郭曉霞

（集寧師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

大學(xué)物理實驗是理工科大學(xué)的大學(xué)生必修的一項基礎(chǔ)課程，是通過實驗的形式來對各項物理知識進行分析與解釋，對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力與實踐能力具有重要意義.隨著時代的進步，學(xué)生對于實驗課程學(xué)習(xí)的趣味性、科技性要求也越來越高，而當(dāng)前我國的大學(xué)物理實驗教學(xué)依然存在著教學(xué)形式單一、實驗器材陳舊等問題，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng).本文旨在通過對大學(xué)物理實驗教學(xué)模式進行分析，以求有所改進、有所發(fā)展.

1 大學(xué)物理實驗教學(xué)模式的特征及意義

大學(xué)物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)的重要教學(xué)模式，具有能動性、創(chuàng)造性、開放性等特點，對于學(xué)生的參與度具有較高的要求.

切實改善大學(xué)物理實驗教學(xué)模式，可以有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性，提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識.當(dāng)前是科技化的時代，各行各業(yè)均亟待知識型、創(chuàng)新型、復(fù)合型的人才，這就要求我們從新型教育理念和時代要求出發(fā)，進一步推進物理實驗教學(xué)實踐改革，從實驗教學(xué)模式方面加大改革力度，增加實驗類型和實驗內(nèi)容，擴大實驗的開放性，使學(xué)生充滿興趣與探索熱情的做實驗,以學(xué)生為本進行實驗教學(xué)改革.

改革大學(xué)物理實驗教學(xué)模式，可以有效實現(xiàn)大幅度的提升大學(xué)物理教育水平，可以有效提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性，可以有效實現(xiàn)物理素養(yǎng)和物理知識體系的灌輸，從而為國家和社會培養(yǎng)出具備科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才.

2 大學(xué)物理實驗教學(xué)模式現(xiàn)狀及存在的問題

就我國大學(xué)物理實驗教學(xué)模式的現(xiàn)狀看來，長期以來存在著許多限制教學(xué)水平提高的因素.首先，學(xué)校的經(jīng)費缺乏，導(dǎo)致實驗資源配置、教學(xué)資源配置和師資力量配備等方面的均難以達到高新科技時代物理實驗的要求；其次，大學(xué)物理實驗教學(xué)的內(nèi)容陳舊、手段落后，難以達到培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才的目的；最后，大學(xué)物理實驗教學(xué)受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，創(chuàng)新程度不足.實驗教學(xué)中受到傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式的影響，習(xí)慣于把大學(xué)物理實驗區(qū)分為光、電、力、熱等部分進行實驗教學(xué)與實驗操作，實驗內(nèi)容和實驗技術(shù)的內(nèi)部邏輯聯(lián)系統(tǒng)一與互相交映轉(zhuǎn)變的關(guān)系難以體現(xiàn)，不利于學(xué)生整體物理體系的建立.

2.1 大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏更新，難以吸引學(xué)生興趣

當(dāng)前的大學(xué)物理實驗普遍存在著資金經(jīng)費等問題，特別是一般理工類院校，在實驗器材、經(jīng)費等方面嚴(yán)重不足，因此在課程內(nèi)容上普遍缺乏高新型的實驗，而是大多選擇較為傳統(tǒng)、經(jīng)典的大學(xué)物理實驗，或者是選擇對于經(jīng)典物理知識進行驗證性或仿效性測量的實驗.這些實驗對于學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的掌握確實具有十分重要的作用，也確實能夠提升學(xué)生物理實驗的基本操作能力，但是，隨著時代的飛速進步發(fā)展，許多高新物理知識或新奇有趣的物理實驗不斷涌現(xiàn)，這些實驗更能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動手仿照實驗的熱情，并能夠使學(xué)生自覺主動的將物理知識在實驗的過程中反復(fù)強化.但是，目前大多學(xué)校在該方面的發(fā)展建設(shè)上均未投入大量資金，從而十分不利于物理實驗教學(xué)的更新發(fā)展，難以有效提升學(xué)生能力.

2.2 大學(xué)物理實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)缺乏有機聯(lián)系，難以形成知識體系

由于大學(xué)物理實驗項目缺乏更新，導(dǎo)致現(xiàn)有的實驗項目之間缺乏緊密的綜合性和系統(tǒng)性.即使是現(xiàn)有的大學(xué)物理實驗中存在著若干綜合性的實驗，這些綜合性的實驗也難以體現(xiàn)出當(dāng)前物理學(xué)科各個分支之間，尤其是一些高新前沿部門與經(jīng)典物理知識體系之間的有機聯(lián)系.

