首頁(yè) > 精品范文 > 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)論文
時(shí)間:2022-04-04 05:44:34
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)論文范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。也可以說(shuō)是“系統(tǒng)工程”,它集力、熱、聲、光、電于一體。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)獨(dú)立設(shè)制的課程,是學(xué)生動(dòng)手、觀察、創(chuàng)造思維、處理數(shù)據(jù)、總結(jié)寫(xiě)作等綜合能力提高的過(guò)程,有著其他課程不可替代的作用。因此不能教條學(xué)習(xí),只是簡(jiǎn)單地照貓畫(huà)虎,測(cè)幾組數(shù)據(jù)。應(yīng)使知其然,還能舉一反三,循序漸進(jìn)。要在全學(xué)年實(shí)驗(yàn)中,致使綜合能力有全面“質(zhì)”的飛躍。只有這樣才能真正起到鍛煉實(shí)效,這就要求實(shí)驗(yàn)教師在每個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2利用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生的興趣
光學(xué)是研究客觀世界中有關(guān)光現(xiàn)象規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,通過(guò)大量歷史資料和出土文物的分析研究,充分證明我國(guó)古代光學(xué)在世界科學(xué)技術(shù)史中的重要貢獻(xiàn)。當(dāng)時(shí)物理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)成就最大的是墨家,它是由魯國(guó)的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所創(chuàng)立?!赌?jīng)》是墨家的集體創(chuàng)作成果,它比古希臘歐幾里得(公元前330~275年)“光學(xué)”還早百余年,不僅是中國(guó)光學(xué)的先驅(qū),在世界光學(xué)史中也占領(lǐng)先的地位?!赌?jīng)》對(duì)光的直進(jìn)律,做出了精辟的記載,認(rèn)為從物體上發(fā)出來(lái)的光線,好像箭矢一樣(“光之人,照若射”),通過(guò)精細(xì)的觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)光源同時(shí)照一物,產(chǎn)生本影和半影,還給投影下了一個(gè)科學(xué)定義:光有所遮擋的地方就是影。墨家根據(jù)光的直進(jìn)律,制成了世界上最早的針孔照相機(jī)。在十一、十二世紀(jì)間,我國(guó)科學(xué)家郭守敬根據(jù)光學(xué)原理制成了各種天文儀器,觀測(cè)天象,取得了豐碩成果[4]。
在教學(xué)中我們感到,上實(shí)驗(yàn)課缺少足夠的時(shí)間,應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)儀器的一些改進(jìn)通過(guò)演示,使學(xué)生明了其實(shí)用與便捷。而我們只能見(jiàn)縫插針,簡(jiǎn)單敘述。例如:在薄透鏡測(cè)焦距的實(shí)驗(yàn)中,以前成像的像屏用的是一個(gè)噴漆薄鐵片。共軛法測(cè)焦距,要求同學(xué)們?cè)谟^察到大小兩個(gè)像,我們說(shuō)這叫“大像追小像”,追的結(jié)果是看兩像的中心是否重合,這一步是用成像的方法(細(xì)調(diào))驗(yàn)證粗調(diào)是否調(diào)好了,是否“同軸等高”。為了對(duì)比,學(xué)生往往在屏上做記號(hào)(劃一橫線),時(shí)間長(zhǎng)了,白色屏被畫(huà)得全是橫線,面目全非,很難辨別。新儀器做了巧妙的改進(jìn),在一小張硬紙板上,印了坐標(biāo),然后用塑料薄膜扎制,既美觀又實(shí)用。這一看似簡(jiǎn)單的改進(jìn),給使用者帶來(lái)很大便利。讓同學(xué)們知道,實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)也不是完美的,需要不斷改進(jìn)、更新,這首先就需要認(rèn)真觀察,發(fā)現(xiàn)不足,提出建議或思路。
單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn),這是經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)。單擺不僅是準(zhǔn)確測(cè)定時(shí)間的儀器,也可用來(lái)測(cè)量重力加速度的變化。第一個(gè)發(fā)現(xiàn)擺的振動(dòng)等時(shí)性的科學(xué)家伽利略,他用實(shí)驗(yàn)求得單擺的周期隨長(zhǎng)度的二次方根而變化?;莞怪瞥闪说谝粋€(gè)擺鐘,而且第一次記錄到一個(gè)耦合的振蕩器觀察。“惠更斯的同時(shí)代人天文學(xué)家J.里希爾曾將擺鐘從巴黎帶到南美洲法屬圭亞那,發(fā)現(xiàn)每天慢2.5min,經(jīng)過(guò)校準(zhǔn),回巴黎時(shí)又快2.5min?;莞咕蛿喽ㄟ@是由于地球自轉(zhuǎn)引起的重力減弱。英國(guó)科學(xué)家羅伯特•胡克發(fā)明了圓錐擺,是在兩個(gè)方向上自由擺動(dòng)的鐘擺。通過(guò)分析擺錘圓周運(yùn)動(dòng),他用它來(lái)分析行星的軌道運(yùn)動(dòng)。19世紀(jì)中葉傅科在巴黎的先賢祠證明了地球的自轉(zhuǎn)。牛頓則用單擺證明物體的重量總是和質(zhì)量成正比的。實(shí)驗(yàn)教師本身應(yīng)該對(duì)所做實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、歷史背景、儀器結(jié)構(gòu)、儀器調(diào)節(jié)、儀器維護(hù)各環(huán)節(jié)了如指掌,這樣才能及時(shí)解決和解答實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的種種難點(diǎn)、問(wèn)題,并迅速應(yīng)急處理。更重要的是要教會(huì)學(xué)生遇到問(wèn)題應(yīng)該如何面對(duì)、怎樣解決。當(dāng)然教師的知識(shí)也不是全方位的,在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的過(guò)程中,有些問(wèn)題也可能會(huì)出現(xiàn)瞬間“卡殼”的尷尬現(xiàn)象,這就敦促教師應(yīng)大量查詢資料,不斷更新知識(shí),在教學(xué)中學(xué)習(xí),提高自己認(rèn)知能力,從而保障教學(xué)質(zhì)量。
3存在的問(wèn)題
(1)對(duì)物理學(xué)史融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)重視不夠,且不重視學(xué)生的邏輯思維及動(dòng)手能力的培養(yǎng),形成單純知識(shí)灌輸。
(2)沒(méi)有特定時(shí)間進(jìn)行物理學(xué)史、物理思想的教學(xué),從而導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)課中不系統(tǒng)、不全面,缺乏完整性。
(3)需進(jìn)一步加強(qiáng)教師對(duì)教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、拓寬知識(shí)面、提升自身素質(zhì)、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
4結(jié)論
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程地位與作用
