大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)發(fā)展途徑淺析

呂鵬　朱光濤　朱楠

摘 要：大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)應(yīng)在現(xiàn)有課堂教學(xué)的模式下，進(jìn)一步探索新方法、新途徑，從而激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。著重分析了現(xiàn)有教學(xué)模式中存在的不足并提出一條提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)新途徑。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)新途徑

大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力為目標(biāo)的一門課程，是大學(xué)生行為能力訓(xùn)練及團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)的載體。大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)融合了實(shí)驗(yàn)室的功能性、教學(xué)方法的多樣性和實(shí)驗(yàn)人員的自主性、主動(dòng)性及創(chuàng)新性。

大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依據(jù)教育部高等學(xué)校非物理專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》開(kāi)展。教師要按照此要求規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容、能力培養(yǎng)、分層次教學(xué)、教學(xué)模式、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)等各方面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)。教師要在講授實(shí)驗(yàn)課時(shí)發(fā)揮主導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使教學(xué)效果最大化。

實(shí)驗(yàn)課與理論課的關(guān)系是既要密切配合又要相互獨(dú)立，這充分體現(xiàn)了科學(xué)研究中的辯證系統(tǒng)觀。教師如果像講授理論課那樣進(jìn)行灌輸式、填鴨式教學(xué)，那么，學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)重復(fù)接受所學(xué)理論知識(shí)的時(shí)候就會(huì)表現(xiàn)出厭煩甚至產(chǎn)生抵觸情緒，只有采取多種新方法、新思路，寓教于樂(lè)，讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中全身心投入，才能又快又好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)并體現(xiàn)教學(xué)藝術(shù)。

一、現(xiàn)階段大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式較為單一且存在諸多問(wèn)題

1.教學(xué)中的不平衡，表現(xiàn)為教師講課水平參差不齊，學(xué)生動(dòng)手實(shí)作水平高低不一。

2.教學(xué)中的隨機(jī)性，表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式多種多樣，哪種方法最適合哪個(gè)班的學(xué)生不是很好掌握。

3.教學(xué)中的不規(guī)范，表現(xiàn)為新教師崗前一般采取傳幫帶式培訓(xùn)（即以老帶新）。某些問(wèn)題存在解釋不清或講授困難，干脆略去而不講。

二、大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的發(fā)展途徑

教師不但要改變實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，更要著力于突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自身優(yōu)勢(shì)；既要注重對(duì)學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又要讓學(xué)生在快樂(lè)學(xué)習(xí)中產(chǎn)生濃厚興趣。這一點(diǎn)是教學(xué)大綱的要求，也是從總體上把握課堂教學(xué)模式發(fā)展方向的關(guān)鍵所在。利用現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式加以創(chuàng)新，走出一條實(shí)驗(yàn)課發(fā)展的新路。

（一）第一步：讓學(xué)生充分體會(huì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程帶來(lái)的樂(lè)趣

充分相信學(xué)生、關(guān)愛(ài)學(xué)生，及時(shí)鼓勵(lì)、充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。大學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的良好體驗(yàn)，會(huì)激發(fā)其主動(dòng)學(xué)習(xí)探索的興趣，而且學(xué)生具有一定的主觀能動(dòng)性和舉一反三的思維能力，頭腦靈活，各種奇思妙想，往往就是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

（二）第二步：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和行動(dòng)力

1.教師上課教學(xué)與試行實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師制度相結(jié)合

大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課可以借鑒理論課小隊(duì)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，由上課老師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員組成教學(xué)小隊(duì)，老師進(jìn)行主講及完成相關(guān)的教學(xué)任務(wù)，而精通業(yè)務(wù)且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員則配合學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課其余內(nèi)容進(jìn)行跟蹤輔導(dǎo)，切實(shí)達(dá)到實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)預(yù)期效果。

2.演示教學(xué)與實(shí)作教學(xué)相結(jié)合

演示教學(xué)具有生動(dòng)直觀的特點(diǎn)，采取這種教學(xué)形式，不但解決了實(shí)驗(yàn)課無(wú)法專門安排時(shí)間進(jìn)行答疑的難題，而且演示過(guò)程中通過(guò)教師講解，學(xué)生開(kāi)闊了視野，增強(qiáng)了動(dòng)手實(shí)作的信心。

3.利用各種軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作相結(jié)合

學(xué)生先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理計(jì)算過(guò)程則可利用計(jì)算機(jī)編程來(lái)處理，也可利用學(xué)生自學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)進(jìn)行作圖分析，例如霍爾效應(yīng)法測(cè)量磁場(chǎng)的數(shù)據(jù)處理及誤差分析就可以將所得原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)處理后畫出圖形得到誤差分布，此方法既鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，又可以加深對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，對(duì)于后續(xù)的電路仿真及單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真學(xué)習(xí)也大有裨益。利用虛擬儀器技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的模擬仿真，學(xué)生可利用各種軟件（如multisim，Labview等）構(gòu)成電壓表，示波器，使用起來(lái)非常靈活方便，可很好地配合課堂實(shí)作教學(xué)，這是未來(lái)大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)發(fā)展一個(gè)很好的思路。

