大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)改革的論文
一、大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)急需改善的問(wèn)題
�。ㄒ唬⿲�(shí)驗教學(xué)采用“一灌式教學(xué)”，激發(fā)不了學(xué)生對實(shí)驗的興趣
每次上實(shí)驗時(shí)老師都要根據教材講解實(shí)驗目的、原理、步驟、注意事項等，然后學(xué)生照著(zhù)事先設計的實(shí)驗步驟進(jìn)行實(shí)驗，測得數據，計算出結果，就完成了實(shí)驗。這種“教師起主導作用的教學(xué)”方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足學(xué)生對知識的渴望，束縛了學(xué)生更好地發(fā)揮實(shí)驗的能力，阻礙了學(xué)生創(chuàng )新能力的提高，不能充分發(fā)揮他們的特長(cháng)。大學(xué)物理實(shí)驗課時(shí)為兩個(gè)學(xué)時(shí)，老師的講解以及示范實(shí)驗操作過(guò)程要占去三分之一時(shí)間,真正留給學(xué)生自己動(dòng)手操作儀器獲得實(shí)驗數據的時(shí)間并不多，因而大部分實(shí)驗都要超時(shí)，老師們只得想一些辦法簡(jiǎn)化實(shí)驗。學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中遇到問(wèn)題沒(méi)時(shí)間思考只得向老師請教，學(xué)生的觀(guān)察浮于表面，沒(méi)有深入思考實(shí)驗現象的本質(zhì)，很不利于培養學(xué)生獨立解決問(wèn)題的能力。同時(shí)也抑制了教師去啟發(fā)、引導學(xué)生自己解決問(wèn)題的想法，教師則更多是直接幫學(xué)生排除故障，這樣的做法無(wú)法培養學(xué)生獨立思維和創(chuàng )新能力。
�。ǘ┐髮W(xué)物理實(shí)驗室中的實(shí)驗儀器設備陳舊、老化
某些大學(xué)基礎物理實(shí)驗室中的實(shí)驗儀器設備陳舊、老化。如有的實(shí)驗室還在使用老式的電位差計做實(shí)驗，儀器的精度和性能都難以保障，導致實(shí)驗數據的誤差很大,不能得到精確數據，以至于學(xué)生會(huì )對科學(xué)的嚴謹性產(chǎn)生懷疑，對以后的科研工作產(chǎn)生不良的影響。部分普通高校由于經(jīng)費欠缺導致大學(xué)物理實(shí)驗室的資源配置難以達到現代高科技物理實(shí)驗室的要求。另一方面，有的高校在購進(jìn)新儀器時(shí)追求“現代化”、“先進(jìn)化”，使學(xué)生的實(shí)驗步驟操作簡(jiǎn)化，非常不利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養。而且實(shí)驗儀器種類(lèi)雜亂，質(zhì)量良莠不齊，假冒偽劣儀器時(shí)有出現,從而對實(shí)驗測量帶來(lái)不利影響。
�。ㄈ┐髮W(xué)物理實(shí)驗教學(xué)與高中物理實(shí)驗教學(xué)未接軌
受我國現行高考制度的影響，高考只注重書(shū)面表達能力而不鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，使剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生缺乏動(dòng)手創(chuàng )新能力。有的高中一味追求分數,只講考試大綱要求的課題，而對更多可以提高學(xué)生能力的實(shí)驗棄之不顧，進(jìn)行機械式教育。受實(shí)驗條件的影響，特別是農村鄉鎮高中，實(shí)驗設備落后，實(shí)驗室不足，實(shí)驗器材缺乏，高中生很少有機會(huì )親自動(dòng)手做實(shí)驗，導致到大學(xué)后，只知道實(shí)驗原理而不會(huì )實(shí)際操作，使學(xué)生在做大學(xué)物理實(shí)驗時(shí)非常吃力，更談不上創(chuàng )新能力的培養了。
�。ㄋ模┐髮W(xué)物理實(shí)驗與當代科學(xué)發(fā)展熱點(diǎn)有關(guān)的綜合型、設計性實(shí)驗結合的較少
在現代自然科學(xué)體系中，多學(xué)科相互滲透，相互結合是必然趨勢，而現在單一的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等基礎實(shí)驗教學(xué)已無(wú)法滿(mǎn)足培養優(yōu)秀大學(xué)生所需的條件，也無(wú)法培養社會(huì )急需的高精尖人才。
