一、目前高校非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.教育觀念方面,仍然存在著重理論輕實(shí)踐、重理論教學(xué)輕視動(dòng)手能力培養(yǎng)的錯(cuò)誤觀念。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面,聯(lián)系現(xiàn)代高科技的內(nèi)容較少,跟不上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求。

3.教學(xué)方法方面,多年來(lái)一直采用以班級(jí)為單位一次完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教師以完成教學(xué)任務(wù)為目的按部就班地教,學(xué)生按照教師的講解和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)按部就班地做實(shí)驗(yàn),學(xué)生無(wú)法根據(jù)自己的水平和能力自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,教師也不能因材施教,這對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力十分不利。

4.教學(xué)手段方面,經(jīng)過(guò)多年的改革發(fā)展,教學(xué)手段有了很大的提高。實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器與設(shè)備基本上都進(jìn)行了更新?lián)Q代,但實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的發(fā)展較緩慢,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用程度較低。

5.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面,由于教學(xué)改革和發(fā)展的需要,各高校都加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),但部分高校特別是非物理專業(yè)的院校,只注重加強(qiáng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重視不夠,如實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不足,實(shí)驗(yàn)課時(shí)少,師資隊(duì)伍嚴(yán)重薄弱,特別是在師資隊(duì)伍引進(jìn)上只注意引進(jìn)高水平的理論教師,對(duì)高水平的物理實(shí)驗(yàn)教師和高級(jí)物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的引進(jìn)很不重視,造成理論教師扎堆、人員超編.有的理論課教師為了完成課時(shí),不管懂不懂、會(huì)不會(huì)物理實(shí)驗(yàn),都到實(shí)驗(yàn)室來(lái)?yè)屨n時(shí)。這影響了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,阻礙了學(xué)生實(shí)踐能力的提高。

以上這些問(wèn)題嚴(yán)重地阻礙了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高,因此必須深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要作用,真正實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化。

二、深化高校非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考

1.樹(shù)立以人為本的教育觀念。以人為本是科學(xué)發(fā)展觀的核心內(nèi)容。高校非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持以人為本,樹(shù)立全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)作為改革的根本點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn),把創(chuàng)新教育貫穿在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,建立以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為宗旨的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀。

2.建立適合高校非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。高校物理實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),建立適合非物理專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是關(guān)鍵。我認(rèn)為在改革中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:

(1)課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容方面。高校非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置應(yīng)分為三個(gè)部分,它們分別是:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合型設(shè)計(jì)性試驗(yàn)、研究性試驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容可根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn),按照課程設(shè)置的三個(gè)部分,建立從低到高、從基礎(chǔ)到前沿、從接受知識(shí)型到綜合能力型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。①基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要是學(xué)習(xí)基本物理量的測(cè)量、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的訓(xùn)練等內(nèi)容。這些基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要涉及到力、熱、電、光以及近代物理的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。作為普及型實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,不僅要學(xué)會(huì)基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用,而且還要掌握儀器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和與其相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)以及運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理解決問(wèn)題的方法。②綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)所涉及到的物理知識(shí)面較廣,并且具有一定的綜合性和技術(shù)性,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上要適當(dāng)引入邊緣學(xué)科、前沿學(xué)科和交叉學(xué)科,拓展學(xué)生知識(shí)面的深度和廣度,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種實(shí)驗(yàn)方法的運(yùn)用能力和動(dòng)手能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目自己提出設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)原理和自己擬訂設(shè)計(jì)方案。至于應(yīng)用什么實(shí)驗(yàn)方法、選擇何種實(shí)驗(yàn)儀器以及如何解決問(wèn)題,完全由學(xué)生自己獨(dú)立實(shí)踐。通過(guò)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),在主動(dòng)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)造能力。同時(shí)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的失敗和成功中得到鍛煉,使他們的整體素質(zhì)得到提高。③研究性實(shí)驗(yàn)。研究性實(shí)驗(yàn)是以科研實(shí)踐為主題,以課題組為組織形式,選擇若干個(gè)物理實(shí)驗(yàn)(如新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的更新改造等)作為課題,以科學(xué)研究的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)選題、開(kāi)題、初研實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試到課題的完成及總結(jié)答辯等訓(xùn)練,讓學(xué)生們了解科研的環(huán)節(jié)和方法,提高學(xué)生們的科研素質(zhì),使得學(xué)生們的科研能力得到鍛煉和提高。

