大學(xué)物理實驗課教學(xué)改革及評議

摘 要 文章根據(jù)長江大學(xué)物理實驗中心的實驗教學(xué)改革嘗試，對物理實驗課的教學(xué)觀念、教學(xué)模式等進行評議和探索。

關(guān)鍵詞 物理實驗 教學(xué)改革 高等教育

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 實驗教學(xué)觀念改革

長江大學(xué)物理實驗中心通過制定突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)要求和指標，讓教師逐步建立起以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的新的教學(xué)理念。促使教師在教學(xué)實踐中，自覺將手把手、扶著走的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極引導(dǎo)、啟發(fā)，放手讓學(xué)生去大膽實踐，取得了較好成效。實驗教師和實驗技術(shù)人員的教學(xué)觀念，是搞好實驗教學(xué)的一個十分重要而又往往被忽視的問題。實驗教學(xué)人員如果對實驗教學(xué)缺乏深刻的理解和認識，拿著既定的教材，守著固定的儀器，依循多少年不變的傳統(tǒng)教學(xué)習(xí)慣和思維模式進行教學(xué)，實驗教學(xué)就不可能出現(xiàn)突破。

傳統(tǒng)實驗教學(xué)觀念中最大的弊病是對學(xué)生不放手。在預(yù)習(xí)，操作和總結(jié)三個教學(xué)環(huán)節(jié)中，處處包辦代替，嚴防死守。比如預(yù)習(xí)報告事先印刷好了程式化的預(yù)習(xí)報告手冊，學(xué)生依照固定條目逐條填寫。這樣導(dǎo)致學(xué)生按圖索驥，在教材上尋找相關(guān)條目對號入座填寫，而不再系統(tǒng)看書預(yù)習(xí)。在實驗操作中，過于詳盡講解和演示實驗步驟，然后學(xué)生依葫蘆畫瓢，亦步亦趨做完實驗，不再有獨立的思考和行為。為什么不能放手呢？因為放手麻煩太大，各式各樣的怪問題要提出來，林林總總的故障要處理，儀器損壞過大要修復(fù)等。這就增加了教學(xué)的難度和工作量。實驗總結(jié)中，有的教材嚴格制定了報告的寫作模式，機械統(tǒng)一。有的教師還寫出了具體實驗報告范文，供給學(xué)生模仿，以利于寫出統(tǒng)一的報告，方便批閱。實驗教學(xué)區(qū)別于理論教學(xué)的特點，在于實驗室內(nèi)，是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，并不像理論課那樣完全由教師支配。但自物理實驗獨立設(shè)課幾十年來，違背實驗教學(xué)規(guī)律，束縛學(xué)生手腳的教學(xué)方式已延續(xù)至今，變化甚微。一些長期從事實驗教學(xué)工作的教師，思維成定勢，教法成習(xí)慣，要放棄改變很難。轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，又不可能使用行政手段。陳舊的觀念，只能在實驗教學(xué)的改革中逐漸蛻變更新。

2 實驗教學(xué)模式和方法改革

物理實驗教學(xué)的方式一般是：預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告三步。這一模式變數(shù)不大。但如何預(yù)習(xí)，如何操作，如何總結(jié)，變數(shù)是很大的。事實上這三個方面，若干年來都沒有什么變化。實驗教學(xué)由于儀器套數(shù)和實驗室面積等限制，一個班不容易一次同時完成某個實驗的教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是將一個班分成若干小組，用小組輪換的方式來完成實驗教學(xué)。這種教學(xué)安排，學(xué)生對做什么實驗，用什么儀器無選擇余地。而同班同組的學(xué)生一起做實驗，方便相互抄襲數(shù)據(jù)。實驗對象、儀器設(shè)備、實驗方式等都很固定，使教師的教學(xué)發(fā)揮空間也受到了較大的局限。

長江大學(xué)物理實驗中心在實驗教學(xué)的方式上作了較大的改革。將按班分組、固定時間、固定地點、固定教師的模式徹底廢除，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系。全校學(xué)生通過校園網(wǎng)，自由預(yù)約、選擇某個實驗及做實驗的時間和實驗任課教師。每個實驗室則固定有若干名上課教師。這種新的教學(xué)模式，首先是給學(xué)生提供了自由機動的學(xué)習(xí)空間。他們根據(jù)自己的實際情況，自主安排何時完成何種實驗。完成實驗的總的時間是限定的，每學(xué)期開設(shè)實驗的起始周次和實驗項目都可在網(wǎng)上查閱。在這種模式下，班級消失了，到同一實驗室的學(xué)生來自全校不同的系和班。陌生限制了作弊。與開放室教學(xué)形式相適應(yīng)，學(xué)生進實驗室除了檢查預(yù)習(xí)報告，還要驗看學(xué)生證，防止代做。由于教師和學(xué)生陌生了，教師和具體的班級失去了關(guān)系，實驗報告的收發(fā)采取信箱的形式。每個教師和各班級都有各自的信箱，師生交、收、發(fā)、取報告都十分方便。實驗平時成績，學(xué)生可以從網(wǎng)上查看。如果不滿意可以重新預(yù)約重做。全部實驗結(jié)束前，網(wǎng)絡(luò)對全部學(xué)生的平時成績累計、平均、排位。考試采取末位考試制，即根據(jù)每學(xué)期的具體情況和實驗人數(shù)，安排成績排在后面的30%左右的學(xué)生參加考試。這種考試方式，使學(xué)生為了免試而不敢忽視每一次實驗及報告。如預(yù)約了實驗，屆時不到者將被扣除平時成績分，這基本上防止了曠課現(xiàn)象。教師分小組固定在各實驗室，一學(xué)期一輪換。固定在實驗室的教師，從教學(xué)到儀器設(shè)備的管理維護（下轉(zhuǎn)第185頁）（上接第140頁）及清潔衛(wèi)生等，實行全面承包。教師每學(xué)期只集中精力于四五種實驗，使教學(xué)更加熟練到位，提高了教學(xué)水平。同時，儀器的完好率也更有保障。開放式實驗教學(xué)的效果明顯優(yōu)于舊的教學(xué)方式。而大量的教學(xué)統(tǒng)計工作都由計算機完成，使教師獲得了更多的時間、精力，全力投入教學(xué)實踐活動。