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工類本科各專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)物理知識(shí)、物理思想、物理思路等方面的知識(shí)會(huì)有較全面的認(rèn)識(shí)掌握,受到必要的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,為學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究打下良好基礎(chǔ)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該以提高與培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目的。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)面臨的問(wèn)題
1.學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程認(rèn)識(shí)不足。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分別在電子系各本科專業(yè)、機(jī)電系各本科專業(yè)、計(jì)算機(jī)系各本科專業(yè)開(kāi)設(shè)。學(xué)生的專業(yè)背景不同,對(duì)所做的物理實(shí)驗(yàn)興趣也不同。不少學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和自己所學(xué)專業(yè)相差太遠(yuǎn),學(xué)了也沒(méi)有用,對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不感興趣。不可否認(rèn),目前一些學(xué)生實(shí)用主義思想較為嚴(yán)重,對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。但我們這種教學(xué)安排是否有值得改進(jìn)的地方呢?本人認(rèn)為可以嘗試進(jìn)行大平臺(tái)課程模塊設(shè)置的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,結(jié)合不同專業(yè)開(kāi)設(shè)一些跨學(xué)科的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)下將所有的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,讓不同學(xué)科的學(xué)生選擇不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,滿足不同學(xué)科學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,滿足個(gè)性化教育,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與專業(yè)有機(jī)結(jié)合起來(lái),相信能達(dá)到事半功倍的效果。
2.學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)跟不上。
受高考模式的影響,相當(dāng)一部分學(xué)生物理知識(shí)薄弱,理論知識(shí)基礎(chǔ)跟不上,在預(yù)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)難度較大,甚至有不少學(xué)生抱怨一些物理實(shí)驗(yàn),做完實(shí)驗(yàn)后仍似懂非懂,不知學(xué)了些什么。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本人認(rèn)為可以組織部分教師,對(duì)部分物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容撰寫(xiě)有關(guān)實(shí)驗(yàn)背景、原理、方法的詳細(xì)介紹,以網(wǎng)絡(luò)課件的形式,提供給學(xué)生課前或課后瀏覽,使學(xué)生深入理解物理實(shí)驗(yàn)的思想、原理、方法和應(yīng)用,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和積極性。
三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思考與改革
1.實(shí)施開(kāi)放式的管理、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為:教師指定方式方法,演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生進(jìn)行模擬操作。這樣雖然能使學(xué)生規(guī)范操作,但同時(shí)也局限了學(xué)生的思維和方法,使學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)枯燥呆板,缺乏學(xué)習(xí)激情。所以我們倡導(dǎo)進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首先我們應(yīng)該實(shí)行開(kāi)放式的管理,充分利用現(xiàn)有的資源,把實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)全面開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放不僅是時(shí)間空間上的開(kāi)放,更重要的是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的開(kāi)放,是觀念意識(shí)上的開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)引進(jìn)現(xiàn)代化的教學(xué)手段和管理手段,改變以知識(shí)傳授為目標(biāo)的價(jià)值取向,樹(shù)立以傳播知識(shí)和培養(yǎng)能力并重的原則。而在創(chuàng)新性的教學(xué)中,“教”應(yīng)向“學(xué)”全面開(kāi)放,將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等方面應(yīng)加大投入,以加快開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程,進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和教學(xué)效應(yīng),讓學(xué)生在有限的時(shí)間里獲取更多的知識(shí)。此外,在物理實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)輔助是很有必要的??傊ㄟ^(guò)開(kāi)發(fā)式的管理及創(chuàng)新性的教學(xué),能全面地發(fā)展學(xué)生的主觀能力,全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
2.實(shí)行分層次教學(xué)。
基于學(xué)生認(rèn)知能力和個(gè)人興趣的不同,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革要尊重學(xué)生的個(gè)體條件,要為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能營(yíng)造一個(gè)較為寬松的環(huán)境,讓他們?cè)跁r(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課題上都有較大的選擇性和自由度。這樣能力略低的學(xué)生在這里可得到實(shí)驗(yàn)技術(shù)的補(bǔ)充,部分愛(ài)好物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)有發(fā)揮潛力的場(chǎng)所,并獲得結(jié)合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和口頭答辯能力。實(shí)行分層次教學(xué),因材施教,有利于全面提升教育教學(xué)質(zhì)量。
