大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

阿布來提·阿布力孜

摘 要 當(dāng)前，國內(nèi)的大學(xué)物理教學(xué)課程審視了已有的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系，并且與國外的教學(xué)實(shí)踐與方式相聯(lián)系，對我國的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一定的改革與創(chuàng)新。使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的觀念和意識、創(chuàng)新和方法等更加的注重傳統(tǒng)與現(xiàn)代、知識能力與技能創(chuàng)新等方面的結(jié)合，推動了大學(xué)教學(xué)改革系統(tǒng)的順利進(jìn)行，對于大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有積極的促進(jìn)作用。因此，本文主要結(jié)合筆者自身的工作經(jīng)驗(yàn)，針對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革進(jìn)行探索與分析，提出相關(guān)的建議，供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.01.064

Abstract At present， the domestic college physics teaching curriculum has examined the existing physics experiment teaching system， and has carried on certain reform and innovation to our college physics experiment teaching by connecting with foreign teaching practice and methods. Make the concept and consciousness， innovation and methods of experimental teaching pay more attention to the combination of traditional and modern， knowledge ability and skill innovation， and further promote the university teaching reform system， which has a positive role in promoting the cultivation of college students' comprehensive quality. Therefore， combined with the author's own work experience， this paper explores and analyzes the reform of college physics experiment teaching， and puts forward relevant suggestions for reference.

Keywords college physics; experimental teaching; teaching reform

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸學(xué)習(xí)到的第一門科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，它可以培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合、分析問題、解決問題的能力，更重要的是學(xué)習(xí)和掌握與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的科學(xué)技術(shù)綜合素質(zhì)和能力。而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重強(qiáng)調(diào)老師的“教”，學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性激發(fā)不出來，束縛學(xué)生的思維和動手能力，學(xué)生們主要是在老師“教”的范圍內(nèi)學(xué)習(xí)。因此，這就要求高等院校在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行改革，改變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，提高創(chuàng)新能力，從多方面的改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)專業(yè)性大學(xué)生人才，為社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展補(bǔ)充新鮮血液，適應(yīng)社會發(fā)展的的需要。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

物理學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)造性、發(fā)明型人才方面具有重要作用，而物理實(shí)驗(yàn)作為物理學(xué)的基礎(chǔ)，在大學(xué)教學(xué)的過程中，應(yīng)注重教學(xué)方式、內(nèi)容的重要性。物理實(shí)驗(yàn)具有理工科實(shí)驗(yàn)的普遍性和共性問題，對于大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科研能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐動手能力、追求真理的能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，是培養(yǎng)面向知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力人才的重要手段。

但是，目前為止，我國大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革還是不全面的，不平衡的，教學(xué)體系和內(nèi)容大多沒有改變，東部地區(qū)的改革也較西部地區(qū)發(fā)展快。在當(dāng)前社會的科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)先于學(xué)校學(xué)科的教學(xué)發(fā)展，一些學(xué)科理論與科技的真實(shí)原理是脫節(jié)的，不符合真實(shí)現(xiàn)象。從教材上看，很多內(nèi)容以驗(yàn)證性、命題性實(shí)驗(yàn)為主，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)的內(nèi)容比較少。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的今天，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上依然很少用到計(jì)算機(jī)技術(shù)，這不符合時(shí)代發(fā)展的要求。從物理實(shí)驗(yàn)過程看，授課教師一般都比較重視實(shí)驗(yàn)的理論知識講授，而對實(shí)驗(yàn)本身的作用不太重視。學(xué)生大多被老師的思維帶著走，沒有發(fā)散思維，沒有開創(chuàng)性。受到中學(xué)應(yīng)試教育的模式影響，物理教學(xué)的目標(biāo)依然沒有向提高學(xué)生的能力上轉(zhuǎn)變，沒有完全發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革任重道遠(yuǎn)，從21世紀(jì)人才培養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)來看，是一項(xiàng)艱難但必須完成的內(nèi)容，需要不斷改革、創(chuàng)新和發(fā)展。

2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

2.1 改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1.1增加新實(shí)驗(yàn)

刪減傳統(tǒng)的、對學(xué)生發(fā)展無益的實(shí)驗(yàn)，或者實(shí)驗(yàn)技術(shù)落后的實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、現(xiàn)代感強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。教育部教學(xué)水平評估體系規(guī)定，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)驗(yàn)課程中的比重占80%以上才算優(yōu)。本校從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，增加在物理實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用價(jià)值。增加的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：光電效應(yīng)、信息科學(xué)、光纖傳輸、激光全息、信息科學(xué)等，使現(xiàn)代性、綜合性和技術(shù)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量增多，比例大大提高。

