大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的論文
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)急需改善的問題
�。ㄒ唬⿲嶒灲虒W(xué)采用“一灌式教學(xué)”，激發(fā)不了學(xué)生對實驗的興趣
每次上實驗時老師都要根據(jù)教材講解實驗?zāi)康�、原理、步驟、注意事項等，然后學(xué)生照著事先設(shè)計的實驗步驟進(jìn)行實驗，測得數(shù)據(jù)，計算出結(jié)果，就完成了實驗。這種“教師起主導(dǎo)作用的教學(xué)”方式已經(jīng)不能滿足學(xué)生對知識的渴望，束縛了學(xué)生更好地發(fā)揮實驗的能力，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，不能充分發(fā)揮他們的特長。大學(xué)物理實驗課時為兩個學(xué)時，老師的講解以及示范實驗操作過程要占去三分之一時間,真正留給學(xué)生自己動手操作儀器獲得實驗數(shù)據(jù)的時間并不多，因而大部分實驗都要超時，老師們只得想一些辦法簡化實驗。學(xué)生在實驗過程中遇到問題沒時間思考只得向老師請教，學(xué)生的觀察浮于表面，沒有深入思考實驗現(xiàn)象的本質(zhì)，很不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。同時也抑制了教師去啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題的想法，教師則更多是直接幫學(xué)生排除故障，這樣的做法無法培養(yǎng)學(xué)生獨立思維和創(chuàng)新能力。
�。ǘ┐髮W(xué)物理實驗室中的實驗儀器設(shè)備陳舊、老化
某些大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗室中的實驗儀器設(shè)備陳舊、老化。如有的實驗室還在使用老式的電位差計做實驗，儀器的精度和性能都難以保障，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)的誤差很大,不能得到精確數(shù)據(jù)，以至于學(xué)生會對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性產(chǎn)生懷疑，對以后的科研工作產(chǎn)生不良的影響。部分普通高校由于經(jīng)費欠缺導(dǎo)致大學(xué)物理實驗室的資源配置難以達(dá)到現(xiàn)代高科技物理實驗室的要求。另一方面，有的高校在購進(jìn)新儀器時追求“現(xiàn)代化”、“先進(jìn)化”，使學(xué)生的實驗步驟操作簡化，非常不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。而且實驗儀器種類雜亂，質(zhì)量良莠不齊，假冒偽劣儀器時有出現(xiàn),從而對實驗測量帶來不利影響。
�。ㄈ┐髮W(xué)物理實驗教學(xué)與高中物理實驗教學(xué)未接軌
受我國現(xiàn)行高考制度的影響，高考只注重書面表達(dá)能力而不鍛煉學(xué)生動手能力，使剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生缺乏動手創(chuàng)新能力。有的高中一味追求分?jǐn)?shù),只講考試大綱要求的課題，而對更多可以提高學(xué)生能力的實驗棄之不顧，進(jìn)行機械式教育。受實驗條件的影響，特別是農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中，實驗設(shè)備落后，實驗室不足，實驗器材缺乏，高中生很少有機會親自動手做實驗，導(dǎo)致到大學(xué)后，只知道實驗原理而不會實際操作，使學(xué)生在做大學(xué)物理實驗時非常吃力，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。
�。ㄋ模┐髮W(xué)物理實驗與當(dāng)代科學(xué)發(fā)展熱點有關(guān)的綜合型、設(shè)計性實驗結(jié)合的較少
在現(xiàn)代自然科學(xué)體系中，多學(xué)科相互滲透，相互結(jié)合是必然趨勢，而現(xiàn)在單一的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等基礎(chǔ)實驗教學(xué)已無法滿足培養(yǎng)優(yōu)秀大學(xué)生所需的條件，也無法培養(yǎng)社會急需的高精尖人才。
