淺談大學(xué)物理實驗教學(xué)模式
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一、引言
實驗教學(xué)在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面扮演著重要角色。物理實驗教學(xué)是物理學(xué)整個教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它對于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用。只有改變傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗教學(xué)模式，將大學(xué)物理實驗創(chuàng)新教學(xué)和大學(xué)物理開放式實驗教學(xué)相結(jié)合，建立以學(xué)生為本、促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理實驗教學(xué)模式，才能更有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神。
二、大學(xué)物理實驗創(chuàng)新教學(xué)
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是通過創(chuàng)新的教育教學(xué)活動得以實現(xiàn)的。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生多動手、多思考，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生思考問題及實踐動手能力。
設(shè)計性實驗要求學(xué)生自行設(shè)計實驗，靈活運用知識和技能進(jìn)行創(chuàng)新性思維的實踐活動。在每次實驗前，教師提出要求。學(xué)生根據(jù)題目和要求，獨立查閱資料，制定實驗方案，在自己認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上，提出解決問題的設(shè)想，并列出所需實驗器材，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行操作，最后寫出實驗報告。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。在此過程中，教師要發(fā)揮好主導(dǎo)作用。實踐證明，加強設(shè)計性實驗，能使學(xué)生的思路越來越廣，動手能力越來越強。學(xué)生每次成功后，總覺得有成就感，這樣就更加激發(fā)了學(xué)生設(shè)計實驗的積極性，而每次都會有一些較為新穎的設(shè)計方案，創(chuàng)新能力不斷提高。設(shè)計性實驗?zāi)苋媾囵B(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，收集和處理信息的能力以及解決問題的能力，是一條培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。例如，對于大學(xué)物理實驗課程，教師在講“摩擦力”時，讓學(xué)生設(shè)計測定動摩擦因數(shù)的實驗；講“自由落體運動”時，讓學(xué)生設(shè)計測重力加速度的實驗；講“全電路歐姆定律”時，讓學(xué)生設(shè)計測定電源電動勢的實驗等等。
三、大學(xué)物理開放式實驗教學(xué)
實驗室開放教學(xué)包含多層次的含義，即實驗教學(xué)時間的開放、實驗資源的開放、實驗教學(xué)方法及手段的開放，以及實驗教學(xué)評價的開放。
實驗時間的開放：打破課堂時間限制，學(xué)生可以預(yù)約登記，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)規(guī)律合理安排實驗時間，這樣，提高了學(xué)生做實驗的積極性和主動性。在時間的開放上，實驗時間開放又包括兩層含義：第一，學(xué)生進(jìn)入實驗室的時間點開放。
即實驗室在時間上盡可能開放，學(xué)生隨時都可以進(jìn)入。第二，學(xué)生做實驗的時間時數(shù)開放。也就是每項實驗在時間長短上沒有限制，每個學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況進(jìn)行實驗，不同學(xué)生做實驗的時數(shù)不等。具體地說，學(xué)生可以到實驗室進(jìn)行預(yù)習(xí)實驗，技能不強的可以反復(fù)操作，實驗結(jié)果不理想的可以重做實驗，實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生可以深入進(jìn)行探索研究。
實驗資源的開放：實驗資源開放就是實驗室的所有實驗資源對學(xué)生全面開放。利用校園網(wǎng)的大學(xué)物理實驗開放式教學(xué)管理系統(tǒng)，保證了實驗資源開放的順利進(jìn)行。實驗資源在網(wǎng)上全面展示介紹，為物理實驗的全面開放提供了物質(zhì)保證。實踐表明，實驗資源的開放，使學(xué)生能夠在實驗前充分了解各種儀器的功能、特點及使用方法，節(jié)約了實驗時間，提高了實驗效率，調(diào)動了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生對物理實驗的興趣。
實驗教學(xué)方法及手段的開放：在開放式實驗教學(xué)中，教師的作用著重于啟發(fā)、引導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性。教師的指導(dǎo)應(yīng)改變傳統(tǒng)的“授之以魚”、“抱著走”的教學(xué)方式，而強調(diào)“授之以漁”，放手讓學(xué)生去做，克服怕出問題的顧慮，鼓勵學(xué)生多嘗試。教師要從實驗現(xiàn)象、故障或異?，F(xiàn)象入手，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識，獨立分析產(chǎn)生故障或異?，F(xiàn)象的原因，進(jìn)而得出正確結(jié)論。要改變那種有問必答，甚至代替學(xué)生排除故障的習(xí)慣做法。輔導(dǎo)時應(yīng)注意不僅要讓學(xué)生掌握實驗內(nèi)容，更重要的是要讓學(xué)生掌握實驗方法，并能舉一反三，靈活應(yīng)用。要充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。開放式實驗教學(xué)要真正做到“開放”，還必須改變傳統(tǒng)的“實驗一定操作”的觀念，善于在實驗教學(xué)中運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，如幻燈、錄像、CAI、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)等輔助實驗教學(xué)，這樣既可以提高效率，又可以節(jié)省人力，如驗證性實驗運用計算機做模擬實驗，不僅能提高實驗結(jié)果的精確度，還可以緩解實驗設(shè)備緊張的問題。
