劉利利 陳才
摘 要: 本文從實(shí)際教學(xué)的角度探索了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革,闡述了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的兩個(gè)方面:實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程改革,分析了每一個(gè)改革方向中的各個(gè)要點(diǎn),以此實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
關(guān)鍵詞: 物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 管理模式改革
對(duì)于大多數(shù)學(xué)校而言,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本上都是事先確定好,在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的地點(diǎn)、規(guī)定的老師指導(dǎo)下墨守成規(guī)地完成的。整個(gè)過(guò)程學(xué)生復(fù)制與模仿,學(xué)生的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)能力未被提及。這樣一種教學(xué)模式讓學(xué)生覺(jué)得做實(shí)驗(yàn)就是完成學(xué)習(xí)任務(wù),從而使很有興趣的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成一種被動(dòng)學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力難以起到積極的作用[1],同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立、知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新沒(méi)有實(shí)際的推動(dòng)作用。正是這樣一種教學(xué)與學(xué)習(xí)模式,導(dǎo)致學(xué)生難主動(dòng),實(shí)驗(yàn)教師不積極,進(jìn)而影響高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革側(cè)重于完善現(xiàn)有的教學(xué)模式與教學(xué)體系,具體措施如下:
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革,立足點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系的開(kāi)放。開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式不僅有助于教學(xué)資源的合理利用,而且能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度。
(1)實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)放
實(shí)驗(yàn)器材是完成大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的必要手段,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器使用方法的掌握情況及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度都有很大的影響。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)講,最大的難點(diǎn)莫過(guò)于實(shí)驗(yàn)儀器的使用。各個(gè)高校的實(shí)驗(yàn)都是在學(xué)生基本上不了解實(shí)驗(yàn)器材的情況下就走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,由老師講解使用功能后讓學(xué)生操作。對(duì)于比較難操作的實(shí)驗(yàn)器材,可能有部分學(xué)生很難理解其使用方法,進(jìn)而對(duì)他們做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生一定的心理負(fù)擔(dān),影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。因此,實(shí)驗(yàn)室管理部門或者相關(guān)人員,應(yīng)該羅列出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所使用的器材及使用方法,對(duì)于操作難度較大的實(shí)驗(yàn)器材,在有條件的前提下,提供一些仿真模擬軟件,有學(xué)生提前網(wǎng)上學(xué)習(xí);或者提前讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練[2]。如此則可以減少實(shí)驗(yàn)老師在實(shí)驗(yàn)課上對(duì)儀器使用方法的介紹,把更多的時(shí)間留到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的初步分析的探討上。
(2)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放
實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放,主要是指學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不再受到時(shí)間的限制,而是在自己的課余能夠隨機(jī)安排自己感興趣的實(shí)驗(yàn)[3]。大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放程度不高,或者是即便開(kāi)放了,學(xué)生的參與程度也不高。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放直接影響學(xué)生能否自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間,自主熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境,自主探究實(shí)驗(yàn)。許多高校的實(shí)驗(yàn)室基本上都是提前設(shè)定好哪些學(xué)生做哪些實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)做完后,即使學(xué)生存在這樣那樣的問(wèn)題想繼續(xù)探究可能性也是較小的,主要原因是實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放程度不夠,學(xué)生沒(méi)機(jī)會(huì)再繼續(xù)探究存在的疑惑。因此,在與正常教學(xué)不沖突的情況下,實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的課余時(shí)間,讓更多的學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開(kāi)放中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升與思維的發(fā)展。
(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員開(kāi)放
目前高校實(shí)驗(yàn)教師大多是學(xué)校的專職教師,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)步驟等的熟練程度不必多說(shuō)。但是隨著科技的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不斷更新,促使儀器設(shè)備操作更簡(jiǎn)單,測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的更新速度跟不上當(dāng)前的主流設(shè)備,因此實(shí)驗(yàn)老師對(duì)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備了解得就相對(duì)少一些,而且對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的其他使用功能了解得不全。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員要形成多層次的、多體系的,即包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員、儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)人員、企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員等的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。多層次、各行業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,能夠促使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)更接近實(shí)際,接近需求,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣,同時(shí)能促進(jìn)專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)體系的更新。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的改革
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革立足點(diǎn)為現(xiàn)有的教學(xué)過(guò)程。教學(xué)過(guò)程首先可以分階段實(shí)驗(yàn)教學(xué),然后不斷更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。
(1)分階段實(shí)驗(yàn)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段與理論課的學(xué)習(xí)相結(jié)合,即大一、大二階段。第一階段的學(xué)習(xí)主要以大學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主,在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下,學(xué)生動(dòng)手做。對(duì)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題由老師進(jìn)行答疑解惑。針對(duì)不能解決的問(wèn)題,可以由實(shí)驗(yàn)教師備案,師生齊心協(xié)力地探究解決。第二個(gè)階段為大三、大四階段,此階段主要為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),由老師和學(xué)生一起完成。大三、大四階段大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)不再學(xué)習(xí)大學(xué)物理理論課,基本上都是以專業(yè)課為主。針對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,可以借助大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從探究。整個(gè)過(guò)程,需要實(shí)驗(yàn)教師全程參與。教師的作用主要是對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行審核、審定,提出有效的意見(jiàn),確保實(shí)驗(yàn)合理有效。最后可根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)意義等對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選、建檔、備案。
(2)精練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容很多,其中有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)過(guò)時(shí),或者實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)過(guò)時(shí),與當(dāng)前的科技發(fā)展主流有偏差,但是在有些高校還繼續(xù)做類似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成一種為完成實(shí)驗(yàn)而完成的任務(wù)。學(xué)生學(xué)到的大多數(shù)是一種陳舊的知識(shí),對(duì)以后的工作沒(méi)有多大的促進(jìn)作用。為了改變這一尷尬的局面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該剔除一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,引入一些新的實(shí)驗(yàn)課題,力爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系更完備。實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的引進(jìn),可以從第二階段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提煉,也可以從開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍入手。總而言之,可以從多渠道、多方式的角度努力完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,精練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生學(xué)有所新,學(xué)有所用。
因此,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式的改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的改革,不僅要適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要,更要適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。只有這樣大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)才能像物理世界一樣豐富多彩,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育才能取得長(zhǎng)足發(fā)展,學(xué)生的創(chuàng)新能力才能得到提升。
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