3.改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)作。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告有利于進(jìn)行規(guī)范化書(shū)寫(xiě),但不利于學(xué)生科學(xué)論文寫(xiě)作能力的培養(yǎng)。我們嘗試了這種做法:對(duì)于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),可以使用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙,上面有分項(xiàng)目提綱,使學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)論文的大致框架,逐步進(jìn)入規(guī)范論文的寫(xiě)作;對(duì)于綜合型實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)作小論文來(lái)做,要求寫(xiě)成論文式實(shí)驗(yàn)報(bào)告;對(duì)于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生把報(bào)告當(dāng)做科研立項(xiàng)報(bào)告來(lái)做,寫(xiě)成立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)和結(jié)題報(bào)告式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)這個(gè)過(guò)程把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)合起來(lái),可以提高學(xué)生科學(xué)的歸納總結(jié)邏輯推導(dǎo)的能力。
四、深化課堂教學(xué)改革,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
1.加強(qiáng)對(duì)全體學(xué)生的思想教育。
教師應(yīng)提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí),克服“重理論,輕實(shí)踐”的思想,讓每一位學(xué)生都能上好每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,認(rèn)真地進(jìn)行操作和訓(xùn)練,獨(dú)立地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù),不斷在實(shí)踐中提高自己的動(dòng)手能力和操作技能。當(dāng)然,思想教育不只是輔導(dǎo)員教師的工作,而是我們所有教師的職責(zé),要貫穿于每一個(gè)學(xué)生和每一堂課中。
2.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和創(chuàng)新,是為了適應(yīng)大學(xué)現(xiàn)代教育快速發(fā)展的需要,有利于為社會(huì)培養(yǎng)更多的高技能應(yīng)用型人才。要更新思想,改變觀念,破除舊的不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求的教學(xué)模式??梢圆扇∫韵乱恍┐胧?/p>
(1)重視學(xué)生的主體作用,以人為本,樹(shù)立以學(xué)生為中心的教育觀念和服務(wù)思想;在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,尊重學(xué)生的自由發(fā)揮,鼓勵(lì)學(xué)生自己選擇項(xiàng)目,發(fā)揮各自的特長(zhǎng);重視培養(yǎng)學(xué)生的“探究”品質(zhì),為學(xué)生的創(chuàng)新提供廣闊的平臺(tái);提倡討論、兼收并蓄的精神。
(2)修正校內(nèi)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及項(xiàng)目,除必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外,應(yīng)增加選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。加大探索性、創(chuàng)意性實(shí)驗(yàn),為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供良好的環(huán)境。在保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的前提下,可化分層次,因材施教,強(qiáng)化開(kāi)放性、設(shè)計(jì)性,按預(yù)備實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代專題實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行分層次教學(xué),突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(3)改革傳統(tǒng)的“灌輸式”、“以教師為主”的教學(xué)方法,提倡“啟發(fā)式”、“討論式”的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要營(yíng)造一個(gè)民主、平等的氛圍,力求創(chuàng)造一個(gè)輕松、活躍的課堂氣氛,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情,變被動(dòng)為主動(dòng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要大力提倡采用現(xiàn)代教育技術(shù),如:多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)課件制作等,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)生動(dòng)活潑,效果逼真。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)介于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與實(shí)際科學(xué)實(shí)驗(yàn)之間,是在學(xué)生完成一定數(shù)量的基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性及綜合性實(shí)驗(yàn)之后,對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)課題。實(shí)驗(yàn)課題一般由實(shí)驗(yàn)中心綜合考慮教師的意見(jiàn)后提出,由實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)條件。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題研究的內(nèi)容,自行搜集并閱讀相關(guān)的參考資料,綜合比較各種實(shí)驗(yàn)方法實(shí)施的可能性、適用條件、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)條件,推證理論,選擇相對(duì)完善的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案確定之后,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的原理和實(shí)驗(yàn)精度要求,選擇測(cè)量誤差較小的測(cè)量方法。