大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探討

【摘 要】構(gòu)建以學(xué)生為本，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)和大學(xué)物理開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神，逐漸形成一套適應(yīng)我校創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)目標(biāo)的新型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)提供良好的平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力 創(chuàng)業(yè)型人才

【中圖分類號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1006－9682（2009）03－0058－02

一、引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才是新時(shí)期高等學(xué)校的重要任務(wù)，是高等教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的必然選擇和發(fā)展趨勢(shì)，也是知識(shí)經(jīng)濟(jì)和人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展的需要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面扮演著重要角色。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷進(jìn)行改革才能適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和科學(xué)素質(zhì)越來越高的要求。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)整個(gè)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用。只有改變傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)和大學(xué)物理開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，建立以學(xué)生為本、促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，才能更有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神，以適應(yīng)我校創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的需要。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)中，人最重要的素質(zhì)就是創(chuàng)新能力，因而在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的內(nèi)容。大學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手實(shí)踐能力相對(duì)較強(qiáng)，我們應(yīng)該把對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)引入動(dòng)手實(shí)踐中，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求知欲和問題意識(shí)。教師要以創(chuàng)新實(shí)踐激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，應(yīng)設(shè)置較多的新的問題情景，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的能力，即對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。創(chuàng)新意識(shí)能力與創(chuàng)新思維能力密切相關(guān)，創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)應(yīng)該從培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)入手。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室搞課外創(chuàng)新活動(dòng)，做一些科技作品，維修儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，遇到問題讓學(xué)生自己找原因，自己解決并一直探索下去，直到問題得到解決。通過解決問題，學(xué)生能夠明白自己哪些做法和想法是正確的，哪些是錯(cuò)誤的。在與他人合作的過程中對(duì)自己和他人作出一分為二的評(píng)價(jià)，從而培養(yǎng)學(xué)生自我反思和正確的評(píng)價(jià)能力。另外，大學(xué)生直覺思維能力相對(duì)較強(qiáng)，這說明學(xué)生善于從經(jīng)驗(yàn)入手思考問題，因此培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維可以考慮以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)逐步展開，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象像科學(xué)家一樣進(jìn)行創(chuàng)造性想象，促進(jìn)創(chuàng)新思維能力的全面發(fā)展。

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是通過創(chuàng)新的教育教學(xué)活動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)的。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生多動(dòng)手、多思考，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生思考問題及實(shí)踐動(dòng)手能力。通過指導(dǎo)學(xué)生研究問題和解決問題的實(shí)踐，來訓(xùn)練和提高學(xué)生的創(chuàng)造能力，使學(xué)生有可能致力于某一知識(shí)的前沿，去探索未知領(lǐng)域，創(chuàng)造出更具有社會(huì)價(jià)值的新事物。為此，我們必須要提供一個(gè)良好的創(chuàng)新硬件環(huán)境，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)室這塊基地得以實(shí)現(xiàn)。此外，在具體的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，要注意提高學(xué)生的動(dòng)手能力。根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展和現(xiàn)代化教學(xué)的要求，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改變單調(diào)的演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，開放綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生自己的創(chuàng)新思維和想象能力，自己動(dòng)手操作，獨(dú)立完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而提高其動(dòng)手能力，拓寬知識(shí)面，改善知識(shí)結(jié)構(gòu)，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，靈活運(yùn)用知識(shí)和技能進(jìn)行創(chuàng)新性思維的實(shí)踐活動(dòng)。在每次實(shí)驗(yàn)前，教師提出要求。學(xué)生根據(jù)題目和要求，獨(dú)立查閱資料，制定實(shí)驗(yàn)方案，在自己認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上，提出解決問題的設(shè)想，并列出所需實(shí)驗(yàn)器材，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行操作，最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。在此過程中，教師要發(fā)揮好主導(dǎo)作用。實(shí)踐證明，加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生的思路越來越廣，動(dòng)手能力越來越強(qiáng)。學(xué)生每次成功后，總覺得有成就感，這樣就更加激發(fā)了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的積極性，而每次都會(huì)有一些較為新穎的設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)新能力不斷提高。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)苋媾囵B(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，收集和處理信息的能力以及解決問題的能力，是一條培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。例如，對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，教師在講“摩擦力”時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)；講“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)；講“全電路歐姆定律”時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)等等。

