張薇薇　姜廣軍

摘要：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀研究，發(fā)現(xiàn)高校人才培養(yǎng)中表現(xiàn)出的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力明顯不足。結(jié)合目前獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)情況，對(duì)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的弊端以及實(shí)驗(yàn)室開放對(duì)教學(xué)所帶來(lái)的成效提出了幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：開放實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新；實(shí)踐

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2018.4.039

中圖分類號(hào)：G648 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-1580（2018）4-0139-03

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生入學(xué)的必修課程，它以實(shí)踐教學(xué)為主，培養(yǎng)大學(xué)生的思維能力和分析解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)而更好地適應(yīng)社會(huì)。獨(dú)立學(xué)院開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要途徑。

一、開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式存在的問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)室開放是提升大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。高校實(shí)驗(yàn)室是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地，推動(dòng)著國(guó)家的科技創(chuàng)新發(fā)展。然而現(xiàn)階段，對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)的思想認(rèn)識(shí)還不夠深刻，多數(shù)獨(dú)立學(xué)院重理論、輕實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的諸多環(huán)節(jié)都存在很大的問(wèn)題：如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的規(guī)章制度、考核方式以及小組分配方式等等，都會(huì)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)產(chǎn)生不利影響。在理工科大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上，嚴(yán)重缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。首先，校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放管理的重視程度不夠，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施不齊全；其次，教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)室開放都存在意見(jiàn)，不愿花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間和勞力；第三，問(wèn)題導(dǎo)向不夠明確，學(xué)生沒(méi)有端正學(xué)習(xí)態(tài)度，影響學(xué)習(xí)效果，失去了開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐意義。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革勢(shì)在必行，與理論教學(xué)相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠讓學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)與技巧，還可以在相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能方面得到充足的練習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和思維模式。

（二）開放實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備不完善以及使用率不高。完備的教學(xué)資源是實(shí)驗(yàn)室開放的前提要素，然而，對(duì)于當(dāng)前多數(shù)獨(dú)立學(xué)院來(lái)說(shuō)，學(xué)生的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)驗(yàn)室的改革，學(xué)校用于完善實(shí)驗(yàn)室開放的經(jīng)費(fèi)資源明顯不足以支撐實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的更新。而且受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理體制的影響，亟需解決的是提高儀器利用率，要將有限的教學(xué)資源充分應(yīng)用在不同教學(xué)情境中，這勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)資源緊缺、儀器使用不靈活等現(xiàn)象。

（三）提高教師團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。在理工科院校中，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，大多數(shù)學(xué)生只是關(guān)注自己的專業(yè)課，并不知道物理實(shí)驗(yàn)也是一門單獨(dú)的課程。上實(shí)驗(yàn)課只是單純的為了完成數(shù)據(jù)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，得到相應(yīng)的學(xué)分，究其根源還是要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。然而，實(shí)驗(yàn)教師的福利待遇及職稱評(píng)定與專職教師相比，存有一定的差異，使得實(shí)驗(yàn)室難以留住人才；實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)模式，但由于教學(xué)觀念的陳舊，教師過(guò)于詳盡地講解和演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生照葫蘆畫瓢，失去了獨(dú)立思考和行為的能力。因此，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)觀念是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不容忽視的問(wèn)題。但由于實(shí)驗(yàn)教師在學(xué)校的整體教學(xué)地位偏低，很少有機(jī)會(huì)外出學(xué)習(xí)交流和培訓(xùn)，在課題研究和實(shí)驗(yàn)室管理模式上很難作進(jìn)一步的完善和更新。

二、開放實(shí)驗(yàn)室的意義

深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對(duì)提高學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力具有巨大的促進(jìn)作用。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在完成基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，要增設(shè)一些設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)課題，激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上的提升。

（一）鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。獨(dú)立學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開放為學(xué)生提供了發(fā)揮自我優(yōu)勢(shì)的空間，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。在開放實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選擇自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助下，體驗(yàn)到研究和探索過(guò)程中所帶來(lái)的樂(lè)趣，同時(shí)也可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。在此基礎(chǔ)上也可以帶領(lǐng)學(xué)生參加一些科研活動(dòng)和競(jìng)賽等，豐富學(xué)生的課余生活、增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)。

（二）提高獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)科研水平。實(shí)驗(yàn)室開放的教學(xué)管理模式，對(duì)提高獨(dú)立學(xué)院的整體教學(xué)水平具有重要促進(jìn)意義。首先，實(shí)驗(yàn)室的開放管理能夠?qū)崿F(xiàn)儀器設(shè)備的合理分配，提高利用率。其次，開放實(shí)驗(yàn)室可以調(diào)動(dòng)教師的積極性，在設(shè)計(jì)、研討開放性實(shí)驗(yàn)課題的同時(shí)，不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量，還可以提升獨(dú)立學(xué)院的科研創(chuàng)新能力。

（三）學(xué)科之間互通，實(shí)現(xiàn)資源共享。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只對(duì)本專業(yè)學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，造成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率不高，同時(shí)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性也受到了限制，一些原本對(duì)物理實(shí)驗(yàn)這門課程感興趣的學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)踐操作，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。開放實(shí)驗(yàn)室既能實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的合理分配，又可以為一些喜歡創(chuàng)造發(fā)明的非本專業(yè)學(xué)生提供機(jī)會(huì)，同時(shí)也增進(jìn)了相近學(xué)科專業(yè)之間的交流合作，達(dá)到實(shí)驗(yàn)室資源共享、共同進(jìn)步的目的。

