大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索

曾慶國

(商丘師范學(xué)院物理與信息工程系 河南 商丘 476000)

1 引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)踐技能的重要途徑.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，高等院校中大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在很多與時(shí)代要求不一致的情況，難以跟上科技發(fā)展的步伐,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫.目前，已有很多學(xué)者對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課如何改革進(jìn)行了研究.由于不同院校培養(yǎng)目標(biāo)的差異，教學(xué)改革的思路也不盡相同.為此，本文結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際，闡述了在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程改革方面的探索.

2 課程建設(shè):重新編寫教材統(tǒng)籌劃分課程設(shè)置

教材作為師生學(xué)習(xí)的第一手資料，應(yīng)當(dāng)與培養(yǎng)學(xué)生的整個(gè)課程體系相適應(yīng).由于不同大學(xué)自身的特點(diǎn)及條件的限制，現(xiàn)有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材中的某些實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的操作中難以實(shí)現(xiàn).因此，一本符合學(xué)校自身定位的教材就顯得尤為重要.在對(duì)各種大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校的具體條件，我們組織了一線實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)師編寫了實(shí)驗(yàn)教材.剔除了一些陳舊的內(nèi)容，對(duì)可以應(yīng)用新知識(shí)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新修訂，加入了新的測量方法.結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)，把原有的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)重新分類為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn).綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).在實(shí)際的教學(xué)中強(qiáng)化了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重.在技術(shù)上增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性和技術(shù)難度，克服了學(xué)生做基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)常有的思維惰性，提高了教材的適用性.

3 教學(xué)內(nèi)容的改革

現(xiàn)階段，擴(kuò)招使得高校教學(xué)規(guī)模持續(xù)增大，在教學(xué)資源受到約束的情況下，如何合理配置教學(xué)內(nèi)容和改革教學(xué)方法就顯得尤為重要.

3.1 在重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)理論知識(shí)比重

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)在整體上可分為理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)兩大部分.兩者互為依存，理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論、完善理論.在探索二者關(guān)系的過程中，有的學(xué)者認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課應(yīng)當(dāng)以動(dòng)手能力的培養(yǎng)為主，側(cè)重于輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，而忽略了理論知識(shí)的傳授.不可否認(rèn)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)是實(shí)驗(yàn)課的目標(biāo)之一，但經(jīng)過這幾年實(shí)踐教學(xué)的摸索和嘗試，筆者認(rèn)為理論知識(shí)的比重不應(yīng)削弱而應(yīng)加強(qiáng).學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前若沒有實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)原理等理論知識(shí)的指導(dǎo)，則在動(dòng)手操作的過程中就會(huì)存在著很大的盲目性，造成實(shí)驗(yàn)效果事倍功半.沒有一定數(shù)據(jù)處理的知識(shí)和方法，特別是一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理方法，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中和實(shí)驗(yàn)之后就很難對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修正和數(shù)據(jù)結(jié)果分析.若能在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)化，實(shí)驗(yàn)過程中適當(dāng)?shù)拇┎謇碚撝R(shí)和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)，則總體的教學(xué)效果較為理想.

3.2 實(shí)驗(yàn)與科研的探索

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的深度教學(xué).從實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)上講，綜合性、研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)本身就具有科學(xué)研究的雛形.而教師扮演著學(xué)生的引導(dǎo)者角色，加之高校教師本身就從事科研工作；因此，若能引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，既能提高實(shí)驗(yàn)技能，又能利用實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果分析探究物理規(guī)律,則學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程也就變成了初級(jí)的科研過程.學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論分析等一系列的訓(xùn)練，其科學(xué)研究的基本素養(yǎng)和基本能力必然會(huì)有很大的提高.

4 教學(xué)方法的改革

4.1 引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是將實(shí)踐技能和思考、判斷相融合的課程.需要學(xué)生在接受教師傳授知識(shí)的同時(shí)，自己動(dòng)腦，獨(dú)立思考.因此，在授課模式上還需要進(jìn)一步改進(jìn).傳統(tǒng)的教學(xué)安排是教師講授實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、注意事項(xiàng)之后，學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn).由于講授方式較為機(jī)械和單調(diào)，學(xué)生的思維未能積極跟進(jìn)，接受效果不太理想.因此，可以實(shí)行多樣化的教學(xué)，如選擇一些典型的實(shí)驗(yàn)題目，在預(yù)習(xí)后，讓學(xué)生講授實(shí)驗(yàn)原理，以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器使用說明等，之后擬定實(shí)驗(yàn)方案.最后師生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，課后由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.對(duì)于一些研究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生搜集資料文獻(xiàn)，運(yùn)用現(xiàn)有的理論知識(shí)，通過分析文獻(xiàn)，擬定實(shí)驗(yàn)方案.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，探究可能的結(jié)論.這樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)得到了有機(jī)的結(jié)合，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性也得到了充分發(fā)揮.

