士官職業(yè)技術(shù)院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

董先達(dá)+金萌+范珍

物理學(xué)是一門理論和實(shí)踐并重的基礎(chǔ)科學(xué)，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。目前軍隊(duì)士官職業(yè)技術(shù)院校開展的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在部分問題，具有一定普遍性，其主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：一是職業(yè)技術(shù)學(xué)校普遍對基礎(chǔ)科學(xué)重視程度不夠，學(xué)時(shí)和儀器等客觀條件有限，導(dǎo)致很多基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能正常開展。二是教師和學(xué)生普遍對物理實(shí)驗(yàn)重視程度不夠，有重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象普遍存在。三是在物理實(shí)驗(yàn)的開展過程中，嚴(yán)格按照書本的規(guī)范流程下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解不夠深入。

簡要分析以上問題的產(chǎn)生原因：

1、士官職業(yè)技術(shù)教育院校以專業(yè)訓(xùn)練為主，基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)較少，而物理學(xué)又是一門最基礎(chǔ)的自然科學(xué)。學(xué)科各部分之間具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和完整性。在有限的學(xué)時(shí)和教學(xué)條件下，所能分配到的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)更是較為有限。教學(xué)場地也存在不夠用的情況，不能保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)室只做一套物理實(shí)驗(yàn)，對分班教學(xué)更是提出了更高的要求。而士官學(xué)員普遍對自然科學(xué)的熱情很高，課堂氣氛活躍，缺乏對精密儀器的使用常識，使得每學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備及儀器的完好率難以保障，部分易損易耗儀器配件得不到及時(shí)修理或補(bǔ)充。導(dǎo)致不能保證每名學(xué)員都能自己動手完成一套實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常要以小組的方式開展進(jìn)行。

2、一些教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)在認(rèn)識上存在一定的誤區(qū)，不愿意開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。主要表現(xiàn)在：（1）重理論輕實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容都是以百年以上的經(jīng)典物理學(xué)為主，其實(shí)驗(yàn)也多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，都是前人做過的，對物理內(nèi)容的理解不起主要作用。而且對于能夠獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也通常比較簡單，司空見慣，沒有必要開展實(shí)驗(yàn)。所以做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn)。（2）實(shí)驗(yàn)前對儀器設(shè)備的準(zhǔn)備費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不愿意付出更多的時(shí)間。尤其是對于比較年輕的女教師，習(xí)慣于課堂教學(xué)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展和儀器故障排查檢修的能力或興趣不足。或是不愿意鉆研實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)方法手段比較單一，慣性思維比較重，同時(shí)害怕學(xué)員損壞儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)課堂難以管理。

3、學(xué)生方面的原因：大部分學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，好奇心強(qiáng)，但缺乏基本儀器的操作使用常識，缺乏安全用電意識，實(shí)驗(yàn)前不能充分預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)中不遵守操作規(guī)則，不按要求做實(shí)驗(yàn)造成儀器損壞，很大程度上影響實(shí)驗(yàn)的正常開展。也有很多學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課堂氣氛輕松活躍，當(dāng)成是休息放松，不認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)，只要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告就行了，還是對理論課更加重視。不認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中能夠獲得知識和技能。

可采取的幾點(diǎn)改進(jìn)措施：

1、高等技術(shù)院校對基礎(chǔ)科學(xué)的教育不容忽視

雖然士官職業(yè)技術(shù)教育院校以技術(shù)修理等專業(yè)為主，但對于基礎(chǔ)科學(xué)的教育也不容忽視。物理學(xué)作為最基礎(chǔ)的自然科學(xué)，其科學(xué)研究方法廣泛適用于一切科學(xué)。而且也是最能體現(xiàn)科學(xué)研究方法的學(xué)科。對于高科技人才的培養(yǎng)離不開科學(xué)素養(yǎng)的熏陶，即便在各行各業(yè)，也需要具備基本的科學(xué)素養(yǎng)和邏輯思維能力。因此，物理學(xué)教學(xué)不僅是教知識，更主要的是讓學(xué)生學(xué)會一種科學(xué)的思維方法。當(dāng)具備了這種思維方法之后便可以觸類旁通的學(xué)習(xí)任何一門學(xué)科。而科學(xué)的研究是邏輯思維和實(shí)踐檢驗(yàn)兩條路并軌進(jìn)行的。這一點(diǎn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)的尤為明顯。因此在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該注重對科學(xué)研究方法的培養(yǎng)和鍛煉。在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要，在一定程度上對實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予保證。教師要樹立以學(xué)生為主體、發(fā)展為中心的教學(xué)觀，把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的能力，認(rèn)真改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心真正轉(zhuǎn)移到以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上來。

