大學物理實驗教學實踐與探索

舒象喜

摘 要 本文對幾年來大學物理實驗教學的創(chuàng)新改革與實踐進行了全面的闡述，文中介紹了在教學過程中對教學的手段、教學方法和評價辦法等進行一系列的創(chuàng)新與實踐及所取得的實效。

關健詞 大學物理實驗教學 教學方法 教學手段 評價方法

中圖分類號：G424文獻標識碼：A

College Physics Experiment Teaching Practice and Exploration

SHU Xiangxi

（Huaihua University， Huaihua， Hu'nan 418008）

Abstract In this paper， innovation and reform and practice for several years teaching college physics experiment conducted a comprehensive exposition， the paper describes the process of teaching methods for teaching， teaching methods and evaluation methods and so on a series of innovations and practices and achieved tangible results.

Key words college physics experimental teaching; teaching methods; teaching ways; evaluation methods

大學物理實驗課程是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要平臺，培養(yǎng)學生學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，同時，大學物理實驗也是培養(yǎng)專業(yè)基礎厚、實踐能力強的創(chuàng)新人才的重要基礎。具體教學目標是：（1）掌握基本物理量的各種測量方法，學會分析測量的誤差，學會基本的實驗數(shù)據(jù)處理方法，能正確地表達測量結果，并對測量結果進行正確的評價（測量不確定度）。（2）掌握物理實驗的基本知識、基本技能，常用實驗儀器設備、器件的原理及使用方法，并能正確運用物理學理論指導實驗。（3）培養(yǎng)、提高基本實驗能力，并進一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

在實際教學過程中存在以下問題：（1）學生上課前的預習多數(shù)只能停留理論上，效果難以保證;（2）教學受時空限制，兩個課時內無法完實驗數(shù)據(jù)來處理和完成報告，課后處理實驗數(shù)據(jù)和完成實驗報告過程中得不到老師及時指導;（3）學生分散在東西兩個校區(qū)，教師集中輔導難度大;（4）平時上課學生多， 一般每組18～30人為一個教學組，教師對學生的實驗操作輔導和管理不可能很好地到位;（5）期末考試受場地設備數(shù)量限制，不可能做到全校同專業(yè)同卷同時進行，只能是分批次考試。為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，為了達到以上的教學目標，結合本門課程的教學特點，我們對大學物理實驗教學的教學方法、教學手段和評價方法進了一系列的改革，收到了很好的效果，實現(xiàn)了學風好轉，提高了教學質量。

1 引導學生明確目的，提高認識，培養(yǎng)學生嚴謹認真的學習態(tài)度

首先，向學生講清楚開設大學物理實驗的目的，是一門學習知識、應用知識、鞏固知識與技能訓練同時進行的綜合性課程，是接受從事科學實驗和研究的基礎性訓練，是每一個理工科學生今后從事科學研究和實驗的基礎。在具體的每一個實驗項目中，都有明確的具體任務和目標。同時把“工程”的思想教給學生，火箭要升空，衛(wèi)星要上天運行，其實驗過程的數(shù)據(jù)，測量結果，必須準確可靠。即要求學生把每一個實驗當做一個實際的工程來做，要向社會推廣應用，要承擔社會責任和經(jīng)濟責任，必須嚴謹認真、實事求是，要對實驗中的每一個測量結果負責。要讓學生明白自然科學來不得半點虛假，否則后果無法想象。

2 引導學生進入一個良好的學習平臺

（1）加大對實驗室的開放力度，引導學生自覺學習。 為學生的學習創(chuàng)建一個良好的學習環(huán)境和平臺，是我們加強學風建設的又一個手段，基礎實驗中心的實驗室，每個學期定期開放兩次，開學后一次，2～3天，為補考學生提供再學習機會，以保證補考的實效;期末考試前開放一次，為期間兩周，讓缺做實驗的同學補做實驗和復習再做實驗，還對有興趣從事實驗研究和學習的學生在任意時間開放，無條件為學生提供場地和設備，并有專業(yè)實驗技術人員指導，為學生創(chuàng)造了一個十分寬松的學習環(huán)境，讓學生主動駕馭整個實驗過程，獨立分析和解決所遇到的實際問題，充分發(fā)揮學生的自覺性、獨立性、積極性、主動性和創(chuàng)造性，更利于學生的個性發(fā)展。在開放的環(huán)境下，同學們悉心研究實驗的原理，熟練實驗的基本技能，掌握儀器使用方法和調試技巧，絕大部分都能獨立完成實驗，其他同學在老師的指點下也能順利完成。尤其是操作難度較大的實驗，上課時沒有足夠的時間熟練掌握，現(xiàn)在重做一次或多次，就覺得操作變得容易了。許多同學向老師反映，復習實驗比平時做實驗效果還要好，經(jīng)過復習以后對實驗操作考試心里有底了。

（2）建好網(wǎng)上教學平臺，開通了教學網(wǎng)站，引導學生課后學習。網(wǎng)站開設了“課程簡介”、“實驗教學要求”、“課程學習方法”“實驗室簡介”、“實驗儀器”、“實驗基礎知識”、“網(wǎng)上學習”等眾多欄目。還開通了在線交流，還專門指定向紹純老師收集資料，管理和更新網(wǎng)站，主要欄目內有大量的動畫、視頻和多媒體課件，并不斷地更新，豐富其內容。例如，課程學習方法欄目內容有：大學物理實驗學習方法，明確實驗的物理思想，學會分析實驗，其中要求學會分析和評價實驗結果，為學生的學習和交流提供了良好的平臺，很好地解決了教師不能集中輔導和直接輔導的困難。

