光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索研究

王德龍

（集寧師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

作為物理學(xué)中經(jīng)典和基礎(chǔ)性學(xué)科，光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論在教學(xué)研究還是人才培養(yǎng)上都是極為重要的.隨著我國科學(xué)技術(shù)和光學(xué)研究的不斷發(fā)展，高等院校對光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革、教師隊(duì)伍的培養(yǎng)以及課程建設(shè)方面都應(yīng)更加重視，在學(xué)生的培養(yǎng)方面，不僅注重理論知識的傳授，更應(yīng)該注重動(dòng)手能力和制造工藝的培養(yǎng)，使學(xué)生的理論素質(zhì)和實(shí)踐能力得到全面提升.

1 高等院校光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的固化

在高等院校光學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，雖然實(shí)驗(yàn)的設(shè)備都得到了逐步更新，但在教學(xué)模式和方法上，還是沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，形式固定而陳舊.在上光學(xué)的實(shí)驗(yàn)課中，教師往往按照課本上的實(shí)驗(yàn)步驟，帶動(dòng)學(xué)生逐步操作，而在實(shí)際的操作過程中，很少有學(xué)生對實(shí)驗(yàn)步驟和教學(xué)儀器非常熟悉，常常有很大一部分同學(xué)即使按照課本上的操作步驟，也很難正確調(diào)整實(shí)驗(yàn)儀器，這時(shí)儀器的調(diào)整大多成為實(shí)驗(yàn)老師的工作，學(xué)生只是對教師操作或是課本描述的簡單重復(fù)，得到各自的數(shù)據(jù).而在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫階段，為了能夠完成作業(yè)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性就很難保證，甚至大部分?jǐn)?shù)據(jù)都出現(xiàn)雷同，而教師對實(shí)驗(yàn)課成績的評定，大多是參考學(xué)生填寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，很少有教師能夠參考學(xué)生現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的操作能力，所以致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去其真正的意義.

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的陳舊

高等院校的光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多以課本為依據(jù)，內(nèi)容陳舊、模式老化、缺乏創(chuàng)新，大部分都是模式化的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力.而在實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)教室有限，各個(gè)班級輪流使用，致使學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程不僅次數(shù)少，而且會(huì)受到時(shí)間的限制，每次只要下課的鈴聲響起，學(xué)生就停下手中的操作，準(zhǔn)備下課，很少有學(xué)生能夠留在實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)探索自己的實(shí)驗(yàn)課題，這對培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的能力進(jìn)行了限制，從根本上影響了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)興趣的培養(yǎng)，以及對物理光學(xué)的深入學(xué)習(xí).

2 光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題

2.1 光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的制約因素

2.1.1 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制

我們通常所說的光學(xué)，由幾何光學(xué)、物理光學(xué)和量子光學(xué)三大部分構(gòu)成，在高等院校中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容涉及到幾何光學(xué)的居多.在我國由于高等院校所處城市或是等級的差異，各高等院校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和教學(xué)資料也不盡相同，所表現(xiàn)的缺陷也各有差異，但就大部分高等院校而言，在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的分配問題上存在不合理之處.學(xué)生既要配合教師的教學(xué)內(nèi)容，完成基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，同時(shí)又要響應(yīng)學(xué)校的改革計(jì)劃和用人單位的具體要求，注重光學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，但往往學(xué)校的教育改革還跟不上社會(huì)的實(shí)際需求，在光學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)安排上不盡合理，與理論課相比，實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)明顯偏少，但在實(shí)際的工作中，往往用人單位更加注重學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手操作的能力.使學(xué)生陷入尷尬境地，很難培養(yǎng)自身的實(shí)踐和創(chuàng)新的能力，教師的教學(xué)質(zhì)量也難以保證，所以高等院校在對光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行改革時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)應(yīng)是首要要考慮的問題.

