段學(xué)智

吉林建筑大學(xué)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革初探

段學(xué)智

吉林建筑大學(xué)

物理學(xué)是自然科學(xué)中最重要，最活躍的帶頭學(xué)科之一，也是許多新興學(xué)科、交叉學(xué)科和新技術(shù)學(xué)科產(chǎn)生、成長(zhǎng)、發(fā)展的基礎(chǔ)和前導(dǎo)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是對(duì)理工科專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課，是理工科大學(xué)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的開端。該課旨在使學(xué)生獲得基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能方面的訓(xùn)練，是后續(xù)課程的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，是提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合素質(zhì)培養(yǎng)的重要起點(diǎn)。

大學(xué)；物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)是一門非常重要而且是必須需要掌握的科學(xué)，然而在大學(xué)物理的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分通常是被老師和學(xué)生忽略的一部分。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非?；A(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程。它是將理論知識(shí)和感性知識(shí)聯(lián)系實(shí)際的實(shí)驗(yàn)科學(xué)的橋梁。深入的科學(xué)研究也分為理論研究和實(shí)驗(yàn)探索兩大方面，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是未來進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)。筆者在近一年的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中遇到的問題、溝通、思考和討論，對(duì)學(xué)生和班級(jí)，提出了幾點(diǎn)關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考和創(chuàng)新理念。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中主要分為三個(gè)步驟：1，老師對(duì)理論知識(shí)的講解；2，學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作；3，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在這三個(gè)步驟中也存在一些問題。首先，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室分離的第一步。老師要在課堂的基本理論知識(shí)，做實(shí)驗(yàn)是在另一個(gè)時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)地方，有一個(gè)時(shí)間間隔，同時(shí)，老師講的知識(shí)理論和實(shí)驗(yàn)過程的學(xué)生很少有互動(dòng)，這將不可避免地導(dǎo)致枯燥無味實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其次，學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前沒有仔細(xì)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，或者沒有完全掌握下一個(gè)實(shí)驗(yàn)所要完成的基本理論知識(shí)。所以，實(shí)驗(yàn)過程中沒有明確的邏輯連貫性，盲目的盲目性達(dá)到時(shí)間的浪費(fèi)，很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)二。第三、在觀察實(shí)驗(yàn)和記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，學(xué)生總是按照現(xiàn)有的模板，思維是設(shè)置在教師設(shè)定的模式，很難創(chuàng)新。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，基本的錯(cuò)誤處理和錯(cuò)誤分析處理不好。

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的構(gòu)想

2.1 大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目的參與

目前，學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目的政策越來越多，越來越多的學(xué)生也在積極的參與其中。通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，促進(jìn)教育觀念的轉(zhuǎn)變，改革人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，最終目的是培養(yǎng)國家建設(shè)高層次創(chuàng)新人才。然而，創(chuàng)新是基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。拋開創(chuàng)新的基礎(chǔ)將成為水和空氣的來源。對(duì)于科學(xué)和工程專業(yè)的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極申報(bào)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目，比如，一些與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的簡(jiǎn)單的APP開發(fā)應(yīng)用、適用型的專利申請(qǐng)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等項(xiàng)目。創(chuàng)新項(xiàng)目的參與過程不僅能讓學(xué)生靈活運(yùn)用之前學(xué)到的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)困難問題的挑戰(zhàn)和問題解決思路的培養(yǎng)。此外，教師在指導(dǎo)過程中應(yīng)該以學(xué)生為項(xiàng)目的主要承擔(dān)著，由學(xué)生自己獨(dú)立完成，教師只作為指導(dǎo)者。

2.2 多元化的評(píng)估模式

傳統(tǒng)教學(xué)之后就是期末考試，我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)有考試模式就是筆試和操作。采取多元化的教學(xué)模式后，應(yīng)該有一個(gè)多元化的評(píng)價(jià)模式。除了筆試和作業(yè)，老師還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，給出各種評(píng)估方法。在第一學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，由于從高中到大學(xué)過度學(xué)習(xí)，老師可以給一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生通過一個(gè)完整的報(bào)告，發(fā)現(xiàn)信息工作，包括原理、方法、步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差；也可以讓學(xué)生寫這個(gè)學(xué)期經(jīng)驗(yàn)；還可以讓學(xué)生寫研究報(bào)告，對(duì)教學(xué)改革的建議。第二學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)生要在大學(xué)學(xué)習(xí)，也有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的棕櫚材料的基本技能和方法，所以這學(xué)期的期末考試中，教師可適當(dāng)增加難度，可以給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生自己通過現(xiàn)象來判斷對(duì)錯(cuò)，并說明理由和相關(guān)報(bào)道，也可以讓學(xué)生質(zhì)疑自己，從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)和創(chuàng)新，建設(shè)和其他方面是完整的報(bào)告，然后老師選擇一些可行的解決方案，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改革。以上方案并不是孤立的，老師在教學(xué)過程中，可以根據(jù)學(xué)生的具體情況，把多種評(píng)估方式結(jié)合使用。

2.3 組織校際間的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽

目前，大部分的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)都是重復(fù)性實(shí)驗(yàn)或者是驗(yàn)證前人的定理和定律，這是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中遇到的普遍現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室所有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備都是集成的，學(xué)生只需根據(jù)內(nèi)在的指令和順序進(jìn)行裝配，然后觀察現(xiàn)象。至于對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器工作原理的理解，只能從實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行感性認(rèn)識(shí)的一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)更深層次的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是讓學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)儀器或使用最簡(jiǎn)單的儀器設(shè)備制成的實(shí)驗(yàn)儀器。一個(gè)好的教師重視大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)感興趣的一個(gè)好辦法是組織大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浙江部分高校在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做得比較突出，往往是高校物理實(shí)驗(yàn)學(xué)校之間的競(jìng)爭(zhēng)。首先通過學(xué)校的選拔，然后參加高校的物理實(shí)驗(yàn)，由各高校參加比賽。比賽的內(nèi)容通常是用最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如橡皮、尺子和一個(gè)重量讓你做一個(gè)彈簧秤，多半是相似的實(shí)驗(yàn)條件。這方面的測(cè)試學(xué)生動(dòng)手能力，一方面要測(cè)試學(xué)生當(dāng)場(chǎng)的能力，而且還考研通過使用最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備的能力，成功地完成實(shí)驗(yàn)。參加這種比賽的經(jīng)驗(yàn)將對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)有很大的幫助，提高了學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式應(yīng)該是靈活的、開放式的，而不是一成不變的傳統(tǒng)教育教學(xué)模式。應(yīng)該以學(xué)生為主導(dǎo)地位，教師作為指導(dǎo)者應(yīng)該以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣為主要目標(biāo)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在大學(xué)中最先接觸的最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，它是讓學(xué)生從之前的理論認(rèn)知走向?qū)ξ锢肀举|(zhì)的探索的重要的一條環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在之后大學(xué)學(xué)期期間參與科技實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，重要的是為學(xué)生將來在科學(xué)領(lǐng)域繼續(xù)探索基本物理學(xué)規(guī)律的必須的經(jīng)歷。因此，目前傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是亟待改革和創(chuàng)新的問題。

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