大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

摘 要 為適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求，實(shí)行開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理是教學(xué)改革的必然趨勢。本文結(jié)合湖北工業(yè)大學(xué)開放式大學(xué)物理教學(xué)模式探討了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、開放過程、考核方式和教學(xué)管理在內(nèi)的整個(gè)開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

我國對(duì)開放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革起步于20世紀(jì)80年代。當(dāng)時(shí)的東北農(nóng)學(xué)院和解放軍工程技術(shù)學(xué)院率先嘗試了物理實(shí)驗(yàn)的開放式教學(xué)。華中科技大學(xué)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)采取了“時(shí)間開放”、“內(nèi)容開放”的“全面開放式教學(xué)”。蘇州大學(xué)進(jìn)行了“開放實(shí)驗(yàn)室的分層教學(xué)”，注重學(xué)生實(shí)踐能力和開創(chuàng)能力的培養(yǎng)。中國科技大學(xué)開設(shè)了“物理開放實(shí)驗(yàn)”選修課，在物理實(shí)驗(yàn)中采用先進(jìn)的“仿真實(shí)驗(yàn)”和“虛擬實(shí)驗(yàn)”等教學(xué)手段。復(fù)旦大學(xué)創(chuàng)造和發(fā)展了“實(shí)驗(yàn)園地”、“小制作競賽”、“綜合實(shí)驗(yàn)”、“開放實(shí)驗(yàn)”等許多新的教學(xué)模式。

湖北工業(yè)大學(xué)也順應(yīng)教學(xué)發(fā)展趨勢和社會(huì)發(fā)展需要，根據(jù)自己的實(shí)際情況、把握精髓、實(shí)事求是地來構(gòu)建適合自己的開放式物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面的功能和作用。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是許多高校的一門公共基礎(chǔ)課程，是高校學(xué)生進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的開端，不僅讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方式和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，特別是掌握與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展的能力。但是在以知識(shí)傳授為背景的傳統(tǒng)的教學(xué)思想支配下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越不適應(yīng)新形勢下培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求，其弊端主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）比較漠視教學(xué)的主體性。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和時(shí)間缺少選擇權(quán)，統(tǒng)一排課、整班上課、全班齊步走。漠視學(xué)生的差異性，不利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。（2）教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，偏重經(jīng)典和驗(yàn)證。許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊多年不變，內(nèi)容更新緩慢，不能很好地體現(xiàn)現(xiàn)代科技發(fā)展前沿的新思想、新方法、新技術(shù)及其基本原理。（3）內(nèi)容體系組織不盡合理。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容一般分為力、熱、電、光等幾類，相互獨(dú)立。作為一門獨(dú)立開設(shè)的課程來說，其內(nèi)容分散、重復(fù)，難以系統(tǒng)地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律、方法和特點(diǎn)，不顧及物理實(shí)驗(yàn)學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，不能很好地滿足循序漸進(jìn)這一基本的教學(xué)原則。（4）教學(xué)方法僵化。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)前教師準(zhǔn)備好器材，調(diào)節(jié)好儀器，排除好故障；實(shí)驗(yàn)時(shí)教師詳細(xì)講解、示范操作，教科書把實(shí)驗(yàn)原理、步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等寫得清清楚楚，學(xué)生只需要按部就班、依葫蘆畫瓢就可以了。這種教學(xué)方法束縛了學(xué)生的想象和思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

2 開放式教學(xué)

開放方式教學(xué)分別在學(xué)生層面和教師層面進(jìn)行了改革。學(xué)生按各自的興趣和需要，采取不同的學(xué)習(xí)方式、不同的學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)不同的內(nèi)容。教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)一種學(xué)生喜愛的環(huán)境，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)、建議和幫助。其特點(diǎn)是教學(xué)不拘形式，無固定結(jié)構(gòu)，學(xué)生活動(dòng)很自由，不按一定的教材傳授知識(shí)。它的教育目的不只是在于傳授知識(shí)，而在于發(fā)展學(xué)生的全面素質(zhì)，突出的是學(xué)生的自由和充分發(fā)展，以達(dá)到教學(xué)的生活性和未來性。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是一種以學(xué)生為本，以學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)為主，教師啟發(fā)引導(dǎo)為輔的教學(xué)模式。實(shí)行開放式教學(xué)，不僅要求時(shí)間上對(duì)學(xué)生開放，而且在內(nèi)容、教學(xué)方法上也開放，是一種個(gè)性教學(xué)模式。

