物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討

李正大+解琳

摘 要 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一直都是高校理工科學(xué)生的重要基礎(chǔ)課，由于招生規(guī)模擴(kuò)大，儀器臺(tái)套數(shù)以及教學(xué)方法嚴(yán)重滯后，如何有效利用現(xiàn)有資源，通過網(wǎng)絡(luò)和多媒體以及其他方法，以更加開放的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠順應(yīng)當(dāng)代的教學(xué)要求。

關(guān)鍵詞 物理實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò) 多媒體

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

On Physics Experiment Teaching Model

LI Zhengda[1]， XIE Lin[2]

（[1] Department of Electronics and Communication Engineering， Changsha University， Changsha， Hu'nan 410003；

[2] Nanya Middle School， Changsha， Hunan 410129）

Abstract College physics experiment has always been an important foundation course for science and engineering college students， as expand enrollment， and teaching methods instrument sets ploidy serious lag， how effective use of existing resources， through the Internet and multimedia， and other methods to more open teaching mode fully mobilize the enthusiasm of students， so that teaching can adapt to contemporary physics experiment teaching requirements.

Key words physics experiment； network； multimedia

一般的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程包括：課題確定，收集資料，制定方案組織試驗(yàn)程序，選擇和準(zhǔn)備儀器，實(shí)驗(yàn)操作（觀察、記錄、分析、驗(yàn)證 ），撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。但現(xiàn)在的問題確實(shí)很多，高校擴(kuò)大招生政策對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生諸多不利影響，例如：實(shí)驗(yàn)儀器臺(tái)套數(shù)跟不上，實(shí)驗(yàn)儀器不足，有時(shí)甚至十來個(gè)學(xué)生圍著一臺(tái)儀器，而且學(xué)生的質(zhì)量也明顯下降很多，物理實(shí)驗(yàn)儀器的更新?lián)Q代嚴(yán)重更不上科技的發(fā)展，有些儀器還是甚至是上世紀(jì)60～70年代的；有些高校對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不重視，在課程設(shè)置和學(xué)時(shí)安排不能給予保障，為學(xué)生預(yù)留的獨(dú)立思考時(shí)間也不夠； 教師人員結(jié)構(gòu)性短缺相當(dāng)突出，教師流動(dòng)性也很大；教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)手段單一落后，按部就班，所有這些都大大削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

因此，如何對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育進(jìn)行改革，使之適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，亟需我們?cè)诮虒W(xué)中摸索和嘗試。技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)給死氣沉沉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來生機(jī)，尤其是現(xiàn)代教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合并引入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的興趣，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果也明顯提高。

2001年9月28日，教育部已出臺(tái)《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室工作的若干意見（討論稿）》，簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)教學(xué)20條中指出：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主要渠道和高等教學(xué)改革的突破口，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和科研能力起到至關(guān)重要的作用。其中要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化教學(xué)管理，以滿足學(xué)生自主選課，自助實(shí)驗(yàn)。

首先，學(xué)生方面，通過現(xiàn)代教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合建立物理實(shí)驗(yàn)預(yù)約，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、概念、模型，從心理上滿足了學(xué)生的好奇心和求知欲；另外，教師方面，讓教師進(jìn)一步轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)教學(xué)觀念，充分意識(shí)到：只有在真正意義上了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，才能理清實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路和實(shí)驗(yàn)授課模式，不是盲目為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，才能有針對(duì)性地幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中理解消化所學(xué)的物理理論知識(shí)，從而提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。

