大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的探究

劉利利　陳才

摘 要： 本文從實(shí)際教學(xué)的角度探索了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革，闡述了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的兩個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程改革，分析了每一個(gè)改革方向中的各個(gè)要點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 管理模式改革

對于大多數(shù)學(xué)校而言，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本上都是事先確定好，在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的地點(diǎn)、規(guī)定的老師指導(dǎo)下墨守成規(guī)地完成的。整個(gè)過程學(xué)生復(fù)制與模仿，學(xué)生的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)能力未被提及。這樣一種教學(xué)模式讓學(xué)生覺得做實(shí)驗(yàn)就是完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而使很有興趣的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成一種被動(dòng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，對學(xué)生的創(chuàng)新能力難以起到積極的作用[1]，同時(shí)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立、知識結(jié)構(gòu)的更新沒有實(shí)際的推動(dòng)作用。正是這樣一種教學(xué)與學(xué)習(xí)模式，導(dǎo)致學(xué)生難主動(dòng)，實(shí)驗(yàn)教師不積極，進(jìn)而影響高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革側(cè)重于完善現(xiàn)有的教學(xué)模式與教學(xué)體系，具體措施如下：

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革，立足點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系的開放。開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式不僅有助于教學(xué)資源的合理利用，而且能提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度。

（1）實(shí)驗(yàn)器材開放

實(shí)驗(yàn)器材是完成大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的必要手段，對實(shí)驗(yàn)儀器使用方法的掌握情況及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度都有很大的影響。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來講，最大的難點(diǎn)莫過于實(shí)驗(yàn)儀器的使用。各個(gè)高校的實(shí)驗(yàn)都是在學(xué)生基本上不了解實(shí)驗(yàn)器材的情況下就走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，由老師講解使用功能后讓學(xué)生操作。對于比較難操作的實(shí)驗(yàn)器材，可能有部分學(xué)生很難理解其使用方法，進(jìn)而對他們做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生一定的心理負(fù)擔(dān)，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。因此，實(shí)驗(yàn)室管理部門或者相關(guān)人員，應(yīng)該羅列出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所使用的器材及使用方法，對于操作難度較大的實(shí)驗(yàn)器材，在有條件的前提下，提供一些仿真模擬軟件，有學(xué)生提前網(wǎng)上學(xué)習(xí)；或者提前讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練[2]。如此則可以減少實(shí)驗(yàn)老師在實(shí)驗(yàn)課上對儀器使用方法的介紹，把更多的時(shí)間留到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的初步分析的探討上。

（2）實(shí)驗(yàn)室開放

實(shí)驗(yàn)室的開放，主要是指學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不再受到時(shí)間的限制，而是在自己的課余能夠隨機(jī)安排自己感興趣的實(shí)驗(yàn)[3]。大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)室的開放程度不高，或者是即便開放了，學(xué)生的參與程度也不高。實(shí)驗(yàn)室的開放直接影響學(xué)生能否自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，自主熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境，自主探究實(shí)驗(yàn)。許多高校的實(shí)驗(yàn)室基本上都是提前設(shè)定好哪些學(xué)生做哪些實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)做完后，即使學(xué)生存在這樣那樣的問題想繼續(xù)探究可能性也是較小的，主要原因是實(shí)驗(yàn)室的開放程度不夠，學(xué)生沒機(jī)會(huì)再繼續(xù)探究存在的疑惑。因此，在與正常教學(xué)不沖突的情況下，實(shí)驗(yàn)室的開放應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的課余時(shí)間，讓更多的學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開放中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升與思維的發(fā)展。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員開放

目前高校實(shí)驗(yàn)教師大多是學(xué)校的專職教師，對實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)步驟等的熟練程度不必多說。但是隨著科技的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不斷更新，促使儀器設(shè)備操作更簡單，測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的更新速度跟不上當(dāng)前的主流設(shè)備，因此實(shí)驗(yàn)老師對先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備了解得就相對少一些，而且對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的其他使用功能了解得不全。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員要形成多層次的、多體系的，即包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員、儀器設(shè)備開發(fā)人員、企業(yè)高級技術(shù)人員等的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。多層次、各行業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，能夠促使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)更接近實(shí)際，接近需求，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，同時(shí)能促進(jìn)專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識體系的更新。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的改革

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革立足點(diǎn)為現(xiàn)有的教學(xué)過程。教學(xué)過程首先可以分階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)，然后不斷更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容。

（1）分階段實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段與理論課的學(xué)習(xí)相結(jié)合，即大一、大二階段。第一階段的學(xué)習(xí)主要以大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生動(dòng)手做。對實(shí)驗(yàn)的問題由老師進(jìn)行答疑解惑。針對不能解決的問題，可以由實(shí)驗(yàn)教師備案，師生齊心協(xié)力地探究解決。第二個(gè)階段為大三、大四階段，此階段主要為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，由老師和學(xué)生一起完成。大三、大四階段大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)不再學(xué)習(xí)大學(xué)物理理論課，基本上都是以專業(yè)課為主。針對專業(yè)課學(xué)習(xí)中的問題，可以借助大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從探究。整個(gè)過程，需要實(shí)驗(yàn)教師全程參與。教師的作用主要是對學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行審核、審定，提出有效的意見，確保實(shí)驗(yàn)合理有效。最后可根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)意義等對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選、建檔、備案。

（2）精練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容很多，其中有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)過時(shí)，或者實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)過時(shí)，與當(dāng)前的科技發(fā)展主流有偏差，但是在有些高校還繼續(xù)做類似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成一種為完成實(shí)驗(yàn)而完成的任務(wù)。學(xué)生學(xué)到的大多數(shù)是一種陳舊的知識，對以后的工作沒有多大的促進(jìn)作用。為了改變這一尷尬的局面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該剔除一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引入一些新的實(shí)驗(yàn)課題，力爭實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系更完備。實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的引進(jìn)，可以從第二階段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提煉，也可以從開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍入手?？偠灾梢詮亩嗲?、多方式的角度努力完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，精練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生學(xué)有所新，學(xué)有所用。

因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的改革，不僅要適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要，更要適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。只有這樣大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)才能像物理世界一樣豐富多彩，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育才能取得長足發(fā)展，學(xué)生的創(chuàng)新能力才能得到提升。

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