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高校物理實驗教學(xué)改革探究論文
摘要：高校物理實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，旨在活躍大學(xué)生的物理實踐，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維與科研能力。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式早已無法適應(yīng)新形勢下對物理人才的要求。因此，文章著重探討了如何從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)體系等方面進行改革，以促進教與學(xué)的互動，激發(fā)大學(xué)生的參與積極性，進一步提高他們的實驗創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：高校物理；實驗教學(xué)；改革策略
物理是一門極具專業(yè)性與技能性的專業(yè)學(xué)科，其中，物理實驗是高校物理教學(xué)中的重要組成部分[1]。通過物理實驗教學(xué)能夠培養(yǎng)大學(xué)生基本的實驗素養(yǎng)，增強他們的物理意識。這對他們今后的動手實踐能力與創(chuàng)新思維的開發(fā)都大有裨益。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)往往由教師做主，學(xué)生只需按部就班完成實驗操作即可。這種僵化的實驗教學(xué)模式極大抑制了大學(xué)生的積極性，也不利于培養(yǎng)他們的動手實踐能力。基于此，文章著重探討了如何對高校物理實驗教學(xué)進行改革，以期進一步提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量。
一、高校物理實驗教學(xué)實施改革的必要性
（一）社會對大學(xué)生的要求逐步提高
伴隨著社會的高速發(fā)展，很多用人單位對高校畢業(yè)生的實踐能力有更高的要求�？梢�，加強實驗教學(xué)是大勢所趨。高校是為國家培養(yǎng)有科研能力的創(chuàng)新型人才。但近年來隨著高校的不斷擴招，而高校教學(xué)質(zhì)量、硬件設(shè)施、辦學(xué)水平卻未跟上擴招的要求。這集中表現(xiàn)為實驗場所匱乏，儀器設(shè)備老化，實驗教學(xué)條件與模式滯后明顯。
（二）實驗教學(xué)不被重視
受長期應(yīng)試教育的影響，很多大學(xué)生仍用高中階段的眼光來看待物理課程，重理論、輕實驗的現(xiàn)象較為普遍。很多學(xué)生并未認識到物理實驗課程的意義，根本不重視物理實驗課。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是以教師為主體，學(xué)生被動開展實驗。這種單一的實驗教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，并抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維[2]。此外，在考研與就業(yè)等重重壓力下，物理實驗往往被忽視。不少學(xué)生對待實驗總是敷衍了事，甚至互相抄襲實驗報告。
（三）教學(xué)方式有待改進
隨著時代的發(fā)展，高校物理實驗教學(xué)儀器設(shè)備雖在不斷更新，但實驗教學(xué)模式卻毫無變化。實驗老師一般在實驗前確定實驗內(nèi)容并完成對相關(guān)設(shè)備器材的組裝。在課堂上由老師講解實驗操作步驟，如何獲得實驗數(shù)據(jù)等方法。學(xué)生只需按部就班進行實驗操作即可。這樣的教學(xué)模式難以真正培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Α４送�，實驗課通常是由一個班的學(xué)生或部分學(xué)生在課堂上共同完成的，又是用同樣的方法。因此，一些學(xué)生不用思考直接模仿他人實驗即可。
二、高校物理實驗教學(xué)改革措施
（一）對實驗教學(xué)內(nèi)容進行改革
科學(xué)選編實驗教材是物理實驗教學(xué)的前提。根據(jù)院校特點，按照基礎(chǔ)實驗、設(shè)計性實驗、近代物理實驗、引入計算機輔助教學(xué)的順序合理編排各章節(jié)。對于誤差以及數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識、物理實驗基本儀器與基本測量方法等知識要求學(xué)生必須掌握，因此，教材中要分章節(jié)詳細介紹，使學(xué)生掌握基本的實驗技能。在實驗內(nèi)容選編方面，應(yīng)結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點以及今后發(fā)展需要根據(jù)“循序漸進”原則，合理編排力、光、電、近代物理方面的內(nèi)容。每學(xué)期規(guī)定若干必修內(nèi)容，并補充一些選修內(nèi)容，以滿足不同層次學(xué)生的需要[3]。在課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容選擇上，應(yīng)結(jié)合我國國情，并參照國內(nèi)外先進經(jīng)驗進行改革。其中，要注意四點：一是重視基本功的訓(xùn)練，不可忽視物理實驗中的基本內(nèi)容。二是不能輕視驗證性實驗，此類實驗有助于學(xué)生更好的理解相關(guān)物理概念。三是教改必須遵循認知規(guī)律，從實際出發(fā)，比如，對于低年級學(xué)生不要過多開設(shè)獨立設(shè)計實驗，應(yīng)以教師指導(dǎo)型實驗為主。四是若條件允許可采用分層次、開放式的教學(xué)模式，既能滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，還能實現(xiàn)教與學(xué)的有效互動。
（二）對實驗教學(xué)方法進行改革