應(yīng)綜合考慮分辨率、準(zhǔn)確度、量程和價(jià)格四因素,根據(jù)誤差的等作用原理選擇合理、配套的測(cè)量?jī)x器。在測(cè)量中,要確定最有利的條件,選擇合理的數(shù)據(jù)處理方法,分析各種誤差產(chǎn)生的原因,從數(shù)據(jù)中判斷系統(tǒng)誤差是否存在,尋求減小或消除實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的方法,以提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,如進(jìn)行“簡(jiǎn)諧振動(dòng)的研究”、“設(shè)計(jì)和組裝熱敏電阻溫度計(jì)”、“測(cè)定平行電流間的磁場(chǎng)力”、“球坑法測(cè)定薄層厚度”、“導(dǎo)熱系數(shù)的智能測(cè)量”等設(shè)計(jì)要求較高的實(shí)驗(yàn)。這樣,按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成不同的階段,構(gòu)建從易到難、從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)到綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、從實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)到科學(xué)思維訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程新體系,以滿足不同專業(yè)、不同知識(shí)基礎(chǔ)學(xué)生的需要,使優(yōu)秀人才得到更大的發(fā)展空間。
在當(dāng)今新技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代,物理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該是被新技術(shù)、新手段不斷改造、不斷填充的開(kāi)放系統(tǒng),是不斷改革、不斷發(fā)展的動(dòng)態(tài)教學(xué)體系。要使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng),做到與時(shí)俱進(jìn),教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)把握課程前沿,有意識(shí)地增加一些應(yīng)用性或涉及現(xiàn)代高新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如太陽(yáng)能電池技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能檢測(cè)、光纖技術(shù)、共振技術(shù)、光學(xué)信息處理技術(shù)、微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、光譜技術(shù)、混沌、納米材料和薄膜制備技術(shù)等與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相融合的知識(shí)和內(nèi)容,增加與“諾貝爾物理獎(jiǎng)”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究成果滲透到傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中,及時(shí)反映學(xué)科最新進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣和科研熱情,培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力。
物理實(shí)驗(yàn)與其他自然科學(xué)相互滲透,有了越來(lái)越多的交叉點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)課程不僅是理工科學(xué)生進(jìn)行后續(xù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ),也是許多非物理類專業(yè)學(xué)生的必修課程之一,而這部分學(xué)生群體應(yīng)該引起我們的關(guān)注。為了體現(xiàn)因材施教的原則,對(duì)于跨專業(yè)的學(xué)生應(yīng)開(kāi)設(shè)一些與其所學(xué)專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這些體現(xiàn)物理理論在其他專業(yè)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,能使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中充分感受到物理科學(xué)在實(shí)際工作和生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的思想,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)其求知欲望。
例如,偏光顯微鏡部分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是地質(zhì)專業(yè)的特有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,但地質(zhì)專業(yè)課上側(cè)重的是與鏡頭材料性能相關(guān)的光的偏振知識(shí),很少涉及顯微鏡的工作原理及組裝等教學(xué)內(nèi)容。所以,在對(duì)地質(zhì)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行偏光顯微鏡組裝的教學(xué)實(shí)踐中,可以把專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)課強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)加以整合,在傳統(tǒng)顯微鏡組裝實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合光線的偏振原理,對(duì)內(nèi)容進(jìn)行加深和擴(kuò)展,增加組裝偏光顯微鏡的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)而言,應(yīng)根據(jù)其專業(yè)特點(diǎn),增加環(huán)境噪聲的測(cè)量實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練的同時(shí),加深對(duì)環(huán)境專業(yè)相關(guān)理論的理解,為后續(xù)的環(huán)境專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。再如,滲流場(chǎng)與電場(chǎng)具有相似性,在油田開(kāi)發(fā)專業(yè)的學(xué)生做振蕩電路實(shí)驗(yàn)時(shí),可以啟發(fā)學(xué)生利用該電路模擬油田的產(chǎn)液變化。
二、實(shí)施多樣化教學(xué),提高學(xué)生的科研素養(yǎng)
(一)設(shè)立廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室
廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)崿F(xiàn)廢物再利用,是一種變廢為寶的措施。應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)室提供的物質(zhì)和空間資源,集中已老化報(bào)廢但部分部件仍能正常使用的已淘汰廢舊設(shè)備,配以儀器的使用說(shuō)明或者搜集到的相關(guān)圖片、文字資料,收集各類廢舊家電、工具、儀器設(shè)備、配件等,再配備計(jì)算機(jī),設(shè)立廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室。廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室是物理實(shí)驗(yàn)愛(ài)好者的樂(lè)園,學(xué)生通過(guò)仔細(xì)研讀儀器使用說(shuō)明書(shū)、圖片或者利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱文字資料,面對(duì)實(shí)物了解儀器的構(gòu)造、基本原理和使用方法,這不僅有利于學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的真正理解,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力。教師可以向?qū)W生展示以往破壞性操作的后果或進(jìn)行實(shí)地演示,讓學(xué)生明白規(guī)范化操作的必要性,為學(xué)生在以后的實(shí)驗(yàn)操作中養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣打下基礎(chǔ)。學(xué)生還可以自行設(shè)計(jì)小制作,動(dòng)手拆卸出廢舊家電、儀器設(shè)備中的有用部分,對(duì)各部分進(jìn)行組裝。雖然小制作的功能還不夠完善,制作也很粗糙,但學(xué)生在親自動(dòng)手、動(dòng)腦的活動(dòng)中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的興趣、成功的快樂(lè),這樣的體驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生終身受益。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生還可以對(duì)儀器進(jìn)行維修,成為實(shí)驗(yàn)室工作的小助手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其感覺(jué)學(xué)有所用。在廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生通過(guò)對(duì)儀器改進(jìn)的方案進(jìn)行驗(yàn)證,以檢驗(yàn)改進(jìn)方案實(shí)施的可行性,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。廢舊儀器實(shí)驗(yàn)室還可以為實(shí)驗(yàn)課程中未能順利完成操作的學(xué)生提供再一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),使他們學(xué)會(huì)排除實(shí)驗(yàn)中的故障,對(duì)實(shí)驗(yàn)有更深刻的認(rèn)識(shí)。
(二)開(kāi)設(shè)公選課
高校應(yīng)以素質(zhì)教育為目的,以物理廢舊實(shí)驗(yàn)室和物理演示實(shí)驗(yàn)室為基地,對(duì)全體在校學(xué)生包括文科學(xué)生開(kāi)設(shè)《大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)》、《物理實(shí)驗(yàn)發(fā)展史》、《物理現(xiàn)象探索》等公選課程,供學(xué)生選修??梢灾攸c(diǎn)關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)發(fā)展史中對(duì)物理學(xué)的發(fā)展、人類的進(jìn)步起到關(guān)鍵作用的重要實(shí)驗(yàn),如赫茲的電磁波實(shí)驗(yàn)、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)、密里根的油滴實(shí)驗(yàn)等,討論這些實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中的歷史重要性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)思想以及別具匠心的設(shè)計(jì)理念。教師在講課過(guò)程中可以引入名人案例,利用榜樣的力量感染學(xué)生,用科學(xué)的世界觀武裝學(xué)生,使學(xué)生明確物理實(shí)驗(yàn)的意義,并在回溯物理發(fā)展歷史過(guò)程中的著名實(shí)驗(yàn)時(shí)得到人生的啟示。應(yīng)開(kāi)放物理廢舊實(shí)驗(yàn)室和物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作儀器,仔細(xì)觀察物理現(xiàn)象并進(jìn)行思考,使其加深對(duì)物理世界的感性認(rèn)識(shí),強(qiáng)化對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解,體會(huì)到實(shí)驗(yàn)思想的嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,培養(yǎng)其理性思維方式,提高其創(chuàng)新能力和科學(xué)觀察能力。
(三)開(kāi)展多媒體課件制作競(jìng)賽
大學(xué)生的電腦操作能力普遍較強(qiáng),想象力豐富,思維活躍,具有很大的智力潛能和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,這有助于教師轉(zhuǎn)換思想,接受新的理念、方法,從而提高教學(xué)質(zhì)量??梢試L試由學(xué)院牽頭、物理實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)、學(xué)生會(huì)組織,選聘相關(guān)專家和學(xué)生代表為評(píng)委,在實(shí)驗(yàn)課的中期或后期,開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)多媒體課件制作競(jìng)賽。物理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在學(xué)期前期安排好競(jìng)賽時(shí)間、與物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)驗(yàn)選題、評(píng)選規(guī)則等實(shí)施方案,方便學(xué)生早做準(zhǔn)備,學(xué)生則以自愿報(bào)名的形式參與。為了鼓勵(lì)學(xué)生積極參賽,除適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)外,還可以在期末實(shí)驗(yàn)考核和綜合測(cè)評(píng)中對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生給予不同程度的加分獎(jiǎng)勵(lì)。參賽學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)課前、課中和課后做大量充分、細(xì)致的工作:課前要認(rèn)真預(yù)習(xí),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)思想和重要儀器的使用方法,必要時(shí)查閱資料,做到思路清晰;課中要認(rèn)真操作,熟練掌握基本操作規(guī)則,準(zhǔn)確記錄原始數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中可能遇到的故障,并分析原因、找出排除故障的方法;課后要認(rèn)真進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理,并就如何減小實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行討論,對(duì)實(shí)驗(yàn)疑點(diǎn)、相關(guān)知識(shí)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。開(kāi)展多媒體課件制作競(jìng)賽,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的想象力及創(chuàng)新能力,為學(xué)生搭建一個(gè)展示自我、勇于創(chuàng)新的平臺(tái)。