二、大學(xué)物理實(shí)驗課程教學(xué)內容的改革
�。ㄒ唬┐髮W(xué)物理實(shí)驗在教學(xué)中常常以教師為主
針對以教師為主體的大學(xué)物理實(shí)驗，我們的改進(jìn)方法是，以學(xué)生為主體，教師為輔助。學(xué)生自己課前預習，自己查找資料，學(xué)會(huì )實(shí)驗的基本操作，課堂上老師補充學(xué)生自學(xué)的不足。然后學(xué)生自己實(shí)驗，觀(guān)察實(shí)驗現象，分析數據得出結論，在輕松自由的氛圍內學(xué)到了知識，這完全打破了傳統教育對學(xué)生的束縛。教師要進(jìn)行啟發(fā)式的指導，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗中的主體作用。實(shí)驗課結束前教師檢查學(xué)生的原始數據記錄單，合格后簽字。實(shí)驗課后，教師按時(shí)批改實(shí)驗報告、數據處理結果，把結果及時(shí)反饋給學(xué)生。為了強化學(xué)生自主實(shí)驗觀(guān)念，激發(fā)實(shí)驗興趣，我們可以組織學(xué)生根據已有儀器自己改進(jìn)實(shí)驗。例如，做剛體轉動(dòng)定律的研究實(shí)驗時(shí)，讓學(xué)生把用秒表記錄時(shí)間改為用光電記數器記錄時(shí)間，這樣不但使實(shí)驗數據更準確而且也激發(fā)了學(xué)生做實(shí)驗的興趣。針對學(xué)生實(shí)驗時(shí)間不足的問(wèn)題，我們可以在平時(shí)沒(méi)有實(shí)驗課時(shí)開(kāi)放實(shí)驗室，讓學(xué)生提前預做實(shí)驗或把兩課時(shí)實(shí)驗改為四課時(shí)，同時(shí)增加實(shí)驗人數。也可以增加學(xué)生實(shí)驗興趣小組，利用創(chuàng )新學(xué)分等辦法讓學(xué)生主動(dòng)利用節假日或晚上時(shí)間，以學(xué)習的基本知識和基本方法為基礎，搞一些創(chuàng )新實(shí)驗。這不僅培養了學(xué)生學(xué)習的積極性，增強了動(dòng)手能力，也培養了學(xué)生獨立思考分析的能力。
�。ǘ┯行У乩矛F有實(shí)驗設備
各高校應經(jīng)常檢查、維修和定期更新，建立物理室5S管理。在資金有限的情況下盡可能為學(xué)生提供更新更好的實(shí)驗設備，與時(shí)俱進(jìn)，使學(xué)生更好地完成實(shí)驗。選購實(shí)驗儀器時(shí)不僅要考察儀器的質(zhì)量，而且還要考慮所進(jìn)儀器應充分發(fā)揮它的.用處，使它能更好地為學(xué)生服務(wù)，做到一器多用，使儀器達到物美價(jià)廉，而且能與學(xué)生更好地合作，達到雙贏(yíng)的效果。
�。ㄈ┓謱哟挝锢韺�(shí)驗教學(xué)，建立三級實(shí)驗教學(xué)體系
1.第一層次，基礎型實(shí)驗教學(xué)體系。適用于全體本科生，特別是針對基礎相對薄弱，動(dòng)手能力不強的學(xué)生�；A型實(shí)驗，是讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗理論和實(shí)驗方法，要求學(xué)生掌握基本的物理測量方法，基本實(shí)驗儀器的使用，多種試驗數據的處理以及誤差分析的方法，達到培養學(xué)生基本實(shí)驗技能的目的。讓學(xué)生了解實(shí)驗設備原理，掌握實(shí)驗操作方法，主要包括基礎測量性實(shí)驗、驗證研究性實(shí)驗等。第一層次對學(xué)生要求較低�？梢允箘側雽W(xué)的學(xué)生很快地適應基礎的大學(xué)物理實(shí)驗。
2.第二層次，提高型實(shí)驗教學(xué)體系。適用于實(shí)驗基礎比較好的學(xué)生，它不但要求學(xué)生綜合多科知識和多種實(shí)驗原理來(lái)設計實(shí)驗方案，還要求學(xué)生能運用已有知識去發(fā)現、分析和解決問(wèn)題。對一些比較深奧的物理實(shí)驗問(wèn)題，給以更深入的思考。指導教師可以把驗證性實(shí)驗，如測定普郎克常量改造為設計性或復雜的研究性實(shí)驗等。也可以指導應用性實(shí)驗設計，如傳感器報警器特性的測定等。
