淺析大學(xué)物理實驗教學(xué)改革思路

劉靜

摘 要 本文從基地建設(shè)、實驗教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)、開放式網(wǎng)絡(luò)化信息平臺建設(shè)、先進的教學(xué)模式與科學(xué)的教學(xué)方法的有機結(jié)合等幾個方面，論述大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革思路，其結(jié)果對高等教育大學(xué)物理實驗教學(xué)改革有重要參考價值。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新基地 網(wǎng)絡(luò)化信息臺平 教學(xué)模式 改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A

物理實驗是一門重要的理工科基礎(chǔ)實驗課程，是對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的、必修的基礎(chǔ)課程。物理實驗中心堅持以培養(yǎng)適應(yīng)新世紀經(jīng)濟建設(shè)和社會和諧發(fā)展需要的高素質(zhì)創(chuàng)新性人才為教育目標(biāo)；堅持以學(xué)生為教學(xué)過程的主體、教師為主導(dǎo)的辯證唯物主義教學(xué)觀；堅持以注重培養(yǎng)學(xué)生的主動創(chuàng)新意識、高水平的科學(xué)素養(yǎng)、勇于探索的實踐能力、不斷進取的創(chuàng)造能力為實驗教學(xué)理念。圍繞這一理念，近幾年我們主要在如下幾方面做了一些積極的探索。

（1）建設(shè)大學(xué)生實驗創(chuàng)新基地，建構(gòu)一個能滿足不同層次、不同專業(yè)學(xué)生需求的、符合不同教學(xué)要求的多層次實驗教學(xué)內(nèi)容體系，強調(diào)基礎(chǔ)性實驗，注重提高型（綜合性、應(yīng)用性）實驗，加強創(chuàng)新型（研究性、設(shè)計性）實驗。強化物理實驗在人才培養(yǎng)中的地位與作用。加強學(xué)生對物理學(xué)前沿的了解和實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的興趣和思考。通過創(chuàng)新實驗的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力、創(chuàng)新思維能力、分析解決問題能力和嚴謹?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)，促進學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)上的綜合提高。

（2）建立多層次的實驗教學(xué)內(nèi)容體系，做到因材施教。為培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?、?chuàng)新能力，課程以學(xué)生做為實驗教學(xué)的主體，采用多種靈活、先進的教學(xué)方法。在實驗教學(xué)過程中，根據(jù)不同的實驗內(nèi)容、不同的實驗對象我們采取了不同的實驗方法和教學(xué)手段。在經(jīng)過緒論課對實驗基本理論、實驗技術(shù)、誤差處理以及實驗紀律要求等內(nèi)容進行課堂講授之后，分別開展三種類型系列化實驗課程：

基本型實驗：學(xué)生必選的實驗題目。由于學(xué)生剛接觸實驗課程，對好多實驗設(shè)備、實驗過程、實驗方法不夠了解，教學(xué)中要給與學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)訓(xùn)練，教師相對的講得細一些，講練結(jié)合、聽做結(jié)合，實施“目標(biāo)問題”教學(xué)法教學(xué)效果要好一些。

提高型的實驗：屬于學(xué)生任選開放實驗課程。主要的教學(xué)目標(biāo)就是要讓學(xué)生用已掌握的基本實驗儀器、實驗技能、實驗方法來解決一些有一定難度的、有一定實用價值的綜合設(shè)計性實驗題目，旨在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、綜合解決問題的能力，以及理論聯(lián)系實際開發(fā)創(chuàng)新能力。在這一教學(xué)過程中，除了仍然采取“目標(biāo)問題”教學(xué)法外，教師更要注重啟發(fā)式教學(xué)方法的運用，要精講多練，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，給學(xué)生更多的思維空間和操作機會。

研究創(chuàng)新型實驗：其實驗題目有一定的難度，是針對相對優(yōu)秀的學(xué)生、采取計劃外開放的形式，學(xué)生完全憑自己的自愿來選擇。實驗結(jié)果還要另增加一篇準論文形式的實驗總結(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力和基本的科學(xué)素養(yǎng)。這類實驗教學(xué)過程幾乎完全以學(xué)生為主，教師不具體講解，只是為學(xué)生提出問題、指導(dǎo)答疑。引導(dǎo)部分高年級、實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生加入興趣小組，開展創(chuàng)新實驗項目、加入教師科研項目組體驗、參與真正意義上的科學(xué)研究。

