大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與構(gòu)建

摘 要:本文針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了探討，提出了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一些措施，構(gòu)建了新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革構(gòu)建

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(b)-0180-01

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等院校理工專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，是物理理論與技術(shù)的結(jié)合，也是大學(xué)生系統(tǒng)接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際地分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力和創(chuàng)新精神，特別是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，探索更好的教學(xué)方法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著重要的意義。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1 理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互分離

大學(xué)物理理論課和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課基本上是同時(shí)開設(shè)，大學(xué)物理教學(xué)按照教學(xué)大綱進(jìn)行授課，而實(shí)驗(yàn)課則要根據(jù)學(xué)校的設(shè)備條件、學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)老師人數(shù)以及各專業(yè)的課程教學(xué)進(jìn)行安排。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一化

大學(xué)物理理論課側(cè)重對(duì)學(xué)科認(rèn)識(shí)的系統(tǒng)性和科學(xué)性，強(qiáng)調(diào)的是對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和物理規(guī)律的掌握。實(shí)驗(yàn)課側(cè)重對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計(jì)和操作。這兩類課程都有各自鮮明的特點(diǎn)，所以教師在教學(xué)方法上也應(yīng)該有所不同。

1.3 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，缺少設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。這種驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)基本上有著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)操作步驟，實(shí)驗(yàn)方案也基本是一成不變的，結(jié)論在實(shí)驗(yàn)之前就是已知的，這樣的實(shí)驗(yàn)很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更不用說提高學(xué)生的探究能力了。

1.4 實(shí)驗(yàn)儀器智能化

隨著科技的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品的開發(fā)也突飛猛進(jìn)。越來越多的儀器雖然在精確度方面大大提高，但在操作方面也越來越簡單，越來越具有智能化。使用智能化的實(shí)驗(yàn)儀器在不知不覺中簡化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需要進(jìn)行簡單的操作，然后機(jī)械地記一些數(shù)據(jù)，便可得到與理論計(jì)算相一致的數(shù)據(jù)。這樣不僅鍛煉不了學(xué)生的動(dòng)手能力，反而使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生厭煩情緒。

1.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告不認(rèn)真

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的一個(gè)重要依據(jù)，從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中可以發(fā)現(xiàn)很多問題。一些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是抄襲別人的，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理只是進(jìn)行簡單地計(jì)算，把所學(xué)過的數(shù)據(jù)處理方法一點(diǎn)都沒用上。對(duì)于要求作圖的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，坐標(biāo)中并不標(biāo)明單位，作圖中隨便地選取物理量，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析也是草草了事，有的甚至沒有誤差分析。

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施

針對(duì)上述大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中存在的問題，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一些改革，力爭提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

2.1 細(xì)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

在進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生要了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)要做些什么，為什么要這樣做以及如何做等問題，所以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。首先，每個(gè)學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，要明確實(shí)驗(yàn)室的紀(jì)律要求，遵守實(shí)驗(yàn)守則，避免學(xué)生出現(xiàn)一些不必要的過失。其次，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)并不是看看課本，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告就完事了，而是要求學(xué)生必須獨(dú)立地思考實(shí)驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)步驟。最后，檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，防止學(xué)生在預(yù)習(xí)中弄虛作假。在檢查學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告的同時(shí)，對(duì)學(xué)生還要當(dāng)面提出問題，以了解學(xué)生的預(yù)習(xí)程度。

2.2 實(shí)驗(yàn)講解要有側(cè)重點(diǎn)

在實(shí)驗(yàn)講解中教師應(yīng)當(dāng)要有一定的側(cè)重點(diǎn)，基于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的預(yù)習(xí)以及初步熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟的基礎(chǔ)上，教師的實(shí)驗(yàn)講解重點(diǎn)要讓學(xué)生明白本次實(shí)驗(yàn)要怎么做，實(shí)驗(yàn)中得出什么結(jié)果才是合理的，還要讓學(xué)生謹(jǐn)記實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。教師的講解要讓學(xué)生不僅知道操作步驟，更重要的是要讓學(xué)生明白數(shù)據(jù)的物理意義，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使物理實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練落實(shí)到每次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。

2.3 形成實(shí)驗(yàn)梯度教學(xué)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)包括的范圍非常廣泛，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練也是逐步完成的，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中形成的一定教學(xué)梯度，將更有利于學(xué)生的發(fā)展。

2.4 改革實(shí)驗(yàn)考核方式

實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，考核的目的主要是檢驗(yàn)教學(xué)的效果，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建

傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)劃分為普通物理實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn)兩門獨(dú)立課程。而普通物理實(shí)驗(yàn)又分為力、熱、電磁、光等幾個(gè)各自獨(dú)立的部分。這樣的教學(xué)體系不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有必要打破原來的實(shí)驗(yàn)體系安排，重新構(gòu)建一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)體系。新實(shí)驗(yàn)體系由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)組成。

3.1 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置

這一階段的實(shí)驗(yàn)主要為基本物理量的測量、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和基本測量方法與誤差分析等。

3.2 綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)置

這一階段的實(shí)驗(yàn)以綜合性、設(shè)計(jì)性為主的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)方法和技能系統(tǒng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，主動(dòng)地查閱文獻(xiàn)，了解實(shí)驗(yàn)背景，學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取實(shí)驗(yàn)儀器，測量數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)以及結(jié)果討論，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。

3.3 開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)置

開放性實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)物理技術(shù)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般都和實(shí)際應(yīng)用有著密切的聯(lián)系。

4 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐效果

經(jīng)過對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了一定的成效。

4.1 學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能有所提高

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革前，有些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的操作經(jīng)常出現(xiàn)失誤，在正常的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成不了實(shí)驗(yàn)，抄襲他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依賴別人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不做分析。經(jīng)過教學(xué)改革后，學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)很認(rèn)真，儀器操作失誤大大地減少，能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，抄襲數(shù)據(jù)的現(xiàn)象也沒有了，而且都能獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎每個(gè)人都能做出自己的分析。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后學(xué)生明顯地對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣加強(qiáng)了，對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)也能判斷出是否合理，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題也能提出自己的看法。

4.2 參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅僅是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是它可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，吸引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。現(xiàn)在已有多名學(xué)生參與“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目，已經(jīng)取得了一些成績。也有一些學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目中，跟隨教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中積極探索，不斷創(chuàng)新。

5 結(jié)語

通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，改變了以往學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在一定程度上提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量得到了提高。

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