應用技術型院校大學物理實驗教學探索

【摘 要】大學物理實驗是應用技術型院校的一門基礎課程，不僅要求學生通過實驗課掌握已有的理論知識，還要訓練學生動手操作和探索能力。本文對大學物理實驗課程改革提出一些了建議，皆在激發(fā)學生主觀能動性，提高教學效率和教學質量。

【關鍵詞】大學物理實驗；教學質量；教學方式

一、引言

大學物理實驗是應用技術型院校學生的一門基礎課。上好大學物理實驗，不但能使學生深刻理解物理概念和規(guī)律，還能使學生基本掌握科學實驗的技能、方法和技巧，更重要的是能培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力和動手能力，培養(yǎng)學生嚴肅認真、實事求是、嚴謹踏實的科學態(tài)度和品質。而在實際的教學中，由于生源來源廣泛，學生的物理基礎不同，在大學物理的學習中掌握理論知識程度不同；而且長期以來思想上存在對物理實驗認識不足，導致學生只把物理實驗當成是一門普通的課程學習，高校把物理實驗當做是理論物理的一個附屬環(huán)節(jié)，一直沿用原來的教學觀念和教學方式，對學生實驗技能的培養(yǎng)和對物理概念的理解沒有很大幫助。為解決以上問題，本文提出幾點改革建議，皆在提高大學物理實驗教學效率和質量。

二、提高對大學物理實驗的重視程度

引入實際生活中的問題和現(xiàn)象，增強學生對自然規(guī)律探索的興趣，鼓勵學生自己建立物理模型解決實際生活中的問題，來增強學生的物理思維和實際動手能力。因此在教材的編寫過程中適當增加一些生活中常見的物理問題，通過對物理現(xiàn)象的觀察激發(fā)學生的探索熱情，將物理實驗與實際生活聯(lián)系，做到學有所長，學有所用。國外的物理實驗教學不僅重視基本演示實驗，而且還與生活相聯(lián)系。美國在科學研究領域取得了一系列重大成果，就在于非常重視學生的基本技能培養(yǎng)，形成一塊“科研、技術、生產(chǎn)”三位一體的綜合教學技術區(qū)域，提高培養(yǎng)人才的質量。而現(xiàn)行的教育，重理論教學輕實驗教學，造成物理實驗教學地位低下?，F(xiàn)在需要重視大學物理實驗的重要地位，建立良好的物理實驗教學機制。

三、課前充分預習

預習是完成大學物理實驗的基礎，由于大學物理實驗課堂時間有限，為了保證學生明確每次物理實驗的目的和原理，在物理實驗課上有充分時間進行實際操作。要求學生在課前進行預習。預習時要明確實驗目的，理解實驗原理，了解實驗儀器和實驗步驟。為了提高對大學物理實驗的預習效率。大學物理實驗應對每個實驗都錄制實驗視頻和制作多媒體課件，學生可以在課前觀看視頻和課件，充分了解實驗目的，操作步驟。學生在正式做實驗的時候，可以做到有的放矢，只需要教師做適當?shù)闹笇?，便可以獨立完成實驗。在“互?lián)網(wǎng)+”的時代，鼓勵學生觀看不同院校的大學物理演示實驗，參與網(wǎng)絡討論。在計算機上進行預習和模擬實驗，進一步提高學生的主動性和積極性。同時可以用提問的方式檢查預習效果，避免簡單照抄書本內容而不加思考。

四、大學物理實驗課與大學物理理論課相互配合

物理是一門理論和實驗相結合的課程。每學期開始的大學物理實驗課應與理論課相互呼應。讓學生知道理論課的內容從哪些物理實驗中來，這些實驗是如何驗證和解答物理理論知識。例如，在講到轉動慣量的時候，可以安排實驗“扭擺法測定物體的轉動慣量”；在講到機械波的時候，可以安排實驗“聲速的測定”；在講到磁場的時候，可以安排實驗“集成霍耳傳感器的特性研究及其應用”；在講到劈尖干涉和牛頓環(huán)的時候，可以安排實驗“測量顯微鏡觀察劈尖和牛頓環(huán)”；在講到電子電荷的時候，可以安排實驗“用密立根油滴儀測量電子電量”等實驗項目。這樣的課程設計讓物理理論課與物理實驗課相聯(lián)系，相互促進，相互配合。加深了學生對大學物理實驗課的認識和理解。

