大學物理實驗教學模式改革初探

段學智

吉林建筑大學

大學物理實驗教學模式改革初探

段學智

吉林建筑大學

物理學是自然科學中最重要，最活躍的帶頭學科之一，也是許多新興學科、交叉學科和新技術(shù)學科產(chǎn)生、成長、發(fā)展的基礎(chǔ)和前導。大學物理實驗是對理工科專業(yè)學生開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課，是理工科大學學生進入大學后接觸的第一個系統(tǒng)的實驗訓練，是對學生進行科學實驗基本訓練的開端。該課旨在使學生獲得基本的實驗知識、方法和技能方面的訓練，是后續(xù)課程的實驗基礎(chǔ)，是提高實驗能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要起點。

大學；物理實驗；教學改革

實驗是一門非常重要而且是必須需要掌握的科學，然而在大學物理的教學過程中，實驗教學部分通常是被老師和學生忽略的一部分。大學物理實驗是一個非常基礎(chǔ)的實驗課程。它是將理論知識和感性知識聯(lián)系實際的實驗科學的橋梁。深入的科學研究也分為理論研究和實驗探索兩大方面，大學物理實驗是未來進一步實驗研究的基礎(chǔ)。筆者在近一年的大學物理實驗課教學過程中遇到的問題、溝通、思考和討論，對學生和班級，提出了幾點關(guān)于大學物理實驗教學改革的幾點思考和創(chuàng)新理念。

1 大學物理實驗教學的現(xiàn)狀

大學物理實驗教學過程中主要分為三個步驟：1，老師對理論知識的講解；2，學生到實驗室動手操作；3，學生觀察實驗，記錄數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行處理。在這三個步驟中也存在一些問題。首先，在實驗教學和實驗室分離的第一步。老師要在課堂的基本理論知識，做實驗是在另一個時間做實驗，另一個地方，有一個時間間隔，同時，老師講的知識理論和實驗過程的學生很少有互動，這將不可避免地導致枯燥無味實驗教學。其次，學生在進入實驗室之前沒有仔細預習實驗，或者沒有完全掌握下一個實驗所要完成的基本理論知識。所以，實驗過程中沒有明確的邏輯連貫性，盲目的盲目性達到時間的浪費，很難在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗二。第三、在觀察實驗和記錄的數(shù)據(jù)時，學生總是按照現(xiàn)有的模板，思維是設(shè)置在教師設(shè)定的模式，很難創(chuàng)新。在處理數(shù)據(jù)時，基本的錯誤處理和錯誤分析處理不好。

2 大學物理實驗教學模式改革的構(gòu)想

2.1 大學生實驗創(chuàng)新項目的參與

目前，學校鼓勵學生參與大學生科技創(chuàng)新活動和實驗創(chuàng)新項目的政策越來越多，越來越多的學生也在積極的參與其中。通過創(chuàng)新性實驗項目的實施，促進教育觀念的轉(zhuǎn)變，改革人才培養(yǎng)模式，加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力，最終目的是培養(yǎng)國家建設(shè)高層次創(chuàng)新人才。然而，創(chuàng)新是基礎(chǔ)物理實驗課程的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。拋開創(chuàng)新的基礎(chǔ)將成為水和空氣的來源。對于科學和工程專業(yè)的學生，教師可以引導學生積極申報學校的實驗創(chuàng)新項目，比如，一些與大學物理實驗相關(guān)的簡單的APP開發(fā)應用、適用型的專利申請、大學生電子設(shè)計競賽等項目。創(chuàng)新項目的參與過程不僅能讓學生靈活運用之前學到的實驗知識，也能激發(fā)學生對困難問題的挑戰(zhàn)和問題解決思路的培養(yǎng)。此外，教師在指導過程中應該以學生為項目的主要承擔著，由學生自己獨立完成，教師只作為指導者。

