大學(xué)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)施

韓書學(xué)

摘 要：現(xiàn)階段，我國現(xiàn)有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)雖相對合理，但設(shè)計(jì)模式相對單一，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏一定的趣味性，繼而降低了學(xué)生對于物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣及積極性。因此在目前的物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)過程中，要重視對于實(shí)驗(yàn)過程及內(nèi)容的設(shè)計(jì)，以便于提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新效果。以此為大學(xué)階段的物理知識(shí)學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)的有效開展創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)遇。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理 創(chuàng)新性 實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì) 實(shí)施

中圖分類號(hào)：G6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0229-02

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性逐步凸顯，使之成為現(xiàn)代大學(xué)物理教學(xué)必不可少的重要教學(xué)項(xiàng)目之一，為能夠進(jìn)一步提高大學(xué)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，并做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的研究分析，提高其設(shè)計(jì)及實(shí)施的有效性至關(guān)重要，是保障大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有序及合理進(jìn)行的必要條件，同時(shí)對于進(jìn)一步提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)水平也具有一定的幫助作用。

1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中比綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更高一層的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力，充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情。目前，國內(nèi)各著名高校都開展了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，并取得了一定的效果。我校曾在2008級(jí)及2010級(jí)優(yōu)秀的本科生中開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。已建立了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室，建立光電、電磁等方面的創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)置一批創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)儀器。作為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇，盡可能地讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣及專業(yè)特點(diǎn)自主地選擇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的主題。充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，及時(shí)地把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代科技進(jìn)步的成果滲透到經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。充分發(fā)揮本實(shí)驗(yàn)中心的師資及儀器的優(yōu)勢，與其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合開展內(nèi)容豐富，形式多樣的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供發(fā)展個(gè)性和施展才能的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)題目也可與老師的科研課題相結(jié)合，使學(xué)生得到科學(xué)研究方法的熏陶，及時(shí)了解有關(guān)方面的國內(nèi)、國外最新研究現(xiàn)狀，提高學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。

2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)過程研究

2.1 實(shí)驗(yàn)方法選用

在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)開展前，需對實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行選擇，不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)規(guī)劃及所選用的實(shí)驗(yàn)方法均有著一定的差異，需按照實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)要求選擇適宜的實(shí)驗(yàn)方法，從而使物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚯袑?shí)在大學(xué)物理試驗(yàn)中發(fā)揮其實(shí)際作用。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生實(shí)際創(chuàng)新意識(shí)要求較高，所以實(shí)驗(yàn)方法的選擇不僅要能夠符合物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需預(yù)留一定的自主實(shí)驗(yàn)空間，使學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)過程中能夠充分的發(fā)揮出自我主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，從而提高物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)際教學(xué)效果。

2.2 實(shí)驗(yàn)流程安排

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)流程安排均以教師規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，缺乏創(chuàng)新性與主動(dòng)性，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)難以充分的激發(fā)出學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)興趣。而物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則要求有效發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新性優(yōu)勢，通過教師的合理安排來由學(xué)生自主設(shè)定實(shí)驗(yàn)流程，并對其中不符合實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化與修改，從而讓學(xué)生在物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)流程的安排過程中加深相關(guān)物理知識(shí)印象，以便于下一階段物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的有序進(jìn)行。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)控

雖物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行主要以學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)為核心，但由于學(xué)生對于物理知識(shí)的認(rèn)知與積累仍然有限，所以為保證物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的有效性及安全性，仍需教師能夠在實(shí)際的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中及時(shí)的做好實(shí)驗(yàn)監(jiān)控工作，并對錯(cuò)誤試驗(yàn)項(xiàng)目給出一定的提示，以此讓學(xué)生進(jìn)行自行修改，同時(shí)對其進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，進(jìn)而提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力與意識(shí)。物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)監(jiān)控過程中，教師應(yīng)首先提高學(xué)生的自主創(chuàng)新探索空間，給予學(xué)生一定的創(chuàng)新基礎(chǔ)。而后根據(jù)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行在學(xué)生出現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)問題后為其指明正確的實(shí)驗(yàn)方向，以此保證學(xué)生在進(jìn)行物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)過程中能夠?qū)W到相關(guān)的物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)知識(shí)。

