關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)改革初探

　　論文摘要：大學(xué)里的教學(xué)活動(dòng)涉及到學(xué)校，教師和學(xué)生各個(gè)層面，全面提高大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，需要學(xué)校、教師和學(xué)生共同來(lái)努力。只有做到學(xué)校重視、教師熱愛(ài)、學(xué)生喜歡，才能培養出新時(shí)代的創(chuàng )新性人才。

　　論文關(guān)鍵詞：大學(xué)教學(xué)；物理實(shí)驗；教學(xué)質(zhì)量 　　
　　
　　物理是科學(xué)先驅?zhuān)�高新技術(shù)之源泉，探索宇宙之武器。物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗性科學(xué)，在整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，實(shí)驗起著(zhù)決定性的作用。實(shí)驗是驗證理論的唯一途徑，而實(shí)踐則是檢驗實(shí)驗結果的唯一標準。著(zhù)名物理學(xué)家丁肇中教授也曾說(shuō)過(guò)：“做實(shí)驗確實(shí)非常重要，因為任何理論缺少實(shí)驗證明是沒(méi)有用的，實(shí)驗可以推翻理論，理論絕對不能推翻實(shí)驗”。大學(xué)物理實(shí)驗是理工院校大學(xué)生必修的公共基礎課，在全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力方面具有其他學(xué)科不可替代的重要作用。傳統的大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)模式處于教學(xué)方法過(guò)于單一、教學(xué)手段較為落后的狀態(tài)，這樣的實(shí)驗教學(xué)模式不能有效調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，束縛學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展，不利于對學(xué)生進(jìn)行科研素質(zhì)和創(chuàng )新能力的培養。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì )對創(chuàng )新型人才的要求越來(lái)越高，革新大學(xué)物理實(shí)驗的教學(xué)模式，提高物理實(shí)驗課的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要�，F今全國大部分高校采取建立分級別的大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)示范中心，硬件水平得到很大提高，然而在教學(xué)質(zhì)量方面還有很多問(wèn)題亟待解決。在此，筆者結合自己教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì )，淺析物理實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中存在的各個(gè)方面的問(wèn)題，并就關(guān)于如何解決這些問(wèn)題提出個(gè)人建議。

