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[關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用型高校 問題
[中圖分類號(hào)]G521 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2013)07-0222-02
物理實(shí)驗(yàn)是教育部規(guī)定唯一單獨(dú)面向理工科各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)課程。物理實(shí)驗(yàn)不但能夠使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,還能夠培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、主動(dòng)探索的精神,實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì),遵守操作規(guī)程、注重安全的科學(xué)習(xí)慣等,同時(shí),也能為各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。因此,物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)于應(yīng)用型高校而言非常重要,但隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn),應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新的問題。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)研究,分析了應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課存在的若干問題,并提出了解決辦法,希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。
一、應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課中出現(xiàn)的問題
(一)傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要
從教學(xué)體系上看,以力、熱、光、電的形式來安排實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)適應(yīng)不了多學(xué)科交叉發(fā)展的形勢(shì);從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看,一些驗(yàn)證性的、純理論性的、與工程實(shí)踐無關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程依然在教授;從教師隊(duì)伍上看,教師知識(shí)更新速度較慢,教師對(duì)教學(xué)改革、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面的科研能力不高,教師對(duì)與專業(yè)相關(guān)的工程實(shí)踐需要不甚了解,這些都造成現(xiàn)有的課程系統(tǒng)不能及時(shí)升級(jí),使其遠(yuǎn)落后于科技發(fā)展的速度。
(二)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視
由于學(xué)生意識(shí)不到物理實(shí)驗(yàn)的作用,學(xué)習(xí)又帶有功利性質(zhì),因此,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課就沒有像專業(yè)課那樣重視。不少學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課就是在重復(fù)前人和書本的內(nèi)容,驗(yàn)證已學(xué)過的理論知識(shí),因此對(duì)實(shí)驗(yàn)馬馬虎虎、敷衍了事。課前不預(yù)習(xí),課堂上按部就班地遵照教科書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,不做思考。操作過程中遇到問題馬上詢問老師,而不是自己先自行判斷分析,同學(xué)之間互相比照數(shù)據(jù),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不夠重視表現(xiàn)在另一方面就是不認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。例如,對(duì)學(xué)生的基本信息,像姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)日期等填寫不完整;預(yù)習(xí)報(bào)告字跡不工整,內(nèi)容完全照搬教材,數(shù)據(jù)處理不夠規(guī)范等。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果通常是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式體現(xiàn)出來的,而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不認(rèn)真完成卻從側(cè)面反映出學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不重視心態(tài)。
(三)學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢,缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿
這里的理論知識(shí)掌握不牢是指:一是學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前的物理理論知識(shí)掌握不牢,二是指進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的普通物理理論知識(shí)掌握不牢。而很多物理實(shí)驗(yàn)是以一定的物理理論知識(shí)為背景的。例如,“拉伸法測量金屬絲的楊氏模量”實(shí)驗(yàn)是以楊氏模量這個(gè)概念為背景,學(xué)生如果不理解楊氏模量的知識(shí),就無法很好完成這些實(shí)驗(yàn),也就不可能有更深刻的認(rèn)識(shí)。
由于自中學(xué)起,物理就給學(xué)生留下了難學(xué)的印象,加上基礎(chǔ)薄弱,因此對(duì)物理感興趣的學(xué)生少之又少,而學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的接觸機(jī)會(huì)又很少,使得學(xué)生不自覺地將對(duì)物理理論的印象轉(zhuǎn)移到了物理實(shí)驗(yàn)上,認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)也是很難學(xué)的。這種畏難情緒造成了學(xué)生還未學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程就缺少了做物理實(shí)驗(yàn)的意愿。
二、針對(duì)以上在應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題,提出了以下的解決辦法
(一)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解,不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性
第一,要了解學(xué)生的知識(shí)背景、日常行為表現(xiàn)等方面,要了解現(xiàn)在學(xué)生的心理、生理特點(diǎn);第二,要對(duì)各專業(yè)進(jìn)行調(diào)研,要了解各專業(yè)之中都有哪些方面滲透著物理知識(shí);第三,要關(guān)注當(dāng)今科技的發(fā)展,尤其是那些即將應(yīng)用到實(shí)踐的高新科技;第四,要關(guān)注國內(nèi)外各高校物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展,掌握物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢(shì);最后,要通過參加教師培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流會(huì)議等開闊眼界、提高自己。
(二)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系
改變?cè)械慕虒W(xué)體系,將物理實(shí)驗(yàn)劃分成“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”“綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“實(shí)踐與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”三個(gè)平臺(tái),使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠由淺入深,由被動(dòng)到主動(dòng)、由重復(fù)前人實(shí)驗(yàn)到自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、由單純地做物理實(shí)驗(yàn)到將物理知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐。這種課程體系不但適應(yīng)了學(xué)生的自然發(fā)展規(guī)律,同時(shí)也有利于將其他學(xué)科的知識(shí)引入物理實(shí)驗(yàn)課,適應(yīng)了多學(xué)科交叉發(fā)展的趨勢(shì)。
(三)加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革