如：現(xiàn)行的大學(xué)物理實驗教學(xué)課程的體系結(jié)構(gòu)受到傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的影響，通常按照通行教材的體系結(jié)構(gòu)設(shè)置，將物理實驗教學(xué)分為力學(xué)實驗、熱學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗和光學(xué)實驗等，各實驗內(nèi)容分散雜亂，各分支之間乃至各個分支內(nèi)部均難以形成體系化的實驗教學(xué)系統(tǒng).

2.3 大學(xué)物理實驗教學(xué)手段落后，難以提升學(xué)生認(rèn)知水平

當(dāng)前，教學(xué)手段落后也是影響大學(xué)物理實驗教學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵因素.實驗標(biāo)識、實驗器材等硬件設(shè)施在大學(xué)物理實驗課堂上的缺失，導(dǎo)致許多重要的具有較強危害性的實驗、原理性實驗或過程性實驗均難以開展.大學(xué)物理教師只能通過抽象的物理理論和概念的分析講解來對這部分知識紙上談兵，學(xué)生缺乏必要的直觀認(rèn)識，對知識本身認(rèn)知的難度就進一步加大.

2.4 大學(xué)物理實驗教學(xué)形式單一，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

大學(xué)物理實驗教學(xué)往往依據(jù)陳舊的實驗教材進行，教學(xué)方法受到傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)模式的影響，存在公式化、教條化的問題，通常由教師事先指定實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗儀器乃至實驗的試劑和材料等,學(xué)生缺乏自主選擇實驗、自主動手創(chuàng)新的機會，只能在課時要求內(nèi)完成任務(wù)，完全是物理實驗教學(xué)的被動承受者.加之當(dāng)前物理實驗內(nèi)容的陳舊以及各學(xué)科之間的缺乏有機聯(lián)系，實驗教學(xué)手段落后難以顧及各學(xué)科各專業(yè)的特點，更加不利于學(xué)生的主動探索與創(chuàng)新.

與此同時，當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)還存在著實驗教學(xué)課時不足，不能涵蓋物理知識體系，無法安排開放性實驗，實驗教學(xué)內(nèi)容單一等問題.

3 改進當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)模式的建議和措施

3.1 更新當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)課程內(nèi)容

首先，針對原有實驗教材中的傳統(tǒng)實驗進行科學(xué)分析，淘汰內(nèi)容陳舊、技術(shù)水平較低的傳統(tǒng)實驗，對確能提升學(xué)生實驗水平與基本能力的實驗予以保留，對與理論知識結(jié)合較為緊密的經(jīng)典物理實驗予以傳承和改進，積極利用現(xiàn)有科技手段進行改造，使之煥發(fā)新的活力.

其次，吸收一些基礎(chǔ)性強、學(xué)科輻射面廣的近代物理實驗及趣味性的高新前沿物理實驗，提高現(xiàn)有基礎(chǔ)性實驗的水平，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

最后，根據(jù)院校自身條件水平，將資金進行合理化安排，盡量引進一些反應(yīng)前沿物理科學(xué)的實驗內(nèi)容、實驗器材，提升大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容的水平與檔次.

通過以上方式，有效實現(xiàn)實驗內(nèi)容的與時俱進.在此基礎(chǔ)上，大學(xué)物理實驗教師還要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，結(jié)合各自專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的前沿，從各自學(xué)校的實驗教學(xué)條件出發(fā)，結(jié)合實際開發(fā)實驗教材、更新實驗教學(xué)內(nèi)容.此外，在實驗教學(xué)過程中，可以引入適量的選修性開發(fā)性題目，豐富與充實教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，以提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出大批具備科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才.

3.2 改變當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建系統(tǒng)性較強的課程體系

在課程體系的構(gòu)建方面，應(yīng)當(dāng)打破原有的模塊化板結(jié)的實驗安排模式，合并不同模塊中重復(fù)、類似或具有聯(lián)系的實驗項目，縮減冗雜課程，增加自主性項目，引導(dǎo)學(xué)生主動創(chuàng)建實驗種類和實驗內(nèi)容，自由進行轉(zhuǎn)換，切實提升物理實驗課程內(nèi)容的整體性與系統(tǒng)性，將各門實驗課程內(nèi)容相互融合，構(gòu)建循序漸進的體系結(jié)構(gòu).