　　一、大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題

　　1.學(xué)校對大學(xué)物理實(shí)驗課程重視不夠
　　長(cháng)期以來(lái)，傳統的應試教育“一張試卷定終身”不僅影響著(zhù)萬(wàn)千考生，也影響著(zhù)學(xué)校的辦學(xué)模式。高中階段，為了提高學(xué)校的升學(xué)率，大部分學(xué)校把實(shí)驗課上成理論課。在大學(xué)里的實(shí)驗課中，學(xué)生本應該得到必要的引導和充分的自由，在自己動(dòng)手的過(guò)程中發(fā)揮本人的主觀(guān)能動(dòng)性，開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。然而錯誤的思想使大部分高校把實(shí)驗教學(xué)當成理論教學(xué)的附屬環(huán)節，認為做實(shí)驗不過(guò)是為了更深刻地掌握理論知識。另一方面為了達到評估的標準，學(xué)校側重實(shí)驗設備、環(huán)境、場(chǎng)地等的建設，忽略了實(shí)驗教學(xué)的基本規律和創(chuàng )新性教學(xué)的研究。而且學(xué)校把實(shí)驗課定為考查課，在課程設置和學(xué)時(shí)安排等方面也往往把大學(xué)物理實(shí)驗課程排到其他課程的后面，這也導致學(xué)生誤認為大學(xué)物理實(shí)驗課不重要，上課不積極。
　　2.學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗的學(xué)習興趣不夠，態(tài)度不端正
　　一方面，目前在很多理工科院校中大學(xué)物理實(shí)驗為考查課，考核制度不嚴謹。又因為在大學(xué)里課程繁多，為了考得好成績(jì)拿獎學(xué)金，很多學(xué)生自然而然就把考查課放在一邊，在這部分學(xué)生眼里，大學(xué)物理實(shí)驗課程的學(xué)分是比較容易獲得的。另一方面，普通高校的大學(xué)生認為自己的學(xué)校只是普通的一所學(xué)校，平凡得就像大海里的一滴水，自己的將來(lái)根本不能與名震寰宇學(xué)府中的學(xué)生相比，這種念頭導致學(xué)生缺乏上進(jìn)心，學(xué)習也沒(méi)有積極性，得過(guò)且過(guò)。于是在課堂上出現學(xué)生上課懶散，課前不預習，臨時(shí)抱佛腳的不好現象。個(gè)別學(xué)生做實(shí)驗時(shí)自己不動(dòng)手，請人代勞，趁老師不注意抄襲別人的實(shí)驗結果，或著(zhù)編造實(shí)驗數據。因此，課堂教學(xué)效果極差，不能達到培養和鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的基本要求。
　　3.教師自身觀(guān)念和素質(zhì)有待提高
　　教師是教學(xué)活動(dòng)中的一個(gè)基本要素，教師自身素質(zhì)直接影響著(zhù)教學(xué)質(zhì)量。然而目前我國許多大學(xué)物理實(shí)驗課教師仍采用傳統的教學(xué)方法，先對學(xué)生介紹實(shí)驗儀器，講解實(shí)驗目的和原理，然后演示實(shí)驗步驟并強調做實(shí)驗的注意事項等，接下來(lái)學(xué)生按老師和教材所講重復實(shí)驗，進(jìn)行簡(jiǎn)單的測量。實(shí)驗結束后，老師檢驗實(shí)驗數據是否合理，并簽字。學(xué)生將老師簽過(guò)字的實(shí)驗數據帶回，課后進(jìn)行數據處理和分析并撰寫(xiě)實(shí)驗報告，寫(xiě)好的實(shí)驗報告于下次實(shí)驗課前上交。整個(gè)實(shí)驗過(guò)程缺乏與學(xué)生的溝通和交流。另一方面，教師自身知識水平有限，不能很好地引導學(xué)生深入理解實(shí)驗中所體現的科學(xué)的研究方法。這樣教學(xué)的直接后果就是學(xué)生在做實(shí)驗的過(guò)程中毫無(wú)自己的積極思考與積極設計，完全跟著(zhù)老師的步驟做。學(xué)生缺乏個(gè)性，缺乏實(shí)際操作能力和創(chuàng )造力，不利于啟發(fā)學(xué)生的思維，不能開(kāi)闊學(xué)生的視野，更不利于創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力的培養。
　　4.實(shí)驗安排不合理
　　當今大部分大學(xué)師資有限，教學(xué)任務(wù)繁重，因而在安排實(shí)驗的先后順序時(shí)，無(wú)法遵從實(shí)驗內容由易到難，由簡(jiǎn)單到復雜的要求，并且由于條件的限制，也無(wú)法根據學(xué)生能力的高低和各自專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)來(lái)合理安排實(shí)驗。這樣使很多學(xué)生誤認為物理實(shí)驗技能與自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)無(wú)關(guān)，覺(jué)得物理實(shí)驗課不重要，反正以后也用不到，致使學(xué)生不能深入體會(huì )物理實(shí)驗的奧妙，學(xué)習的主動(dòng)性減退，教學(xué)效果下降。
　　另外，雖然目前大部分學(xué)校進(jìn)行了大學(xué)物理實(shí)驗改革，但是實(shí)驗內容仍有待改善，大部分實(shí)驗仍然屬于驗證性實(shí)驗，而與當今科學(xué)發(fā)展和應用相關(guān)的熱點(diǎn)實(shí)驗缺乏。注重操作能力的實(shí)驗較多，而培養學(xué)生獨立思維能力的綜合性設計性實(shí)驗較少，不利于提高學(xué)生的獨立創(chuàng )新能力。更重要的是，學(xué)校和教師對先進(jìn)的實(shí)驗內容和實(shí)驗教學(xué)發(fā)展趨勢的跟蹤和學(xué)習不夠，在相當程度上限制了實(shí)驗教學(xué)的發(fā)展。
　　5.考核制度不合理
　　目前，很多學(xué)校把大學(xué)物理實(shí)驗定為考查課目，僅僅通過(guò)實(shí)驗操作和實(shí)驗報告兩部分綜合成績(jì)來(lái)評定學(xué)生的能力，這顯然是不全面的。大部分學(xué)生遇到問(wèn)題不認真思考，按照教師示范步驟比葫蘆畫(huà)瓢，取得數據草率了事，不好好預習也能馬虎將實(shí)驗完成，致使學(xué)生認為物理實(shí)驗考核很容易蒙混過(guò)關(guān)，所以應付實(shí)驗的學(xué)生不在少數。

