1大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)模式現(xiàn)狀及存在的問題

就我國大學(xué)物理實(shí)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(fèi)缺乏，導(dǎo)致實(shí)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(dá)到高新科技時代物理實(shí)驗的要求；其次，大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的內(nèi)容陳舊、手段落后，難以達(dá)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(shí)驗教學(xué)受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，創(chuàng)新程度不足.實(shí)驗教學(xué)中受到傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)模式的影響，習(xí)慣于把大學(xué)物理實(shí)驗區(qū)分為光、電、力、熱等部分進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)與實(shí)驗操作，實(shí)驗內(nèi)容和實(shí)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.

1.1大學(xué)物理實(shí)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(shí)驗普遍存在著資金經(jīng)費(fèi)等問題，特別是一般理工類院校，在實(shí)驗器材、經(jīng)費(fèi)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(shí)驗，而是大多選擇較為傳統(tǒng)、經(jīng)典的大學(xué)物理實(shí)驗，或者是選擇對于經(jīng)典物理知識進(jìn)行驗證性或仿效性測量的實(shí)驗.這些實(shí)驗對于學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的掌握確實(shí)具有十分重要的作用，也確實(shí)能夠提升學(xué)生物理實(shí)驗的基本操作能力，但是，隨著時代的飛速進(jìn)步發(fā)展，許多高新物理知識或新奇有趣的物理實(shí)驗不斷涌現(xiàn)，這些實(shí)驗更能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動手仿照實(shí)驗的熱情，并能夠使學(xué)生自覺主動的將物理知識在實(shí)驗的過程中反復(fù)強(qiáng)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(shí)驗教學(xué)的更新發(fā)展，難以有效提升學(xué)生能力.

1.2大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)結(jié)構(gòu)缺乏有機(jī)聯(lián)系，難以形成知識體系

由于大學(xué)物理實(shí)驗項目缺乏更新，導(dǎo)致現(xiàn)有的實(shí)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(shí)驗中存在著若干綜合性的實(shí)驗，這些綜合性的實(shí)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(jī)聯(lián)系.如：現(xiàn)行的大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)課程的體系結(jié)構(gòu)受到傳統(tǒng)實(shí)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(shí)驗教學(xué)分為力學(xué)實(shí)驗、熱學(xué)實(shí)驗、電磁學(xué)實(shí)驗和光學(xué)實(shí)驗等，各實(shí)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(shí)驗教學(xué)系統(tǒng).

1.3大學(xué)物理實(shí)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(shí)驗教學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵因素.實(shí)驗標(biāo)識、實(shí)驗器材等硬件設(shè)施在大學(xué)物理實(shí)驗課堂上的缺失，導(dǎo)致許多重要的具有較強(qiáng)危害性的實(shí)驗、原理性實(shí)驗或過程性實(shí)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(jìn)一步加大.

1.4大學(xué)物理實(shí)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(shí)驗教學(xué)往往依據(jù)陳舊的實(shí)驗教材進(jìn)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(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗步驟、實(shí)驗儀器乃至實(shí)驗的試劑和材料等,學(xué)生缺乏自主選擇實(shí)驗、自主動手創(chuàng)新的機(jī)會，只能在課時要求內(nèi)完成任務(wù)，完全是物理實(shí)驗教學(xué)的被動承受者.加之當(dāng)前物理實(shí)驗內(nèi)容的陳舊以及各學(xué)科之間的缺乏有機(jī)聯(lián)系，實(shí)驗教學(xué)手段落后難以顧及各學(xué)科各專業(yè)的特點(diǎn)，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(shí)驗教學(xué)還存在著實(shí)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(shí)驗，實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容單一等問題.