二、大學(xué)物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容的改革
�。ㄒ唬┐髮W(xué)物理實驗在教學(xué)中常常以教師為主
針對以教師為主體的大學(xué)物理實驗，我們的改進(jìn)方法是，以學(xué)生為主體，教師為輔助。學(xué)生自己課前預(yù)習(xí)，自己查找資料，學(xué)會實驗的基本操作，課堂上老師補充學(xué)生自學(xué)的不足。然后學(xué)生自己實驗，觀察實驗現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，在輕松自由的氛圍內(nèi)學(xué)到了知識，這完全打破了傳統(tǒng)教育對學(xué)生的束縛。教師要進(jìn)行啟發(fā)式的指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生在實驗中的主體作用。實驗課結(jié)束前教師檢查學(xué)生的原始數(shù)據(jù)記錄單，合格后簽字。實驗課后，教師按時批改實驗報告、數(shù)據(jù)處理結(jié)果，把結(jié)果及時反饋給學(xué)生。為了強化學(xué)生自主實驗觀念，激發(fā)實驗興趣，我們可以組織學(xué)生根據(jù)已有儀器自己改進(jìn)實驗。例如，做剛體轉(zhuǎn)動定律的研究實驗時，讓學(xué)生把用秒表記錄時間改為用光電記數(shù)器記錄時間，這樣不但使實驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確而且也激發(fā)了學(xué)生做實驗的興趣。針對學(xué)生實驗時間不足的問題，我們可以在平時沒有實驗課時開放實驗室，讓學(xué)生提前預(yù)做實驗或把兩課時實驗改為四課時，同時增加實驗人數(shù)。也可以增加學(xué)生實驗興趣小組，利用創(chuàng)新學(xué)分等辦法讓學(xué)生主動利用節(jié)假日或晚上時間，以學(xué)習(xí)的基本知識和基本方法為基礎(chǔ)，搞一些創(chuàng)新實驗。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強了動手能力，也培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考分析的能力。
�。ǘ┯行У乩矛F(xiàn)有實驗設(shè)備
各高校應(yīng)經(jīng)常檢查、維修和定期更新，建立物理室5S管理。在資金有限的情況下盡可能為學(xué)生提供更新更好的實驗設(shè)備，與時俱進(jìn)，使學(xué)生更好地完成實驗。選購實驗儀器時不僅要考察儀器的質(zhì)量，而且還要考慮所進(jìn)儀器應(yīng)充分發(fā)揮它的.用處，使它能更好地為學(xué)生服務(wù)，做到一器多用，使儀器達(dá)到物美價廉，而且能與學(xué)生更好地合作，達(dá)到雙贏的效果。
�。ㄈ┓謱哟挝锢韺嶒灲虒W(xué)，建立三級實驗教學(xué)體系
1.第一層次，基礎(chǔ)型實驗教學(xué)體系。適用于全體本科生，特別是針對基礎(chǔ)相對薄弱，動手能力不強的學(xué)生�；A(chǔ)型實驗，是讓學(xué)生掌握基本的實驗理論和實驗方法，要求學(xué)生掌握基本的物理測量方法，基本實驗儀器的使用，多種試驗數(shù)據(jù)的處理以及誤差分析的方法，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能的目的。讓學(xué)生了解實驗設(shè)備原理，掌握實驗操作方法，主要包括基礎(chǔ)測量性實驗、驗證研究性實驗等。第一層次對學(xué)生要求較低。可以使剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生很快地適應(yīng)基礎(chǔ)的大學(xué)物理實驗。
2.第二層次，提高型實驗教學(xué)體系。適用于實驗基礎(chǔ)比較好的學(xué)生，它不但要求學(xué)生綜合多科知識和多種實驗原理來設(shè)計實驗方案，還要求學(xué)生能運用已有知識去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。對一些比較深奧的物理實驗問題，給以更深入的思考。指導(dǎo)教師可以把驗證性實驗，如測定普郎克常量改造為設(shè)計性或復(fù)雜的研究性實驗等。也可以指導(dǎo)應(yīng)用性實驗設(shè)計，如傳感器報警器特性的測定等。