三、開放實(shí)驗(yàn)室的模式

提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、順應(yīng)教學(xué)改革的要求，實(shí)驗(yàn)室開放達(dá)到了教育理論實(shí)踐與發(fā)展所提出的要求，是實(shí)驗(yàn)室改革創(chuàng)新的必經(jīng)之路，也是實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備利用率最大化、緩解高校擴(kuò)招帶來(lái)的壓力行之有效的方法。因此，實(shí)驗(yàn)室開放既要做到時(shí)間上的開放，還要做到在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方法上的開放，這樣學(xué)生可以利用選課平臺(tái)自主選課及實(shí)現(xiàn)師生間的交流互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升，使學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中鍛煉和提高自己。

（一）開放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間。根據(jù)目前獨(dú)立學(xué)院的學(xué)科設(shè)置及安排情況，學(xué)生除了要完成專業(yè)課的學(xué)習(xí)外，還要有一部分時(shí)間外出考察實(shí)習(xí)，故實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間采取兩種形式：預(yù)約開放。學(xué)生通過(guò)預(yù)約平臺(tái)進(jìn)行提前預(yù)約，備注好所選實(shí)驗(yàn)題目，實(shí)驗(yàn)室將根據(jù)學(xué)生的人數(shù)及預(yù)約內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一安排，發(fā)布具體時(shí)間；定時(shí)開放?？紤]到實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)安排和學(xué)生的時(shí)間，將學(xué)生的課余時(shí)間以及周六日定為實(shí)驗(yàn)室開放日。

（二）開放實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)室開放主要是以課程計(jì)劃外的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，兼顧基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。因此，以本校學(xué)生開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課程的情況為例，將實(shí)驗(yàn)室開放的教學(xué)模式分為以下5個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行（見(jiàn)表1）。

1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、重做及補(bǔ)做。其目的是使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)基礎(chǔ)物理知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力。經(jīng)過(guò)一系列基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲?？紤]到當(dāng)前多數(shù)理工科院校的課程設(shè)置特點(diǎn)，物理實(shí)驗(yàn)的課時(shí)少，時(shí)間短，內(nèi)容多，對(duì)于一些基礎(chǔ)差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，當(dāng)堂消化理解全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和技巧很難，需要重做。這樣學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間重新溫習(xí)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，既解決了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)分的擔(dān)憂，同時(shí)也解決了實(shí)驗(yàn)室課時(shí)緊張，任務(wù)繁多以及儀器利用率低等問(wèn)題。

2.綜合性實(shí)驗(yàn)：自選物理實(shí)驗(yàn)課題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。綜合性物理實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，學(xué)生能夠更好地鞏固專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3.創(chuàng)新與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：結(jié)合實(shí)際生活應(yīng)用，自選物理實(shí)驗(yàn)課題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和發(fā)明創(chuàng)造經(jīng)過(guò)前兩輪的物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生專業(yè)課的特點(diǎn)以及已掌握的實(shí)驗(yàn)理論與技能，權(quán)衡實(shí)驗(yàn)室的儀器使用分配情況，制定教學(xué)計(jì)劃以外的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)供學(xué)生自主選擇。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由學(xué)生自己獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，經(jīng)教師指導(dǎo)修改后獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試及整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室開放還可為對(duì)物理實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生提供廣闊的施展空間，學(xué)生可自主設(shè)計(jì)、發(fā)明創(chuàng)造，修理、改造實(shí)驗(yàn)儀器等，培養(yǎng)他們鉆研、探索、創(chuàng)新的精神。

創(chuàng)新與設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，既培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，又可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。

4.仿真實(shí)驗(yàn)：仿真實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)操作鼠標(biāo)、鍵盤，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。將仿真實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)課堂，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段邁向現(xiàn)代化的重要舉措。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可以將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，達(dá)到對(duì)學(xué)生自主能力的培養(yǎng)。而且仿真實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，可以突破傳統(tǒng)的封閉式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是實(shí)驗(yàn)室開放的一個(gè)重要方向，既可以降低實(shí)驗(yàn)成本，還可以緩解某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目短缺的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在生活中的應(yīng)用有了更進(jìn)一步的了解。

5.畢業(yè)設(shè)計(jì)與競(jìng)賽：此外，學(xué)生還可利用實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間來(lái)完成課程論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，能夠充分的將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，真正的達(dá)到學(xué)以致用的目的。這樣，對(duì)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維能力的提升都大有幫助。

（三）開放實(shí)驗(yàn)室的預(yù)期成效。學(xué)生的興趣培養(yǎng)及綜合素質(zhì)的提升；更新觀念，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)及科研水平；提高獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)、科研水平。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)應(yīng)用型人才需求量的增加，構(gòu)建以培養(yǎng)為中心的實(shí)踐教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)，對(duì)獨(dú)立學(xué)院的發(fā)展進(jìn)步有著不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)室開放存在的問(wèn)題還很多，需要不斷的改革嘗試。但與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，前期效果顯著，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，學(xué)習(xí)興趣顯著提高。

[責(zé)任編輯：王辰]