的拓展和提升。在素質教育逐漸受到重視的背景下，盡管很多高校已經意識到大學物理實驗課程的重要性，一部分高校已經逐漸改革了傳統的實驗教學模式，打破了傳統光、電、熱、力學等實驗課程的落后實驗體制，初步建立了基礎、綜合與設計性物理實驗相結合的實驗體系，但是由于課程設置與安排方面缺乏合理性與科學性，導致過分重視實驗基礎性教學，而拓展性、設計性與綜合性實驗課程安排的較少，缺乏健全、完善的考核機制，考核模式過于單一，這不利于培養學生良好的創新能力和探索精神。
(二)實驗設置與教學安排缺乏合理性、科學性、有效性
物理是一門實驗性較強的工科課程。為了能夠讓學生更好地認知與掌握物理教學的深刻內涵，扎實的掌握物理內容，很多高校都在積極且全面的開展物理實驗，并設置非常豐富、多樣化的物理實驗課程，但是在實驗課程的設置與安排上缺乏一定的合理性、有效性與科學性。很多實驗課程的設置過于淺顯化和流程化，發揮不出真正的教育作用與意義。與此同時，很多實驗課程的安排流于形式，由于學生眾多，在開展物理課程的具體實驗時，很多學生根本沒有機會去接觸實驗的儀器來真正的去參與實驗，對于實驗儀器作用和性能的了解也僅限于演示或者觀看，很少一部分學生能夠接觸并運用實驗儀器來開展相關物理課程的實驗，這不利于激發學生學習的熱情，也不利于更好地引導學生參與和融合到物理實驗教學課程中，不能夠將物理實驗課程培養學生動手操作與實踐創新的作用與價值發揮出來。
(三)大學物理實驗教學的系統性、專業性、關聯性和針對性不足
在開展大學物理實驗課程時，很多學生對于物理實驗的內容缺乏系統的認知與學習，有些學生甚至一無所知，沒有概念，對于儀器也不了解，不會操作和使用，學生在課前沒有對理論知識與實驗流程進行系統且全面的認知和學習，導致實驗課程的教學效果和操作效果非常差，教學效率也十分的低下。與此同時，在物理實驗課程中，很多學科之間是存在一定的關聯性和相通性的，但是在設置和安排實驗課程時，很多教師并沒有重視物理實驗關聯這一特性，不利于拓展學生的物理實驗思維和創新意識，很多學生不能夠有的放矢的將自己所學的物理知識運用的具體實驗活動當中來，導致物理實驗教學的整體效果并不理想。還有一些大學物理實驗的項目設置的過于拔高或者過于基礎，這樣既不利于激發學生參與實驗課程的積極性，由不利于增強物理實驗課程的教學針對性。由于學生學習能力不同，在實驗課程安排上也要有針對性的開展，將基礎性實驗與創新性實驗融合起來，這樣才能夠激發不同學習能力、學習層次的大學生參與物理實驗課程的興趣與動力，增強物理課程實驗教學的有效性與針對性。
二、新工科背景下大學物理實驗課程教學改革的重要性分析
在新工科的環境與前提下，為了能夠有效培養出更多高精尖的工科人才，高校重視物理實驗課程的改革與創新是非常必要且迫切的。在很多理工院校中，物理實驗課程是學生必修的一門基礎性實驗課程，也是大學生對基本實驗知識、方法和技巧展開學習得良好開端，能夠促進學生理論知識學習、動手操作等能力和素質的更好提升。目前，很多高校在開展物理課程教學時，過分重視理論教學，對于物理實驗教學缺乏有效的重視，學生缺乏參與實驗課程的積極性和創新意識，這不利于實現大學生物理實驗課程的教學目標，也發揮不出育人的效果?；诖耍咝１仨氁Y合我國持續改革與創新的新工科理念，推動物理實驗課程的持續創新和改革，讓大學生能夠更好地掌握物理課程教學知識的相關概念和運算法則，掌握基本的物理實驗方法和技巧，了解常用儀器的性能和使用方法，懂得實驗操作技術和流程，從而推動大學生獨立自主實驗能力、分析與探究物理實驗知識的能力、理論與實際相聯系的能力、團隊合作意識、自主創新等綜合能力得到全面的提升，促進大學物理實驗課程整體教學效果和教學水平的更好提高，不斷培養出更多學習能力、實踐能力、創新能力夠強的專業人才，為國家的快速發展提供堅實的人才基礎和保障。
三、新工科背景下大學物理實驗課程教學改革的方略探究
(一)改革大學物理實驗課程的教學內容與形式
