蔣志年

（廣西民族師范學(xué)院 物理與電子工程系，廣西 崇左 532200）

大學(xué)物理實驗教學(xué)中心的建設(shè)研究和實踐

蔣志年

（廣西民族師范學(xué)院 物理與電子工程系，廣西 崇左 532200）

高校物理實驗教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐結(jié)合能力的重要途徑，在高校教育中占有十分重要的地位.本文在分析了傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑，闡述了物理實驗教學(xué)中心建設(shè)的內(nèi)容和方法，為物理創(chuàng)新型人才培養(yǎng)做出貢獻(xiàn).

物理實驗；實驗教學(xué)中心建設(shè)；創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

1 大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

為了貫徹落實我國教育部提出的“教育振興行動計劃”，和“高校本科教育工作會議精神”，我國高校大力推行實驗教學(xué)，以實驗教學(xué)為有效途徑，讓學(xué)生在掌握理論知識基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒗碚撆c實踐操作相結(jié)合，不僅促進(jìn)了高校教學(xué)資源的整合，也推動了實踐創(chuàng)新型人才的培養(yǎng).雖然，目前傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)在實驗物理學(xué)術(shù)研究、知識內(nèi)容深入探究以及高技術(shù)物理人才培養(yǎng)等多方面都取得了顯著成效，然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與教育方式的改革，傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)在課程開展中逐漸出現(xiàn)了多種教學(xué)問題，比如，傳統(tǒng)形式下的力學(xué)，電磁學(xué)與熱學(xué)等實驗課程，是相互獨立開設(shè)的，導(dǎo)致學(xué)生所掌握的實驗技能具有片面性，學(xué)生的綜合應(yīng)用多門學(xué)科的實踐能力得不到提高；再如，傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)方式與實驗手段等，在不同方面影響到了物理實驗現(xiàn)代化教學(xué)的開展.

為進(jìn)一步豐富實驗教學(xué)內(nèi)容并提升實驗人才的培養(yǎng)效率，我國很多高校在物理教學(xué)過程中開展了實驗教學(xué)中心工程建設(shè).通過實驗教學(xué)中心工程建設(shè)，使物理實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效整合，以實現(xiàn)對物理實驗教學(xué)資源的優(yōu)化調(diào)整與資源共享[1].通過不斷地調(diào)整物理實驗教學(xué)方式和完善物理實驗教學(xué)條件，為高校物理實驗教學(xué)的開展和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供必要的前提條件.

2 加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑

現(xiàn)代化高校物理實驗教學(xué)中心應(yīng)注重現(xiàn)代化教育理念與設(shè)計建設(shè)的有機結(jié)合，在開展傳統(tǒng)，經(jīng)典實驗教學(xué)的同時，積極引入現(xiàn)代化物理實驗的教學(xué)內(nèi)容，并參照現(xiàn)代化高校物理教育的具體要求，制定適合當(dāng)下高校物理教育開展的教學(xué)方法，在傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)與現(xiàn)代化實驗課程內(nèi)容的有機結(jié)合下，使得高校物理實驗教學(xué)更具科學(xué)性和先進(jìn)性，因此，加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)就培養(yǎng)創(chuàng)新型人才必要條件和有效途徑.

2.1 加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)有利于提高學(xué)生的發(fā)散性思維

與傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)相比，物理實驗教學(xué)中心的課程開展更加注重對學(xué)生發(fā)散性思維的引導(dǎo)，通過在實驗課程中建立起學(xué)生發(fā)散性思維的意識，以有效鍛煉學(xué)生思維和實踐的創(chuàng)新能力，如在開展“電子示波器調(diào)節(jié)與使用實驗”時，教師應(yīng)注重在不同環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo)，例如在光極板控制電子束偏轉(zhuǎn)這一環(huán)節(jié)，教師可以將學(xué)生思維向光電轉(zhuǎn)化方向進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生能夠?qū)㈦娮邮盘枒?yīng)用到電信號控制中，還可以引導(dǎo)學(xué)生將電信號控制應(yīng)用到溫度控制等方面，針對電子信號在不同信號控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[2]，學(xué)生能夠針對不同的研究課題成立興趣小組，通過對發(fā)散性思維課題的深入研究，鍛煉其自身的發(fā)散性思維.

