中国教育

　　2009年7月18-21日，来自中央民族大学、北京林业大学、华北电力大学、北京联合大学、内蒙古民族大学等高校的老师在北京参加了由教育部全国高校教师网络培训中心组织的国家精品课程“大学物理实验”培训班。21日下午，大家结合中国科技大学霍剑青教授等老师的授课内容，围绕大学物理实验课程教学改革进行了研讨。现将部分内容摘录如下。

　　1. 如何实现对大面积学生的设计性、研究性、开放性实验教学

　　设计性、研究性、开放性的实验教学不同于一般的基础性实验教学。对于基础性实验教学，实验原理、实验步骤、实验仪器都相对固定，不能随便拓展和更改，因此可以大面积开展,但设计性、研究性、开放性的实验教学就不一样了。这些实验是为了提高学生的积极性和创新能力开展的，由学生根据自己已有的知识基础，独立确定选题，独立设计实验，并且独立完成实验的。因此，设计性、研究性、开放性的实验往往比较灵活，每一组所涉及的实验原理、实验步骤、实验仪器都是不相同的。如果按照常规的实验手段去组织，那么实验室和教师的工作量将是非常大的。如何大面积的开展这类实验，中国科技大学的经验给了我们很好的启示。

　　启示1：根据现有的实验室条件，建立一些实验平台，以这些实验平台为依托开展这类实验。中国科技大学根据自身情况建立了三个平台：凝聚态物理研究性实验平台，光学研究性实验平台和核物理研究性实验平台。有了这三个实验平台后，就可以使学生在这三个平台上进行实验，减少了学生实验的盲目性和无目的性。同时，有利于老师对学生的管理。

　　启示2：充分发挥学生的积极性，调动学生的兴趣。大学物理实验往往是学生以前物理实验的翻版，导致学生上实验课的时候没有积极性、缺乏兴趣，学生在实验课上不够主动。如何提高学生的兴趣和积极性，这正是中国科技大学十几年来一直探索的问题。在调动学生的积极性方面，他们首先让学生了解三个实验平台的主要特征，可以开展哪些实验，以及相关实验条件，让学生对现有的实验仪器有充分的认识。然后，由学生确定自己感兴趣的课题，并与老师讨论实验的可行性，确定实验的题目。其后，学生根据实验室的条件进行独立设计实验，进行样品的制备，样品表征的测量以及表征分析，独立完成实验。最后，学生将实验结果写成科技论文的形式。整个过程充分发挥了学生的主动性，教师真正是一个指导者的作用。学生最后完成实验的论文，成就感可想而知。

　　2.如何在实验教学中克服传统的“模仿性”教学

　　在各个高校的实验教学中，很多学校或多或少都存在“模仿性”教学的影子，对其弊病，如教学效果不好、教学质量不高、学生的创新性不会得以体现、甚至“教”“学”无味等，教师都深有体会。如何在实验教学这个本该十分生动的课堂上克服传统的“模仿秀”呢？如何让学生最大限度的发挥自身的能动性，培养学生的创新精神及科研能力呢？在这次培训中，通过霍剑青教授及其团队的讲座以及大家的交流，我们认为以下几种方式可以在一定程度上降低实验教学中"模仿"的可能性。

　　（1）要在实验课上课前有检查学生预习情况的环节。实验原理、仪器设备越复杂，学生在"模仿"过程中的教学弊病就越大，因此要有适当的方式检查学生预习的情况，看看基本的实验原理、实验方法是否掌握。

　　（2）尽可能地将传统的实验教学向设计性实验教学转化，这样可以极大地激励学生主动去思考。正如霍剑青教授所言，无论简单的还是复杂的实验，都可以作为设计性实验的内容，关键是要找到每个实验中既能引发学生兴趣又不至于将学生拒之门外的切入点，鼓励学生自己思考。这样的话，学生肯定不屑于去“模仿”，他们会在实验过程中体会到思考的成就感。

　　（3）本着物理实验与物理理论并行，是两门独立的课程的观点，重视在实验过程中原理的阐述，帮助学生更加系统化地掌握物理知识。要改变理论知识只是在课堂而不是实验室传授给学生的观点。学生对原理很清楚，实验过程中动手的热情也会提高。

