矿业类高校大学物理实验课程教学现状与改革探讨

【摘要】本文针对矿业类高校物理实验课程的教学现状，结合多年的物理实验教学经验和体会，从学生、教师和学校这三个角度出发，对大学物理实验教学方法改革进行了探讨，建立一种适合矿业类高校学科特点的新教学方法，以满足各专业各层次学生学习需要，提高学生的创新意识和科学素养。

【关键词】矿业类高校 大学物理实验课程 教学改革

【基金项目】中央高校基本科研业务费项目（2016QB01）。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）33-0157-01

大学物理实验课是一门重要的基础必修课，学生通过全面系统的实验方法和技能训练，提升自身的科学素质和思维能力，及适应时代发展和科技进步的创新能力。中国矿业大学（北京）是煤炭系统高等院校的代表，在传统优势学科的人才培养和课程设置等方面特色鲜明、教学经验丰富。然而，大学物理实验课程作为必要的实验科学，在教学中仍然存在一些问题，原因如下：（1）从教师方面，大学物理实验教学方式过于单一，课堂内几乎有一半的时间是教师用来讲解实验内容， 而另一半时间则为了学生获取实验数据而示范做实验，不但没有锻炼学生的动手能力，而且他们进行独立思考和讨论的时间也很少；（2）从学校方面，对物理实验教学没有足够的重视，投入力度不够，常常把实验教学摆在次要的位子上，例如实验仪器更新不及时，部分教学内容相对陈旧，反映矿业类专业特色的内容不够完善，不能顺应现代社会对理工类人材培养的要求；（3）从学生方面，他们对大学物理实验课程没有清楚的认识，思想上不够重视，大部分学生在课前不会对实验内容进行预习和思考，只是课堂上在教师的讲解下，大概了解实验内容，缺乏独立思考的实验设计和操作，往往是在做一些简单、重复和机械的模仿，达不到开设大学物理实验课程的目的和要求。因此，本文结合矿业类高校大学物理实验教学课程开设的实际情况及存在的问题，从教师、学校和学生这三个角度出发，提出一些对教学方法改革的有益探讨。

上述问题存在的主要原因是：传统的教学方法仅列出重要的概念与公式，缺乏对基本概念和原理的本质讲解和对学生学习方法的综合训练。这就导致学生的思维活动缺乏主动性和积极性，只是在被动的接受知识，对知识的掌握较为片面化。本文以物理实验课程的教学为切入点，提出适合高校本科教学改革方案，以期为大学创新型人才的培养提供更大的推动力。

1.教师应明确教学任务，优化课程安排

教师优化教学方式，激发学生的学习兴趣，是教学改革的重中之重。首先，明确设置大学物理实验课的必要性。物理实验是物理学研究的基础，它不仅仅是验证科学理论，更重要的是要使学生通过实验的方法加深对物理定律规律的理解和应用，帮助学生在将来实际的科研和创造中建立系统科学的思维模式。其次，注重课堂设计与实践。例如在课堂开始时，教师不直接讲授新的知识点，而是通过引入实际生活中的问题，提高学生兴趣，启发学生思考。这样设计的目的是：从实际问题出发，将课堂内容与生活实际相结合，使学生深刻感受学习该内容的目的及意义。这样学生并非可以仅仅学习课本知识，还可以主动思考知识的来源，带着疑问和好奇心去探讨发掘课本深处的知识，学习效率也会提升。再次，加强课堂上的有效沟通。在提出问题后，教师可以将学生分组进行小组讨论，大家互相交流观点，相互纠正与补充。再由教师点拨思路，告诉学生要进行正确分析的关键点，让学生再次探讨问题，总结不足。这种方式改变了教师一个人站在讲台上授课，与学生缺乏有效沟通的传统课堂模式，通过小组讨论的方式有效调动学生的学习兴趣，提升学生的逻辑思维能力。最后，确定课下学习与研究内容。教师应根据课上内容为学生布置针对性的习题，有必要时可制定相关的实践课题，并对作业完成情况进行评价。

2.学校应重视实验教学，提升教学资源

学校应针对物理实验教学存在的问题，依据各专业特点，改革教学内容。首先，打破传统观念，不必为每个学科设置完全相同的力学、热学、光学、电学等实验任务，而根据各个专业的学科特点，有所侧重，适当增加与学生所学专业领域相关的实验项目。例如，我校力学与建筑工程学院的土木工程、结构工程专业可以减少电磁学、光学等实验项目，而增加力学、热力学物理实验项目所占的比重，真正做到“所学即所用”。这有利于学生熟悉相关专业实验设备的使用方法，更好地为其他课程提供帮助。其次，紧跟现代技术发展，增加一些可以吸引学生兴趣，新颖的综合的实验项目。学校应及时更新实验设备，购置一些可以反映现代信息技术的实验装置，调动学生学习大学物理实验课程的积极性。同时通过讲解先进的仪器的特点与优势，潜移默化的引导学生提升创新意识和创新思维。最后，构建丰富的网络资源，充分发挥网络教学平台的优势，促进实验课程改革。这样可以进一步促进师生的课下交流，提高大学物理实验课的教学质量。课后教师可以将课件、实验范例、课堂小结等通过网络教学平台与学生共享，学生可以根据自身需要查缺补漏，加深对课程的理解。现在我校已经意识到这种状况，开始重视物理实验教学，加大对物理实验教学的经费投入。

3.学生应提升学习兴趣，加强思维训练

物理实验课能够直观的、形象的将课本上的知识呈现出来。在实验中，学生通过实践操作观察到许多奇特的物理实验现象，可以帮助学生加深对课本知识的理解与掌握。实验与理论相结合，激发学生研究科学现象的好奇心，提升学生的学习兴趣。在物理实验过程中，学生还可以通过设计实验、探索问题，锻炼了动手能力和独立思考解决问题的能力，还可以增加学生的创新意识和思维训练，培养他们认真、严谨的科学作风。此外，学生不重视物理实验数据处理的思想能够得以纠正，帮助学生正确掌握常用数据的处理方法，可以使学生在今后的科学研究中受益。

4.小结

通过对大学本科物理实验课程存在的教学问题进行深入分析，从教师、学校、学生三个不同角度出发，探讨了我校的物理实验课教学改革方式。对实验教学课程进行新的规划，使其更加适应于教学改革的要求、学生的学习需求。让学生在物理实验过程中明白学习的目的、关键内容、现象本质；让学生加深对课本知识的理解，同时引发学生积极思考，培养他们的创新思维；让学生理论知识与实践操作相结合，善于发现问题，寻找合理的解决方案，培养他们的探索和钻研能力。以期建立一种适合矿业类高校学科特点的新教学方法，满足各专业、各层次学生学习需要，提高学生的创新意识和科学素养。

参考文献：

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作者簡介：

赵健，女，讲师，主要从事材料第一性原理方面的教学与科研工作。

王嘉敏，女，博士，主要从事材料第一性原理的研究。

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