(四)引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)研究和科研活動(dòng)
俗語(yǔ)說(shuō)“:授人以魚(yú),不如授人以漁。”進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅要讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何做,還要知道為什么這樣做,更要思考可以做什么。教師在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中,要積極引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目,應(yīng)用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段,主動(dòng)參與物理實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目,在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)基本理論、獲得科學(xué)操作技能的同時(shí),有效培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維和科學(xué)實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)研究包括物理實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)與設(shè)計(jì)方法討論、異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生因素及改進(jìn)措施分析、實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)和維修方法的探討、實(shí)驗(yàn)故障的產(chǎn)生原因及排除故障的方法研究、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法及實(shí)驗(yàn)誤差分析、實(shí)驗(yàn)失敗的原因及解決辦法研究等。
例如,在“靜電場(chǎng)模擬”實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)的靜電場(chǎng)描繪儀是以導(dǎo)電紙或水作為兩電極間的電介質(zhì),大多使用雙層結(jié)構(gòu)的描繪儀,采用等臂記錄法來(lái)描繪,用數(shù)字電壓表觀測(cè)等電位點(diǎn),這種設(shè)計(jì)存在缺陷,不能很好地描繪靜電場(chǎng),學(xué)生反映實(shí)驗(yàn)誤差太大。教師可以引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,綜合利用物理、化學(xué)知識(shí)多方位地進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn),提出可行的改進(jìn)意見(jiàn),并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在“分光儀的調(diào)整和使用及三棱鏡折射率的測(cè)定”、“用光柵測(cè)光波波長(zhǎng)”、“用分光計(jì)進(jìn)行光譜定性分析”等實(shí)驗(yàn)中,分光計(jì)作為這些實(shí)驗(yàn)的重要儀器,經(jīng)過(guò)不斷演變和改進(jìn),設(shè)計(jì)更加科學(xué),結(jié)構(gòu)也更加精密、復(fù)雜,其使用和調(diào)整都有嚴(yán)格的規(guī)范要求,這對(duì)于初次接觸分光計(jì)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是嚴(yán)格的考驗(yàn)。部分學(xué)生在調(diào)整分光計(jì)時(shí),對(duì)載物臺(tái)調(diào)平的操作雖花費(fèi)了大量時(shí)間,仍不能達(dá)到很好的調(diào)平效果。
教師可以適時(shí)組織“分光儀載物臺(tái)快速調(diào)平法”的討論,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生積極思考和解決這個(gè)問(wèn)題。這樣的討論能夠激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的興趣,并鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出。另外,教師可以積極組織并有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)專業(yè)和個(gè)人興趣,積極參與教師和實(shí)驗(yàn)室的科研項(xiàng)目,以增加師生間的交流,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,為其自我能力的提升提供平臺(tái)。例如,機(jī)械和電子專業(yè)是集機(jī)械、電子技術(shù)、信息處理、計(jì)算機(jī)等技術(shù)為一體,以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為特色的綜合性學(xué)科,這種機(jī)電一體化應(yīng)用的專業(yè)特色可以應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)和制作中,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的更新改造。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)能力,可以參與實(shí)驗(yàn)軟件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用等研究,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,滿足學(xué)生學(xué)以致用的成就感。
三、利用現(xiàn)代教學(xué)手段,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
應(yīng)改變傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)模式,以適當(dāng)?shù)暮诎灏鍟?shū)為輔助,利用現(xiàn)代教學(xué)手段,制作穿插圖片、動(dòng)畫(huà)、音視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等材料的高質(zhì)量多媒體課件,建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù),引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化,豐富教學(xué)內(nèi)容,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探索、主動(dòng)思考的能力。尤其是對(duì)于利用常規(guī)方法進(jìn)行圖形和數(shù)據(jù)處理比較困難的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理就比較容易完成。利用CAI教學(xué)課件作為輔助教學(xué)工具,可以將復(fù)雜的圖表、實(shí)物圖、電路圖等通過(guò)圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、影像等形式形象地展示出來(lái)。