2.1.2 學(xué)生自身對光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識上的限制

高等院校的教學(xué)目的就是培養(yǎng)一批具備高尚的道德素質(zhì)、扎實(shí)的理論知識，更重要的是要培養(yǎng)具有提出問題和解決問題的能力以及具有實(shí)踐創(chuàng)新的能力，而遠(yuǎn)不止我們在課本上所學(xué)到的單純的理論知識.而在光學(xué)的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就更加重要，大部分的光學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容都需要有實(shí)驗(yàn)的輔助，然而，在實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中，大部分學(xué)生都對光學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)不夠重視，他們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只是對課本操作步驟的簡單重復(fù)，或是對已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的單純驗(yàn)證，很難對光學(xué)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣，高等院校也在對光學(xué)的學(xué)習(xí)中，不夠重視實(shí)驗(yàn)方面的引導(dǎo)，這樣容易使學(xué)生走入重視理論知識的學(xué)習(xí)而輕視實(shí)驗(yàn)操作的誤區(qū)，不利于提高學(xué)生自身實(shí)踐創(chuàng)新的能力以及各項(xiàng)綜合素質(zhì)，致使學(xué)生在面對用人單位招聘時(shí)的競爭力不夠.

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題

2.2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的固化

傳統(tǒng)的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，學(xué)生只是被動(dòng)地接受教師講解的內(nèi)容，注重的是教師傳道授業(yè)，而很少強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性，以及教師的輔助作用.在光學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是如此，受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，教師在光學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，程序化地講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)的操作步驟，學(xué)生在聽完教師的講解后，也只是一味地按照課本上描述的步驟進(jìn)行操作，而很少有學(xué)生能夠思考實(shí)驗(yàn)的原理，以及我為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)的目的是想得到什么、驗(yàn)證什么樣的結(jié)論，缺少思考和動(dòng)手能力的結(jié)合.而且，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，有的學(xué)生會(huì)選擇忽略直接進(jìn)行到下一步，有的學(xué)生會(huì)第一反應(yīng)請教老師，缺乏獨(dú)立思考和解決問題的能力，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程中就顯得被動(dòng)，缺乏自己獨(dú)立思考和動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合的能力，以及尋找思路解決問題的能力.

2.2.2 實(shí)驗(yàn)教材的陳舊

就目前學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)教材來看，大部分內(nèi)容還是繼續(xù)沿用幾年前的內(nèi)容，變革的較少，內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)的大部分內(nèi)容都是驗(yàn)證性和測量性實(shí)驗(yàn)，缺少設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，整體實(shí)驗(yàn)的層次劃分不合理，缺乏對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的重視.學(xué)生在做驗(yàn)證性和測量性實(shí)驗(yàn)時(shí)，缺乏獨(dú)自思考的能力，只是按照既定步驟枯燥地驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)性教學(xué)失去了其存在的真正意義，不能激起學(xué)生對光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣和熱情，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就變成了枯燥乏味的簡單步驟操作，不僅浪費(fèi)教學(xué)資源，而且學(xué)生對實(shí)驗(yàn)后的收獲甚微.所以對實(shí)驗(yàn)教材的改革刻不容緩.

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的落后

近幾年來，科技的飛速發(fā)展帶動(dòng)各行各業(yè)也快速進(jìn)步，光學(xué)的研究也逐步深入，研究的設(shè)備更是逐漸更新.但在高等院校中，受到各種因素的限制，大部分院校的光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材還停留在多年前的水平，設(shè)備陳舊而老化，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，接受不到新興科技的洗禮，不能熟悉先進(jìn)設(shè)備的操作流程，不僅不利于學(xué)生思維的開拓，也使學(xué)生在用人單位面前失去競爭力.

2.2.4 實(shí)驗(yàn)考核的局限

教師在對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績評定時(shí)，會(huì)綜合考慮平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績，但平時(shí)成績的評定沒有一個(gè)可參考的標(biāo)準(zhǔn)或細(xì)則，致使教師主要參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績，或者根據(jù)自己的主觀性評定平時(shí)成績，就使實(shí)驗(yàn)考核的評定缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和公允性.而學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫時(shí)，往往為得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果用虛假的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，甚至同學(xué)之間有抄襲的行為，這都給教師對實(shí)驗(yàn)考核的評定帶來困難，評定的結(jié)果往往帶有主觀隨意性，不能夠較好地反映學(xué)生的真實(shí)水平，以及考核評定的公正性.