2、增加靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

在條件允許的情況下，學(xué)校可以設(shè)置專門的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教員，開放實(shí)驗(yàn)室，購置一些基本的研究性實(shí)驗(yàn)器材。讓實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的陣地。在實(shí)驗(yàn)教員的指導(dǎo)下，學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室的資源，做一些探究性實(shí)驗(yàn)，和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)學(xué)時(shí)上的限制。

合理開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。充分利用多媒體信息技術(shù)，對一些因教學(xué)條件、實(shí)驗(yàn)場地等客觀因素?zé)o法開展的實(shí)驗(yàn)，可以借助計(jì)算機(jī)編程來模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，營造仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境氛圍。學(xué)員可以通過人機(jī)交互，自主地調(diào)整實(shí)驗(yàn)的各種參數(shù)，觀察變化，認(rèn)識現(xiàn)象，構(gòu)建知識。制作好的仿真實(shí)驗(yàn)軟件，即可作為教員課堂教學(xué)的輔助動畫素材，又可拓展到實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，創(chuàng)建讓學(xué)員探究性學(xué)習(xí)的環(huán)境，極大的豐富傳統(tǒng)的課堂內(nèi)容和形式，解決因教學(xué)手段單一，學(xué)員學(xué)習(xí)興趣不足的矛盾。仿真實(shí)驗(yàn)操作方便安全，可以快速提高學(xué)員的動手能力和學(xué)習(xí)效率，解決因?qū)W時(shí)不足而造成的很多實(shí)驗(yàn)不能開展的矛盾。通過虛擬房展，可以讓學(xué)員動手去操作實(shí)際具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，解決了很多易損儀器和貴重儀器學(xué)員難于動手操作的矛盾。逼真的3D動畫效果迎合學(xué)員心理，能夠激發(fā)學(xué)員對科學(xué)探索的熱情，從而提高教學(xué)效果。打破傳統(tǒng)的教學(xué)手段，在課堂教學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)直接作用于理論檢驗(yàn)，更加注重知識的遷移和應(yīng)用，使理論和實(shí)踐更完美的融合。在有限的學(xué)時(shí)范圍內(nèi)可以適當(dāng)調(diào)整課程設(shè)計(jì)，增加虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間。仿真實(shí)驗(yàn)人機(jī)交互性強(qiáng)，操作自由度高，沒有下一步、下一頁這些預(yù)先設(shè)計(jì)好的操作流程，各種參數(shù)的調(diào)整和儀器的組合都交給學(xué)員自主操作，突出以學(xué)生為主體，創(chuàng)建探究性學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生自主的去觀察變化，認(rèn)識現(xiàn)象，構(gòu)建知識。游戲化的界面迎合學(xué)生心理，大大激發(fā)了他們對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)渴望，使學(xué)員在娛樂中構(gòu)建科學(xué)的思維方法，鍛煉動手能力，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和探索精神，體現(xiàn)了物理學(xué)這門學(xué)科的重要實(shí)踐意義。突破客觀條件的限制，利用仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)員可以靈活的控制過程，再現(xiàn)一些轉(zhuǎn)瞬即逝的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和及其緩慢的實(shí)驗(yàn)過程，以及不可逆的實(shí)驗(yàn)過程，從而給學(xué)員一個(gè)細(xì)致觀察，發(fā)現(xiàn)規(guī)律的機(jī)會，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)由無法掩飾的宏觀、微觀的變化過程，將這些變化過程展現(xiàn)于學(xué)員眼前。總之，多媒體技術(shù)可以對物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所無法完成的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行逼真地模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，會使學(xué)生理解透徹。因此，要使多媒體技術(shù)成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充手段。endprint