　　（4）对一些精度高、自动化程度高的设备仪器，可以采用一定的形式，如仿真或者拆开设备，让学生看到内部构造，对其理解原理有很大帮助。否则，面对黑匣子，学生只能“模仿”。

　　（5）在实验过程中学生遇到问题时，老师不要直接帮助学生，而是用启发诱导的方式让学生自己找到问题所在，从一个小问题的解决中，培养他独立思考、举一反三的能力。

　　（6）加大考核中实验动手能力、数据处理能力和分析问题能力所占的比例，让学生理解实验不是简单的操作一下就可以了。

　　3.如何建设适用于各层次学生的网络资源

　　由于大学生来自全国不同的地区，各地的教育资源又不尽相同，所以大学生的实验意识、实验能力和实验水平各有不同，大体可以分为：第一类：基础薄弱的学生，即在高中阶段的学习过程中进行的实验较少或只停留在教师讲解的水平上；第二类，中等程度的学生，即有一定的实验素质和能力，能比较好的领会教师的实验意图，能独立完成实验的各个环节，这部分学生可以在教师的鼓励和引导下，把实验做得更完善；第三类，学有余力的学生，即有较强的实验意识，有较强的动手能力，并且有自己的想法，对实验有自己的理解和认识，并且能把想法付诸实验。

　　首先，对所有的学生，有必要加强他们的实验意识，让他们意识到大学物理实验在物理学和人的素质培养方面的重要意义。在网络资源里可以提供物理学史料、物理学家轶事、物理在现代技术中的应用等生动的、具体的案例，充分提高学生的实验兴趣。

　　基础薄弱学生的实验能力需要更多的学习和完善，教师应及时根据他们现有的水平提出帮该生改进的计划，提供动手练习的机会，开设预备性实验以保证实验课教学质量。在网络资源里对他们多提供基础性、经典性的实验讲义、实验仪器说明书及实验操作的说明或者视频资料、仿真实验等，便于他们及时掌握基本操作，养成实验中思考的习惯，为进一步的实验打好基础。

　　对于中等程度的学生，教师应多加以鼓励和引导，可以适当增加提问，多让他们进行思考，拓展其实验能力。针对他们可以提供在原课程基础上稍有拓展的网络资源，如针对某个问题的新的设计，新的想法，或者对仪器的改进，等等。以起到抛砖引玉的作用。

　　对于学有余力的学生，教师应尽可能满足他们的需要，给以必要的支持，对他们的想法给予肯定，并结合各专业的老师对他们进行指导，克服遇到的各种困难。在网络资源中可以提供与研究性、设计性实验相关的设计思想、实验方案，以及高端仪器介绍，以方便学生确定实验条件、实验参数，帮助他们基本独立完成设计实验的过程。

　　另外，还可以和网络中心的技术人员进行讨论，从计算机应用的角度提供相应的技术支持。

　　总之，网络资源要做到丰富、详尽、实用性强、更新速度快，要满足各层次学生求知的需要，适应学生的个性发展，为学生实验能力和实验素质的提高起到相应的作用。

　　4.如何实质性地施以学生为主体、教师为主导的教学

　　（1）教师对物理实验教学的认识与责任

　　物理实验的教学与理论课的教学有很大的不同。在实验教学的实施过程中，表面上学生在做实验，教师在旁指导，是以学生为主体。实际上，是否以学生为主体，关键之处在于教师的教学理念与教学方法的实施。如果教师只为完成教学任务去实施教学，必然缺少责任心和对物理实验课程的认识，更谈不到以学生为主体，教师为指导的教学。所以，要想真正的以学生为主体，必须首先解决教师的认识与责任的问题。

　　（2）学生的学习兴趣

　　现在大学生中有相当一部分人存在有用就学、无用不学的想法，要加强引导，尤其是学习兴趣的培养。兴趣的培养是需要在一点一滴上下功夫的。这要求教师在教学之前有目的地编排能够引起学生兴趣的教学内容，通过教师多种教学方式的引导，让学生自己把自己放在主体的位置上。另外，陈旧的仪器和老式的教学模式也制约着物理实验教学的发展趋势，所以要注重现代化实验环境建设，让学生感到是在现代气息的实验环境下开展实验的。

　　（3）实施以学生为主体、教师为主导的教学是一个综合性的问题，这与学校的学风、教师与学生对知识的认识、实验条件等都有关系。（中央民族大学理学院 朱 民整理）