2.1.2改進(jìn)項(xiàng)目

在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如：萬用表的設(shè)計(jì)與組裝、攝影和暗室技術(shù)、光速的測定等。調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改進(jìn)，設(shè)立基金，提供經(jīng)費(fèi)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)計(jì)、創(chuàng)新，與教師一道研制實(shí)驗(yàn)儀器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如：RLC電路穩(wěn)態(tài)特性測試儀、多普勒效應(yīng)儀等幾十臺改進(jìn)的自制儀器。

2.1.3開放實(shí)驗(yàn)室

很多大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室都是封閉式管理的，只有教學(xué)的時(shí)候才派上用場，實(shí)驗(yàn)室對于學(xué)生來說一直都是一個(gè)陌生的環(huán)境。我校在實(shí)驗(yàn)室的使用上進(jìn)行了改革創(chuàng)新，采用多種開放形式：全開放式、預(yù)約開放式和集約開放式。對于教材上的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取集約開放模式，以班級為單位集體進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和使用。另外，學(xué)生若有自己的興趣，想要自主實(shí)驗(yàn)，可以采用網(wǎng)上預(yù)約的方式，預(yù)約好后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室開放的實(shí)驗(yàn)有：光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等，教師主要是起加強(qiáng)引導(dǎo)的作用。

2.2改進(jìn)教學(xué)方法

2.2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化

學(xué)生能力的培養(yǎng)需要一個(gè)過程和階段，在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，需要循序漸進(jìn)，不能著急。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的做好基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生慢慢的專研、聯(lián)想，將書本知識和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聯(lián)想起來，結(jié)成知識網(wǎng)，讓學(xué)生能夠掌握和應(yīng)用，學(xué)會舉一反三。我校將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為多個(gè)層次，從“預(yù)備實(shí)驗(yàn)”“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”“綜合實(shí)驗(yàn)”，到“自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”，再到與當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域相關(guān)的“應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生充分掌握課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力，調(diào)動學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生學(xué)會動手解決問題，一步一步的成為物理學(xué)專業(yè)性的人才。為學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)這門科學(xué)，培養(yǎng)興趣，提供環(huán)境，為他們提高選擇性和自由度。

2.2.2實(shí)施現(xiàn)代化教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要建立一套需要適應(yīng)當(dāng)代科技的發(fā)展、有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的體系。教學(xué)方法和手段需要采用先進(jìn)的技術(shù)，改變傳統(tǒng)模式，加強(qiáng)現(xiàn)代化、信息化教學(xué)手段的應(yīng)用。設(shè)計(jì)多媒體課件，以圖示方法，生動形象的為學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)儀器、操作過程和應(yīng)用領(lǐng)域，讓學(xué)生更直觀的了解實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣。鼓勵(lì)學(xué)生積極實(shí)踐，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新意識。注重信息化網(wǎng)絡(luò)課程平臺的搭建，鼓勵(lì)學(xué)生積極選修網(wǎng)課。網(wǎng)課為學(xué)生提供各種資源、科目，如：思考題、多媒體課件等，讓學(xué)生利用課余時(shí)間自學(xué)。信息技術(shù)不受時(shí)間、空間的限制，我校依據(jù)信息技術(shù)建設(shè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享精品課程，所有課程內(nèi)容網(wǎng)上共享，為學(xué)生提供了大量的選擇，取得了不錯(cuò)的效果。我校還購買了大量的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真軟件，用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)操作過程，展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)用價(jià)值巨大。虛擬儀器包括：虛擬軟件、計(jì)算機(jī)等，具有高新技術(shù)的氣息，深受學(xué)生的喜愛，激發(fā)了學(xué)生的興趣。

3 結(jié)語

通過改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、革新觀念，對現(xiàn)在大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行全方面的改革，是為達(dá)成物理實(shí)驗(yàn)是為了培養(yǎng)人才這一目的而進(jìn)行的改革。希望能有效幫助學(xué)生學(xué)好物理、激發(fā)興趣，幫助大學(xué)物理課程培養(yǎng)人才的初衷，以適應(yīng)社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為社會培養(yǎng)具有探索精神、擁有動手能力的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭民偉.航海類專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].物理與工程，2018，28（S1）：187-187.

[2] 王利霞.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7（004）：69-71.

[3] 周戰(zhàn)榮，趙云芳，沈曉芳."大學(xué)物理"課程考試改革探索與實(shí)踐[J].物理與工程，2018，028（0z1）：136-139.

[4] 倪明.應(yīng)用型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與探索[J].技術(shù)物理教學(xué)，2013，25（004）：86-88.

[5] 盧小雁，周麗英，沈斌，等.推進(jìn)傳媒學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2018，35（09）：213-216.

[6] 楊中服.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與探索[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2007，7（B06）：211-212.