由于很多大學物理實驗課程的設置和安排缺乏有效性、合理性與科學性，因而在開展物理實驗課程時，學生對物理實驗課程的參與度較低，缺乏應有的學習熱情和探索新知的欲望與動力，這使得物理實驗課程的教學活動很難開展，教學效果很難提升。因此，大學必須要充分認知當前物理實驗課程的教學現狀，調整教學策略，創新教學方法，在設置和安排實驗課程時要結合學生的學習現狀與個性化特征來增強實驗課程的針對性與有效性。大學以及教師在實驗課時分配上，要重視基礎與拓展相融合，既要重視基本實驗、基礎性實驗，也要重視設計性實驗、綜合性實驗和研究性實驗，這樣使得大學生能夠在掌握基本、基礎性實驗知識、方法和技巧的基礎上進行設計性、綜合性與研究性實驗，拓展學生的物理思維，增強學生的物理素養，培養學生創新精神。例如在示波器的實驗課程中，示波器是能夠將電壓信號隨著時間產生變化的現象直觀、形象地展示出來的一種儀器，也是較為常見的一宗電學測量儀器。在示波器實驗過程當中，教師要讓學生去動手操作和觀察，要求學生必須會使用示波器，從而更加深入的了解示波器的結構與物理價值。通過開展示波器實驗，學生能夠更加深刻的理解和掌握示波器的運用原理和技巧，促進學生能夠結合需求來對示波器進行有效地的選擇，推動學生能夠更好地自主實踐，激發學生創新意識，培養學生創新能力與精神。
(二)改革大學物理實驗課程的教學方式與手段
大學以及教師要想更好、更快地的提升物理實驗課程的教學質量，更好地貫徹和落實新工科的教學理念，就要不斷革新教學方式與手段，破除傳統教學思維、教學模式、教學手段的局限和限制，解放思想、與時俱進、開拓創新，積極的將現代化教學技術與手段融入到大學物理實驗課程當中來，規范物理實驗教學流程，引導大學生做好實驗前的知識預習、流程熟悉;指導大學生在實驗過程中不斷去思考、分析、探究知識，通過實驗來解決問題，最后引導學生做好實驗的歸納與總結，相互探究與討論物理實驗知識與內容。教師可以制作一些微課視頻，以供學生來課前預習和課中指導，讓學生自主探究和學習物理實驗知識與內容，在實驗課上鼓勵學生之間相互合作，積極的交換意見和想法，共同分析與探究遇到的實驗問題，增強學生物理實驗的主動性和能動性，拓展學生的創造性思維，培養學生團隊意識和團隊精神，促進大學物理物理實驗課程教學水平的更好提高。此外，大學也可以組織和開展一些物理實驗競賽，激勵更多大學生融入到物理實驗大課堂當中來，培養大學生優秀的創新能力與素養，推動大學生綜合素質與能力的更好提高。
(三)改革物理實驗課程的考核與評價方式
以前，很多高校在開展物理實驗課程時，過分重視實驗結果的展示而忽略了實驗過程的重要性，過分重視學生按部就班的實驗而忽視了學生創新意識與能力的培養。以往的物理實驗考核重視實驗結果，實驗分數也是以實驗結果為評價標準，這使得物理實驗考核與評價有失科學和合理。在新工科理念和要求下，大學在開展物理實驗課程評價時，要變革物理實驗考核與評價的方式，將物理實驗課程的理論成績、實驗操作成績、實驗結果共同納入考核與評價的體系或者體制當中，并將實驗操作成績作為物理實驗課程主要模塊來進行考核，旨在增強學生設計實驗、研究實驗的創新能力，并在不同的實驗活動中學習、探究和掌握不同的知識、原理、方法與技巧，增強學生探究物理知識的主動性，豐富了大學物理實驗課程的評價形式與內容，完善和提高了大學物理實驗課程的教學體系，使得大學物理實驗課程的整體改革效果得到很好的提高。
四、結語
綜上所述，為了能夠更好地將新工科理念和要求融合到大學物理實驗教學中，加強對當前大學物理實驗課程的深入改革與創新是十分迫切需要的。大學要不斷革新教學方式和方法，將一些現代化的教學元素或者手段融入到大學物理實驗課程教學活動當中來，推動大學物理課程的教學方式、教學內容、教學考核、評價與管理等內容得到更好地改革，促進大學物理實驗改革效果與教學效率的有效提升。
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作者:付林杰 王獻立 許坤 段向陽 單位:鄭州航空工業管理學院