要精選那些與工程實(shí)踐密切相關(guān)、反映高科技發(fā)展、能夠有益于學(xué)生終身發(fā)展的內(nèi)容編入教材。將與工程實(shí)踐完全無關(guān)、驗(yàn)證性、純理論性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,變?yōu)樵O(shè)計(jì)性、與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)。教材中知識(shí)點(diǎn)的講解要深入淺出,易于理解,要采取多種教學(xué)手段、方式和方法。將理論型與應(yīng)用型儀器在同一實(shí)驗(yàn)中并用,使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);將演示實(shí)驗(yàn)與操作實(shí)驗(yàn)在同一課堂進(jìn)行,既增加趣味性又易于學(xué)生理解;借助于網(wǎng)絡(luò)、多媒體、科技館等渠道,使學(xué)生較多地了解到前沿的技術(shù)。
(四)嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理
教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行嚴(yán)明、具體的崗位責(zé)任制度,嚴(yán)格按照學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則各項(xiàng)規(guī)定管理學(xué)生。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生一律對(duì)號(hào)入座,督促學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,將儀器的保管落實(shí)到人頭上。課堂中教師要認(rèn)真、逐個(gè)地檢查學(xué)生操作的真實(shí)情況,嚴(yán)把預(yù)習(xí)關(guān)、操作關(guān)和批改關(guān)。
(五)鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐
要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主人翁意識(shí),增強(qiáng)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。允許學(xué)生犯錯(cuò)誤,可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為學(xué)生提供一些較為自由選擇余地的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生去發(fā)揮他們的創(chuàng)造性能力。同時(shí),將實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合,與專業(yè)特色相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)物理不再感到抽象、遙遠(yuǎn)。
三、結(jié)論
隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn),應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新問題,諸如傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要,學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視,學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢,缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿等。筆者經(jīng)過多年教學(xué)研究,提出了解決辦法:加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解,不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性;精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系,加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革;嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理;鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐;希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]趙文杰,田苗,杜三山.工科物理大實(shí)驗(yàn)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2002,21(5):23-25.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);反思;探索;創(chuàng)新
一、對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析與反思
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等院校的一門重要的基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)踐課程,其開設(shè)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)際并適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力。過去傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在一定程度上對(duì)培養(yǎng)我國20世紀(jì)的工作者起了重要作用,但進(jìn)入21世紀(jì)后,以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用,人們的思維方式和工作模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化,然而我們的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于長期受到教學(xué)理念、教學(xué)條件和師資水平的限制,沒能審時(shí)度勢(shì)對(duì)其加以調(diào)整,嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力及科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。具體表現(xiàn)如下:(1)傳統(tǒng)的“模仿式”教學(xué)模式依然唱主角,嚴(yán)重阻礙了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(2)某些實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,內(nèi)容落后,與時(shí)展脫節(jié)。(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境和內(nèi)容過于單一,缺乏多元化。(4)實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)方案缺乏科學(xué)性,學(xué)生的主體地位和創(chuàng)新能力難以體現(xiàn)。
二、對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的探索
下面,結(jié)合我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況,談幾點(diǎn)成功的體會(huì)。
1.與時(shí)俱進(jìn),轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念
雖然高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的呼聲已過多年,但傳統(tǒng)的“模仿式”教學(xué)模式依然根深蒂固,實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)理念并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的改變。教師苦口婆心地詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟、操作的方法和注意事項(xiàng),學(xué)生盲目效仿,完全失去獨(dú)立思維的真正支配權(quán),更無創(chuàng)新能力可談。時(shí)代在發(fā)展,科技在突飛猛進(jìn),教師必須具有強(qiáng)烈的責(zé)任和使命感,高瞻遠(yuǎn)矚,更新教學(xué)理念,不僅要讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧,更要通過學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際解決實(shí)際問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,也只有在富有時(shí)代性的理念導(dǎo)引下,才能不斷研究、探索、改革、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué),培養(yǎng)出社會(huì)需要的高素質(zhì)人才,否則理念不改變而大談改革與創(chuàng)新,那只是一場空話。為了轉(zhuǎn)變教師理念,我校先后派多名教師到實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成功的院校學(xué)習(xí),請(qǐng)教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所研究員姜大源、中山大學(xué)生命科學(xué)院副院長王金法教授等到我校做報(bào)告培訓(xùn),對(duì)轉(zhuǎn)變我校實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)理念起到了重要作用。