3.第三層次，創(chuàng)新型實驗教學(xué)體系。適用于能獨立開展科學(xué)研究設(shè)計性實驗的學(xué)生。創(chuàng)新型實驗主要讓學(xué)生獨立開展科學(xué)研究實驗，對于不同基礎(chǔ)不同專業(yè)的學(xué)生，選取大學(xué)物理實驗內(nèi)容時要具有針對性。這樣，對學(xué)生科研能力的培養(yǎng)和教師指導(dǎo)能力的提高都有所幫助。創(chuàng)新型實驗，教師可以提出研究方向也可以和學(xué)生討論幾個實驗研究方向，讓學(xué)生組成興趣小組，自己設(shè)計實驗內(nèi)容，選擇實驗儀器和方法，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行探索性實驗。如可以讓學(xué)生研究紅外線報警器的設(shè)計與制作、家用小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)、踩踏式發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)等。
（四）物理實驗中要滲入現(xiàn)代科技前沿項目
充分發(fā)揮物理實驗在現(xiàn)代科技中的重要作用。因此要有機地將現(xiàn)代科技前沿與物理實驗課程的教學(xué)融合在一起，讓學(xué)生參與到科研項目的模擬中，注重學(xué)生理論能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。有條件的院校可以增設(shè)如低溫超導(dǎo)測量、液晶和光纖技術(shù)、太陽能發(fā)電等實驗課程。這些實驗課程，不僅培養(yǎng)了學(xué)生對大學(xué)物理實驗的興趣，而且增強了學(xué)生適應(yīng)科技發(fā)展的能力，真正做到了與時俱進(jìn)。大學(xué)物理實驗課程內(nèi)容貼近科技前沿的同時，最好還要能貼近人們的生活。物理與人們的日常生活和生產(chǎn)實際緊密相關(guān)，大學(xué)物理實驗教學(xué)與日常生產(chǎn)、生活相結(jié)合，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生應(yīng)用大學(xué)物理實驗知識分析和解決實際問題的能力。條件一般的院�？梢蚤_展計算機仿真實驗，開發(fā)多媒體實驗教學(xué)軟件。使用仿真和多媒體課件，可以使學(xué)生觀察到一些動手做的實驗觀察不到的現(xiàn)象，激發(fā)了學(xué)生實驗的興趣，也提高學(xué)生實際動手能力，而且對于難做的實驗，可以重復(fù)進(jìn)行，這樣不僅方便了教師的講解，也使學(xué)生達(dá)到了更深刻的理解，同時也杜絕了學(xué)生的盲目操作，損壞儀器的機率幾乎為零。
三、結(jié)束語
物理實驗的改革創(chuàng)新是一個長期的、艱巨的系統(tǒng)工程，需要我們構(gòu)建完善實驗改革創(chuàng)新管理體系，在原有大學(xué)物理實驗教學(xué)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，研發(fā)綜合設(shè)計創(chuàng)新實驗管理系統(tǒng)，成績管理功能模塊體系和現(xiàn)代科技前沿相接軌的創(chuàng)新性物理實驗體系。同時也要從完善科學(xué)合理的考核體系等方面來加強大學(xué)物理實驗教學(xué)的有效性。通過改革實驗教學(xué)體系,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，使不同層次學(xué)生通過不同實驗教學(xué)體系，提高動手能力、操作能力。把實驗教學(xué)作為提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的基礎(chǔ)性工作，把實驗室作為校內(nèi)理工科學(xué)生基本實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要基地。學(xué)生通過親自動手操作，從快樂中學(xué)習(xí)掌握了物理知識。因此，使學(xué)生具有初步進(jìn)行綜合科學(xué)實驗的能力或更深層次的發(fā)明創(chuàng)造能力是我們教學(xué)改革的目的。
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