開展有效教育實施 建設(shè)有特色的物理演示實驗室

游 泳 鄧玲娜 劉義保 魯勇花

（1.北京理工大學珠海學院數(shù)理學院 廣東 珠海 519000；2.東華理工大學核工程技術(shù)學院物理系 江西 撫州 344000）

演示實驗是配合教學內(nèi)容的示范性實驗，它能化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學生面前，通過引導(dǎo)學生觀察，并進行思考，配合講授使學生認識物理概念和規(guī)律，使物理教學達到“事半功倍”的效果。教育部2006年頒布的“非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求”[1]中明確指出：大學物理教學中，物理演示實驗的數(shù)量不少于40個，并且要逐年增加。目前，全國許多高校都已相繼建立起物理演示實驗室，從實驗室規(guī)模和實驗項目等方面來看，清華大學、北京大學、北方交通大學走在全國的前列。但由于各高校對演示實驗室的重視程度和教師工作負擔等因素，使得演示實驗室的發(fā)展參差不齊，演示實驗教學也難以得到很好的落實[2]。如何結(jié)合學校實情，開展有效教育實施，建設(shè)一個高效的、有特色的物理演示實驗室也就成了當下的突出議題。

1 新形勢下我校物理演示實驗室概述

東華理工大學是一所理、工、管為主，文、經(jīng)、法、教兼?zhèn)涞亩嗫菩源髮W，2004年我校在原有的學生制作實驗室的基礎(chǔ)上，通過引進清華大學的一批演示實驗項目，建立起了集輔助教學和科技創(chuàng)新功能于一體的綜合性演示實驗室，也是江西省首個擁有物理演示實驗室的高校。通過四年的實驗室建設(shè)，可開出100多個演示實驗項目，其中自制演示實驗11個。內(nèi)容涵蓋了力、熱、電、光、現(xiàn)代科學等多領(lǐng)域，既展示了物理學的一般規(guī)律和形象，又涵蓋了現(xiàn)代科技的許多領(lǐng)域。實驗項目上注重實驗內(nèi)容與物理課程中知識點的緊密結(jié)合，有針對性地對難、重點安排了一定的演示實驗。演示實驗的材料除實物器材外，有虛擬實驗系統(tǒng)4個，片段演示視頻50個，物理圖片庫1個?？偟膩碚f形式多樣，有實物演示、有計算機模擬與采集，有片斷演示，也有靜態(tài)掛圖展示，有音頻也有視頻……素材涉及絕大部分大學物理課程內(nèi)容，從聲音、視覺等角度有效地激發(fā)了學生的學習興趣，提高了教學效果，已經(jīng)成為完成教學計劃過程中不可或缺的重要內(nèi)容，物理演示實驗室也發(fā)展成了開展學生科技創(chuàng)新活動的主要基地。

2 實施有效教育，建設(shè)有特色的物理演示實驗室

2.1 結(jié)合大學物理課程，建設(shè)以輔助教學功能為主的物理演示實驗室

大學物理是現(xiàn)象分析與數(shù)學推導(dǎo)相結(jié)合的、理工科學生必修的一門重要基礎(chǔ)課。學生普遍感到物理難學，其中最重要的原因就是因為物理教學中缺乏形象直觀的演示實驗。隨著多媒體技術(shù)的引入，物理課堂教學在聲音、圖象等方面得以改善，但還是無法讓學生去親自體驗和探究自然現(xiàn)象的物理過程，難以激發(fā)學生的學習興趣。在大學物理教學中，尤其是針對一些難重點知識，我們加強了演示實驗的直觀教學，要求每位學生參觀演示實驗室，親自動手做演示實驗，上交的小論文作為平時成績的考核依據(jù)之一。同時聘請高年級物理專業(yè)學生擔任演示實驗室講解員，教師則充分利用實驗室?guī)ьI(lǐng)學生進行科學、教學研究工作，完成了多項省部級科研和教研課題。