4.中英文教學(xué)相結(jié)合

中英文教學(xué)并不是指理論課教學(xué)中的雙語(yǔ)教學(xué)，而是教師提前將歐美國(guó)家的物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程在互聯(lián)網(wǎng)上下載下來(lái)，在一些實(shí)驗(yàn)前的背景及歷史介紹中播放一段，通過(guò)繪聲繪色講故事的方式，讓學(xué)生有很強(qiáng)的代入感，一種類似于角色扮演的感覺(jué)，這種感覺(jué)會(huì)增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的自信心和自豪感，同時(shí)也對(duì)世界科技史中的物理實(shí)驗(yàn)部分有一定了解。

5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生自評(píng)與教師批改相結(jié)合

這種結(jié)合方式改變了教師說(shuō)了算的評(píng)分方式，學(xué)生在完成報(bào)告后互相評(píng)價(jià)、相互討論，發(fā)表不同意見(jiàn)并撰寫評(píng)語(yǔ)，這個(gè)方法不僅僅是判斷成績(jī)是否及格，還改變了單一的評(píng)價(jià)方式。通過(guò)這一發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的考查方式，能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)科研熱情。

6.學(xué)生自學(xué)與開(kāi)展知識(shí)競(jìng)賽相結(jié)合

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)課的熱情不高，具體表現(xiàn)為很多人一般不預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)也只是抄實(shí)驗(yàn)教材上的實(shí)驗(yàn)原理和步驟，沒(méi)有深入理解和掌握，這反映出學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有自學(xué)的興趣，需要采取有效措施激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。針對(duì)這一情況，每學(xué)期末可以組織大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)競(jìng)賽，并設(shè)定一定的獎(jiǎng)勵(lì)，這種方式可以促進(jìn)不同層次的學(xué)生在學(xué)完大綱規(guī)定的基礎(chǔ)知識(shí)外，抽出課余時(shí)間根據(jù)自己的能力和興趣多學(xué)一些知識(shí)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（三）第三步：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室主人翁意識(shí)

大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)啟發(fā)了學(xué)生的學(xué)術(shù)獨(dú)立思想，為以后的學(xué)習(xí)科研工作打下思想基礎(chǔ)。通過(guò)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告提高了邏輯表達(dá)能力，為以后撰寫科研論文打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等，但它們各有特點(diǎn)，學(xué)生在課上做實(shí)驗(yàn)及課后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)或多或少產(chǎn)生不同印象，這需要特別注意。

電學(xué)、光學(xué)、力熱學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生印象表

以上是對(duì)上課學(xué)生隨機(jī)挑取三個(gè)班進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果，從上表可知，其一，反映了學(xué)生對(duì)這三類實(shí)驗(yàn)的總體印象是不同的。換句話說(shuō)，學(xué)生的個(gè)人特點(diǎn)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。因此，只有增強(qiáng)學(xué)生的信心和培養(yǎng)主人翁意識(shí)，才能把簡(jiǎn)單的教與學(xué)轉(zhuǎn)化為對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重新認(rèn)識(shí)，最起碼會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生“實(shí)驗(yàn)課和理論課一樣有很多知識(shí)值得我學(xué)習(xí)”這種想法，變被動(dòng)為主動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生“雙贏”的局面；其二，可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要的問(wèn)題，那就是長(zhǎng)久以來(lái)大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課一直按照具體學(xué)科進(jìn)行劃分，這種人為地將實(shí)驗(yàn)劃分為力、熱、電等學(xué)科的分類方法已經(jīng)讓學(xué)生產(chǎn)生了一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，那就是物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課只是課堂教學(xué)的附屬課，這樣就削弱了實(shí)驗(yàn)課在物理教學(xué)中的地位，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和現(xiàn)代科學(xué)發(fā)散思維的養(yǎng)成，這顯然與現(xiàn)在的本科人才培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)，因此必須改變?cè)瓉?lái)分科設(shè)課的方式，采取由易到難、由淺入深、由低到高和循序漸進(jìn)的原則分段設(shè)課，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)課程分為必修、限選以及通選幾部分，嘗試讓學(xué)生自由組課，使課程體系更完善、更符合教學(xué)規(guī)律。

（四）第四步：積極學(xué)習(xí)借鑒兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)做法并合理利用網(wǎng)絡(luò)新媒體

可以充分借鑒其他大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心的一些成功做法，如開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重做以及評(píng)分制度中去除“失敗”概念，這些好方法都值得學(xué)習(xí)和推廣；還可充分利用各種新興網(wǎng)絡(luò)媒體，如QQ、微信等，建立QQ公眾群、微信公眾號(hào)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)介紹，吸引學(xué)生關(guān)注，寓教于樂(lè)，提高學(xué)習(xí)興趣。

總之，應(yīng)嚴(yán)格按照教育部門的相關(guān)文件逐條進(jìn)行改進(jìn)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，把學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性調(diào)動(dòng)好，變“要我做實(shí)驗(yàn)”為“我要做實(shí)驗(yàn)”，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“我愛(ài)做實(shí)驗(yàn)”的目標(biāo)；通過(guò)各類實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)發(fā)展途徑，達(dá)到教學(xué)大綱的要求；讓學(xué)生不再產(chǎn)生畏難情緒，遠(yuǎn)離抄襲，培養(yǎng)勇于探索、實(shí)事求是的科研作風(fēng)和獨(dú)立人格，為以后的人生規(guī)劃做好初步鋪墊，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，為以后將其培養(yǎng)為國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)需要的高級(jí)應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝莉莎.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考與實(shí)踐[D].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.

[2]鄧曉冉.淺談大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2009.

[3]俞熹.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的一些誤區(qū)及改革[J].物理實(shí)驗(yàn)，2009.

編輯 孫玲娟