針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的弊端，本校開始對實驗教學(xué)內(nèi)容進行試探性改革。在普通物理實驗的基礎(chǔ)上增加了設(shè)計性實驗。由實驗老師確定設(shè)計性實驗題目與要求，并提供相關(guān)實驗儀器。要求學(xué)生圍繞實驗?zāi)康淖灾鞑殚嗁Y料了解實驗原理以及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。篩選教材中一些簡單的設(shè)計性實驗，要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康呐c要求，自己設(shè)計實驗方案，寫下實驗主要步驟以及相關(guān)注意事項。這要求學(xué)生獨立查閱資料，在分析理解資料與實驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上，完成預(yù)習(xí)報告。因此，設(shè)計性實驗有利于提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力[4]。比如，在“電阻的測量與伏安特性的研究”實驗中，只給出了實驗?zāi)康�、原理及儀器使用方法，可讓學(xué)生自行設(shè)計實驗步驟。設(shè)計性實驗對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高，因此，對于某些有難度的實驗可采用小組合作的方法，安排各小組獨立完成實驗項目。
（三）對實驗教學(xué)手段進行改革
1.變廢為寶，組建廢舊儀器實驗室
將實驗室內(nèi)的廢舊儀器或相關(guān)配件放在廢舊儀器實驗室內(nèi)，讓學(xué)生動手實踐，變廢為寶。教師要給予相應(yīng)的指導(dǎo)，提醒學(xué)生規(guī)范操作，培養(yǎng)他們良好的實驗習(xí)慣。學(xué)生通過對廢舊器材與配件的重新拆組完成自己的小實驗，能讓他們體會到實驗的樂趣。同時，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與動手能力。
2.運用多媒體教學(xué)手段
在實驗教學(xué)中教師可借助多媒體技術(shù)，將實驗方法、原理、步驟等通過圖片、動畫、音頻、視頻等方式展現(xiàn)出來，使教學(xué)內(nèi)容更加生動、形象，也增加了實驗教學(xué)的趣味性�？衫镁W(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，開展網(wǎng)絡(luò)仿真實驗。師生可在校園網(wǎng)上溝通交流，對學(xué)生進行指導(dǎo)。同時，教師還可在網(wǎng)絡(luò)平臺上公布每次實驗結(jié)果，并給予點評，提出合理建議，以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足。
3.創(chuàng)新平臺，組織物理實驗競賽活動
可由學(xué)院牽頭，物理實驗室負責(zé)，學(xué)生會組織，定期開展物理實驗競賽活動。首先確定好競賽時間、實驗選題，評選規(guī)則等，及時公布，鼓勵學(xué)生報名參與。后期要選聘專家與學(xué)生代表評委，確保評選工作公開、公平、規(guī)范。這不僅能為學(xué)生搭建一個創(chuàng)新發(fā)明的平臺，也能讓師生在競賽中實現(xiàn)學(xué)術(shù)交流，充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造力。
（四）對實驗考核辦法進行改革
考核評價結(jié)果是為了反映學(xué)生真實的實驗水平，為教師改進教學(xué)方式方法提供參考依據(jù)。當前，高校物理實驗考核主要由預(yù)習(xí)成績、操作成績、數(shù)據(jù)處理成績這三部分組成。其中，預(yù)習(xí)成績占比過低，導(dǎo)致學(xué)生大多不重視預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。因此，建議應(yīng)適當提高預(yù)習(xí)成績的占比，以引起學(xué)生的重視。另外，除了考試評分外應(yīng)重點加強對動手能力的考核。一是在日常實驗過程中采用現(xiàn)場打分制，對每位學(xué)生的實驗操作情況進行現(xiàn)場評定，作為平時成績。二是期末考試時由老師確定幾個實驗項目，讓學(xué)生抽簽確定自己要完成的實驗操作。要求學(xué)生進行獨立操作，并由任課老師進行現(xiàn)場打分[5]。通過上述措施能極大改變學(xué)生只重視實驗結(jié)果而忽視實驗操作的學(xué)習(xí)態(tài)度，也能明顯提高他們的動手操作能力。
三、結(jié)束語
總之，高校物理實驗教學(xué)改革是一項艱巨而重大的系統(tǒng)工程，需要院校力度的高度重視與大力支持。通過對教材內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價等諸多方面的改革后，充分調(diào)動學(xué)生的實驗積極性與主動性，激發(fā)他們做物理實驗的興趣，讓他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。其中，要適當增加設(shè)計性實驗與綜合性實驗的比例，合理安排教學(xué)進度，精心選擇實驗項目，更好地鍛煉學(xué)生的動手實驗?zāi)芰�，培養(yǎng)他們實事求是的科學(xué)態(tài)度，相互協(xié)作的團隊精神。這對他們的專業(yè)課學(xué)習(xí)也大有裨益。
作者:劉甲 單位:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院
參考文獻:
[1]康國棟.高校物理實驗教學(xué)改革淺議[J].文理導(dǎo)航，2016，45（7）：34.
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[3]劉燕，周嵐，胡經(jīng)國.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2009，28（11）：171-172.
[4]張玲玲，王丹.大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革與實踐探索[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2010，5（26）：135-136.
[5]常思亮.高師公共教育類課程體系改革與重構(gòu)[J].現(xiàn)代教育研究，2003，46（6）：78-81.
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