五、根據(jù)專業(yè)優(yōu)化大學物理實驗課程設置

教師在選擇物理實驗課程的時候要充分考慮學生所學專業(yè)和實驗室現(xiàn)有的設備，盡量開設一些與學生所學專業(yè)相關的實驗項目。對于電子信息、電氣、計算機等專業(yè)的學生，開設一些與傳感器原理、示波器使用、電學和磁學等有關的實驗；對于土木工程等專業(yè)，開設了楊氏彈性模量的測量、轉動慣量的測量、導熱系數(shù)的測量等實驗項目。在實驗項目選定后，最好針對實驗中可能遇到的理論知識與專業(yè)課教師溝通，做到教學有的放矢，加深學生對知識點的記憶，提高教學質量。

六、采用靈活多變的教學方式

傳統(tǒng)的大學物理實驗課是講授式，不僅容易讓學生感到疲勞，而且學生容易形成懶惰情緒。我們可以選擇一些比較成熟和簡單的物理實驗，教師在適當?shù)闹v解后，將實驗的操作主動權交給學生，發(fā)揮學生的主動性和培養(yǎng)學生的動手能力。課堂上教師也可以通過介紹儀器和實驗背景引入新課，不僅增加了課堂的趣味性，而且對發(fā)展學生的物理思維也有幫助。不少學生在了解實驗的背景故事，對實驗的操作也更加積極和嚴謹，學習興趣大幅提高。對于某些實驗可以采取分組式教學方法，充分開放實驗室，鼓勵學生查閱資料，積極討論，并以小組匯報的形式介紹實驗方案，提高學生的自主學習能力。

七、多元化的實驗報告

對于大學物理實驗課程，學生關心的是最后取得的成績。傳統(tǒng)的評分標準分為預習報告、課堂操作、數(shù)據(jù)處理和實驗報告。實驗報告又是評分的重點，傳統(tǒng)的實驗報告有嚴格的格式限制，通常分為實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理幾個部分。這種實驗報告形式單一，很多學生在沒有預習的情況下前幾部分都是抄書為主，并不會去總結，而數(shù)據(jù)抄襲現(xiàn)象也尤為嚴重。為了提高學生主觀能動性，可以對傳統(tǒng)的實驗報告形式改革。為體現(xiàn)學生的主動性，不再限制實驗報告的形式。學生可以通過撰寫論文的方式來總結實驗，這樣可以鍛煉學生的寫作能力。雖不限格式，但論文需要包括實驗主題內容，有邏輯性。論文可以自由發(fā)揮，寫出對實驗結果的分析和看法，甚至可以對實驗提出改進。當然也可以用PPT和視頻，以及其他形式，讓學生自由選擇實驗報告的形式。

八、結語

隨著社會的發(fā)展，以及社會對人才的需求，應用技術型院校需要順應時代的要求。在這類院校從事大學物理實驗教學，需要結合時代和生源的特點，積極改革，探索合適的教學方式，提高學生學習的積極性，推動課堂的自由化，調動學生的主觀能動性，培養(yǎng)應用技術型人才。

基金項目：

上海電機學院學科基礎建設項目資助，項目編號： 12XKJC01；上海高校青年教師培養(yǎng)資助計劃項目資助，項目編號： A1-5701-14-008-26；A1-5701-15-011-13；ZZSDJ14024。

參考文獻：

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作者簡介：

楊俊偉（1984年7月出生），男，安徽蕪湖人，上海電機學院數(shù)理教學部，博士，講師，專業(yè)方向為凝聚態(tài)物理。