论开放式普通物理实验教学

李建新，窦立璇

（安阳工学院，河南安阳 455000）

论开放式普通物理实验教学

李建新，窦立璇

（安阳工学院，河南安阳 455000）

“开放式普通物理实验”教学对培养学生的创新意识和学习的能动性有着积极的意义，因此根据开放式普通物理实验在特点和条件，讨论了开放式普通物理实验的一些问题。

开放式实验教学；普通物理实验

在高等工科院校的教学工作中，实验教学占有举足轻重的地位，而普通物理实验作为学生入校以来最先接触到的基础实验课［1］，无疑对其以后的学习和实践有着重要的意义和影响。但是以实验室为环境，以教师为中心，以现成的教材为工具的传统物理实验教学模式在某种程度上限制了学生的想象力和创新意识，同时学生实验时间固定、实验场地局限、实验效率低下和实验效果较差的现象也限制了学生对实验本身的积极性和主动性，不适于现代社会对创新型人才培养的需求，因此必须加强物理实验教学的改革、创新和发展，改革物理实验教学模式，创新物理实验教学内容和教学手段，使学生得到有效的训练，利用物理实验的特殊性质和条件更好的培养和提高学生的综合素质和创新能力［2］。而开放式普通物理实验教学对达到这样的目的是有益的。

1 开放式普通物理实验教学的特点

开放式普通物理实验教学不同于传统的普通物理实验教学，它应该是一种有序但不僵化的、灵活而不散漫的、具有一整套完整教学过程和评价体系的、对培养学生的创新思维有促进作用的实验教学模式［3］。它应该具有以下特点：

1.1 学生成为物理实验的主体

传统的物理实验教学模式是一个以“教师”为教学主体的实验教学模式，过分强调对基本知识和技能的传授，强调对物理理论教学的辅助和验证作用，注重对传统知识的学习和继承作用，开放式物理实验教学就从根本上采用以“学生”为中心的实验教学模式，学生可以自主选择实验内容，制定实验课题，确定实验仪器，安排实验步骤，完成实验测量，处理实验数据，分析实验结果，写出实验报告等等，甚至可以自主地选择实验时间和合作实验对象。而实验教师更多的是提供实验资料、探讨实验方案、解答疑难问题、提出注意事项、维护实验器材等围绕学生主体的服务工作，以确保学生能够把实验顺利地自主地完成。这样学生真正地成为实验的主体，不得不去思考整个实验的过程，而不是被动的按照安排好的套路去完成实验，因此客观上是学生的创新能力得到提高和培养。

1.2 因人施教，因材施教得以体现

以学生为主体的开放式物理实验却能够充分利用学生的能动性，使之能够极大限度的提高自身在物理实验中的主动性，根据自己的需求、能力、专业选择自己与要完成的实验，并根据自己对实验的准备情况调整实验时间，而实验教师可以根据每个学生的不同要求和特点对其进行不同的指导和服务，对学生和教师来说，效果上起到了因人施教因材施教的作用［5－7］。

2 开放式普通物理教学应具备的条件

开放式普通物理实验教学不同于传统的物理实验教学，因此在硬件和软件上都需要具备一定的条件。

2.1 硬件条件

首先要有足够的实验设备供学生使用，不仅体现在每种实验设备的数量上，而且要提供足够多的实验项目供学生进行选择。其次校园网络和计算机成为开放式物理实验的必要的支撑。另外，应该在校园网络上建立起实验教师进行答疑解惑，指导学生的平台，以及对开放式物理实验进行管理的平台。

2.2 软件条件

要在制度上规范和鼓励开放式物理实验教学工作，建立完善的规章制度，为开放式物理实验教学提供一个宽松的环境。在思想上转变传统的物理实验的教学模式，根据实验教师的主导地位的性质，在教学过程中更多的采用启发式、讨论式、研讨式的教学方法，体现学生的主体地位。在工作中开拓新的教学手段，充分利用现代化教学手段对学生进行指导。在教材建设上要完善实验指导书，根据学校的设备对实验内容进行充实、改造和筛选，如引入国际通用的不确定度概念进行数据处理，增加必要的设计性试验和综合性实验内容等。

3 开放式普通物理实验教学的几个要说明的问题

3.1 开放式普通物理实验不应过分强调设计性和综合性

开放式物理实验教学过程要符合教育规律。物理实验作为学生入校以来最早接触的实验课程，对于在中学很少接触实验的学生来说，学习物理实验的基本知识、基本方法和基本实验技能还是很必要的，过分强调减少验证性实验是不现实的，一些基本仪器的使用和基本的验证实验，无论对以后的物理实验还是其它学科的实验都是有帮助的，也有助于理解物理学的基本概念。

3.2 开放式普通物理实验教学和实验秩序应是一致的

开放式物理实验教学鼓励学生自由的选择实验项目、实验时间和实验频次，并不是说学生可以随意的进行实验，有些可以是设计性的，这种自由选择是在一定的范围内的。一般说来，对于一些预备性实验和基本实验是要求必做的，有些是可以选做的。选做实验和设计性实验可以更具自己的需要进行选择，但必做实验必须完成。整个实验的过程必须是由简到难、由局部到综合的有序的实验过程。只有好的实验教学秩序，才能保障开放式物理实验教学的效率和顺利进行。学生自由选择实验时间也是相对的，简单的基础的实验必然在较早轮次开设，而复杂一些的实验必然在靠后一些的轮次开设，涉及性和综合性实验往往是在最后的一两个轮次开设。一次选择实验时间也必须在相应的轮次内进行选择，才能保证整个实验的有序进行。