2.2 結(jié)合學校特色，建設(shè)具有科普教育性的物理演示實驗室

東華理工大學是理、工、文、管、藝的多科性大學，目的是要培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和科學精神。物理演示實驗室是學校開展科普活動的主陣地，開設(shè)的許多演示實驗項目都具有濃厚的趣味性，如逆風行舟、錐體上滾和電風吹火等，學生親自嘗試后產(chǎn)生了強烈的求知欲，還有些實驗項目如磁懸浮地球儀、光纖花束、記憶合金和氣體放電等讓學生親身體驗到現(xiàn)代科技所帶來的神奇，激發(fā)他們更好地學習物理知識，更加著迷于科學知識。同時實驗室走廊兩側(cè)配有許多物理學家掛圖，進一步強化了演示實驗室的人文教育功能。學校地處素有“才子之鄉(xiāng)”美稱的江西省撫州市，每年為國家輸送萬名二本大學生，物理演示實驗室自建成以來面向社會開放，對周邊學校起到了示范和輻射作用，許多中學生慕名而來，通過參觀一些展示型和趣味性演示實驗，既開拓了眼界，增加科學知識，又提高了科學素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的科學探索精神。

2.3 結(jié)合應(yīng)用型專業(yè)特點，建設(shè)具有自主探究性的開放式物理演示實驗室

作為一所應(yīng)用型大學，著重培養(yǎng)學生具有較強的實踐能力和動手能力。為此，我們一直堅持“瓶瓶罐罐做實驗，簡簡單單做演示”的物理演示實驗室建設(shè)指導(dǎo)思想，鼓勵老師帶領(lǐng)學生進行實驗儀器制作、實驗創(chuàng)新，設(shè)立了實驗制作室，為優(yōu)秀學生提供良好的實驗創(chuàng)新制作環(huán)境。該實驗制作室全天24小時向?qū)W生開放，在教師的指導(dǎo)下利用開放實驗室進行科技創(chuàng)新，幾年來開發(fā)了“自動關(guān)水閥、滴水起電器、光電時間捕捉器、恒流法自制儀器、氣體傳感器性能測定儀器”等新型儀器、“斜槽軌道、光的反射折射和全反射演示儀、電磁感應(yīng)現(xiàn)象投影儀、溫差發(fā)電模型”等演示儀器和“仿真電學實驗室、仿真大學物理實驗室、攝影虛擬實驗室”等虛擬實驗室，在全國青少年科技創(chuàng)新、挑戰(zhàn)杯課外科技作品大賽等全國性大賽和省內(nèi)、校內(nèi)的各種競賽中都取得了優(yōu)異成績。

3 結(jié)束語

3.1 加強物理演示實驗的教學輔助性，有利于大學物理教學質(zhì)量的提高

通過采用集中演示、隨堂演示、多媒體演示等演示形式的多樣化教學，極大地激發(fā)了學生學習大學物理的興趣，使他們真正意識到物理知識的重要性，感覺到大學物理不僅僅是數(shù)學公式的推導(dǎo)。而這種演示實驗加理論分析的教學效果也得到許多專家的一致好評。

3.2 結(jié)合學校特色，有利于增強物理演示實驗室的輻射示范效應(yīng)

從物理演示實驗室的建立和發(fā)展來看，結(jié)合學校特色和專業(yè)特色不僅是實驗室得以延續(xù)和發(fā)展的根本，更是演示實驗室發(fā)揮輻射示范作用的土壤。因而，建設(shè)有自身特色的物理演示實驗室顯得尤為重要。

3.3 強調(diào)自主研發(fā)，走可持續(xù)發(fā)展的道路

根據(jù)國外大學演示實驗室的情況和這幾年的經(jīng)驗，我們深深認識到要使演示實驗室能自成一體、長期發(fā)展，就必須結(jié)合科技創(chuàng)新，強調(diào)自主研發(fā)，為演示實驗室的壯大發(fā)展提供堅實保障。

［1］教育部高等學校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學指導(dǎo)分委員會.非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求[J].物理與工程,2006,16(5):1－8.

［2］金雪塵.應(yīng)用型本科院校物理演示實驗室的建設(shè)[J].常州工學院學報.2007,20(3):96.

［3］汪文明，等.中美大學物理演示實驗教學比較[J].高等函授學報：自然科學版.2005,18(4):9－11.