加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量

任文輝?彭道林

摘 要：當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為相對(duì)獨(dú)立的高校教學(xué)環(huán)節(jié)，它在提高人才素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面具有很大的作用。本文主要談了高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，筆者通過(guò)分析當(dāng)前高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合自身工作情況提出了一些改進(jìn)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高校；物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

高校物理實(shí)驗(yàn)是普通高等院校學(xué)生接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的一門(mén)必修基礎(chǔ)課，它通過(guò)實(shí)驗(yàn)形式來(lái)對(duì)各項(xiàng)物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析與解釋，是高校物理課程的有力補(bǔ)充，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力具有重要作用。因此高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)隨著時(shí)代發(fā)展不斷創(chuàng)新。

一、高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用

高校物理實(shí)驗(yàn)是自然現(xiàn)象經(jīng)過(guò)人的純化在實(shí)驗(yàn)室中的再現(xiàn)。物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與自然現(xiàn)象相比，最大的特征是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可反復(fù)地在實(shí)驗(yàn)室中展現(xiàn)出來(lái)。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)，就是學(xué)習(xí)對(duì)自然的研究過(guò)程和方法。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、思考、分析、推理，通過(guò)對(duì)物理量的測(cè)量，學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)和技能，加深對(duì)物理理論的學(xué)習(xí)和理解，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在高校物理實(shí)驗(yàn)中包含著豐富的實(shí)驗(yàn)思想、嚴(yán)密的理論體系、奇妙的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、精巧的實(shí)驗(yàn)儀器，這些都是時(shí)代發(fā)展而積累下來(lái)的人類智慧的結(jié)晶，是物理思想和方法的具體表現(xiàn)，對(duì)啟迪學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著重要的作用。當(dāng)前高校物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)涵著科學(xué)研究的思想和方法，是人類從事科學(xué)研究的靈魂。在高校物理實(shí)驗(yàn)寬松活躍的課堂氛圍中，學(xué)生學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟、掌握科學(xué)研究的思想和方法。思想方法既是學(xué)好物理學(xué)的前提，也是學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力，提高解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要途徑。

二、當(dāng)前高校物理實(shí)驗(yàn)室教學(xué)存在的問(wèn)題

作為目前物理專業(yè)學(xué)生的必修課，高校物理實(shí)驗(yàn)課備受冷落，由于受重理論、輕實(shí)驗(yàn)思想的影響，高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以擺脫中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課框架的束縛，仍存在許多問(wèn)題：

1.重理論，輕實(shí)踐的觀念都不到改善。中小學(xué)階段由于長(zhǎng)期受應(yīng)試教育的影響，一些學(xué)校存在著重理論輕實(shí)踐，重授課輕實(shí)驗(yàn)的觀念傾向，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的作用認(rèn)識(shí)不到位，缺乏對(duì)人才素質(zhì)培養(yǎng)的整體觀念，因而實(shí)驗(yàn)課始終作為附屬課程出現(xiàn)，上課效果差，老師重視不足，還有學(xué)校沒(méi)開(kāi)實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)等只是停留在理論認(rèn)識(shí)層面上。 筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)一些剛進(jìn)大學(xué)的學(xué)生之前竟然從沒(méi)進(jìn)過(guò)物理實(shí)驗(yàn)室。多年的學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的印象直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課認(rèn)識(shí)不充分，引不起他們的重視。

2.物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)教學(xué)投入不足。為了培養(yǎng)優(yōu)秀的學(xué)生， 實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是非常重要的一方面。雖然一些高校開(kāi)始重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并且逐步加大資金投入。 但是很多高校只是對(duì)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)要求普遍較高，也投入了很足的資金，而對(duì)高校物理實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)的投入和重視程度就有所欠缺， 從而導(dǎo)致高校物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的軟硬件設(shè)備不太健全。 這對(duì)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高造成嚴(yán)重阻礙。

3.教學(xué)方式創(chuàng)新不足。當(dāng)前一些高校物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式仍以傳統(tǒng)的“說(shuō)教式”為主。授課程序可概括為實(shí)驗(yàn)課前期的理論知識(shí)教育、實(shí)驗(yàn)課課前實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)步驟演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)總結(jié)。在這些程序中，學(xué)生參與的程序只有最后第二步實(shí)驗(yàn)操作，其余都以教師為主進(jìn)行。學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程也只是接受指令、按部就班的模仿，缺乏獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、創(chuàng)新高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量的對(duì)策

針對(duì)以上高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀問(wèn)題，在當(dāng)前高校教育發(fā)展形勢(shì)下，物理實(shí)驗(yàn)與其它專業(yè)聯(lián)系的越來(lái)越密切下，高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革問(wèn)題越來(lái)越來(lái)突出。具體的改進(jìn)對(duì)策可以從以下考慮：