實驗教學(xué)評價的開放：對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ脑u價，不能只重視實驗的結(jié)果，更要重視實驗的過程，特別是實驗過程等等。全面考核學(xué)生的實驗?zāi)芰?，包括學(xué)生的動手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等，即使學(xué)生在基礎(chǔ)常規(guī)實驗中完成情況一般，但在開放實驗中有獨特見解和創(chuàng)新的也應(yīng)給予較高的評價。通過實驗操作檢驗學(xué)生的動手能力和實踐能力；通過實驗報告考核學(xué)生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達(dá)能力；通過創(chuàng)新設(shè)計實驗檢驗學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。三者之和為實驗成績，總成績?yōu)楦鲗嶒灣煽兊募訖?quán)平均值。實驗成績的評定變知識考核為全面能力考核和綜合素質(zhì)考核，特別側(cè)重學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的考核，對其實際能力進(jìn)行全面的評價。
四、結(jié)束語
總之，大學(xué)物理實驗的改革，必須要符合時代和科學(xué)發(fā)展的要求，通過進(jìn)一步加強實驗室建設(shè)，為服務(wù)社會和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才提供平臺。建立以人為本的實驗室管理新模式，在完成和保證本科教學(xué)實驗要求基礎(chǔ)上，向本科生開放實驗室，并爭取在適當(dāng)?shù)臅r候向社會開放，提高實驗室對創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)和服務(wù)社會的貢獻(xiàn)度。
參考文獻(xiàn)：
1 劉 ，.開放式實驗教學(xué)模式的思考［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2006.20.
2 陳大鵬、吳麗芬，實驗室開放的實踐與探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2003.20.
3 黃家順，大學(xué)物理實驗課教學(xué)改革初探［J］.大學(xué)物理實驗，2005.18（3）.
4 梁曉軍等，大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的研究［J］.江西科學(xué)，2005.2.
5 朱蜀梅、王 偉、周 嵐.物理實驗開放式教學(xué)的探索與實踐［J］.大學(xué)物理，2002（10）.
實驗教學(xué)在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面扮演著重要角色。物理實驗教學(xué)是物理學(xué)整個教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它對于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用。只有改變傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗教學(xué)模式，將大學(xué)物理實驗創(chuàng)新教學(xué)和大學(xué)物理開放式實驗教學(xué)相結(jié)合，建立以學(xué)生為本、促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理實驗教學(xué)模式，才能更有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神。
二、大學(xué)物理實驗創(chuàng)新教學(xué)
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是通過創(chuàng)新的教育教學(xué)活動得以實現(xiàn)的。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生多動手、多思考，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生思考問題及實踐動手能力。
設(shè)計性實驗要求學(xué)生自行設(shè)計實驗，靈活運用知識和技能進(jìn)行創(chuàng)新性思維的實踐活動。在每次實驗前，教師提出要求。學(xué)生根據(jù)題目和要求，獨立查閱資料，制定實驗方案，在自己認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上，提出解決問題的設(shè)想，并列出所需實驗器材，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行操作，最后寫出實驗報告。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。在此過程中，教師要發(fā)揮好主導(dǎo)作用。實踐證明，加強設(shè)計性實驗，能使學(xué)生的思路越來越廣，動手能力越來越強。學(xué)生每次成功后，總覺得有成就感，這樣就更加激發(fā)了學(xué)生設(shè)計實驗的積極性，而每次都會有一些較為新穎的設(shè)計方案，創(chuàng)新能力不斷提高。設(shè)計性實驗?zāi)苋媾囵B(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，收集和處理信息的能力以及解決問題的能力，是一條培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。例如，對于大學(xué)物理實驗課程，教師在講“摩擦力”時，讓學(xué)生設(shè)計測定動摩擦因數(shù)的實驗；講“自由落體運動”時，讓學(xué)生設(shè)計測重力加速度的實驗；講“全電路歐姆定律”時，讓學(xué)生設(shè)計測定電源電動勢的實驗等等。