三、大學(xué)物理開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

大學(xué)物理開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理方式的改變，而是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的改革。實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)包含多層次的含義，即實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間的開放、實(shí)驗(yàn)資源的開放、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及手段的開放，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開放。實(shí)驗(yàn)室開放式教學(xué)能發(fā)揮學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以及分析問題和解決問題的能力，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開放：打破課堂時(shí)間限制，學(xué)生可以預(yù)約登記，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)規(guī)律合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，這樣，提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。在時(shí)間的開放上，實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放又包括兩層含義：第一，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間點(diǎn)開放。即實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間上盡可能開放，學(xué)生隨時(shí)都可以進(jìn)入。第二，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間時(shí)數(shù)開放。也就是每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在時(shí)間長(zhǎng)短上沒有限制，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不同學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)數(shù)不等。具體地說，學(xué)生可以到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，技能不強(qiáng)的可以反復(fù)操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的可以重做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生可以深入進(jìn)行探索研究。

實(shí)驗(yàn)資源的開放：實(shí)驗(yàn)資源開放就是實(shí)驗(yàn)室的所有實(shí)驗(yàn)資源對(duì)學(xué)生全面開放。利用校園網(wǎng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放式教學(xué)管理系統(tǒng)，保證了實(shí)驗(yàn)資源開放的順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)資源在網(wǎng)上全面展示介紹，為物理實(shí)驗(yàn)的全面開放提供了物質(zhì)保證。實(shí)踐表明，實(shí)驗(yàn)資源的開放，使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)前充分了解各種儀器的功能、特點(diǎn)及使用方法，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及手段的開放：在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的作用著重于啟發(fā)、引導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性。教師的指導(dǎo)應(yīng)改變傳統(tǒng)的“授之以魚”、“抱著走”的教學(xué)方式，而強(qiáng)調(diào)“授之以漁”，放手讓學(xué)生去做，克服怕出問題的顧慮，鼓勵(lì)學(xué)生多嘗試。教師要從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、故障或異?，F(xiàn)象入手，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)，獨(dú)立分析產(chǎn)生故障或異常現(xiàn)象的原因，進(jìn)而得出正確結(jié)論。要改變那種有問必答，甚至代替學(xué)生排除故障的習(xí)慣做法。輔導(dǎo)時(shí)應(yīng)注意不僅要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更重要的是要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，并能舉一反三，靈活應(yīng)用。要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)要真正做到“開放”，還必須改變傳統(tǒng)的“實(shí)驗(yàn)一定操作”的觀念，善于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，如幻燈、錄像、CAI、計(jì)算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)等輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣既可以提高效率，又可以節(jié)省人力，如驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)運(yùn)用計(jì)算機(jī)做模擬實(shí)驗(yàn)，不僅能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度，還可以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊張的問題。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開放：對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)價(jià)，不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，更要重視實(shí)驗(yàn)的過程，特別是實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨(dú)立分析問題的能力、解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)等等。全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，包括學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等，即使學(xué)生在基礎(chǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)中完成情況一般，但在開放實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)特見解和創(chuàng)新的也應(yīng)給予較高的評(píng)價(jià)。通過實(shí)驗(yàn)操作檢驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力；通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核學(xué)生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達(dá)能力；通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。三者之和為實(shí)驗(yàn)成績(jī)，總成績(jī)?yōu)楦鲗?shí)驗(yàn)成績(jī)的加權(quán)平均值。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定變知識(shí)考核為全面能力考核和綜合素質(zhì)考核，特別側(cè)重學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的考核，對(duì)其實(shí)際能力進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。

四、結(jié)束語

總之，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革，必須要符合時(shí)代和科學(xué)發(fā)展的要求，通過進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為服務(wù)社會(huì)和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才提供平臺(tái)。建立以人為本的實(shí)驗(yàn)室管理新模式，在完成和保證本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求基礎(chǔ)上，向本科生開放實(shí)驗(yàn)室，并爭(zhēng)取在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向社會(huì)開放，提高實(shí)驗(yàn)室對(duì)創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)和服務(wù)社會(huì)的貢獻(xiàn)度。

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