(2)教學(xué)方法和手段方面。教學(xué)方法和手段是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和手段要以“學(xué)生為本”,按照因材施教、講究實(shí)效的原則,滿足不同層次學(xué)生提出的要求,達(dá)到我們培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),我認(rèn)為應(yīng)采用以下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段:①加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況的檢查。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并根據(jù)自己預(yù)習(xí)的情況提出問(wèn)題,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。②在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師要采用啟發(fā)式、討論式和開(kāi)放式等多種教學(xué)方法和手段。教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有的實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理和操作要領(lǐng)的講解,如基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn);有的實(shí)驗(yàn)不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理和操作的講解,如綜合型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),我們要給學(xué)生留出足夠的時(shí)間,放手讓學(xué)生自己去研究、去摸索,發(fā)揮學(xué)生的個(gè)體作用。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中要引入科學(xué)研究的思維方式,遵循科學(xué)研究的思路,根據(jù)學(xué)生的具體情況提出適當(dāng)要求,給予恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。如我們對(duì)一些綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可采用兩種方法:一是給定實(shí)驗(yàn)題目,由學(xué)生自己擬訂實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路,自己選擇實(shí)驗(yàn)儀器;二是給定實(shí)驗(yàn)儀器,由學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)題目,擬訂實(shí)驗(yàn)方案等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生們可以通過(guò)討論、研究,在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)研究性實(shí)驗(yàn)可采用導(dǎo)師制,學(xué)生可以自由選擇指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生去研究、去聯(lián)想,將書(shū)本知識(shí)和已做過(guò)的各種物理實(shí)驗(yàn)中的物理思想、研究方法、實(shí)驗(yàn)技巧以及課外閱讀的知識(shí)聯(lián)系起來(lái),形成一個(gè)牢固的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)、物理思想、研究方法和實(shí)驗(yàn)技巧等融會(huì)貫通,舉一反三,靈活應(yīng)用,并在實(shí)踐中探索創(chuàng)新,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。③將計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,提高實(shí)驗(yàn)水平,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。采用多媒體和板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方法,充分利用演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,增加感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。利用計(jì)算機(jī)模擬開(kāi)發(fā)與高科技相關(guān)的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生開(kāi)闊眼界,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

(3)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。①建立一支高素質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍。物理實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍包括物理實(shí)驗(yàn)教師和專職實(shí)驗(yàn)人員。要提高物理實(shí)驗(yàn)水平,就必須努力建設(shè)一支人員穩(wěn)定、思想觀念新、實(shí)驗(yàn)技能精湛、科研能力強(qiáng)、具有奉獻(xiàn)精神、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)相對(duì)合理的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍。首先,實(shí)驗(yàn)教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主力軍,是關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才的需要,要求實(shí)驗(yàn)教師必須具有創(chuàng)新意識(shí),自身具備創(chuàng)新能力并能夠運(yùn)用創(chuàng)新手段去培養(yǎng)創(chuàng)新人才。因此,實(shí)驗(yàn)教師要親自參加科學(xué)研究活動(dòng),關(guān)注世界變化發(fā)展的趨勢(shì),尤其要注意教育科技與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的發(fā)展變化,研究本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)科學(xué)的進(jìn)展,不斷吸收新知識(shí),研究新問(wèn)題,將新的實(shí)驗(yàn)思想、方法、技術(shù)和成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去。改變單純傳授知識(shí)的傳統(tǒng)教育觀念,突破傳統(tǒng)的教育方法,變革陳舊落后的實(shí)驗(yàn)手段,采用形式多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生對(duì)影響實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的各種因素進(jìn)行科學(xué)的分析研究,從而不斷地提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。其次,實(shí)驗(yàn)專職人員是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)高效、順利完成的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員水平的高低,直接影響著實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低。因此,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員不僅要有強(qiáng)烈的責(zé)任心和科學(xué)管理實(shí)驗(yàn)室的能力,還必須具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí),具備較高水平的實(shí)驗(yàn)技能和豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。為了提高實(shí)驗(yàn)人員的素質(zhì),可以采取請(qǐng)進(jìn)來(lái)送出去的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)和進(jìn)修,讓實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員了解、學(xué)習(xí)科學(xué)管理實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技能,更新實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu),不斷提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的素質(zhì)。②科學(xué)管理實(shí)驗(yàn)室,以適應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的需要。物理實(shí)驗(yàn)室要高效順利地運(yùn)轉(zhuǎn),滿足物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,就必須科學(xué)管理實(shí)驗(yàn)室,實(shí)行物理實(shí)驗(yàn)室的全面開(kāi)放。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是指學(xué)生根據(jù)自己的情況,采用事先預(yù)約的方式,隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了充分的時(shí)間和空間。物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課,由于大學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地,而各地中學(xué)階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展不平衡,造成大學(xué)生們的動(dòng)手能力也參差不齊,通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室可以使不同層次的學(xué)生在充足的時(shí)間和空間里,逐步鍛煉和提高他們的動(dòng)手能力。開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室還可以解決計(jì)劃課時(shí)不足的問(wèn)題。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生們可以把在計(jì)劃課時(shí)內(nèi)沒(méi)有完成的實(shí)驗(yàn)補(bǔ)做、重做、把沒(méi)有掌握牢的實(shí)驗(yàn)去吃深、吃透,把不完善的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)在實(shí)踐中不斷地完善。開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室也為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供了最有力的條件,學(xué)生們可在實(shí)驗(yàn)室里,利用實(shí)驗(yàn)室的儀器和充足的時(shí)間去探索、去研究,展示他們的聰明才智,不斷提高他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)的改革,我們要按照“科學(xué)發(fā)展觀”的要求,堅(jiān)持“以學(xué)生為本”,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),不斷充實(shí)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段,運(yùn)用科學(xué)的思維方式引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)和造就一批具有高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才而努力。

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