　　二、提高大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的建議

　　1.制定嚴格規范的管理制度
　　長(cháng)期以來(lái)，大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)管理比較松散，這也是學(xué)生做實(shí)驗態(tài)度不認真的原因之一。因此制定嚴格規范的管理制度，對提高大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量會(huì )起到積極作用。首先從學(xué)校層次上重視大學(xué)物理實(shí)驗，給實(shí)驗課安排足夠的學(xué)時(shí)，并嚴格考核制度。其次，對教師進(jìn)行定期培訓，使教師在思想上重視物理實(shí)驗教學(xué)，嚴謹教學(xué)態(tài)度，積極進(jìn)行教學(xué)研究。鼓勵教師在教學(xué)內容、方法和手段等方面進(jìn)行不斷的探索和嘗試。再次，嚴格把握好實(shí)驗教學(xué)的各個(gè)環(huán)節，這包括課前預習。老師在上課前要對與本次試驗相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行抽查，并檢查預習報告，然后根據學(xué)生回答問(wèn)題的情況及預習報告的好壞給出預習分數；在實(shí)驗操作過(guò)程中，教師不能擅自脫崗，應嚴格監控學(xué)生做實(shí)驗過(guò)程中的關(guān)鍵步驟和要點(diǎn)，培養學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗能力和科學(xué)素養；最后是實(shí)驗報告的撰寫(xiě)，實(shí)驗報告要體現出數據處理的全過(guò)程，主要包括：根據測量數據計算實(shí)驗結果、估算不確定度、正確表達實(shí)驗結果，然后分析產(chǎn)生誤差的原因以及注意事項（儀器使用的注意事項和測量過(guò)程的注意事項）等。[5]另外，加強實(shí)驗室環(huán)境建設，在實(shí)驗室懸掛知名科學(xué)家和相關(guān)實(shí)驗的展板，營(yíng)造科學(xué)文化氛圍，使學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗室，就能感受到科學(xué)藝術(shù)的熏陶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
　　2.建立分層次物理實(shí)驗課程新體系
　　隨著(zhù)高考制度的改革，大批普通高校的學(xué)生實(shí)驗基礎差異較大，為了保證教學(xué)的順利開(kāi)展，并照顧到學(xué)生個(gè)體發(fā)展的需要，建立分層次物理實(shí)驗教學(xué)很有必要。新的實(shí)驗框架體系按照加強基礎、重視應用、培養能力、提高素質(zhì)的層次，遵循認知規律，兼顧力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理學(xué)等有關(guān)實(shí)驗內容，形成預備實(shí)驗、基本實(shí)驗、綜合性實(shí)驗、設計性實(shí)驗和創(chuàng )新提高性實(shí)驗等幾個(gè)層次。[6]然后在每個(gè)層次里再設兩個(gè)小層次，分為“必做”和“選做”兩部分。選做部分由學(xué)生根據自己的愛(ài)好和專(zhuān)業(yè)需要自由選擇。對不同專(zhuān)業(yè)，物理實(shí)驗教學(xué)應有不同的要求，這體現在不同的學(xué)時(shí)安排上。這種分層次教學(xué)模式實(shí)現了從基礎到前沿、從被動(dòng)接受知識到積極主動(dòng)思考逐階段提高綜合能力的實(shí)驗教學(xué)目的。除此之外，還應該改革教學(xué)內容，科學(xué)地設置實(shí)驗項目，優(yōu)化基礎實(shí)驗的訓練，增加應用性、綜合性、設計性和研究性實(shí)驗內容，重視實(shí)驗的先進(jìn)性、開(kāi)放性和將科研成果轉化為教學(xué)實(shí)驗的應用。預備性實(shí)驗是為進(jìn)入大學(xué)但具有不同物理實(shí)驗基礎的同學(xué)而準備的，這類(lèi)實(shí)驗以開(kāi)放、課余的形式，由同學(xué)根據自身條件、自我需要進(jìn)行選修，目的是對基礎物理實(shí)驗知識進(jìn)行填平補齊；另一方面通過(guò)基礎性實(shí)驗，讓學(xué)生掌握基本理論和技能；通過(guò)綜合性和設計性實(shí)驗，讓學(xué)生了解現代物理的發(fā)展趨勢和新技術(shù)的應用，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和綜合研究能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新精神；創(chuàng )新提高性實(shí)驗是以科研實(shí)踐為主題，提前讓學(xué)生了解科研的方法和環(huán)節，從而學(xué)到更多書(shū)本以外的知識，鍛煉他們的獨立科研能力。