2.2 加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)有利于提高學(xué)生的綜合實踐能力提高

高校物理實驗教學(xué)中心的設(shè)計建設(shè)中，必須保留最為基本和重要的實驗，并通過將其設(shè)定為必做實驗以引起學(xué)生對該類基礎(chǔ)實驗的重視.在必做實驗開展過程中，要將實驗分組設(shè)為一人一組，通過對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)實驗方法和技能的訓(xùn)練，使學(xué)生能夠在獨立完成實驗的同時鞏固其對基礎(chǔ)實驗知識的掌握[3].教師在開設(shè)綜合性物理實驗教學(xué)內(nèi)容時，應(yīng)將實驗重點放在綜合性實驗選材和學(xué)生創(chuàng)新能力鍛煉上，對于每一項增設(shè)的實驗項目，教師都應(yīng)依據(jù)學(xué)生的興趣和愛好設(shè)定選題內(nèi)容，使學(xué)生能夠以個人興趣為導(dǎo)向開展實驗，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)潛能.因此，加強物理實驗教學(xué)中心建設(shè)有利于提高學(xué)生的綜合實踐能力提高.

3 物理實驗教學(xué)中心建設(shè)內(nèi)容與方法

3.1 改革傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)內(nèi)容和體系

要做好現(xiàn)代化高校物理實驗教學(xué)中心建設(shè)，其根本要求是，改革傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系.在實際高校物理實驗教學(xué)中，教學(xué)體系作為教育開展的核心，對實驗教學(xué)的全過程起著重要的影響作用.在加強高校物理實驗中心建設(shè)時，將現(xiàn)代化教育理念和方法融入到教學(xué)體系中，并以現(xiàn)代化實驗教學(xué)手段為支撐開展物理實驗中心建設(shè)與教學(xué).在物理實驗教學(xué)體系改革中，要進(jìn)一步落實理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方式，并以此為基礎(chǔ)開展特色物理實驗教學(xué)，如在實驗課程教學(xué)中將不同難度的課程內(nèi)容劃分為多個層次，通過對學(xué)生不同能力水平進(jìn)行分析而開展對應(yīng)層次的實驗教學(xué).

3.2 完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

通過物理實驗教學(xué)中心建設(shè)，要不斷完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的進(jìn)一步完善，要求在物理實驗教學(xué)中著重培育“具有很強實踐能力，善于在實踐中總結(jié)與思考，能夠正確抓住實驗內(nèi)容本質(zhì)”的人才，并在著重培養(yǎng)物理實驗人才的同時，對學(xué)生的物理實驗課程進(jìn)行學(xué)分統(tǒng)計，通過制定每學(xué)期的物理實驗教學(xué)學(xué)分，以有效規(guī)范學(xué)生物理實驗課程的開展，此外，為滿足現(xiàn)代化高校物理實驗的教學(xué)需求，在物理實驗課程教學(xué)中還應(yīng)進(jìn)一步加強實踐課程所占的比重，通過開展教學(xué)計劃外的實踐和創(chuàng)新活動，使物理課程中的實驗項目能夠更多的與實踐相結(jié)合，有效促進(jìn)學(xué)生在課堂實驗教學(xué)基礎(chǔ)上的實踐創(chuàng)新.