三、大學(xué)物理開放式實驗教學(xué)
實驗室開放教學(xué)包含多層次的含義，即實驗教學(xué)時間的開放、實驗資源的開放、實驗教學(xué)方法及手段的開放，以及實驗教學(xué)評價的開放。
實驗時間的開放：打破課堂時間限制，學(xué)生可以預(yù)約登記，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)規(guī)律合理安排實驗時間，這樣，提高了學(xué)生做實驗的積極性和主動性。在時間的開放上，實驗時間開放又包括兩層含義：第一，學(xué)生進(jìn)入實驗室的時間點開放。
即實驗室在時間上盡可能開放，學(xué)生隨時都可以進(jìn)入。第二，學(xué)生做實驗的時間時數(shù)開放。也就是每項實驗在時間長短上沒有限制，每個學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況進(jìn)行實驗，不同學(xué)生做實驗的時數(shù)不等。具體地說，學(xué)生可以到實驗室進(jìn)行預(yù)習(xí)實驗，技能不強的可以反復(fù)操作，實驗結(jié)果不理想的可以重做實驗，實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生可以深入進(jìn)行探索研究。
實驗資源的開放：實驗資源開放就是實驗室的所有實驗資源對學(xué)生全面開放。利用校園網(wǎng)的大學(xué)物理實驗開放式教學(xué)管理系統(tǒng)，保證了實驗資源開放的順利進(jìn)行。實驗資源在網(wǎng)上全面展示介紹，為物理實驗的全面開放提供了物質(zhì)保證。實踐表明，實驗資源的開放，使學(xué)生能夠在實驗前充分了解各種儀器的功能、特點及使用方法，節(jié)約了實驗時間，提高了實驗效率，調(diào)動了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生對物理實驗的興趣。
實驗教學(xué)方法及手段的開放：在開放式實驗教學(xué)中，教師的作用著重于啟發(fā)、引導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性。教師的指導(dǎo)應(yīng)改變傳統(tǒng)的“授之以魚”、“抱著走”的教學(xué)方式，而強調(diào)“授之以漁”，放手讓學(xué)生去做，克服怕出問題的顧慮，鼓勵學(xué)生多嘗試。教師要從實驗現(xiàn)象、故障或異?，F(xiàn)象入手，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識，獨立分析產(chǎn)生故障或異?，F(xiàn)象的原因，進(jìn)而得出正確結(jié)論。要改變那種有問必答，甚至代替學(xué)生排除故障的習(xí)慣做法。輔導(dǎo)時應(yīng)注意不僅要讓學(xué)生掌握實驗內(nèi)容，更重要的是要讓學(xué)生掌握實驗方法，并能舉一反三，靈活應(yīng)用。要充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。開放式實驗教學(xué)要真正做到“開放”，還必須改變傳統(tǒng)的“實驗一定操作”的觀念，善于在實驗教學(xué)中運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，如幻燈、錄像、CAI、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)等輔助實驗教學(xué)，這樣既可以提高效率，又可以節(jié)省人力，如驗證性實驗運用計算機做模擬實驗，不僅能提高實驗結(jié)果的精確度，還可以緩解實驗設(shè)備緊張的問題。
實驗教學(xué)評價的開放：對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ脑u價，不能只重視實驗的結(jié)果，更要重視實驗的過程，特別是實驗過程等等。全面考核學(xué)生的實驗?zāi)芰?，包括學(xué)生的動手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等，即使學(xué)生在基礎(chǔ)常規(guī)實驗中完成情況一般，但在開放實驗中有獨特見解和創(chuàng)新的也應(yīng)給予較高的評價。通過實驗操作檢驗學(xué)生的動手能力和實踐能力；通過實驗報告考核學(xué)生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達(dá)能力；通過創(chuàng)新設(shè)計實驗檢驗學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。三者之和為實驗成績，總成績?yōu)楦鲗嶒灣煽兊募訖?quán)平均值。實驗成績的評定變知識考核為全面能力考核和綜合素質(zhì)考核，特別側(cè)重學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的考核，對其實際能力進(jìn)行全面的評價。
四、結(jié)束語
總之，大學(xué)物理實驗的改革，必須要符合時代和科學(xué)發(fā)展的要求，通過進(jìn)一步加強實驗室建設(shè)，為服務(wù)社會和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才提供平臺。建立以人為本的實驗室管理新模式，在完成和保證本科教學(xué)實驗要求基礎(chǔ)上，向本科生開放實驗室，并爭取在適當(dāng)?shù)臅r候向社會開放，提高實驗室對創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)和服務(wù)社會的貢獻(xiàn)度。
參考文獻(xiàn)：
1 劉 ，.開放式實驗教學(xué)模式的思考［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2006.20.
2 陳大鵬、吳麗芬，實驗室開放的實踐與探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2003.20.
3 黃家順，大學(xué)物理實驗課教學(xué)改革初探［J］.大學(xué)物理實驗，2005.18（3）.
4 梁曉軍等，大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的研究［J］.江西科學(xué)，2005.2.
5 朱蜀梅、王 偉、周 嵐.物理實驗開放式教學(xué)的探索與實踐［J］.大學(xué)物理，2002（10）.