論文摘要：由于高考采用文、理分科考試，導致教學知識片面化、學生思維模式化。文科生是我國未來社會事物和文化活動的組織者及管理者，因而提高文科生綜合素質尤為重要。從完善教學資源、研究教學形式和培養文科生綜合素質等方面介紹了北京工商大學開設的大學物理演示實驗課程。

論文關鍵詞：文科；大學物理；演示實驗；教學軟件

為適應科技和社會的飛速發展，必須培養具有實踐能力和創新意識的復合型、應用型人才。人才培養的現代化需要教學手段的現代化。在教育部公布的2003～2007年教育振興運動計劃中明確指出：“創建國家級教育信息化應用支撐平臺，加大涵蓋各級各類教育的信息資源開發，形成多層次、多功能、交互式的國家教育資源服務體系。”隨著現代信息技術在教育領域中的廣泛運用，計算機、多媒體及網絡教學在高校的教學改革中已越來越重要。 物理學是整個自然科學和現代技術發展的基礎，它以實驗為基礎，而演示實驗是最直觀有效、形象生動的實驗教學形式。通過物理演示實驗，學生能更好地理解物理概念、掌握物理規律、培養實驗技巧、提高創新能力。物理的創新成果都源自于實驗。因此，物理演示實驗教學應成為培養學生綜合素質的重要環節。 北京工商大學十分重視實踐教學，近年來加大了對物理演示實驗室的投入，購置了大批國內一流的先進演示設備，建成了物理演示實驗室，為學生提高科學素質、改善知識結構創造了很好的條件。但目前物理演示實驗室主要面臨三方面的不足：演示實驗室雖具有少量教學輔助資料，但難于滿足全校學生對高科技資源的需求；實行單一的“表演實驗”教學模式，學生主要是觀察者，處于被動地位，這種教學模式難以激發他們的學習興趣，限制了創新能力的培養；大學物理文科教學已經得到越來越廣泛的重視，并在文科人才的素質教育中扮演了十分重要的角色。物理演示實驗雖已在北京工商大學工科專業學生中廣泛開展，但參與的文科學生很少，因而物理演示實驗教學改革迫在眉睫，創建基于多媒體技術的演示實驗教學模式是當前我國高等教育發展的必然趨勢，也將填補北京工商大學物理演示實驗室在這方面的空白。下面結合實踐教學在培養文科人才素質教育中的地位和作用，主要從教學資源的完善、教學形式和文科課程改革三方面進行有益的探討。

一、完善大學物理演示實驗教學資源

近幾年，學校投入170萬資金購置了大批國內一流的演示實驗設備，建成了230平方米的物理演示實驗室，能演示150多項實驗。在2007年北京市本科教學評估期間，北京工商大學物理演示實驗室受到評估專家和學校領導的高度評價。雖然物理演示實驗室的建設受到學校領導高度重視，學校也投入了較高力度的人力、物力、財力，向學生開放演示實驗室。但物理演示實驗室目前僅有實驗操作說明書，缺乏配套教學資料。所以，編寫演示實驗教學課件、開發現代化教學軟件迫在眉睫。 從2009年學校向文科生試開設大學物理演示實驗課程開始，教師從力學、熱學、電磁學、光學、振動和波動五方面整理了物理理論知識和編寫了適合文科學生的PPT教學課件，并指導學生使用照相機或攝像機在演示實驗室拍攝演示實驗儀器圖片和視頻。拍攝照片需要實驗儀器和背景對比強烈，簡單清晰。拍攝后指導學生使用Photoshop軟件進行后期處理。教學視頻中最好包括教師演示和講解過程，這樣有利于吸引觀看教學視頻學生的注意力，可形象生動地展示物理現象，有利于教師對物理原理的解釋。除此之外，根據教學內容的需求，通過互聯網的下載、圖像掃描、手動制作等方式也可收集其他物理演示實驗教學資料。另外，我們還與公司IT專業技術人員探討多媒體教學軟件所需要使用的匯編語言、軟件界面的設計和分類、軟件所需圖片和視頻嵌入的穩定性，最終使用actionscript語言編寫了多媒體物理演示實驗教學軟件，該軟件在課堂上使用后極大地提高了學生的學習興趣。

二、采用靈活多樣的大學物理演示實驗教學形式

許多高校已經采用了靈活多樣的現代化物理演示實驗教學形式，如利用計算機和網絡的物理演示教學、雙語物理演示教學以及利用“投票機”（voting machine）讓學生選題判斷的物理演示教學等都極大地激發了學生的學習興趣。雖然北京工商大學物理演示實驗室已配備了導學儀、計算機、高清大屏幕電視等多種形式的現代化多媒體教學設備，但目前僅采用單一的“表演實驗”教學模式，每個班的工科學生僅利用兩節課時間在實驗室觀看教師演示實驗儀器，學生處于被動地位，限制了學生創新能力的培養，教學效果不甚理想。 針對向文科生開設的大學物理演示實驗課程，教師采用了多種教學和管理形式：大學物理演示實驗雙語教學模式讓文科學生了解了物理專業英語，有利于培養學生的國際交流能力、主動參與國際合作與國際競爭的能力，積極響應了教育部提出的“積極推動使用英語等外語進行教學，以適應經濟全球化和科技革命的挑戰”的教育方針；教師采用理論分析與實驗演示相結合、學生親自動手操作實驗儀器等教學模式，對學生采用實驗報告、實驗操作和PPT演講等形式的考核方式，這種教學方式使學生接受的信息量增多，豐富了教學內容，極大地提高了課堂的教學效果，培養了學生的實踐能力和創新意識、團隊協作精神及語言表達能力；教師隊伍中有多年豐富教學經驗的教授和副教授，也有具有極強科研能力和外語水平的博士，還有調試和維修實驗儀器的專業技術人員，從而保證了教學質量。 三、大學物理演示實驗教學課程注重文科學生綜合素質的培養