3.3 开放式普通物理实验中的设计性实验要简单

普通物理实验的课程性质和开设时间决定了其在实验项目设定时应该是大部分以验证性实验为主，辅之以少量的设计性实验和综合性实验，几乎没有创造性实验和开发性实验的特征。同时，设计性实验应以简单的设计性实验为宜，所用之适应在学生掌握的知识范围内，使学生能够很容易的理解试验的目的，然后能够充分的发挥自己的能动性，而可以进行推敲和设计，制定出详细的实验方案，而是用的仪器也一般是以前使用过或很容易使用的。

3.4 开放式普通物理实验要加强实验前的预习

开放式普通物理实验的教学工作的主体是学生，实验教师围绕学生做主导性质的服务和保障工作，因此这样的教学模式就要求学生要充分做好实验的预习工作，在进行开放式物理实验时，学生对实验设备的使用方法的掌握和对实验内容的掌握具有同等重要的地位，为此我们在实际的教学过程中充分利用了多媒体网络和CAI课件的作用，在课件中，将每一种要使用的仪器通过摄像机拍摄下来，详细介绍其各部分的位置及作用，同时将仪器具体使用的方法和注意事项只做成录像片，而且详细介绍实验时可能看到的直观实验现象和读取数据的方法，将这些可见放到校园网上供学生在预习时使用，使得学生能够在实验的过程中对实验的内容及目的更多的关注，而不是将大部分时间放在研究仪器的使用上，大大的提高了实验效率，同时也是的学生真正的在开放式普通物理实验中体会到了实验的意义所在。另外在学生进行实验预习时，利用各种形式和实验教师进行沟通交流也会促进学生的预习效果的提高，同时我们还鼓励学生在预习实验时进行探讨，以使实验能够起到应有的效果。

3.5 要加强开放式普通物理实验教学的规范管理

开放式普通物理实验教学模式是一种新型的教学模式，为保证实验的顺利进行，除了在教学内容上更新和教学主体上变化外，更加规范的实验室管理制度也是开放式普通物理实验教学所要求的必要的配套措施。同时应该建立起对学生的有效的监督体系，实验过程中要求严格使用本组的仪器设备，不得在不同组间进行调换，实验中遇到问题，特别是设备问题应及时报告，实验完毕后，应整理好仪器设备，经同意后才能离开。这要就保证了整个实验过程中设备的完好率能搞保持在一个较高水平，同时还应该建立及时维护和维修设备的机制等。建立和加强实验室的规范管理为开放式实验教学提供了物质安全的保障。

3.6 要改革开放式普通物理实验教学的评价体系

开放式普通物理实验教学中的评价体系应该包括至少两个方面：其一是对实验教师的教学效果评价，其二是对学生的实验效果评价。当然，要想全面地对实验教学进行一个合理的评价，还需要对现有的实验教学体系评价进行不断的改革。

4 结 论

开放式普通物理实验教学对实验教师和学生都是一个全新的实验教学模式，需要在观念上提高认识，在制度上规范管理，在硬件上加强建设，在资金上予以保证，同时加强教学能力提高教学水平，完善教材教法，更新实验内容，利用网络资源，开发计算机辅助软件，建立合理的评价沟通体系，因地制宜，循序渐进，而且要符合教育的规律。这样才能更好的培养符合社会需求的、具有创新探索精神的人才。

［1］ 梁为民，李建新，熊维德.大学物理实验［M］.北京：航空工业出版社，2001：137-148.

［2］ 金恩培.浅谈美国、加拿大几所大学物理实验教学情况［J］.物理实验，2002，22（1）：45-48.

［3］ 周岚，王伟，朱蜀梅.物理实验开放式教学的探索与实践［J］.大学物理，2002，21（10）：43-46.

［4］ 郑志民.论高职开放式实验教学［J］.中国实用医药，2006，1（9）：99-100.

［5］ 王秋芬.设计性、研究性实验对学生创新能力的培养［J］.大学物理实验，2006，19（3）：88-91.

［6］ 徐晶，胡宾.开放式创新型实验教学改革初探［J］.实验室研究与探索，2002，21（5）：21-22，36.

［7］ 郑鹤松.大学物理设计性实验的教改实践与思考［J］.实验技术与管理，2004，21（5）：101-104，107.

On Opening Teaching in General Physics Experiment

LI Jian-xin，DOU Li-xuan

（Anyang Institute of Technology，Henan Anyang 455000）

Opening teaching in general physics experiment is instructive in developing students’creativity and initiative to learn.Therefore，it is based on the characteristics and conditions of general physics experiment，discusses some problems that may occur during opening teaching in general physics experiment.

opening experiment teaching；general physics experiment

O4-33

A

1007-2934（2011）05-0108-03

2011-01-25

本项目是2009年度河南省高等教育教学改革研究立项项目（2009SJGLX291）