仿真實(shí)驗(yàn)可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)、教師的指導(dǎo)和學(xué)生的操作活動(dòng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),將一些因?qū)嶒?yàn)室客觀條件限制還未開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)模擬物理實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)上完成,其效果甚至好于實(shí)際實(shí)驗(yàn)的效果,能方便學(xué)生自己安排時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)、操作及復(fù)習(xí)?,F(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還能促使學(xué)生在校園網(wǎng)上反復(fù)查閱教師課件等教學(xué)資料,以提高實(shí)驗(yàn)效果,并對(duì)一些疑難問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)和儀器改進(jìn)方面的想法在網(wǎng)上隨時(shí)與教師進(jìn)行交流和討論,教師要鼓勵(lì)學(xué)生提出改進(jìn)性建議,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的方案,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。教師還可以利用校園網(wǎng)絡(luò)及時(shí)公布學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)的評(píng)定情況,使學(xué)生及時(shí)了解自己的實(shí)驗(yàn)成績(jī)和存在的問(wèn)題,如果需要,可以隨時(shí)預(yù)約重做實(shí)驗(yàn)。
四、實(shí)行開(kāi)放式教學(xué),強(qiáng)化因材施教
實(shí)行全方位、多層次的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),不只局限于時(shí)間和空間的開(kāi)放,更重要的是教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的開(kāi)放,是觀念意識(shí)的開(kāi)放。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外聯(lián)網(wǎng),給教師和學(xué)生帶來(lái)極大的方便。
(一)有助于體現(xiàn)以人為本的原則
學(xué)生登錄校園網(wǎng)的網(wǎng)上選課系統(tǒng),根據(jù)教務(wù)處對(duì)實(shí)驗(yàn)的課程安排,結(jié)合自身的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、興趣愛(ài)好和所修專業(yè)的特點(diǎn),可以自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)題目。這體現(xiàn)了以人為本、因材施教、因人而異的原則,滿足了不同需求、不同層次、不同專業(yè)學(xué)生的要求,有效推進(jìn)了數(shù)字化校園建設(shè)。在物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放教學(xué)的模式下,學(xué)生可以有目的地選擇與專業(yè)相適應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn),通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)充分感受到物理科學(xué)在實(shí)際工作和生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)以致用的思想意識(shí)。開(kāi)放的物理實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生在時(shí)間和空間上有了更大的靈活性,為學(xué)生安排學(xué)習(xí)時(shí)間、制定學(xué)習(xí)計(jì)劃和發(fā)展方向帶來(lái)極大的便利,符合當(dāng)今社會(huì)所倡導(dǎo)的自主化、人性化管理理念,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作的信息化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)具有促進(jìn)作用。
(二)有助于學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)和數(shù)據(jù)處理
開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的預(yù)習(xí)和數(shù)據(jù)處理的環(huán)節(jié)安排到實(shí)驗(yàn)室課上完成。與理論課相比,實(shí)驗(yàn)課的一個(gè)重要特點(diǎn)是要求學(xué)生能夠多思考、多分析,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,所以,明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)、了解儀器的結(jié)構(gòu)功能及操作要領(lǐng)、掌握誤差來(lái)源及減小誤差的方法等實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)工作尤為重要。但是,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)只限于對(duì)實(shí)驗(yàn)教材的閱讀及撰寫(xiě)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)生從教材上生澀的專業(yè)術(shù)語(yǔ)、模糊不清的儀器結(jié)構(gòu)圖中感覺(jué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥乏味或看不懂,只能盲目地抄襲實(shí)驗(yàn)講義,以應(yīng)對(duì)教師的課前檢查,這樣不僅浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間和精力,不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有所裨益,而且會(huì)影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室面對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí),可以使難以理解的內(nèi)容變得生動(dòng)、易懂,學(xué)生的興趣大增,預(yù)習(xí)質(zhì)量明顯提高,避免了以往實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的諸多弊病。學(xué)生可以在課堂上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,教師可以當(dāng)堂進(jìn)行批改點(diǎn)評(píng),對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)加以糾正,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),調(diào)整和完善課堂教學(xué)內(nèi)容,探索適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式。