1 充分開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)資源

物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開發(fā)，物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心局域網(wǎng)擴(kuò)大，豐富網(wǎng)絡(luò)課件資源。設(shè)計(jì)并開發(fā)與我們學(xué)生相適應(yīng)而又科學(xué)的開放教學(xué)管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)應(yīng)該包括：（1）預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱以及每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體的信息情況。（2）網(wǎng)上學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課件、擴(kuò)展性學(xué)習(xí)資料和網(wǎng)絡(luò)鏈接等。（3）在線或留言答疑平臺(tái)、學(xué)生討論系統(tǒng)。（4）教學(xué)視頻、仿真實(shí)驗(yàn)演示以及錄像。（5）網(wǎng)上教學(xué)設(shè)備管理維護(hù)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)中心辦公軟件系統(tǒng)。各實(shí)驗(yàn)房間配備微機(jī)終端，并安裝了“物理實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)系統(tǒng)”即 “電子教師”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到問題或碰到常見的實(shí)驗(yàn)故障及操作問題時(shí)，可向“物理實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)系統(tǒng)”請(qǐng)教，把實(shí)驗(yàn)原理、操作示范、疑難解答、注意事項(xiàng)、技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容集于一體，而且每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法以及參數(shù)的拓展知識(shí)，有利于擴(kuò)大學(xué)生視野和領(lǐng)悟物理實(shí)驗(yàn)研究方法之精髓；自主開發(fā)的“基于儀器庫(kù)的物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”，利用該軟件在儀器配置上的靈活性，可以很便利地開出物理設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，極大地增強(qiáng)了仿真實(shí)驗(yàn)的可操作性和網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的隨時(shí)性。

1.1 采用多媒體教學(xué)

注重多媒體開發(fā)與制作，要求每位教師都能制作圖文并茂的多媒體課件并用于教學(xué)中。多媒體具備聲音、動(dòng)畫以及豐富的教學(xué)資源，有利于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效果。

1.2 采用計(jì)算機(jī)仿真手段

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施以計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)為主的多種現(xiàn)代化教學(xué)手段，充分發(fā)揮仿真實(shí)驗(yàn)的功能：（1）預(yù)習(xí)功能：儀器結(jié)構(gòu)及操作復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)可上機(jī)預(yù)習(xí)。（2）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目功能：某些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)只做仿真實(shí)驗(yàn)而不必實(shí)做。（3）知識(shí)擴(kuò)展功能：實(shí)驗(yàn)室不具備條件的實(shí)驗(yàn)通過仿真完成，學(xué)生可憑興趣選做各種仿真實(shí)驗(yàn)。

1.3 采用多種教學(xué)輔助手段

教學(xué)中配合使用其他現(xiàn)代化教學(xué)手段如CCD、實(shí)物圖像顯示系統(tǒng)（小型實(shí)物投影）、電視錄像、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、各種傳感技術(shù)、模擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M等，以增強(qiáng)教學(xué)效果。

2 開展豐富的課外活動(dòng)

開展豐富的課外活動(dòng)，如：（1）開放演示實(shí)驗(yàn)室和物理科技館；（2）開展物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和科技制作競(jìng)賽活動(dòng)；（3）聘請(qǐng)專家和教師面向全校學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)、歷史知識(shí)、應(yīng)用講座；（4）組織學(xué)生科技活動(dòng)沙龍、論文報(bào)告會(huì)，提供學(xué)生成果展示與科技作品宣傳場(chǎng)地。以上活動(dòng)使學(xué)生拓展了知識(shí)面，開闊了視野，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)習(xí)積極性。

3 科學(xué)全面地考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己瞬扇∑綍r(shí)成績(jī)、隨堂口試、筆試、書寫小論文等多種模式相結(jié)合的方法進(jìn)行。考試方法的改革，大大提高了學(xué)生對(duì)本課程的重視程度，綜合地評(píng)價(jià)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握及運(yùn)用能力，同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

在教學(xué)手段上，實(shí)驗(yàn)中心重視先進(jìn)教育技術(shù)的應(yīng)用，大力發(fā)展基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段，開發(fā)了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和仿真實(shí)驗(yàn)，取得了顯著的效果。

4 采用多種教學(xué)輔助手段

教學(xué)中配合使用其他現(xiàn)代化教學(xué)手段如CCD、實(shí)物圖像顯示系統(tǒng)（小型實(shí)物投影）、電視錄像、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、各種傳感技術(shù)、模擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M等，以增強(qiáng)教學(xué)效果。endprint