實(shí)行“開放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，是目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。如何充分發(fā)揮“開放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)”在素質(zhì)教育中的教育功能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力是個(gè)值得研究的課題。

3 開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

依據(jù)“以人為本、加強(qiáng)基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”的教學(xué)理念，我院提出開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理系統(tǒng)的基本原則是“分層次、多模塊、全開放、廣輻射”，結(jié)合我校的專業(yè)特點(diǎn)，開放了以能力培養(yǎng)為主線的四個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)：演示探索實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)、提高創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。演示探索實(shí)驗(yàn)面向全校各年級(jí)的學(xué)生，有助于學(xué)生了解一些物理現(xiàn)象，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)主要面向全校大一學(xué)生，訓(xùn)練他們對(duì)一些物理實(shí)驗(yàn)基本儀器的操作，比如游標(biāo)卡尺、天平、示波器、分光計(jì)等。基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)則是根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn)而開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，這部分實(shí)驗(yàn)又分為必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生有更大的自主性。

3.2 教學(xué)方式改革

開放式教學(xué)方式打破了以班級(jí)劃分實(shí)驗(yàn)組的界限。每一個(gè)教師負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)前重點(diǎn)向?qū)W生講述本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的、內(nèi)容和注意事項(xiàng)。避免了以外的小循環(huán)實(shí)驗(yàn)方式中的無法重點(diǎn)講解各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的弊病。學(xué)生結(jié)合自己的上課時(shí)間和學(xué)期計(jì)劃，自由安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和上課時(shí)間。由于折中方式的靈活性較強(qiáng)，避免了學(xué)生參加課外活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的沖突問題。

3.3 管理過程改革

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了以班級(jí)劃分實(shí)驗(yàn)組的界限， 學(xué)生自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間和指導(dǎo)教師。實(shí)現(xiàn)全面開放是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作。我系通過開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理系統(tǒng)控制全過程。以一學(xué)期的物理實(shí)驗(yàn)過程為例。第一、第二周為誤差理論學(xué)習(xí)時(shí)間，并學(xué)習(xí)使用實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)。學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間安排情況選擇何時(shí)實(shí)驗(yàn)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)在可預(yù)約實(shí)驗(yàn)的列表上選擇想預(yù)約的實(shí)驗(yàn)即可。此系統(tǒng)還帶有消息功能，如果學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有疑問，可向任何一個(gè)教師提問。

3.4 考核方式改革

為了體現(xiàn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)成績的真實(shí)、公平，充分反映學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，適應(yīng)開放式教學(xué)的新形勢，學(xué)生的成績由三部分組成：課內(nèi)、課外和期末考試。課內(nèi)即預(yù)習(xí)、操作、真實(shí)數(shù)據(jù)過程的評(píng)定。打破以往的平時(shí)成績加期末考試成績的固有模式。

4 結(jié)論

湖北工業(yè)大學(xué)開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)自2009年實(shí)施以來，引起了省內(nèi)外各兄弟院校的廣泛關(guān)注和眾多學(xué)生的好評(píng)。在開放初期，教學(xué)組織形式和實(shí)施過程也存在一些問題，但是隨著不斷的探索和調(diào)研，以及廣大師生在實(shí)踐中提出的寶貴意見，教學(xué)效果也在不斷提高。我們有理由相信，這種開放式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會(huì)成為一種普遍的教學(xué)方式在各大高等院校逐步推廣。

參考文獻(xiàn)

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