馬強(qiáng)

【摘 要】大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生一門重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課程，基于對目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析，提出對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)設(shè)想。對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)主體、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制提出建議，促進(jìn)提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量以及增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）04-0076-002

Research on the Reform of College Physics Experiment

MA QIANG

（School of Science， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010， China）

【Abstract】In the teaching process of college physics experiment course， there are some shortcomings. Based on the analysis of college physics experiment teaching in the current situation， the reform of college physics experiment teaching are put forward. In order to improved the teaching quality of college physics experiment and enhanced the students interest in experiment， make some Suggestions for the teaching mode and experimental assessment mechanism.

【Key words】College physics experiment； Reform of teaching mode

0 引言

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)中的每一個創(chuàng)新理論都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程中是十分重要的，也是很有意義的。不但能夠提高學(xué)生觀察現(xiàn)象的能力和動手操作的能力，而且還能豐富學(xué)生的物理觀念意識，從而進(jìn)一步提高學(xué)生對物理現(xiàn)象的分析能力，讓學(xué)生能夠自己解釋物理現(xiàn)象，進(jìn)而了解物理概念的產(chǎn)生和發(fā)展，提高學(xué)生對物理學(xué)的認(rèn)識[1]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中的基礎(chǔ)課程，它能夠讓學(xué)生對理論教學(xué)中的感性認(rèn)識提升到理性認(rèn)知，即通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到對科學(xué)本質(zhì)的理解。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)基本要求包含理論聯(lián)系實(shí)際的能力、創(chuàng)新能力，即能夠在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題并且通過獨(dú)立分析學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的方法，在此過程中老師要對學(xué)生進(jìn)行很好的引導(dǎo)；通過指導(dǎo)學(xué)生對近代物理學(xué)中常用的方法、技術(shù)、儀器和知識的學(xué)習(xí)以及掌握，讓學(xué)生形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，逐步提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識和解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)行具有研究性或創(chuàng)意性內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。那么如何在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)上述能力的培養(yǎng)呢？需要在物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)形式、內(nèi)容設(shè)計(jì)上更多的與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。一直以來，大學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程都存在著一些不足之處，對此進(jìn)行總結(jié)和反思，從而找到解決的方法。

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

從大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀來看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在著種種弊端。高等教育法提出“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高等專門人才”。對于每一位進(jìn)入工科院校的學(xué)生來說，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程是他們第一次系統(tǒng)地、科學(xué)地學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程[3]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)流程很是繁重，對于每個實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要參與全部的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作，預(yù)習(xí)的內(nèi)容包括了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理以及要知道整個實(shí)驗(yàn)的大概流程；在作實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生會使用實(shí)驗(yàn)儀器、掌握實(shí)驗(yàn)原理、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報告，完整的實(shí)驗(yàn)報告中要寫清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)處理的過程，還要做好實(shí)驗(yàn)思考題。在整個過程中，學(xué)生需要記憶和整理的知識點(diǎn)太多，結(jié)果是學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后什么都沒有記住。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器和實(shí)驗(yàn)方法要培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。在整個教學(xué)過程中，要營造自主學(xué)習(xí)環(huán)境和競爭機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和責(zé)任感，促使學(xué)生創(chuàng)新思維能力的增強(qiáng)[4-5]。

2 對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議

2.1 實(shí)驗(yàn)主體的改變

一直以來，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式都是老師作為教學(xué)主體，直接講授實(shí)驗(yàn)原理；告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)；幫助學(xué)生記錄數(shù)據(jù)以及給出處理數(shù)據(jù)的方法。學(xué)生則被動的調(diào)儀器、記錄數(shù)據(jù)、根據(jù)老師提供的公式計(jì)算結(jié)果，整個實(shí)驗(yàn)過程就是在走流程。老師講授的知識距離自己太遙遠(yuǎn)，根本提不起興趣，使得能力培養(yǎng)大打折扣。這種老師為教學(xué)主體，學(xué)生為客體的教學(xué)模式?jīng)]有真正讓學(xué)生發(fā)揮主動作用。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，切實(shí)實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)老師都會講述該實(shí)驗(yàn)方法在工程、生活中有什么應(yīng)用，雖然有些成效，但上述現(xiàn)象仍然存在，其中一個很重要的原因就是，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)屬于基礎(chǔ)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于簡單，與工程應(yīng)用、實(shí)際生活脫節(jié)，缺乏情境。因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以分層次、分模塊進(jìn)行教學(xué)，主要方法就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的難易和類型開設(shè)不同模塊的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，由學(xué)生自主選課，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，專業(yè)進(jìn)行自主選擇，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。學(xué)生被動的作為客體的教學(xué)模式，一方面讓學(xué)生感到枯燥，另一方面收效甚微。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有豐富的實(shí)驗(yàn)理念、技巧、方法和手段，它是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練和接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的開始，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，不僅影響學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的主觀能動性，而且在某種意義上還會對學(xué)生以后專業(yè)知識的掌握和運(yùn)用有一定的影響。以學(xué)生為主的教學(xué)模式，將會極大的增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法的改變

