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摘要:现如今，在新工科背景下，为了能够培养出更多优秀的工科人才，高校在开展物理课程时，要转变教学思路，创新教学手段，重视物理实验课程的教学改革与创新，培养学生优秀的动手能力和创新精神，从而培养出契合我国经济、技术发展的多样化人才。本文结合新工科背景、建设理念和基本要求，重点对大学物理实验课程的教学进行改革，通过多种物理实验教学模式来培养学生良好的实验技能，从而更加深刻地认知、掌握、运用所学的物理知识，推动大学生更好地开拓创新，培养“双创”人才。
关键词:新工科;大学物理;实验课程;教学改革;探索
近几年来，国家的教育部门正在积极地推进新工科的建设，旨在更加主动地应对新一轮的产业变革和科技革命，并对国家的“中国制造2025”、创新驱动发展等众多战略进行支撑与服务，积极、全面、奋力的探索出领跑全球工科教育的中国经验、中国模式，促进高等教育能够更好地发挥出建设和富强国家的作用与意义，为国家的健康、可持续发展提供强有力的人才保障。与此同时，新工科理念的提出，给众多高等院校的改革与发展提供了新的挑战和机会。大学物理实验课程是一门实践性较强的工科基础性课程，能够有效的培养大学生的探究意识与实践能力。但是目前，很多高校在物理实验课程教学方面还存在很多的局限和问题，没有从根本上克服物理实验课程教学过程中存在的问题和薄弱环节。通过对大学物理实验教学的现状、物理实验教学改革的重要性进行全面的认知与把握，才能够更好地结合新工科理念来创新大学物理实验课程的教学策略和方法，更好地培养大学生良好的实践能力和创新能力，促进高校物理实验课程的教学效果与教学水平得到更好的提升。
一、大学物理实验教学的现实状况分析
目前，在大学物理课程教学中，实验课程是必不可少的教学内容，也是物理教学的主要内容。目前很多高校的物理教材中都包含了小篇幅的理论知识，大篇幅的实验教学内容。如测量误差、不确定度与数量处理的定义或者概念;物理实验的基本方法，如模拟法、转换法、放大法和比较法等。物理实验的基本训练、物理实验的基础性训练、物理实验的综合性训练、物理实验的设计性实验、物理实验的研究性实验等等。这些理论与实验课程逐渐培养了学生良好的物理学习兴趣，拓展了学生的物理思维。但是当前很多高校的物理实验课程的教学效果并不理想，实验设置、教学安排以及实验管理等都存在很多的局限和不足，制约了大学实验课程教学水平的提升，也不利于提升高校大学生的实验能力和创新能力。下面对大学物理实验教学的现实状况进行具体的分析和研究:
(一)教学方式传统化，教学评价单一化
随着国家教育制度的持续创新和改革，很多院校的大学物理实验课程的教学模式与方法也在进行有效的革新，陆陆续续的经历了几个发展与变革的阶段。但是一些高校依然还沿用传统的教学形式和手段，在实验教学方面多是以教师演示、理论灌输为主，从实验的原理、仪器介绍、实验内容讲解、记录数据和处理数据等方面，运用传统化、机械化的实验教学方式，学生学习的主动性、积极性和兴趣得不到更好的调动与培养，学生实验创新能力得不到更好的拓展和提升。在素质教育逐渐受到重视的背景下，尽管很多高校已经意识到大学物理实验课程的重要性，一部分高校已经逐渐改革了传统的实验教学模式，打破了传统光、电、热、力学等实验课程的落后实验体制，初步建立了基础、综合与设计性物理实验相结合的实验体系，但是由于课程设置与安排方面缺乏合理性与科学性，导致过分重视实验基础性教学，而拓展性、设计性与综合性实验课程安排的较少，缺乏健全、完善的考核机制，考核模式过于单一，这不利于培养学生良好的创新能力和探索精神。
(二)实验设置与教学安排缺乏合理性、科学性、有效性