在實驗題目的設(shè)置上，引入與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的題目。如：光纖傳感、綜合傳感技術(shù)、隧道顯微鏡等實驗項目，擴大了學(xué)生的知識面。將現(xiàn)代化的檢測方法與實驗教學(xué)相結(jié)合，在綜合傳感技術(shù)、橢偏測厚、隧道顯微鏡、金屬線脹系數(shù)測量等實驗中實現(xiàn)了用計算機采集、處理數(shù)據(jù)，引入Origin，LabVIEW等常用的計算機軟件，鍛煉了學(xué)生運用現(xiàn)代化實驗技術(shù)手段的能力。

我們還在計算機應(yīng)用和自動化控制專業(yè)首次把雙語教學(xué)引入的大學(xué)物理實驗教學(xué)中。相應(yīng)編寫了雙語用教材，把實驗進行相應(yīng)的整合，要求學(xué)生課下充分預(yù)習(xí)收集相關(guān)資料，完成相應(yīng)的實驗組合后，用英語以小論文的形式完成實驗報告。幾年下來在學(xué)生中收到非常好的教學(xué)效果，得到相關(guān)學(xué)院的好評。

（3）開發(fā)建設(shè)集多功能為一體的開放式網(wǎng)絡(luò)化立體實驗教學(xué)模式和實驗中心現(xiàn)代化管理信息平臺，構(gòu)建多媒體網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)體系，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、輔導(dǎo)、預(yù)習(xí)、虛擬仿真、以及網(wǎng)絡(luò)選課、網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)絡(luò)管理等先進的實驗教學(xué)系統(tǒng)。達到拓展教學(xué)時空、優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)資源共享的目的。利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代化技術(shù)輔助實驗教學(xué)。物理實驗室在中心網(wǎng)站開辟了虛擬實驗專欄，供廣大學(xué)生在網(wǎng)上進行網(wǎng)上實驗。實驗中心網(wǎng)站開辟了和學(xué)生交流的互動平臺，學(xué)生可以在網(wǎng)上提問，老師回答，并且部分實驗實現(xiàn)了網(wǎng)上提交電子實驗報告。實驗中心為每個實驗室配置了大屏幕顯示器。90%的實驗題目在實驗教學(xué)中運用了多媒體教學(xué)手段。使學(xué)生能夠直觀地了解將要完成的實驗項目的儀器、原理、實驗步驟等更加豐富的內(nèi)容，產(chǎn)生了很好的教學(xué)效果。實驗室已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)管理，實現(xiàn)了時間和實驗內(nèi)容的全面開放，學(xué)生網(wǎng)上自由選課。學(xué)生成績管理也實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，學(xué)生可以網(wǎng)上自由查詢成績。

（4）注重先進的教學(xué)模式與科學(xué)的教學(xué)方法的有機結(jié)合，在教學(xué)模式上，采取基礎(chǔ)實驗的系統(tǒng)訓(xùn)練、設(shè)計性實驗的想象創(chuàng)新、綜合實驗的探索研究的合理搭配；基礎(chǔ)實驗的必做與綜合設(shè)計實驗的開放選作有機結(jié)合。體現(xiàn)了各取所需、因材施教的教學(xué)原則，達到了適合學(xué)生個性發(fā)展的、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)方法上，自學(xué)式實驗預(yù)習(xí)與理論原理的啟發(fā)式精講相結(jié)合；目標(biāo)問題的引導(dǎo)與教師指導(dǎo)下的自身實踐相結(jié)合；當(dāng)堂考核的評價鞏固與課后思考提高相結(jié)合；構(gòu)成一個由問題的質(zhì)疑到啟發(fā)式思考，再到解決問題的行為實踐的“疑、思、行”實驗教學(xué)過程，由疑生問、以問促思、思行合一，這就是實驗教學(xué)的真諦。

注重科研與教學(xué)相結(jié)合，自我設(shè)計開發(fā)與工程技術(shù)應(yīng)用緊密結(jié)合的具有特色的實驗項目用于教學(xué)；注重引導(dǎo)學(xué)生與教師一起開發(fā)建設(shè)適合教學(xué)的新的實驗項目。