大學(xué)物理實驗教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生通過做實驗的方式對于物理理論、理念、知識、體系等加強認(rèn)識、深入鞏固，并通過實際動手操作掌握對物理實驗方式、實驗技巧和實驗?zāi)芰?，了解物理實驗的儀器機構(gòu)原理及使用方式，培養(yǎng)治理實驗成果的能力等.大學(xué)物理實驗老師應(yīng)當(dāng)激勵學(xué)生參與，讓學(xué)生更加積極主動地參加實驗.

在實驗體系構(gòu)建中，大學(xué)物理實驗教學(xué)中可以縮減冗雜課程，增加自主性項目，提高多種不同類型的實驗內(nèi)容讓學(xué)生自選，使學(xué)生根據(jù)自己的愛好和特長選擇實驗，自主分享實驗成果，獲取不同實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生處理實驗中遇到的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與自主創(chuàng)新能力.

3.3 更新大學(xué)物理實驗教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)亟待引進先進技術(shù)，更新教學(xué)手段，然而，資金不足而導(dǎo)致的教學(xué)設(shè)備等硬件設(shè)施落后和師資力量等軟件條件的限制是各學(xué)校面臨的現(xiàn)實.對此，筆者認(rèn)為，引入計算機技術(shù)，將計算機機房作為物理仿真實驗室，采用多媒體等形式模擬物理實驗是目前最適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法.一方面，學(xué)校能夠克服條件不足的困難，使學(xué)生有機會將教材中的物理知識通過電腦模擬的方式得以直觀性的了解掌握，并可以進行實際操作，提升動手能力；另一方面，電腦模擬實驗的系統(tǒng)性較高，糾錯能力較強，可以減少因操作不當(dāng)造成的儀器損耗，同時又可以高效提示學(xué)生易錯環(huán)節(jié)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量.

各院?？梢詫⑽锢韺嶒炇业乃匈Y源對學(xué)生開放，并在計算機機房的每臺電腦上都安裝仿真屋里操作軟件，作為物理仿真實驗室，在周一至周五全天開放.學(xué)生可以根據(jù)自己的時間安排，到仿真試驗室進行實驗預(yù)習(xí)及預(yù)操作，從而對知識體系和整體結(jié)構(gòu)進行直觀的了解掌握，并熟悉各項實驗儀器的功能、正確使用方法、操作步驟以及操作中需注意的事項，掌握一定的操作技巧，進而在進行實物實驗時得心應(yīng)手.

3.4 轉(zhuǎn)化大學(xué)物理實驗學(xué)習(xí)的地位，使學(xué)生成為主動操作者

在實驗開始前，教師應(yīng)當(dāng)將儀器調(diào)至初始狀態(tài)，并設(shè)置一些困難，留待學(xué)生自己解決.如學(xué)生在解決中存在困難，教師應(yīng)結(jié)合該學(xué)生的實際水平及困難進行指導(dǎo)，以達到培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和綜合素質(zhì)能力的目的.在實驗中應(yīng)結(jié)合學(xué)生能力，適當(dāng)增加一些設(shè)計性的實驗.設(shè)計性的實驗需要學(xué)生自主查閱相關(guān)文獻資料，并根據(jù)已掌握的基礎(chǔ)理論知識及實驗水準(zhǔn)、實驗器材等，設(shè)計出具有可行性的實驗，并進行論證與實驗操作，最終得到實驗結(jié)果.然后結(jié)合實驗過程與實驗結(jié)果系統(tǒng)性地分析實驗誤差來源，進行總結(jié)，并撰寫實驗報告在全體同學(xué)面前進行分析匯報.這樣的設(shè)計性實驗過程，可以有效全面的提升學(xué)生的物理理論知識體系，提高學(xué)生的動手能力、實驗?zāi)芰?、糾錯能力及總結(jié)匯報能力，從而使其具備科學(xué)的實驗素養(yǎng).

結(jié)語：在大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革的問題上，我們應(yīng)當(dāng)切實圍繞學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動者這一核心，將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力放在首位，為國家和社會培養(yǎng)出大批具備科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才.

〔1〕顧艷妮,徐勝.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革探究[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(10).

〔2〕張曉華.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革初探[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2003(04).

〔3〕孟影,圣宗強.探析如何促進大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報,2009(06).