大學物理實驗課程教學改革探索

曾慶國

(商丘師范學院物理與信息工程系 河南 商丘 476000)

1 引言

大學物理實驗是培養學生實驗方法和實踐技能的重要途徑.隨著科學技術發展的日新月異，高等院校中大學物理實驗課教學存在很多與時代要求不一致的情況，難以跟上科技發展的步伐,使得實驗教學改革迫在眉睫.目前，已有很多學者對大學物理實驗課如何改革進行了研究.由于不同院校培養目標的差異，教學改革的思路也不盡相同.為此，本文結合我校的教學實際，闡述了在大學物理實驗課程改革方面的探索.

2 課程建設:重新編寫教材統籌劃分課程設置

教材作為師生學習的第一手資料，應當與培養學生的整個課程體系相適應.由于不同大學自身的特點及條件的限制，現有大學物理實驗教材中的某些實驗在實際的操作中難以實現.因此，一本符合學校自身定位的教材就顯得尤為重要.在對各種大學物理實驗教材分析總結的基礎上,結合我校的具體條件，我們組織了一線實驗教師和實驗師編寫了實驗教材.剔除了一些陳舊的內容，對可以應用新知識的傳統實驗進行了重新修訂，加入了新的測量方法.結合培養學生的目標，把原有的實驗結構重新分類為基礎驗證性實驗.綜合設計性實驗和研究設計性實驗.在實際的教學中強化了綜合設計性實驗和研究設計性實驗的比重.在技術上增加了實驗的趣味性和技術難度，克服了學生做基礎驗證性實驗時常有的思維惰性，提高了教材的適用性.

3 教學內容的改革

現階段，擴招使得高校教學規模持續增大，在教學資源受到約束的情況下，如何合理配置教學內容和改革教學方法就顯得尤為重要.

3.1 在重視實驗教學的基礎上加強理論知識比重

大學物理實驗知識在整體上可分為理論知識和實驗知識兩大部分.兩者互為依存，理論指導實驗、分析實驗；實驗驗證理論、完善理論.在探索二者關系的過程中，有的學者認為大學物理實驗課應當以動手能力的培養為主，側重于輔導學生實驗操作，而忽略了理論知識的傳授.不可否認學生實踐能力的培養是實驗課的目標之一，但經過這幾年實踐教學的摸索和嘗試，筆者認為理論知識的比重不應削弱而應加強.學生做實驗之前若沒有實驗思想、實驗原理等理論知識的指導，則在動手操作的過程中就會存在著很大的盲目性，造成實驗效果事倍功半.沒有一定數據處理的知識和方法，特別是一些復雜的數學處理方法，學生在實驗過程中和實驗之后就很難對實驗進行修正和數據結果分析.若能在實驗之前對學生的理論知識系統的強化，實驗過程中適當的穿插理論知識和實驗點評，則總體的教學效果較為理想.

3.2 實驗與科研的探索

加強實驗的深度教學.從實驗的特點上講，綜合性、研究設計性實驗本身就具有科學研究的雛形.而教師扮演著學生的引導者角色，加之高校教師本身就從事科研工作；因此，若能引導學生通過實驗課的學習，既能提高實驗技能，又能利用實驗的過程和結果分析探究物理規律,則學生的實驗過程也就變成了初級的科研過程.學生通過對實驗思想、實驗設計、儀器操作、實驗結果的理論分析等一系列的訓練，其科學研究的基本素養和基本能力必然會有很大的提高.

4 教學方法的改革

4.1 引導學生積極參與課堂教學

大學物理實驗課程是將實踐技能和思考、判斷相融合的課程.需要學生在接受教師傳授知識的同時，自己動腦，獨立思考.因此，在授課模式上還需要進一步改進.傳統的教學安排是教師講授實驗原理、實驗內容、注意事項之后，學生動手做實驗.由于講授方式較為機械和單調，學生的思維未能積極跟進，接受效果不太理想.因此，可以實行多樣化的教學，如選擇一些典型的實驗題目，在預習后，讓學生講授實驗原理，以小組為單位討論實驗內容和儀器使用說明等，之后擬定實驗方案.最后師生共同對實驗進行分析和總結，課后由學生完成實驗報告.對于一些研究性實驗，讓學生搜集資料文獻，運用現有的理論知識，通過分析文獻，擬定實驗方案.設計實驗步驟，引導學生通過實驗，探究可能的結論.這樣，實驗教學中理論知識和實驗知識得到了有機的結合，學生的積極性和主動性也得到了充分發揮.

4.2 適當引入多媒體教學

為了更好地提升大學物理實驗的教學效果，可以適當地引入多媒體課件輔助教學.通過多媒體課件的引入，豐富課堂教學內容，把書中枯燥的實驗原理、復雜儀器的內外結構等清晰、透徹地展示給學生，使原理更易于理解.同時,實驗儀器的局部分解圖片也使儀器的功能作用直觀、簡潔的展示出來.多媒體課件參與的另一個功能是拓展知識空間，特別是對于一些由于受學校教學資源約束而無法開展的實驗，借助于多媒體課件的仿真演示，可以使學生身臨其境，感同身受，既豐富了實驗內容，又提高了教學質量.

當然，任何多媒體實驗課件僅僅是一種啟發、引導與補充，絕不能替代真實的實驗，還要積極創造條件動手去做真實的實驗.

通過這幾年的教學實踐證明，師生互動教學和多媒體輔助教學能充分調動學生的學習主動性和積極性.既有利于學生理論知識的學習，也有利于學生實踐技能的培養和提高.

5 實驗考核體系的改革

對大學物理實驗考核的探索是把傳統的考核辦法和現行探索中的考核辦法相結合，從以下幾個方面進行考慮.

5.1 期末考核的筆試方面

把學生本學期內做過的所有實驗做成試題庫，從中隨機選取一定數目的實驗，但并不將所選實驗題目預告給學生.學生在學期之初就已知考核方式，這樣由于需要準備的實驗題目很多，為備考所準備的實驗，知識面必須非常廣.為此，學生就會在平時加強對物理實驗知識和實驗技能的積累.

5.2 期末考核的操作技能方面

在操作技能考核中，傳統的考核由于時間的約束，一個實驗監考教師常常要同時監考很多學生的實驗操作才能按時完成實驗考核.由于考生眾多，教師往往顧此失彼，很難詳細的觀察每個學生的操作是否規范.在新的考核辦法中，我們延長了考試時間，采用拉長戰線、減小規模的方法進行，采取以每8～10名學生為一組，由一名實驗教師監考一組.在為期半個月的時間內多組考試同時進行.這樣教師就可以充分觀察每個考生的操作過程，客觀作出評判.并且可以在此過程中對實驗方法有所創新、實驗技能有所改進的學生給出優異成績.

5.3 最終成績的評判

學生的最終成績由平時成績和期末考核成績兩部分組成，并且適當加大平時實驗成績的比重.這樣的考核評價機制,既可以調動學生平時做實驗的積極性，又可以客觀地反映出學生實驗學習的實際效果，提高了考試的質量.

6 結束語

自從對大學物理實驗教學進行改革以來，學生的實驗操作技能和實驗理論分析能力均有了很大的提升，綜合實驗素質和實驗科研能力也在逐步提高.但也應當清楚的認識到，實驗課程改革絕不會一蹴而就，而是一個循序漸進、逐步深化的過程.我校對物理實驗課程改革仍在逐步探索之中.