3 光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

3.1 確立合理的教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)的合理設(shè)定是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革以及培養(yǎng)實(shí)踐型人才的首要目標(biāo).教師在進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定時(shí)，應(yīng)綜合考慮學(xué)生的智力水平，專業(yè)特點(diǎn)以及就業(yè)方向等因素，合理地設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生制定不同的教學(xué)方案，這樣不僅有利于培養(yǎng)多層次的學(xué)生，還達(dá)到資源合理配置的目的，使有限的資源能夠發(fā)揮出最顯著的作用.同時(shí)，在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定時(shí)，要始終以堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為出發(fā)點(diǎn)，合理配置理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的學(xué)時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、思考問題的能力以及實(shí)踐創(chuàng)新的能力，為社會(huì)輸送創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才.

3.2 優(yōu)化光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革是關(guān)乎學(xué)生能力培養(yǎng)的重中之重，所以高等院校應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)本院校學(xué)生的特點(diǎn)和層次，研發(fā)相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材，以滿足不同專業(yè)背景的學(xué)生的需求.在對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整上，應(yīng)該適當(dāng)?shù)貏h減陳舊枯燥的驗(yàn)證性和測量性的內(nèi)容，多添加一些設(shè)計(jì)性和探索性的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng).我國的高等院校也不乏自主編著實(shí)驗(yàn)教材的典范，這種創(chuàng)新精神是值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的.在具體的內(nèi)容設(shè)定中，我們可以刪減掉那些陳舊的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同層次的學(xué)生添加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn).例如，對于物理專業(yè)的學(xué)生可以增加光的干涉等的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自己思考問題的能力同時(shí)，開發(fā)他們的實(shí)踐創(chuàng)新能力；而對那些非物理專業(yè)的學(xué)生，主要就是培養(yǎng)他們對物理的興趣，可以多設(shè)置一些觀察性的實(shí)驗(yàn)，既讓他們體會(huì)到通過物理認(rèn)識世界的趣味，又能激發(fā)他們對光學(xué)現(xiàn)象的思考.只有合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，才能為以后深層次的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

3.3 創(chuàng)新光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的好壞直接影響到教學(xué)的效果，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式改革應(yīng)把重點(diǎn)放在創(chuàng)新性和探索性上，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，更加突出學(xué)生的主體地位，教師只是起到輔助的引導(dǎo)作用，讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探索和研究，即使是實(shí)驗(yàn)失敗，也要對學(xué)生鼓勵(lì)，對實(shí)驗(yàn)的探索遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)本身的成功或失敗更加重要.當(dāng)學(xué)生能夠進(jìn)入到自己的主導(dǎo)角色時(shí)，不僅激發(fā)了他們學(xué)習(xí)光學(xué)的興趣，還能培養(yǎng)他們思考問題、探索問題的能力，使枯燥重復(fù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得具有趣味性和創(chuàng)新性.在理論實(shí)驗(yàn)性教學(xué)時(shí)，教師也應(yīng)增加與學(xué)生的互動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)開始前，給學(xué)生布置任務(wù)，讓他們感到一種參與感和代入感，在教師講授實(shí)驗(yàn)時(shí)，也可讓學(xué)生參與進(jìn)來，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)器材等.并就學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)提出問題，讓學(xué)生參與問題的解答，在互動(dòng)的過程中指出大部分學(xué)生普遍存在的操作問題，并給予學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間和空間，注重實(shí)驗(yàn)過程中的操作而不是簡單的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的操作能力.

3.4 光學(xué)實(shí)驗(yàn)室的適度開放

隨著科技進(jìn)步的日新月異，社會(huì)以及用人單位對人才的要求越來越高，具備理論素養(yǎng)、實(shí)踐創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才越來越來受到企業(yè)的歡迎，所以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問題的能力以及實(shí)踐創(chuàng)新的能力迫在眉睫.而高等院校中不僅光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，而且實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)W(xué)生開發(fā)的就更少了，這樣不僅限制了學(xué)生的探索能力，也不利于學(xué)校教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，所以在競爭如此激烈的今天，高等院校應(yīng)竭盡所能為學(xué)生服務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放，使有效的資源得到最充分的利用.

4 總結(jié)

盡管光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只占光學(xué)教學(xué)的一部分，但光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的好壞將直接關(guān)系到學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).隨著教學(xué)改革的不斷深入以及高等院校對光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視和不斷探索，學(xué)生所用的實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、以及各方面的實(shí)驗(yàn)條件將得到改善，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、深入探索能力等綜合素質(zhì)將得到提升.

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