3.3 整合實驗教學(xué)資源

通過物理實驗教學(xué)中心建設(shè)，要不斷整合實驗教學(xué)資源.物理實驗教學(xué)資源的整合對物理實驗教學(xué)中心建設(shè)是具有實質(zhì)性意義的，不僅可以加強物理課件和實驗教材的整合建設(shè)能夠促進(jìn)物理教材和與實驗課題的融合，還能夠以此實現(xiàn)對高校物理教學(xué)資源的進(jìn)一步發(fā)掘，使得物理實驗教學(xué)項目得以豐富.為實現(xiàn)對物理實驗教學(xué)中心的資源整合，應(yīng)將實驗教學(xué)資料作詳細(xì)的歸納與整理，并通過將整理后的實驗報告進(jìn)行分類管理以便今后的調(diào)用查閱，此外，為有效整合實驗教學(xué)資源，還要定期對實驗教學(xué)報告內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并以教學(xué)總結(jié)為參照及時完善實驗教學(xué)方式，通過不斷改進(jìn)實驗教學(xué)手段和實驗考核方式，有效提升高校物理實驗教學(xué)中心的人才培養(yǎng)效率.

3.4 強化實驗室信息化建設(shè)

隨著我國計算機信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代物理實驗室教學(xué)也必須加強信息技術(shù)的結(jié)合力度.現(xiàn)代物理實驗室有更多的數(shù)據(jù)信息需要整合處理，教師和學(xué)生需要及時的了解到實驗室器材的應(yīng)用情況以及實驗室的使用動態(tài)，提高物理實驗室的利用效率[4].高效的物理實驗室信息化管理還有助于實驗室管理人員對實驗室進(jìn)行有效的維護(hù)，延長實驗室的使用期限.

3.5 合理劃分實驗單元及層次

通過物理實驗教學(xué)中心建設(shè)，合理劃分實驗單元及層次.在實際物理實驗教學(xué)中，由于學(xué)生的實驗?zāi)芰筒僮魉絽⒉畈积R，這為實驗教學(xué)的開展帶來一定阻礙.針對學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)的不同水平，實驗教學(xué)中心將物理實驗課程進(jìn)行了單元與層次的劃分，以此滿足不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)生的實驗需求.在工科和理科專業(yè)的物理實驗中，實驗單元的劃分因?qū)I(yè)課程的差別而有所不同，不同專業(yè)所開設(shè)的物理實驗內(nèi)容不同，如電子信息工程專業(yè)的電路實驗課程就會比數(shù)學(xué)和化學(xué)專業(yè)多一些，不同專業(yè)要結(jié)合自身課程特點，開設(shè)所對應(yīng)的實驗內(nèi)容.就物理實驗教學(xué)層次劃分進(jìn)行分析，不通實驗單元的層次劃分大致相同，都是以實驗內(nèi)容的由淺入深而歸類劃分的[5].

3.6 進(jìn)一步優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容

高校物理實驗教學(xué)中心的建設(shè)要在融入現(xiàn)代化教學(xué)方式的同時，保留傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的精華部分，以傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對實驗教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步優(yōu)化.如在電學(xué)實驗教學(xué)中，教師要在教學(xué)中逐漸淘汰一定數(shù)目的與指針儀表相關(guān)的實驗，但要保留電位差計和電橋?qū)嶒灥染哂幸欢ń虒W(xué)價值的實驗，并且在保留一定傳統(tǒng)電學(xué)實驗的同時，補充一些具有現(xiàn)代化和代表性的實驗內(nèi)容，通過將現(xiàn)代物理學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為較為實用和簡易的實驗內(nèi)容，在為學(xué)生提供有價值的實驗項目的同時，也使得學(xué)生能夠進(jìn)一步接觸到現(xiàn)代化技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生對物理科學(xué)實驗研究的深入認(rèn)知[6]，例如教師可以利用計算機X-Y記錄儀實驗研究代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式的X-Y記錄儀實驗，實驗項目中增設(shè)的傳感器和防偽等項目進(jìn)一步豐富了物理試驗的課程內(nèi)容，也使得學(xué)生對現(xiàn)代化物理學(xué)技術(shù)有了新的認(rèn)知.