2.4 實(shí)驗(yàn)技巧運(yùn)用

物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的目的在于提高學(xué)生物理理論知識(shí)創(chuàng)新及自主運(yùn)用能力，所以在物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)技巧的運(yùn)用，通過合理設(shè)計(jì)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)來保證在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠主動(dòng)的選用多種不同的物理實(shí)驗(yàn)技巧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此提高學(xué)生實(shí)際的物理知識(shí)學(xué)習(xí)及物理知識(shí)運(yùn)用水平。良好的物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不僅有利于提高學(xué)生實(shí)際的腦力及動(dòng)手能力，同時(shí)亦能夠有效保障學(xué)生的實(shí)際協(xié)調(diào)能力，使其在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中能夠?qū)ξ锢碇R(shí)進(jìn)行更為深入的分析與研究，繼而為學(xué)生物理知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果即是實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)完成的重要體現(xiàn)。不同的物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，因此在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，要進(jìn)一步考慮到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目問題，根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)方向制定合理的物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)過程中，要詳細(xì)的對實(shí)驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的問題及現(xiàn)象進(jìn)行分析，并對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行深度研究，以便于提高學(xué)生對于物理知識(shí)學(xué)習(xí)的實(shí)際融入效果，使其能夠主動(dòng)的在物理創(chuàng)新性試驗(yàn)中找出自身及實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際問題，這便能夠?yàn)槲磥黼A段學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)與發(fā)展創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境及條件。

3 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)

3.1 狹義分析的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

從基礎(chǔ)教學(xué)體系中分析，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的運(yùn)用應(yīng)結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況進(jìn)行研究。不同的教學(xué)環(huán)境及教學(xué)氛圍均對創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生影響。所以在相對狹義的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過程中，要注重對于細(xì)節(jié)的分析與評(píng)價(jià)。通過對不同實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)來提高物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)公平性及可信度，以此打造完善的大學(xué)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，繼而為未來階段物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用提供一定的基礎(chǔ)幫助。

3.2 廣義分析的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

以廣義范圍的創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)分析，其基礎(chǔ)應(yīng)建立在物理理論知識(shí)有效運(yùn)用的條件之上，所以物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)應(yīng)與前期實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)定遙相呼應(yīng)，通過按照預(yù)期的實(shí)驗(yàn)規(guī)劃來結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)工作，從而保證該評(píng)價(jià)能夠切實(shí)在促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，及提升物理知識(shí)分析能力方面發(fā)揮實(shí)際的推動(dòng)與激勵(lì)作用，以便于學(xué)生能夠更好地融入到現(xiàn)有創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境中，這便能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造良好的競爭空間，并使學(xué)生有效的認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)學(xué)習(xí)重要性及自身物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)掌握的不足，進(jìn)而為提高學(xué)生物理知識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)提供有利幫助。

3.3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)解析

現(xiàn)階段的物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及體系相對較多，不同的方法對于學(xué)生所產(chǎn)生的實(shí)際影響均有所差異，所以在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系的選擇過程中，應(yīng)以學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)及學(xué)生實(shí)際物理知識(shí)運(yùn)用能力為主，以便于提高物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的有效性，使其能夠切實(shí)為學(xué)生的實(shí)際發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

目前，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的考核應(yīng)能得出客觀的評(píng)價(jià)，要考慮整個(gè)實(shí)驗(yàn)組織過程的監(jiān)控，把組織實(shí)驗(yàn)過程的各環(huán)節(jié)納入考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，另外還要包含工作量、工作態(tài)度、紀(jì)律以及自我評(píng)價(jià)等多角度、多項(xiàng)目的評(píng)價(jià)指標(biāo)。我們在對學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過程，重在關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新性思路及解決問題的方法。評(píng)價(jià)結(jié)果是根據(jù)學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的思路、結(jié)果及實(shí)驗(yàn)實(shí)施的過程。評(píng)價(jià)體系體現(xiàn)人的主體價(jià)值，重在促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

4 結(jié)語

科學(xué)合理的大學(xué)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施對于提高物理實(shí)驗(yàn)效果有著重要作用，同時(shí)是現(xiàn)代大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開展的重要基礎(chǔ)，所以在大學(xué)物理創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重對于實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)及實(shí)驗(yàn)過程中分析，通過制定有效的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)來使學(xué)生能夠切實(shí)在物理實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)到相關(guān)的物理知識(shí)，并將其應(yīng)用于未來階段的發(fā)展及學(xué)習(xí)過程中，以此為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的有效開展創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

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