一、高校物理实验教学实施改革的必要性
(一)社会对大学生的要求逐步提高
伴随着社会的高速发展,很多用人单位对高校毕业生的实践能力有更高的要求。可见,加强实验教学是大势所趋。高校是为国家培养有科研能力的创新型人才。但近年来随着高校的不断扩招,而高校教学质量、硬件设施、办学水平却未跟上扩招的要求。这集中表现为实验场所匮乏,仪器设备老化,实验教学条件与模式滞后明显。
(二)实验教学不被重视
受长期应试教育的影响,很多大学生仍用高中阶段的眼光来看待物理课程,重理论、轻实验的现象较为普遍。很多学生并未认识到物理实验课程的意义,根本不重视物理实验课。传统的'实验教学模式是以教师为主体,学生被动开展实验。这种单一的实验教学模式难以激发学生学习的主动性,并抑制了学生的创造性思维[2]。此外,在考研与就业等重重压力下,物理实验往往被忽视。不少学生对待实验总是敷衍了事,甚至互相抄袭实验报告。
(三)教学方式有待改进
随着时代的发展,高校物理实验教学仪器设备虽在不断更新,但实验教学模式却毫无变化。实验老师一般在实验前确定实验内容并完成对相关设备器材的组装。在课堂上由老师讲解实验操作步骤,如何获得实验数据等方法。学生只需按部就班进行实验操作即可。这样的教学模式难以真正培养学生的动手实验能力。此外,实验课通常是由一个班的学生或部分学生在课堂上共同完成的,又是用同样的方法。因此,一些学生不用思考直接模仿他人实验即可。
二、高校物理实验教学改革措施
(一)对实验教学内容进行改革
科学选编实验教材是物理实验教学的前提。根据院校特点,按照基础实验、设计性实验、近代物理实验、引入计算机辅助教学的顺序合理编排各章节。对于误差以及数据处理的相关知识、物理实验基本仪器与基本测量方法等知识要求学生必须掌握,因此,教材中要分章节详细介绍,使学生掌握基本的实验技能。在实验内容选编方面,应结合学生的专业特点以及今后发展需要根据“循序渐进”原则,合理编排力、光、电、近代物理方面的内容。每学期规定若干必修内容,并补充一些选修内容,以满足不同层次学生的需要[3]。在课程设置与教学内容选择上,应结合我国国情,并参照国内外先进经验进行改革。其中,要注意四点:一是重视基本功的训练,不可忽视物理实验中的基本内容。二是不能轻视验证性实验,此类实验有助于学生更好的理解相关物理概念。三是教改必须遵循认知规律,从实际出发,比如,对于低年级学生不要过多开设独立设计实验,应以教师指导型实验为主。四是若条件允许可采用分层次、开放式的教学模式,既能满足不同层次学生的学习需求,还能实现教与学的有效互动。
(二)对实验教学方法进行改革
针对传统实验教学中的弊端,本校开始对实验教学内容进行试探性改革。在普通物理实验的基础上增加了设计性实验。由实验老师确定设计性实验题目与要求,并提供相关实验仪器。要求学生围绕实验目的自主查阅资料了解实验原理以及相关技术参数。筛选教材中一些简单的设计性实验,要求学生根据实验目的与要求,自己设计实验方案,写下实验主要步骤以及相关注意事项。这要求学生独立查阅资料,在分析理解资料与实验目的的基础上,完成预习报告。因此,设计性实验有利于提高学生分析问题与解决问题的能力[4]。比如,在“电阻的测量与伏安特性的研究”实验中,只给出了实验目的、原理及仪器使用方法,可让学生自行设计实验步骤。设计性实验对学生的综合素质要求较高,因此,对于某些有难度的实验可采用小组合作的方法,安排各小组独立完成实验项目。
(三)对实验教学手段进行改革
1.变废为宝,组建废旧仪器实验室
将实验室内的废旧仪器或相关配件放在废旧仪器实验室内,让学生动手实践,变废为宝。教师要给予相应的指导,提醒学生规范操作,培养他们良好的实验习惯。学生通过对废旧器材与配件的重新拆组完成自己的小实验,能让他们体会到实验的乐趣。同时,还能培养学生的创新思维与动手能力。