4.2 適當(dāng)引入多媒體教學(xué)

為了更好地提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，可以適當(dāng)?shù)匾攵嗝襟w課件輔助教學(xué).通過多媒體課件的引入，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，把書中枯燥的實(shí)驗(yàn)原理、復(fù)雜儀器的內(nèi)外結(jié)構(gòu)等清晰、透徹地展示給學(xué)生，使原理更易于理解.同時(shí),實(shí)驗(yàn)儀器的局部分解圖片也使儀器的功能作用直觀、簡潔的展示出來.多媒體課件參與的另一個(gè)功能是拓展知識(shí)空間，特別是對(duì)于一些由于受學(xué)校教學(xué)資源約束而無法開展的實(shí)驗(yàn)，借助于多媒體課件的仿真演示，可以使學(xué)生身臨其境，感同身受，既豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又提高了教學(xué)質(zhì)量.

當(dāng)然，任何多媒體實(shí)驗(yàn)課件僅僅是一種啟發(fā)、引導(dǎo)與補(bǔ)充，絕不能替代真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，還要積極創(chuàng)造條件動(dòng)手去做真實(shí)的實(shí)驗(yàn).

通過這幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，師生互動(dòng)教學(xué)和多媒體輔助教學(xué)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性.既有利于學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，也有利于學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)和提高.

5 實(shí)驗(yàn)考核體系的改革

對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核的探索是把傳統(tǒng)的考核辦法和現(xiàn)行探索中的考核辦法相結(jié)合，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮.

5.1 期末考核的筆試方面

把學(xué)生本學(xué)期內(nèi)做過的所有實(shí)驗(yàn)做成試題庫，從中隨機(jī)選取一定數(shù)目的實(shí)驗(yàn)，但并不將所選實(shí)驗(yàn)題目預(yù)告給學(xué)生.學(xué)生在學(xué)期之初就已知考核方式，這樣由于需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)題目很多，為備考所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)，知識(shí)面必須非常廣.為此，學(xué)生就會(huì)在平時(shí)加強(qiáng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的積累.

5.2 期末考核的操作技能方面

在操作技能考核中，傳統(tǒng)的考核由于時(shí)間的約束，一個(gè)實(shí)驗(yàn)監(jiān)考教師常常要同時(shí)監(jiān)考很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作才能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)考核.由于考生眾多，教師往往顧此失彼，很難詳細(xì)的觀察每個(gè)學(xué)生的操作是否規(guī)范.在新的考核辦法中，我們延長了考試時(shí)間，采用拉長戰(zhàn)線、減小規(guī)模的方法進(jìn)行，采取以每8～10名學(xué)生為一組，由一名實(shí)驗(yàn)教師監(jiān)考一組.在為期半個(gè)月的時(shí)間內(nèi)多組考試同時(shí)進(jìn)行.這樣教師就可以充分觀察每個(gè)考生的操作過程，客觀作出評(píng)判.并且可以在此過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)方法有所創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)技能有所改進(jìn)的學(xué)生給出優(yōu)異成績.

5.3 最終成績的評(píng)判

學(xué)生的最終成績由平時(shí)成績和期末考核成績兩部分組成，并且適當(dāng)加大平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績的比重.這樣的考核評(píng)價(jià)機(jī)制,既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的積極性，又可以客觀地反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的實(shí)際效果，提高了考試的質(zhì)量.

6 結(jié)束語

自從對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革以來，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)理論分析能力均有了很大的提升，綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)科研能力也在逐步提高.但也應(yīng)當(dāng)清楚的認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)課程改革絕不會(huì)一蹴而就，而是一個(gè)循序漸進(jìn)、逐步深化的過程.我校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程改革仍在逐步探索之中.