3 實驗報告形式改革

實驗報告的寫作亟待變革。因為自物理實驗獨立設(shè)課以來，實驗報告的寫作一成不變，已成為一種固定的格式。我們拿出兩份相隔數(shù)年的同一種實驗的學(xué)生實驗報告進行對比，看不出一點變化，分不清誰先誰后。傳統(tǒng)實驗報告的主要目的是讓學(xué)生對所做的實驗工作進行總結(jié)，因而要求的是報告的全面性、完整性。學(xué)生通過寫實驗報告，主要的收獲是鍛煉了總結(jié)實驗工作成果的能力。傳統(tǒng)實驗報告的突出弊端是學(xué)生處于機械被動狀態(tài)，創(chuàng)造性的思維能力被束縛，難以寫出有新意，有見識的報告；其次，傳統(tǒng)實驗報告的功能或作用較單一，學(xué)生通過報告寫作得到的收獲不多。變革實驗報告寫作有兩個基本點：（1）訓(xùn)練學(xué)生以書面形式匯報實驗工作成果的能力，這一傳統(tǒng)實驗報告的基本作用不能改變；（2）剔出傳統(tǒng)實驗報告的缺弊，擴大其功能和作用，注意培訓(xùn)綜合能力。變革實驗報告寫法的基本思想是：要求學(xué)生將自己所做實驗權(quán)當(dāng)自己的一項科研活動，仿佛是經(jīng)過自己的研究，實驗、取得了成果；然后模擬科研論文的寫作方法，完成對實驗工作成果的總結(jié)。變革的意義在于改變了寫作的立足點、出發(fā)點，轉(zhuǎn)換了寫作的視角，它使每一篇實驗報告都變成一篇科技小論文。這可直接為將來科研實踐中寫作學(xué)術(shù)論文，打下堅實的基礎(chǔ)。

4 實驗儀器維修改革

實驗儀器設(shè)備的改革，主要體現(xiàn)在如何最大限度地發(fā)揮儀器設(shè)備的作用，保持完好率，提高利用率。儀器設(shè)備改革困難的最大問題是經(jīng)費。經(jīng)費的限制無處不在。要緊跟現(xiàn)代科技發(fā)展的步伐，就得適時、及時進行儀器設(shè)備更新?lián)Q代；要全面放手讓學(xué)生做實驗，會增大儀器的損耗，增加消耗器材的數(shù)量；要多開設(shè)設(shè)計性實驗，就要購置各類元器件；教師在改革活動中投入精力、時間、加大工作量，報酬不足也不能充分調(diào)動積極性；使用現(xiàn)代信息技術(shù)，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段也需投入資金。雖然可以自己動手自制和改進儀器設(shè)備，也可以通過加強管理教育，使學(xué)生減少對儀器的損壞。但如更換新型儀器設(shè)備，引入先進的實驗測試技術(shù)等，都不是自力更生可以解決的。切實可行的做法是開展對舊儀器設(shè)備的改造、改進、革新和加強儀器設(shè)備的養(yǎng)護。長江大學(xué)物理實驗中心在儀器設(shè)備的改造與維修方面，采取了專人負責(zé)制。設(shè)立專職儀修人員崗位。專職儀修人員要有本科以上學(xué)歷和較專業(yè)的儀修水平。專職儀修人員的任務(wù)不僅僅是修復(fù)各種損壞的儀器設(shè)備。他們要負責(zé)研制某些教學(xué)儀器；儀器設(shè)備的改造革新，對新儀器的缺陷動“手術(shù)”，使之更完善；對舊儀器設(shè)備改造、改進；為老儀器配備現(xiàn)代裝置，如將計算機引入裝備，讓現(xiàn)代技術(shù)給老設(shè)備注入新的活力；充當(dāng)實驗教師的技術(shù)顧問等。專職儀修人員以一人之功，換取全體實驗教師對實驗教學(xué)的全身心投入，是實驗教學(xué)中不可或缺的角色。