2.加大新科技實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入,更新陳舊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
隨著新技術(shù)的出現(xiàn),有些實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明顯與時(shí)代脫節(jié),不能滿足時(shí)代對(duì)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的需求,此時(shí)教師必須果斷決策,用新技術(shù)設(shè)備替換陳舊設(shè)備儀器,同時(shí)更新相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。近幾年,結(jié)合我校實(shí)際,與我院特色專業(yè)――電氣與自動(dòng)化專業(yè)教師合作,將傳感器成功應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中,取得了良好的效果。如通過開爾文雙電橋電路,將電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)用到測量金屬絲楊氏模量的實(shí)驗(yàn)中,通過測量金屬絲電阻的辦法,測量金屬絲楊氏模量,此方法不僅克服了傳統(tǒng)光杠桿放大原理測量楊氏模量存在的系統(tǒng)誤差,還減少了測量的直接數(shù)據(jù),克服了傳遞誤差,提高了實(shí)驗(yàn)的精確度,同時(shí)又把當(dāng)前應(yīng)用較廣的傳感器新技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn),拉近了學(xué)生與社會(huì)應(yīng)用新技術(shù)的距離,有助于培養(yǎng)學(xué)生的良好科學(xué)素質(zhì)。
3.拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,變單一為多元化
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是三個(gè)固定――固定的時(shí)間、固定的地點(diǎn)、固定的實(shí)驗(yàn)。顯然,這種過于單一的教學(xué)方式,與信息化高速發(fā)展的時(shí)代不相匹配,拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境、豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、加大設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也就成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的大勢(shì)所趨。對(duì)此,我校做了以下主要工作:
(1)針對(duì)不同層次的學(xué)生重新整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將其劃分為三大類別,第一類為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),即普通物理力、熱、電、光等各部分的基本實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α5诙悶榫C合性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涉及本課程綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí),主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能和方法的綜合訓(xùn)練。第三類為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師根據(jù)教學(xué)要求提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求,并給出實(shí)驗(yàn)室所能夠提供的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、器件等實(shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本知識(shí)、基本原理和實(shí)驗(yàn)技能,討論并提出實(shí)驗(yàn)的具體方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備、獨(dú)立完成操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制圖表、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。這樣,實(shí)驗(yàn)選擇的靈活性,不僅突出了學(xué)生的主體性地位,更調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,取得了良好的效果。
(2)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境,開放服務(wù)性實(shí)驗(yàn)室。通過校園網(wǎng),建立專門的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前,必須通過網(wǎng)絡(luò)提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),完成預(yù)習(xí)思考題,對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)寫出設(shè)計(jì)方案,并通過網(wǎng)絡(luò)提交,待老師審閱合格后方可參加實(shí)驗(yàn)操作。這樣,不僅克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到課堂、課時(shí)的限制,將教學(xué)內(nèi)容在時(shí)空上得到很好的延伸,還調(diào)動(dòng)了學(xué)生的獨(dú)立科學(xué)思維,提高了具體實(shí)驗(yàn)操作的效率。
4.完善實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)方案
對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說,科學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)方案是學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)并取得良好效果的指揮棒,我們?cè)趥鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績?cè)u(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,除了關(guān)心其出勤、上課和實(shí)驗(yàn)報(bào)告外,為了體現(xiàn)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性,增加了課前預(yù)習(xí)的創(chuàng)新性評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)操作中的創(chuàng)新性評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案獨(dú)創(chuàng)性的評(píng)價(jià)等等。另外,還增加了最后的操作考核,考查所做實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)儀器或重要測量的部分實(shí)驗(yàn)操作,隨機(jī)抽簽,現(xiàn)場操作,教師對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場打分,采取這種方式后,學(xué)生對(duì)待平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作的重視程度明顯加強(qiáng),也改變了以前個(gè)別學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后還不知儀器怎樣使用的糟糕境地。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);探索;創(chuàng)新
一、對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析與反思
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等院校的一門重要的基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)踐課程,其開設(shè)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)際并適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力。過去傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在一定程度上對(duì)培養(yǎng)我國20世紀(jì)的工作者起了重要作用,但進(jìn)入21世紀(jì)后,以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用,人們的思維方式和工作模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化,然而我們的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于長期受到教學(xué)理念、教學(xué)條件和師資水平的限制,沒能審時(shí)度勢(shì)對(duì)其加以調(diào)整,嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力及科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