3 防止學生因缺勤而缺做實驗

一是從嚴格考勤入手，每堂課教師都必須清查學生出勤情況，因故缺席的要問清緣由，并將其詳細信息記錄在《教學情況登記本》中，待課程結束后由實驗員會總統(tǒng)計，實驗室開放時，以書面和電話兩種方式通知到人，安排補做，安排教師定時定點指導，在學生補做實驗過程中，教師認真指導，嚴格把關，決不降低要求。二是明確規(guī)定缺做實驗必須補做，不補做的不能參加期末考試，使學生在實驗時間和項目上有了保障。從規(guī)定到措施，都有效地防止學生因缺勤而缺做實驗。

4 防止課堂上實驗操作導致數(shù)據(jù)錯誤、數(shù)據(jù)作假、抄襲數(shù)據(jù)

教學過程中明確規(guī)定，教師除了應有完整的教案之外，還必須做到：（1）教師上課時必須熟悉實驗的操作技巧和注意事項，能迅速察覺實驗過程中設備發(fā)生故障的原因并能及時加以排除。（2）熟悉實驗中所有實驗數(shù)據(jù)的大致范圍，能從學生采集的實驗數(shù)據(jù)中及時發(fā)現(xiàn)學生在實驗過程中可能存在的問題和錯誤，以便及時指導學生修正或重做。（3）教師必須有該實驗詳細的數(shù)據(jù)記錄與處理結果，以便在指導學生時作參考，并將該數(shù)據(jù)記錄附在教案的后面。沒有數(shù)據(jù)記錄與處理結果的教案為不合格。因此，課堂上老師現(xiàn)場查看部分學生實驗數(shù)據(jù)，對所有學生的實驗數(shù)據(jù)進行審核簽名時，都能判別學生實驗數(shù)的合理性以及不正確數(shù)據(jù)產生的原因，是操作不正確或者作假。例如，學生測量單擺實驗中小球的直徑時，其結果總是小2毫米，教師就知道該生是哪個環(huán)節(jié)出了錯。（4）對所有學生的實驗數(shù)據(jù)由教師進行審核簽名，沒有教師簽名不認可學生完成了本次實驗。上述的這些做法，保證了大學物理實驗教學的實際效果，保證了學生能力的提高。

5 防止學生課前不進行預習

教學過程中明確規(guī)定：教師在每次上實驗課之前，都要認真檢查學生的預習情況，對沒做預習的學生應勸其做好預習再來做實驗，以提高學生的學習效果，培養(yǎng)學生的自學能力，防止設備的非正常損壞。幾年來，我們嚴格執(zhí)行這一規(guī)定，事先沒有做預習的學生沒有了，收到了很好的效果。

6 防止低質量的學生實驗報告的出現(xiàn)

每次上課前教師對上次的學生實驗報告進行檢查或講評，對不合格的實驗報告，返回學生要求重做報告，課中對學生的預習進行檢查，不合格者應被要求重寫。

7 防止考試舞弊

加強質量監(jiān)控，完善評價辦法，是保證實驗教學質量的重要手段，因此我們不怕工作任務重，不怕麻煩，堅持實行考核考試改革。我們的做法是：“三個變更”“兩個嚴格”。 “三個變更”即一是變更考核考試內容，為了體現(xiàn)學生能力的考核，考核考試內容由30分的理論卷和70分的實際操作卷構成，操作部分由教師現(xiàn)場觀察并打分，例如“示波器的使用”考試題中要求學生按試卷中的利薩如圖形在示波器調整出來，并按規(guī)定調整其高度和寬度，學生舉手后教師給分，這樣既防止了學生的舞弊，又有效地考核了學生的能力。二是變更命題形式，試卷由多套理論卷和多套操作卷隨機組合而成，同一實驗項目的操作試卷題型并不相同，實驗時實現(xiàn)了同一考室的相鄰同學的試卷不相同，同時操作試卷題目，并不是平實驗的簡單重復，例如，平時的長度與質量的測量中，測量時的對象是圓柱體的體積，期考則改為測量圓板的體積，學生就不可能套用原來的數(shù)據(jù)，三是變更組考方式，每次在考前面15分鐘內分組抽簽確定決定考試項目，這樣有效地防止試題泄密和學生同堂舞弊?！皟蓚€嚴格” 即一是嚴格執(zhí)行平分標準，堅決不送分，二是嚴格執(zhí)行補考規(guī)定，決不降低標準，大學物理實驗有的學生考了三次。這對學生平時的學習和基本技能的掌握要求很高，從源頭上杜絕了考試舞弊現(xiàn)象的發(fā)生，實現(xiàn)了大學物理實驗考試中沒有舞弊現(xiàn)象出現(xiàn)。

圖1

幾年來我們始終如一地堅持實行“引導+堵漏”的方法，實現(xiàn)了學風好轉，使學生學習的自覺性和主動性得到了極大的提高，質量得以提高，目標得以實現(xiàn)。主要表現(xiàn)在：“兩少”、 “兩提高”、 “五沒有”上課遲到的少了，不認真做實驗的很少了，實驗報告質量相對提高了，及格率提高了;冒名頂替上實驗課的學生沒有了，抄襲實驗數(shù)據(jù)的、數(shù)據(jù)弄虛作假的沒有了，代替同學上課簽到的沒有了，冒充教師在數(shù)據(jù)記錄上簽名的沒有了，因有各種活動不上實驗課的沒有了。從2008-2009年的第二學期到2011-2012年的第一學期的大學物理實驗課程及格率統(tǒng)計圖上可知（圖1），課程及格率呈上升趨勢，教學效果良好。

參考文獻

[1] 理工科類大學物理課程教學基本要求（2010年版）[M].高等教育出版社.

[2] 梅山孩.基于應用型人才培養(yǎng)的大學物理實驗教學改革研究[J].佳木斯教育學院學，2013（11）：180-181.