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法， 強(qiáng)調(diào)探索與創(chuàng)新思維的訓(xùn)練， 將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新型教學(xué)方法和開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相結(jié)合， 建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。目前高校的教師大多具有博士或碩士學(xué)位，具有自己的專業(yè)背景，教師可以將個別的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到相對接近的專業(yè)實(shí)驗(yàn)，與科研項(xiàng)目，學(xué)科建設(shè)聯(lián)系到一起，增強(qiáng)學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方面的了解。在某些實(shí)驗(yàn)上，嘗試開放實(shí)驗(yàn)室，充分利用實(shí)驗(yàn)資源，還可以提供相應(yīng)的文獻(xiàn)資源。實(shí)驗(yàn)室的開放根據(jù)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度可以分為大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的開放和具有更高要求的專業(yè)科研實(shí)驗(yàn)室的開放，大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的開放可以使學(xué)生在時間和空間上自由開放，將預(yù)習(xí)過程放在實(shí)驗(yàn)室，感官上了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x，并且可以根據(jù)個人興趣自主進(jìn)行一些初步試驗(yàn)，帶著問題上實(shí)驗(yàn)課，真正達(dá)到預(yù)習(xí)的目的，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣，這種開放更多的是思想和意識上的開放，而不僅僅是教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段上的開放。在這個過程中應(yīng)該盡量減少教師的作用，避免成為加課現(xiàn)象或者重復(fù)上課，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室不只是具有傳授理論知識這一種功能，更多的是要注重能力的培養(yǎng)，利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和管理方法。將學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)室的主體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和積極性。而專業(yè)科研實(shí)驗(yàn)室的開放，則重在引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，帶領(lǐng)學(xué)生在較為復(fù)雜的研究實(shí)驗(yàn)中，體會動手能力的重要性。還可以加入一些高科技元素，比如無人機(jī)、機(jī)器人等簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如果能投入更多的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生在有限的時間和空間里獲得更多的知識，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。如此一來，才能使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

2.3 實(shí)驗(yàn)考核制度的改變

為了促進(jìn)和鼓勵學(xué)生對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，需要對學(xué)生進(jìn)行成績考核?？己说慕Y(jié)果不僅是考察和評定學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的依據(jù)，而且還是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施。很多學(xué)校對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績的考試方式還是采用以理論考試為主的形式，包括實(shí)驗(yàn)報告分值和筆試成績。這樣一來，對學(xué)生就會有一個片面的指導(dǎo)。如果只有操作考核，就不能夠體現(xiàn)出上實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)意義，對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論水平也不能得到全面的反饋；如果操作考試考的是平時實(shí)驗(yàn)做過的內(nèi)容，更會讓學(xué)生死記硬背，背實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟，甚至是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這種負(fù)面影響的結(jié)果是為應(yīng)付考試而考試，學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾旄倔w現(xiàn)不出來。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種過程教學(xué)，重點(diǎn)在于過程而不僅僅是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以在課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程中的操作以及課后實(shí)驗(yàn)報告三個方面都要考慮到期末考試成績內(nèi)。對學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，需要采用多元化的考核辦法。學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)總成績包括平時成績和考試成績，平時成績占總成績的50%（其中包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)5%、實(shí)驗(yàn)操作25%、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與報告20%），這些分值要求在實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行。考試部分成績的評定可分為操作考試和卷面考試，最終的考試成績占到總成績的50%。對于這種多元化的考核方法，雖然加大了老師的工作量，但對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己藭幸粋€更加全面的評定，而且更有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力的培養(yǎng)。對提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量將起到導(dǎo)向作用。

3 總結(jié)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革是一個長期的過程，需要我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上不斷摸索和改進(jìn)，逐漸將學(xué)生做為實(shí)驗(yàn)主體的教學(xué)模式，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中深化實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，采取靈活多樣的實(shí)驗(yàn)成績考核制度，才能使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成為培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的一個較好的平臺。

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