2.2 多元化的評估模式

傳統(tǒng)教學之后就是期末考試，我們的實驗教學現(xiàn)有考試模式就是筆試和操作。采取多元化的教學模式后，應該有一個多元化的評價模式。除了筆試和作業(yè)，老師還可以根據(jù)學生的學習情況，給出各種評估方法。在第一學期結(jié)束時，學生在學習過程中，由于從高中到大學過度學習，老師可以給一個新的實驗課題，讓學生通過一個完整的報告，發(fā)現(xiàn)信息工作，包括原理、方法、步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差；也可以讓學生寫這個學期經(jīng)驗；還可以讓學生寫研究報告，對教學改革的建議。第二學期結(jié)束時，學生要在大學學習，也有大學物理實驗的棕櫚材料的基本技能和方法，所以這學期的期末考試中，教師可適當增加難度，可以給出一個實驗現(xiàn)象，讓學生自己通過現(xiàn)象來判斷對錯，并說明理由和相關(guān)報道，也可以讓學生質(zhì)疑自己，從實驗原理、實驗方法、實驗儀器的改進和創(chuàng)新，建設(shè)和其他方面是完整的報告，然后老師選擇一些可行的解決方案，進一步引導學生在實驗的創(chuàng)新與改革。以上方案并不是孤立的，老師在教學過程中，可以根據(jù)學生的具體情況，把多種評估方式結(jié)合使用。

2.3 組織校際間的實驗競賽

目前，大部分的大學物理實驗都是重復性實驗或者是驗證前人的定理和定律，這是大學物理實驗教學過程中遇到的普遍現(xiàn)象。實驗室所有的實驗室設(shè)備都是集成的，學生只需根據(jù)內(nèi)在的指令和順序進行裝配，然后觀察現(xiàn)象。至于對實驗儀器工作原理的理解，只能從實驗手冊中對實驗原理進行感性認識的一點實驗。一個更深層次的實驗應該是讓學生提高實驗儀器或使用最簡單的儀器設(shè)備制成的實驗儀器。一個好的教師重視大學物理實驗教學，讓學生對大學物理實驗感興趣的一個好辦法是組織大學物理實驗競賽。筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浙江部分高校在大學物理實驗教學中做得比較突出，往往是高校物理實驗學校之間的競爭。首先通過學校的選拔，然后參加高校的物理實驗，由各高校參加比賽。比賽的內(nèi)容通常是用最簡單的實驗設(shè)備，如橡皮、尺子和一個重量讓你做一個彈簧秤，多半是相似的實驗條件。這方面的測試學生動手能力，一方面要測試學生當場的能力，而且還考研通過使用最簡單的實驗設(shè)備準備的能力，成功地完成實驗。參加這種比賽的經(jīng)驗將對學生今后的學習有很大的幫助，提高了學生對大學物理實驗的興趣。

大學物理實驗教學的模式應該是靈活的、開放式的，而不是一成不變的傳統(tǒng)教育教學模式。應該以學生為主導地位，教師作為指導者應該以提高學生對實驗的興趣為主要目標。大學物理實驗是學生在大學中最先接觸的最基礎(chǔ)的實驗，它是讓學生從之前的理論認知走向?qū)ξ锢肀举|(zhì)的探索的重要的一條環(huán)節(jié)，也是學生在之后大學學期期間參與科技實驗創(chuàng)新的基礎(chǔ)，重要的是為學生將來在科學領(lǐng)域繼續(xù)探索基本物理學規(guī)律的必須的經(jīng)歷。因此，目前傳統(tǒng)的大學物理實驗教學模式是亟待改革和創(chuàng)新的問題。

[1] 肖立娟. 大學物理實驗教學的現(xiàn)狀與教學改革的探究[J]. 大學物理實驗，2015，06：114-116.

[2] 謝莉莎. 大學物理實驗教學改革的研究[D]. 合肥工業(yè)大學，2009.

[3] 肖令平. 大學物理實驗教學模式改革初探[J]. 中國科技信息，2009，17：256-257.