物理是一门实验性较强的工科课程。为了能够让学生更好地认知与掌握物理教学的深刻内涵，扎实的掌握物理内容，很多高校都在积极且全面的开展物理实验，并设置非常丰富、多样化的物理实验课程，但是在实验课程的设置与安排上缺乏一定的合理性、有效性与科学性。很多实验课程的设置过于浅显化和流程化，发挥不出真正的教育作用与意义。与此同时，很多实验课程的安排流于形式，由于学生众多，在开展物理课程的具体实验时，很多学生根本没有机会去接触实验的仪器来真正的去参与实验，对于实验仪器作用和性能的了解也仅限于演示或者观看，很少一部分学生能够接触并运用实验仪器来开展相关物理课程的实验，这不利于激发学生学习的热情，也不利于更好地引导学生参与和融合到物理实验教学课程中，不能够将物理实验课程培养学生动手操作与实践创新的作用与价值发挥出来。
(三)大学物理实验教学的系统性、专业性、关联性和针对性不足
在开展大学物理实验课程时，很多学生对于物理实验的内容缺乏系统的认知与学习，有些学生甚至一无所知，没有概念，对于仪器也不了解，不会操作和使用，学生在课前没有对理论知识与实验流程进行系统且全面的认知和学习，导致实验课程的教学效果和操作效果非常差，教学效率也十分的低下。与此同时，在物理实验课程中，很多学科之间是存在一定的关联性和相通性的，但是在设置和安排实验课程时，很多教师并没有重视物理实验关联这一特性，不利于拓展学生的物理实验思维和创新意识，很多学生不能够有的放矢的将自己所学的物理知识运用的具体实验活动当中来，导致物理实验教学的整体效果并不理想。还有一些大学物理实验的项目设置的过于拔高或者过于基础，这样既不利于激发学生参与实验课程的积极性，由不利于增强物理实验课程的教学针对性。由于学生学习能力不同，在实验课程安排上也要有针对性的开展，将基础性实验与创新性实验融合起来，这样才能够激发不同学习能力、学习层次的大学生参与物理实验课程的兴趣与动力，增强物理课程实验教学的有效性与针对性。
二、新工科背景下大学物理实验课程教学改革的重要性分析
在新工科的环境与前提下，为了能够有效培养出更多高精尖的工科人才，高校重视物理实验课程的改革与创新是非常必要且迫切的。在很多理工院校中，物理实验课程是学生必修的一门基础性实验课程，也是大学生对基本实验知识、方法和技巧展开学习得良好开端，能够促进学生理论知识学习、动手操作等能力和素质的更好提升。目前，很多高校在开展物理课程教学时，过分重视理论教学，对于物理实验教学缺乏有效的重视，学生缺乏参与实验课程的积极性和创新意识，这不利于实现大学生物理实验课程的教学目标，也发挥不出育人的效果。基于此，高校必须要结合我国持续改革与创新的新工科理念，推动物理实验课程的持续创新和改革，让大学生能够更好地掌握物理课程教学知识的相关概念和运算法则，掌握基本的物理实验方法和技巧，了解常用仪器的性能和使用方法，懂得实验操作技术和流程，从而推动大学生独立自主实验能力、分析与探究物理实验知识的能力、理论与实际相联系的能力、团队合作意识、自主创新等综合能力得到全面的提升，促进大学物理实验课程整体教学效果和教学水平的更好提高，不断培养出更多学习能力、实践能力、创新能力够强的专业人才，为国家的快速发展提供坚实的人才基础和保障。
三、新工科背景下大学物理实验课程教学改革的方略探究
(一)改革大学物理实验课程的教学内容与形式