各大高校教育以提倡大學生素質教育為前提，不少院校針對理工科大學生相繼開設了美術、聲樂、大學語文等課程，從而加強了他們的人文知識教育。而對于文科大學生科學素質的教育工作起步較晚，進展也相對緩慢。因此，有必要培養文科學生的觀察力、想象力、邏輯思維能力和實踐創新能力，針對文科生開設大學物理演示實驗教學有助于學生開拓思路、鍛煉能力，促進各學科之間的滲透和互補，對提高文科生的科學文化素質具有重要意義。 北京工商大學于2009年春季首次向文科學生專門開設了“物理探索與實踐”大學物理演示實驗選修課，第一次開課限選人數為35人。為了提高教學效果，教師們從教學內容、教學方法、教學過程管理、實驗儀器維護等方面進行了探討，教學效果良好。在總結了第一次開課的教學經驗后改進和完善了教學課件，于2011年春季再次開設了該選修課，選課人數達到80人，分兩個小班授課。文科學生普遍反映本選修課使他們更好地理解了物理概念和規律，提高了實踐動手能力，開闊了學習視野，培養了團隊合作意識，激發了學生的學習熱情。 對于向文科學生新開設的大學物理演示實驗課程，教師們一致認為應以突出素質教育為指導思想，改變灌輸式的教學方法，以學生獨立操作實驗為主、教師啟發式指導為輔的方式，實行“觀察實驗—理論解釋—動手實踐—演講總結”的分層次教學模式。第一，學生在演示實驗室先觀察實驗現象。例如，在講解“法拉弟籠”實驗時，先讓學生觀察50～100kV高壓電源向法拉第籠放電現象，因為籠體的屏蔽作用，籠內的同學安然無恙。學生對此驚訝不已，覺得不可思議，急切想知道其中緣由。第二，教師在課堂上用PPT課件詳細解釋了靜電屏蔽的電學原理，并啟發學生思考：在生活中是否存在類似現象？學生想到了高壓線圈外的鐵架，還有些同學想到如果將易發生雷電地區的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網，可以保護人身安全。這樣的演示實驗讓學生感覺到物理現象就在我們身邊，對所學知識印象深刻。第三，讓文科生參與到普通大學物理實驗中，講述實驗原理、實驗操作方法和數據處理過程，提高了他們的動手能力和邏輯思維能力。第四，在每學期末，教師指導學生課后從網絡收集課程相關信息，讓學生制作感興趣的實驗項目專題PPT，通過學生PPT演講的形式來討論。這種教學方式培養了學生的自主學習能力、設計制作PPT能力和語言表達能力。 文科學生與理工科學生學習物理知識有著本質不同。首先，課時差距很大。該課程每學期共34學時，這要求教師要精選物理內容；其次，物理基礎的不同使得任課教師在教學深度和難度上要把握得當；另外，學習目的不一致，文科生大學生物理演示實驗課程旨在提高其綜合素質，而不是像理工科那樣與專業課程教學相結合。所以，教師可以從以下幾個方面來準備教學。 1.介紹物理學史，培養科學精神 物理學史反映了人類對自然界各種物理現象的認識過程，研究物理學發生和發展的基本規律，研究物理學概念的思想發展和變革過程。科學精神是指由科學性質所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態和思維方式，是體現在科學知識中的思想或理念。教師在教學過程中應注重傳遞科學家所具有的探索精神、求真精神、創新精神和獻身精神以及科學家們所表現出的謙虛、誠實、合作、淡泊名利的優秀品質。例如，演示實驗室具有冰箱原理展示儀器，在講述與之相關的卡諾循環物理原理時介紹了法國青年工程師卡諾如何在前人研究基礎上找到了提高蒸汽機效率方法的研究過程，由此激勵學生在學習中應像卡諾那樣具備不斷探索的精神。 2.滲透物理思維方法 培養學生科學的思維方法比單純傳授知識更重要。教學過程中應讓學生掌握如何思考、如何分析問題和解決問題的方法。例如，在學生進行示波器實驗中，有些學生調不出李薩茹圖形，教師啟發學生從X/Y軸信號是否輸入正確、兩軸信號頻率比值是否合適、兩軸信號在示波器上顯示位置以及模式選擇等方面來進行分析，大部分學生最終解決了該問題，并加深了學生對該實驗物理原理的理解。雖然“物理探索與實踐”選修課針對北京工商大學文科專業學生開設，但因高考時分文、理科生源，學生的實驗動手能力水平參差不齊，如何調動不同層次學生的積極性和主動性，使每個學生都能最大限度地從課堂中獲益，還有待進一步探索教學方法。 3.教學與實踐相結合 教師在傳授理論知識的同時必須輔之以實踐教學環節，使學生學有所獲。我們研究確定了工科和文科學生力所能及的演示實驗研究課題，培養了他們獨立思考的能力，讓學生參與調試，真正將理論與實際相結合。最終，教師指導學生獲得了三項物理演示實驗競賽獎：2011年北京市大學生物理實驗競賽一等獎，2011年北京市大學生物理實驗競賽三等獎，全國高校第十屆物理演示教學儀器一等獎。