3.第三層次，創(chuàng )新型實(shí)驗教學(xué)體系。適用于能獨立開(kāi)展科學(xué)研究設計性實(shí)驗的學(xué)生。創(chuàng )新型實(shí)驗主要讓學(xué)生獨立開(kāi)展科學(xué)研究實(shí)驗，對于不同基礎不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，選取大學(xué)物理實(shí)驗內容時(shí)要具有針對性。這樣，對學(xué)生科研能力的培養和教師指導能力的提高都有所幫助。創(chuàng )新型實(shí)驗，教師可以提出研究方向也可以和學(xué)生討論幾個(gè)實(shí)驗研究方向，讓學(xué)生組成興趣小組，自己設計實(shí)驗內容，選擇實(shí)驗儀器和方法，在教師指導下進(jìn)行探索性實(shí)驗。如可以讓學(xué)生研究紅外線(xiàn)報警器的設計與制作、家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統、踩踏式發(fā)電系統的開(kāi)發(fā)等。
�。ㄋ模┪锢韺�(shí)驗中要滲入現代科技前沿項目
充分發(fā)揮物理實(shí)驗在現代科技中的重要作用。因此要有機地將現代科技前沿與物理實(shí)驗課程的教學(xué)融合在一起，讓學(xué)生參與到科研項目的模擬中，注重學(xué)生理論能力和應用能力的培養。有條件的院�？梢栽鲈O如低溫超導測量、液晶和光纖技術(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電等實(shí)驗課程。這些實(shí)驗課程，不僅培養了學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗的興趣，而且增強了學(xué)生適應科技發(fā)展的能力，真正做到了與時(shí)俱進(jìn)。大學(xué)物理實(shí)驗課程內容貼近科技前沿的同時(shí)，最好還要能貼近人們的生活。物理與人們的日常生活和生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān)，大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)與日常生產(chǎn)、生活相結合，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣，提高學(xué)生應用大學(xué)物理實(shí)驗知識分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。條件一般的院�？梢蚤_(kāi)展計算機仿真實(shí)驗，開(kāi)發(fā)多媒體實(shí)驗教學(xué)軟件。使用仿真和多媒體課件，可以使學(xué)生觀(guān)察到一些動(dòng)手做的實(shí)驗觀(guān)察不到的現象，激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗的興趣，也提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，而且對于難做的實(shí)驗，可以重復進(jìn)行，這樣不僅方便了教師的講解，也使學(xué)生達到了更深刻的理解，同時(shí)也杜絕了學(xué)生的盲目操作，損壞儀器的機率幾乎為零。
三、結束語(yǔ)
物理實(shí)驗的改革創(chuàng )新是一個(gè)長(cháng)期的、艱巨的系統工程，需要我們構建完善實(shí)驗改革創(chuàng )新管理體系，在原有大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)管理系統基礎上，研發(fā)綜合設計創(chuàng )新實(shí)驗管理系統，成績(jì)管理功能模塊體系和現代科技前沿相接軌的創(chuàng )新性物理實(shí)驗體系。同時(shí)也要從完善科學(xué)合理的考核體系等方面來(lái)加強大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的有效性。通過(guò)改革實(shí)驗教學(xué)體系,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，使不同層次學(xué)生通過(guò)不同實(shí)驗教學(xué)體系，提高動(dòng)手能力、操作能力。把實(shí)驗教學(xué)作為提高教學(xué)質(zhì)量，培養創(chuàng )新型應用人才的基礎性工作，把實(shí)驗室作為校內理工科學(xué)生基本實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力培養的主要基地。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作，從快樂(lè )中學(xué)習掌握了物理知識。因此，使學(xué)生具有初步進(jìn)行綜合科學(xué)實(shí)驗的能力或更深層次的發(fā)明創(chuàng )造能力是我們教學(xué)改革的目的。
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