由于很多大学物理实验课程的设置和安排缺乏有效性、合理性与科学性，因而在开展物理实验课程时，学生对物理实验课程的参与度较低，缺乏应有的学习热情和探索新知的欲望与动力，这使得物理实验课程的教学活动很难开展，教学效果很难提升。因此，大学必须要充分认知当前物理实验课程的教学现状，调整教学策略，创新教学方法，在设置和安排实验课程时要结合学生的学习现状与个性化特征来增强实验课程的针对性与有效性。大学以及教师在实验课时分配上，要重视基础与拓展相融合，既要重视基本实验、基础性实验，也要重视设计性实验、综合性实验和研究性实验，这样使得大学生能够在掌握基本、基础性实验知识、方法和技巧的基础上进行设计性、综合性与研究性实验，拓展学生的物理思维，增强学生的物理素养，培养学生创新精神。例如在示波器的实验课程中，示波器是能够将电压信号随着时间产生变化的现象直观、形象地展示出来的一种仪器，也是较为常见的一宗电学测量仪器。在示波器实验过程当中，教师要让学生去动手操作和观察，要求学生必须会使用示波器，从而更加深入的了解示波器的结构与物理价值。通过开展示波器实验，学生能够更加深刻的理解和掌握示波器的运用原理和技巧，促进学生能够结合需求来对示波器进行有效地的选择，推动学生能够更好地自主实践，激发学生创新意识，培养学生创新能力与精神。
(二)改革大学物理实验课程的教学方式与手段
大学以及教师要想更好、更快地的提升物理实验课程的教学质量，更好地贯彻和落实新工科的教学理念，就要不断革新教学方式与手段，破除传统教学思维、教学模式、教学手段的局限和限制，解放思想、与时俱进、开拓创新，积极的将现代化教学技术与手段融入到大学物理实验课程当中来，规范物理实验教学流程，引导大学生做好实验前的知识预习、流程熟悉;指导大学生在实验过程中不断去思考、分析、探究知识，通过实验来解决问题，最后引导学生做好实验的归纳与总结，相互探究与讨论物理实验知识与内容。教师可以制作一些微课视频，以供学生来课前预习和课中指导，让学生自主探究和学习物理实验知识与内容，在实验课上鼓励学生之间相互合作，积极的交换意见和想法，共同分析与探究遇到的实验问题，增强学生物理实验的主动性和能动性，拓展学生的创造性思维，培养学生团队意识和团队精神，促进大学物理物理实验课程教学水平的更好提高。此外，大学也可以组织和开展一些物理实验竞赛，激励更多大学生融入到物理实验大课堂当中来，培养大学生优秀的创新能力与素养，推动大学生综合素质与能力的更好提高。
(三)改革物理实验课程的考核与评价方式
以前，很多高校在开展物理实验课程时，过分重视实验结果的展示而忽略了实验过程的重要性，过分重视学生按部就班的实验而忽视了学生创新意识与能力的培养。以往的物理实验考核重视实验结果，实验分数也是以实验结果为评价标准，这使得物理实验考核与评价有失科学和合理。在新工科理念和要求下，大学在开展物理实验课程评价时，要变革物理实验考核与评价的方式，将物理实验课程的理论成绩、实验操作成绩、实验结果共同纳入考核与评价的体系或者体制当中，并将实验操作成绩作为物理实验课程主要模块来进行考核，旨在增强学生设计实验、研究实验的创新能力，并在不同的实验活动中学习、探究和掌握不同的知识、原理、方法与技巧，增强学生探究物理知识的主动性，丰富了大学物理实验课程的评价形式与内容，完善和提高了大学物理实验课程的教学体系，使得大学物理实验课程的整体改革效果得到很好的提高。
四、结语
综上所述，为了能够更好地将新工科理念和要求融合到大学物理实验教学中，加强对当前大学物理实验课程的深入改革与创新是十分迫切需要的。大学要不断革新教学方式和方法，将一些现代化的教学元素或者手段融入到大学物理实验课程教学活动当中来，推动大学物理课程的教学方式、教学内容、教学考核、评价与管理等内容得到更好地改革，促进大学物理实验改革效果与教学效率的有效提升。
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作者:付林杰 王献立 许坤 段向阳 单位:郑州航空工业管理学院