二、國內(nèi)外大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比較
在國內(nèi)傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)課程的開展往往是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材在實(shí)驗(yàn)室里詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生則照搬教師的講解進(jìn)行實(shí)驗(yàn),很多情況下,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后對(duì)諸如實(shí)驗(yàn)步驟為何這樣確定、實(shí)驗(yàn)方法的依據(jù)何在等問題不甚明了。真正的實(shí)驗(yàn)課程需要學(xué)生主動(dòng)參與,包括主動(dòng)尋求實(shí)驗(yàn)原理和方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與反思,而這方面國內(nèi)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻較少要求。在歐美發(fā)達(dá)國家,實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論可以認(rèn)為是一種合作學(xué)習(xí)理論,普通物理實(shí)驗(yàn)是一種探究式實(shí)驗(yàn)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和大學(xué)物理課堂教學(xué)一般都是整合在大學(xué)物理課程之中的。如在MIT普通物理學(xué)課程中,學(xué)生按照3人一組進(jìn)行分組,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師講解理論知識(shí)并指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
三、對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的探索
1、與時(shí)俱進(jìn),轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念
雖然高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的呼聲已過多年,但傳統(tǒng)的“模仿式”教學(xué)模式依然根深蒂固,實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)理念并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的改變。教師苦口婆心地詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟、操作的方法和注意事項(xiàng),學(xué)生盲目效仿,完全失去獨(dú)立思維的真正支配權(quán),更無創(chuàng)新能力可談。時(shí)代在發(fā)展,科技在突飛猛進(jìn),教師必須具有強(qiáng)烈的責(zé)任和使命感,高瞻遠(yuǎn)矚,更新教學(xué)理念,不僅要讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧,更要通過學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際解決實(shí)際問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,也只有在富有時(shí)代性的理念導(dǎo)引下,才能不斷研究、探索、改革、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué),培養(yǎng)出社會(huì)需要的高素質(zhì)人才,否則理念不改變而大談改革與創(chuàng)新,那只是一場空話。
2、加大新科技實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入,更新陳舊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
隨著新技術(shù)的出現(xiàn),有些實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明顯與時(shí)代脫節(jié),不能滿足時(shí)代對(duì)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的需求,此時(shí)教師必須果斷決策,用新技術(shù)設(shè)備替換陳舊設(shè)備儀器,同時(shí)更新相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。如通過開爾文雙電橋電路,將電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)用到測量金屬絲楊氏模量的實(shí)驗(yàn)中,通過測量金屬絲電阻的辦法,測量金屬絲楊氏模量,此方法不僅克服了傳統(tǒng)光杠桿放大原理測量楊氏模量存在的系統(tǒng)誤差,還減少了測量的直接數(shù)據(jù),克服了傳遞誤差,提高了實(shí)驗(yàn)的精確度,同時(shí)又把當(dāng)前應(yīng)用較廣的傳感器新技術(shù)應(yīng)于實(shí)驗(yàn),拉近了學(xué)生與社會(huì)應(yīng)用新技術(shù)的距離,有助于培養(yǎng)學(xué)生的良好科學(xué)素質(zhì)。
3、拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,變單一為多元化
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是三個(gè)固定固定的時(shí)間、固定的地點(diǎn)、固定的實(shí)驗(yàn)。顯然,這種過于單一的教學(xué)方式,與信息化高速發(fā)展的時(shí)代不相匹配,拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境、豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、加大設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也就成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的大勢(shì)所趨。對(duì)此,我校做了以下主要工作: (1)針對(duì)不同層次的學(xué)生重新整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將其劃分為三大類別,第一類為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),即普通物理力、熱、電、光等各部分的基本實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α5诙悶榫C合性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涉及本課程綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí),主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能和方法的綜合訓(xùn)練。第三類為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師根據(jù)教學(xué)要求提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求,并給出實(shí)驗(yàn)室所能夠提供的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、器件等實(shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本知識(shí)、基本原理和實(shí)驗(yàn)技能,討論并提出實(shí)驗(yàn)的具體方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備、獨(dú)立完成操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制圖表、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。這樣,實(shí)驗(yàn)選擇的靈活性,不僅突出了學(xué)生的主體性地位,更調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,取得了良好的效果。 (2)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓展實(shí)驗(yàn)環(huán)境,開放服務(wù)性實(shí)驗(yàn)室。通過校園網(wǎng),建立專門的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前,必須通過網(wǎng)絡(luò)提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),完成預(yù)習(xí)思考題,對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)寫出設(shè)計(jì)方案,并通過網(wǎng)絡(luò)提交,待老師審閱合格后方可參加實(shí)驗(yàn)操作。這樣,不僅克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到課堂、課時(shí)的限制,將教學(xué)內(nèi)容在時(shí)空上得到很好的延伸,還調(diào)動(dòng)了學(xué)生的獨(dú)立科學(xué)思維,提高了具體實(shí)驗(yàn)操作的效率。
4、完善實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)方案