(三)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)間的不足,為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)不能順利完成實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)失敗的學(xué)生提供完成實(shí)驗(yàn)或者重新實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間內(nèi),學(xué)生還可以做一些難度較大或者感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,充分發(fā)揮自身潛能,培養(yǎng)獨(dú)立思考、積極探索、不斷創(chuàng)新的精神和永不滿足、追求卓越的態(tài)度。例如,在“拉脫法測(cè)定液體的表面張力系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中,有些學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定后,希望探索溫度對(duì)液體表面張力系數(shù)的影響、液體表面張力系數(shù)與液體中所含雜質(zhì)濃度的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)查閱大量文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的潛力,以最少的投資發(fā)揮最大的效益,使課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái),滿足學(xué)生求知和創(chuàng)新的欲望。開(kāi)放式教學(xué)模式可以為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境,滿足其求知、探索和創(chuàng)新的欲望,側(cè)重于創(chuàng)新精神與能力的培養(yǎng),體現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念,可以有效解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題。
五、完善實(shí)驗(yàn)考核制度,保證教學(xué)效果
實(shí)驗(yàn)考核是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本組成部分,也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)。完善的考核制度能夠客觀反映學(xué)生的理論知識(shí)水平、操作技能,科學(xué)評(píng)定學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和開(kāi)拓創(chuàng)新、不斷探索的精神。針對(duì)學(xué)生不注重平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,抄襲、修改或編造數(shù)據(jù)的不良作風(fēng),對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)可采用“課程總評(píng)成績(jī)100%=平時(shí)成績(jī)60%+期末實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試成績(jī)40%”的折算方式來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在總評(píng)成績(jī)中,平時(shí)成績(jī)比例要加大,目的是鼓勵(lì)學(xué)生重視平時(shí)的實(shí)驗(yàn),以提高實(shí)驗(yàn)操作水平。平時(shí)成績(jī)涉及的評(píng)定因素較多,包括出勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)操作完成情況、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等,教師要善于觀察,做好平時(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄,做到客觀公正、實(shí)事求是。另外,教師還要考察學(xué)生是否能獨(dú)立地排除實(shí)驗(yàn)故障,課堂提問(wèn)、課堂討論、提交作業(yè)及工作態(tài)度等情況都可以用來(lái)綜合考察學(xué)生,評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。其中,實(shí)驗(yàn)操作及動(dòng)手能力是學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的關(guān)鍵,教師要進(jìn)行巡視考察。對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,要考察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、數(shù)據(jù)處理方法、誤差的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差及分析、異?,F(xiàn)象的解釋等。
為了對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行更全面的考核,突出對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的考核力度,教師不能只看實(shí)驗(yàn)報(bào)告,要杜絕抄襲報(bào)告的現(xiàn)象。具體的做法是,在學(xué)期期末,教師選取一些以實(shí)驗(yàn)基本操作技能為考核重點(diǎn)的題目,學(xué)生隨機(jī)抽取題目后,經(jīng)過(guò)30分鐘的準(zhǔn)備工作,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,回答實(shí)驗(yàn)涉及的問(wèn)題,并當(dāng)場(chǎng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。教師要在學(xué)生的操作過(guò)程中進(jìn)行巡視,觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和熟練程度以及數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理、解決問(wèn)題方法、臺(tái)面整潔與否等實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。對(duì)于綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,尤其是涉及物理知識(shí)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目,要通過(guò)考察設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)論文等方式進(jìn)行綜合考核。對(duì)于在多媒體課件制作競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)以及在實(shí)驗(yàn)研究和科研活動(dòng)中表現(xiàn)突出的學(xué)生,可以在期末實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試和期末綜合測(cè)評(píng)中給予不同程度的加分獎(jiǎng)勵(lì)??傊?,應(yīng)不斷完善實(shí)驗(yàn)考核制度,促使學(xué)生在研究中勤于觀察思考,善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的積極性、主動(dòng)性和自覺(jué)性,進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
六、結(jié)束語(yǔ)