1.加強(qiáng)高校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)。加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，要重視學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)理解和認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)習(xí)的興趣，以促進(jìn)高校物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。傳統(tǒng)的高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于物理實(shí)驗(yàn)與其它專業(yè)之間的差別，導(dǎo)致其它專業(yè)學(xué)生先入為主的認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)在本專業(yè)中重要性不突出、物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)不重要等，另一方面由于物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代科技的聯(lián)系相對(duì)不是很緊密，同時(shí)受到傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響，導(dǎo)致學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中多處于被動(dòng)狀態(tài)，積極性不夠，因此在進(jìn)行高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與設(shè)置時(shí)，要結(jié)合現(xiàn)代教育理念，應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置中，這能加強(qiáng)相互之間的聯(lián)系，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革。要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，必須更新教學(xué)內(nèi)容，規(guī)劃設(shè)計(jì)新的課程體系、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法。教學(xué)內(nèi)容可以從機(jī)械物理學(xué)出發(fā)、進(jìn)一步探討電磁場(chǎng)、相對(duì)論、量子物理。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，可以把以上方面的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，并與實(shí)際生活相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有側(cè)重點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)能力，把實(shí)驗(yàn)類型劃分為基本型、提高型和創(chuàng)新型?；拘蛯?shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生掌握基本知識(shí)、方法和技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力。提高型實(shí)驗(yàn)在鞏固學(xué)生的基本知識(shí)基礎(chǔ)上，開(kāi)闊學(xué)生的眼界和思路，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程，掌握科學(xué)的方法和思想，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。這樣就打破了傳統(tǒng)的“大鍋飯”型的整體式教學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況和興趣選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)類型，教學(xué)中可以利用多媒體軟件設(shè)置的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境并引入新的概念和規(guī)律，按照科學(xué)探索和研究的過(guò)程進(jìn)行教學(xué)。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科研融合。目前高校物理實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主， 設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)比較少。在實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生只是被動(dòng)的接受，很少有思考和創(chuàng)新，不能培養(yǎng)學(xué)生探索問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，很難培養(yǎng)出有創(chuàng)新能力的學(xué)生。由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備只能完成常規(guī)實(shí)驗(yàn)，很多高校很難不斷更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，購(gòu)買大量的實(shí)驗(yàn)儀器。為了能讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容反映物理科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，又不用購(gòu)買大量的新儀器，我們可以將部分成熟的科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用科研儀器來(lái)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，共享科研項(xiàng)目的資源， 改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的硬件和軟件設(shè)備， 從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源共享。我們也可以將一些科研項(xiàng)目中正在研究的，比較簡(jiǎn)單的課題提供給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇課題進(jìn)行研究，讓學(xué)生嘗試做科研。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、處理及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科研及實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。通過(guò)教學(xué)科研互動(dòng)，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代科技的聯(lián)系，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法取得創(chuàng)新，使學(xué)生了解所學(xué)的各種知識(shí)在科研中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新精神，掌握當(dāng)今的科學(xué)研究手段。

4.加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代化教學(xué)建設(shè)。當(dāng)前高校教學(xué)的主體對(duì)象是 90 后， 他們是在網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展中成長(zhǎng)的，要激發(fā)當(dāng)代高校生的學(xué)習(xí)積極性一個(gè)重要措施就是使教學(xué)方式現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化?，F(xiàn)代化教學(xué)方式包括電化教學(xué)，多媒體教學(xué)，仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等等。建設(shè)高校物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)和使用方法，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)有一定的了解，做到有的放矢。把現(xiàn)代教育技術(shù)中的多媒體技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，虛擬儀器技術(shù)等應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)中。另外現(xiàn)代教育技術(shù)集聲音、圖象、視頻和文字等于一體，能產(chǎn)生生動(dòng)活潑的效果，使許多難以理解的內(nèi)容具體化、復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化，有助于提高學(xué)生的理解能力、記憶能力和學(xué)習(xí)興趣，極大地提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求和探知的積極性，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

5.加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范指導(dǎo)。目前物理實(shí)驗(yàn)課堂上許多教師都是使用“灌輸式”教學(xué)模式先敘述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理再將實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)作詳細(xì)講解。之后學(xué)生做機(jī)械的操作、測(cè)量數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方法顯然不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。達(dá)不到良好的教學(xué)效果。也有老師采用“啟發(fā)式”或“討論式”教學(xué)法。因教師在課堂上的任務(wù)是要正確地引導(dǎo)使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主角。在實(shí)驗(yàn)中既動(dòng)手又動(dòng)腦，學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)教師要善于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，找出原因而不是忙于糾正或盲目代替掌生通過(guò)自己的努力解決困難啟然樂(lè)在其中掌習(xí)積極性大大提高興趣大大增力口。

6.加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)培養(yǎng)。高校實(shí)驗(yàn)教師是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展的中堅(jiān)力量，其整體素質(zhì)決定著實(shí)驗(yàn)室工作水平的高低和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。高校物理實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)的培養(yǎng)，對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的提高起著至關(guān)重要的作用。良好的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍素質(zhì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基本保障。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)試技術(shù)和工程上使用的測(cè)量?jī)x器、儀表將會(huì)逐步引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂，這就要求實(shí)驗(yàn)教師要有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，所以實(shí)驗(yàn)教師平時(shí)要努力學(xué)習(xí)，注重知識(shí)積累，不斷提高自身素質(zhì)，以勝任實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越高的要求。 同時(shí)，學(xué)校也應(yīng)該給實(shí)驗(yàn)教師更多學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、對(duì)外交流的機(jī)會(huì)，更加重視實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。

總之加強(qiáng)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，這需要高校實(shí)驗(yàn)教師在今后的實(shí)踐中不斷地去探索和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]於黃忠，劉雪梅.加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)管理 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2013.

[2]歐陽(yáng)淑麗，孫樹(shù)生. 關(guān)于提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的思考[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào). 2010.

[3]康帥.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]. 中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2014.