2改進(jìn)當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)模式的建議和措施

2.1更新當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)課程內(nèi)容

首先，針對原有實(shí)驗教材中的傳統(tǒng)實(shí)驗進(jìn)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(shí)驗，對確能提升學(xué)生實(shí)驗水平與基本能力的實(shí)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(shí)驗予以傳承和改進(jìn)，積極利用現(xiàn)有科技手段進(jìn)行改造，使之煥發(fā)新的活力.其次，吸收一些基礎(chǔ)性強(qiáng)、學(xué)科輻射面廣的近代物理實(shí)驗及趣味性的高新前沿物理實(shí)驗，提高現(xiàn)有基礎(chǔ)性實(shí)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(jìn)行合理化安排，盡量引進(jìn)一些反應(yīng)前沿物理科學(xué)的實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗器材，提升大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的水平與檔次.通過以上方式，有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗內(nèi)容的與時俱進(jìn).在此基礎(chǔ)上，大學(xué)物理實(shí)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(shí)驗教學(xué)條件出發(fā)，結(jié)合實(shí)際開發(fā)實(shí)驗教材、更新實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容.此外，在實(shí)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(shí)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.

2.2改變當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建系統(tǒng)性較強(qiáng)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(shí)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(shí)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(shí)驗種類和實(shí)驗內(nèi)容，自由進(jìn)行轉(zhuǎn)換，切實(shí)提升物理實(shí)驗課程內(nèi)容的整體性與系統(tǒng)性，將各門實(shí)驗課程內(nèi)容相互融合，構(gòu)建循序漸進(jìn)的體系結(jié)構(gòu).大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生通過做實(shí)驗的方式對于物理理論、理念、知識、體系等加強(qiáng)認(rèn)識、深入鞏固，并通過實(shí)際動手操作掌握對物理實(shí)驗方式、實(shí)驗技巧和實(shí)驗?zāi)芰Γ私馕锢韺?shí)驗的儀器機(jī)構(gòu)原理及使用方式，培養(yǎng)治理實(shí)驗成果的能力等.大學(xué)物理實(shí)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(shí)驗.在實(shí)驗體系構(gòu)建中，大學(xué)物理實(shí)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(shí)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(shí)驗，自主分享實(shí)驗成果，獲取不同實(shí)驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生處理實(shí)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.

2.3更新大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)亟待引進(jìn)先進(jìn)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(shí).對此，筆者認(rèn)為，引入計算機(jī)技術(shù)，將計算機(jī)機(jī)房作為物理仿真實(shí)驗室，采用多媒體等形式模擬物理實(shí)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(jī)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(jìn)行實(shí)際操作，提升動手能力；另一方面，電腦模擬實(shí)驗的系統(tǒng)性較高，糾錯能力較強(qiáng)，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.各院校可以將物理實(shí)驗室的所有資源對學(xué)生開放，并在計算機(jī)機(jī)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(shí)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(jìn)行實(shí)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(jìn)行直觀的了解掌握，并熟悉各項實(shí)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(jìn)而在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗時得心應(yīng)手.

2.4轉(zhuǎn)化大學(xué)物理實(shí)驗學(xué)習(xí)的地位，使學(xué)生成為主動操作者

在實(shí)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(shí)際水平及困難進(jìn)行指導(dǎo)，以達(dá)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(shí)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(shí)驗.設(shè)計性的實(shí)驗需要學(xué)生自主查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，并根據(jù)已掌握的基礎(chǔ)理論知識及實(shí)驗水準(zhǔn)、實(shí)驗器材等，設(shè)計出具有可行性的實(shí)驗，并進(jìn)行論證與實(shí)驗操作，最終得到實(shí)驗結(jié)果.然后結(jié)合實(shí)驗過程與實(shí)驗結(jié)果系統(tǒng)性地分析實(shí)驗誤差來源，進(jìn)行總結(jié)，并撰寫實(shí)驗報告在全體同學(xué)面前進(jìn)行分析匯報.這樣的設(shè)計性實(shí)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(shí)驗?zāi)芰Α⒓m錯能力及總結(jié)匯報能力，從而使其具備科學(xué)的實(shí)驗素養(yǎng).

3、結(jié)語

在大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)模式改革的問題上，我們應(yīng)當(dāng)切實(shí)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(shí)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.

作者：郭曉霞 單位：內(nèi)蒙古集寧師范學(xué)院