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摘 要：当前大学物理实验教学已成为相对独立的高校教学环节,它在提高人才素质和创新能力方面具有很大的作用.本文主要谈了高校物理实验教学的作用,笔者通过分析当前高校物理实验教学出现的问题,结合自身工作情况提出了一些改进对策.
关键词：高校；物理实验教学；改革
高校物理实验是普通高等院校学生接受科学实验方法和实验技能训练的一门必修基础课,它通过实验形式来对各项物理学知识进行分析和解释,是高校物理课程的有力补充,对培养学生创新和实践能力、提高学生实验和计算能力具有重要作用.因此高校物理实验教学应当随着时 展不断创新.
一、高校物理实验教学的重要作用
高校物理实验是自然现象经过人的纯化在实验室中的再现.物理实验现象和自然现象相比,最大的特征是实验现象可反复地在实验室中展现出来.因此,学生学习物理实验,就是学习对自然的研究过程和方法.通过对实验现象的观察、思考、分析、推理,通过对物理量的测量,学习物理实验知识,掌握实验测量技术和技能,加深对物理理论的学习和理解,培养学生的基本实验技能、理论联系实际、解决实际问题的能力,从而提高学生的科学素养.在高校物理实验中包含着丰富的实验思想、严密的理论体系、奇妙的实验技术、精巧的实验仪器,这些都是时 展而积累下来的人类智慧的结晶,是物理思想和方法的具体表现,对启迪学生的思维、培养学生的创新能力有着重要的作用.当前高校物理实验的教学内容中蕴涵着科学研究的思想和方法,是人类从事科学研究的灵魂.在高校物理实验宽松活跃的课堂氛围中,学生学习、领悟、掌握科学研究的思想和方法.思想方法既是学好物理学的前提,也是学习物理实验的重点内容.是培养学生严谨的科学研究态度、严谨的科学思维能力,提高解决实际问题能力的重要途径.
二、当前高校物理实验室教学存在的问题
作为目前物理专业学生的必修课,高校物理实验课备受冷落,由于受重理论、轻实验思想的影响,高校物理实验教学难以摆脱中学物理实验课框架的束缚,仍存在许多问题：
1.重理论,轻实践的观念都不到改善.中小学阶段由于长期受应试教育的影响,一些学校存在着重理论轻实践,重授课轻实验的观念倾向,对实验室的作用认识不到位,缺乏对人才素质培养的整体观念,因而实验课始终作为附属课程出现,上课效果差,老师重视不足,还有学校没开实验课,使学生对物理实验等只是停留在理论认识层面上. 笔者在教学中发现一些刚进大学的学生之前竟然从没进过物理实验室.多年的学习过程中形成的印象直接导致学生对物理实验课认识不充分,引不起他们的重视.
2.物理实验基础教学投入不足.为了培养优秀的学生, 实验教学也是非常重要的一方面.虽然一些高校开始重视实验教学,并且逐步加大资金投入. 但是很多高校只是对专业课的实验要求普遍较高,也投入了很足的资金,而对高校物理实验等基础课实验的投入和重视程度就有所欠缺, 从而导致高校物理实验相关的软硬件设备不太健全. 这对高校物理实验教学质量的提高造成严重阻碍.
3.教学方式创新不足.当前一些高校物理实验课的教学方式仍以传统的“说教式”为主.授课程序可概括为实验课前期的理论知识教育、实验课课前实验仪器准备、实验步骤演示、学生实验操作、实验评价总结.在这些程序中,学生参和的程序只有最后第二步实验操作,其余都以教师为主进行.学生动手实践过程也只是接受指令、按部就班的模仿,缺乏独立思考和创新能力的培养.
三、创新高校物理实验教学,提升教学质量的对策
针对以上高校物理实验教学的现状问题,在当前高校教育发展形势下,物理实验和其它专业联系的越来越密切下,高校物理实验教学改革问题越来越来突出.具体的改进对策可以从以下考虑：
1.加强高校对物理实验室的认识.加强高校物理实验教学改革,要重视学生对于物理实验的传统理解和认识,提升学生对物理实验教学和学习的兴趣,以促进高校物理实验的教学改革.传统的高校物理实验教学中,由于物理实验和其它专业之间的差别,导致其它专业学生先入为主的认为物理实验在本专业中重要性不突出、物理实验学习不重要等,另一方面由于物理实验和现代科技的联系相对不是很紧密,同时受到传统物理实验教学模式的影响,导致学生在物理实验学习中多处于被动状态,积极性不够,因此在进行高校物理实验教学中的实验项目选择和设置时,要结合现代教育理念,应用到物理实验项目设置中,这能加强相互之间的联系,提升学生学习的积极性.
2.加强高校物理实验教学内容改革.要提高学生的学习兴趣,必须更新教学内容,规划设计新的课程体系、实验内容和实验方法.教学内容可以从机械物理学出发、进一步探讨电磁场、相对论、量子物理.在实验设计中,可以把以上方面的知识串联起来,并和实际生活相结合,激发学生的实践兴趣.教学内容应有侧重点,根据学生的不同学习能力,把实验类型划分为基本型、提高型和创新型.基本型实验可以让学生掌握基本知识、方法和技能,培养动手能力.提高型实验在巩固学生的基本知识基础上,开阔学生的眼界和思路,提高学生的综合应用能力.创新型实验是学生自己设计实验方案并独立完成实验过程的实验,这类实验可以让学生了解科学实验的全部过程,掌握科学的方法和思想,培养学生的独立思考和创新能力.这样就打破了传统的“大锅饭”型的整体式教学,学生可以根据自己的实际情况和兴趣选择相应的实验类型,教学中可以利用多媒体软件设置的虚拟实验环境并引入新的概念和规律,按照科学探索和研究的过程进行教学.
3.加强实验教学的科研融合.目前高校物理实验多以验证性实验为主, 设计性、创新性和综合性实验比较少.在实验课的学习中,学生只是被动的接受,很少有思考和创新,不能培养学生探索问题、分析问题和解决问题的能力,很难培养出有创新能力的学生.由于教学经费有限,现有的实验教学设备只能完成常规实验,很多高校很难不断更新实验项目,购买大量的实验仪器.为了能让实验内容反映物理科学发展的前沿动态,又不用购买大量的新仪器,我们可以将部分成熟的科研成果引入实验教学,利用科研仪器来进行物理实验教学,共享科研项目的资源, 改善实验教学中的硬件和软件设备, 从而实现实验室资源共享.我们也可以将一些科研项目中正在研究的,比较简单的课题提供给学生,让学生根据自己的兴趣选择课题进行研究,让学生尝试做科研.学生在教师的指导下查阅资料、设计实验方案、采集实验数据、处理及分析实验数据,培养学生的科研及实验素养.通过教学科研互动,加强教学内容和现代科技的联系,使实验教学内容和方法取得创新,使学生了解所学的各种知识在科研中的应用,培养学生的科技创新精神,掌握当今的科学研究手段.
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