層次化教學(xué)使學(xué)生知識由淺入深、由基礎到綜合、應用、研究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生的實(shí)驗能力。另外，教師應該根據實(shí)驗教學(xué)層次的遞進(jìn)，應采取不同的實(shí)驗指導方法，這樣才能最大程度的提高教學(xué)質(zhì)量。
　　3.進(jìn)一步提高教師素質(zhì)，改善知識結構，提高教學(xué)能力
　　柯瓦列夫說(shuō)：教師知道的東西，要大大超過(guò)他要教給學(xué)生的范圍，要具有更寬的科學(xué)視野，否則，他就不能喚起和發(fā)展學(xué)生對本門(mén)學(xué)科的興趣，就不能滿(mǎn)足他們的需要。一名合格的教師，不僅要有精深扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎知識，還應具有廣博的與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的各門(mén)科學(xué)知識。在新課改的形勢下，深化教學(xué)教法改革，應從教師本身的知識結構和教學(xué)能力入手。教師應及時(shí)掌握國內外最新實(shí)驗教學(xué)動(dòng)態(tài)，了解最新科學(xué)研究進(jìn)展，在深入掌握所授課程的同時(shí)，擴展知識面，并有效地傳授給學(xué)生，這樣的教學(xué)才深刻獨到，富有啟發(fā)性。俗話(huà)說(shuō)“給學(xué)生一杯水，自己要有一桶水”，作為現時(shí)代的教師，只有通過(guò)勤奮刻苦的學(xué)習，不斷提高自己的知識層次和思維能力，加強自身修養，才能使自己的一桶水始終具有源源不斷的營(yíng)養，才能使學(xué)生深感“聽(tīng)君一席話(huà)，勝讀十年書(shū)”。以此引導學(xué)生，讓他們明白人類(lèi)對物質(zhì)世界的認識還不完全，還有大量問(wèn)題有待解決和發(fā)展，從而激發(fā)他們的好奇心和創(chuàng )新意識。一個(gè)教師，如果自身知識儲備不夠，講課就會(huì )捉襟見(jiàn)肘。只有掌握豐富科學(xué)知識，具有較高科學(xué)素質(zhì)的老師，才能作為一名合格的物理教師，才能更好地引導學(xué)生去領(lǐng)略物理世界的神奇之處。
　　4.建立科學(xué)的考核體系，提出科學(xué)合理的實(shí)驗考核細則
　　在大學(xué)里課程繁重，學(xué)生自然而然就把考核要求低的課程放到一邊。沒(méi)有壓力，就沒(méi)有動(dòng)力。所以要適當增加考核的難度，這樣可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習的積極性�？己藭r(shí)，要根據考核內容在培養學(xué)生能力和素質(zhì)中所起作用大小，分配不同的權重，確定具體可行科學(xué)合理的實(shí)驗考核細則。對學(xué)生能力的評定應該包括課堂表現、實(shí)驗報告、課外自主科研活動(dòng)以及實(shí)驗考試�？荚噧热莩�了基礎實(shí)驗知識以外，應擴大設計性實(shí)驗內容。只有這樣，學(xué)生才會(huì )重視物理實(shí)驗，提高對物理實(shí)驗的興趣，端正學(xué)習態(tài)度，在做實(shí)驗時(shí)認真思考并盡力掌握每個(gè)實(shí)驗的精髓，最終真正學(xué)有所得。

　　三、總結

　　學(xué)校是教學(xué)活動(dòng)的管理者，教師是教學(xué)活動(dòng)的執行者，學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體。全面提高大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量，需要從學(xué)校到教師到學(xué)生各個(gè)環(huán)節都積極行動(dòng)起來(lái)。只有做到學(xué)校重視，教師熱愛(ài)，學(xué)生喜歡，建立起一種適合當代科技發(fā)展的“教”與“學(xué)”新體系，才能培養出知識扎實(shí)、視野開(kāi)闊、思維敏捷、富有創(chuàng )新精神和創(chuàng )新能力且符合當今社會(huì )發(fā)展要求的高素質(zhì)人才。

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