3.7 注重設(shè)計性實驗教學(xué)與研究

為實現(xiàn)物理創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，在物理實驗教學(xué)中心的課程開展中更要注重開展設(shè)計性實驗的教學(xué)與研究，由于物理設(shè)計性實驗不僅能夠反映學(xué)生對物理實驗內(nèi)容的掌握情況，更多的是提升學(xué)生自我設(shè)計實驗的能力，學(xué)生在選擇一個物理實驗課題方向后進(jìn)行自我設(shè)計實驗，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行完善，直至最終完成物理實驗設(shè)計與驗證.綜合性設(shè)計性實驗的開展需要學(xué)生具備靈活運行實驗知識的能力，在考察學(xué)生物理實驗知識學(xué)習(xí)成效的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實驗素質(zhì)和能力，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)[7].

3.8 增設(shè)開放性實驗題目及內(nèi)容

開放性物理實驗課題設(shè)計作為物理教學(xué)中的選修科目，在物理實驗的學(xué)習(xí)與研究中有著一定難度.由于開放性物理實驗題目的主要內(nèi)容是對物理實驗更深層次的探索與研究，并且與物理實驗的實際應(yīng)用關(guān)系緊密，所以該課程只是面向?qū)ξ锢韺嶒炗兄鴱娏覑酆玫膶W(xué)生和物理實驗?zāi)芰?yōu)秀的學(xué)生而開設(shè).在教學(xué)中，開放性物理實驗課程的開設(shè)并不對學(xué)生提出明確的實驗要求，學(xué)生能夠在課余時間根據(jù)自己的實際能力進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶剿餮芯?，在團(tuán)隊協(xié)作或教師的幫助下完成實驗，由于該課程是由學(xué)生依據(jù)興趣愛好自由選擇的，所以更有利于調(diào)動學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而促進(jìn)物理實驗人才的高效培養(yǎng).

4 結(jié)束語

高校物理實驗教學(xué)中心管理模式的深化和運行機制的改革，為高校物理實驗教學(xué)帶來了更具現(xiàn)代化的發(fā)展動力，隨著物理實驗教學(xué)內(nèi)容的不斷更新和教學(xué)手段的不斷改革，高校物理實驗教學(xué)水平得到了顯著提升，這不僅為我國高校物理實驗教學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，也為我國創(chuàng)新型人才的培育做出了突出貢獻(xiàn).

〔1〕董匯澤，田春山，李會山.構(gòu)建新型物理實驗教學(xué)模式[J]．實驗技術(shù)與管理，2010,23(2):11-13.

〔2〕郇維亮，李志，徐崇.以物理實驗為平臺培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J]．實驗技術(shù)與管理，2013,30(8):187-189.

〔3〕王陽恩，徐大海.地方高校物理實驗教學(xué)改革與實驗中心建設(shè) [J].實驗室研究與探索，2011(9): 255-257.

〔4〕宋世全.新形勢下實驗中心的建設(shè)和管理[J].廣州航海高等專科學(xué)校學(xué)報，2010,14(5):62-68.

〔5〕劉燕，周嵐，胡經(jīng)國.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011(12):171 -173.

〔6〕楊凱華，高鳳英．我國大學(xué)物理實驗教學(xué)改革研究的幾點思考[J].高等理科教育，2009(4):101-104.

〔7〕胡光領(lǐng),趙樹國.注重實踐教學(xué),積極推進(jìn)教學(xué)示范中心建設(shè)工作[J].實驗室研究與探索,2012,25 (11):114-116.

G642.0

A

1673-260X（2014）03-0186-03

2013年廣西民族師范學(xué)院教學(xué)改革研究課題立項重點項目（JGZD201303）；廣西民族師范學(xué)院實驗教學(xué)示范中心項目建設(shè)項目（物理實驗教學(xué)中心）（SFZX201102）