改進近代物理實驗教學方法的嘗試

摘 要:本文結合中國礦業大學近代物理實驗教學實踐中的具體情況，對近代物理實驗教學方式方法提出了切實有效的改革措施。結合課程開展的各個具體環節，有針對性的提出了一些新的方法，并且在教學中貫徹引導式教育理念，鼓勵開展創新，使我校近代物理實驗教學取得了一定的進展和提高。

關鍵詞:近代物理實驗教學方法改革

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(b)-0184-01

近代物理實驗是物理專業學生的一門必修試驗課程。通過對近代物理實驗課程的學習首先可以讓他們對近代物理學發展史中具有重要意義的物理學家和其設計的巧妙的物理實驗有一個切身的體會，在潛移默化中增加他們對物理學的熱愛，并為他們立志投身物理學科的應用和研究奠定思想的基礎。其次通過讓學生親自用實驗的方法來驗證物理規律，接受近代物理學中的新概念、新思想、新技術和新的實驗方法。再次使他們在學習、操作以及對結果的分析處理的過程中提高自身的科學素養，加強其理論聯系實際和勇于創新的能力。就目前情況看，各個院校對近代物理實驗教學都比較重視，但是不同的單位間的近代物理實驗教學水平和效果確實參差不齊，這其中自然有各種各樣的主客觀原因，本文擬就我們學校的近代物理實驗教學現狀以及對具體問題的思考和解決辦法做一探討。

1 近代物理實驗教學現狀

我校是國家重點的煤炭地質類工業院校，相應的工科學科在國家同類學科中都具有相當的實力，但是理學學科的發展相對而言比較薄弱。對于物理專業的基礎類實驗課程近代物理實驗的建設也是比較薄弱的。2006年以來，受到世界銀行貸款的資金支持和物理系實驗中心領導的重視，近代物理實驗室添置了大部分的新型的教學實驗儀器，豐富了實驗教學項目，從而使近代物理實驗教學的硬件建設部分基本步入正軌。

此前，由于實驗硬件條件不足，沒有相對固定的任課教師，所以從對實驗教學內容的熟悉到對實驗儀器的修理和維護都十分欠缺，更不要談對課程體系建設的深入研究了。所以近代物理實驗教學僅僅停留在最低的層次上面。

2 教學中存在的問題

鑒于我校的近代物理實驗是在一個較為薄弱的基礎上起步的，在具體的教學過程中存在著較多的問題，下面的幾個是比較突出同時也是亟待解決的問題。

第一，由于經費有限，近代物理實驗儀器又是比較精密和昂貴的，所以每一個試驗項目配備的儀器組數較少，而需要上課的學生較多，怎么樣合理有效的調配開課實驗項目和學生分組，是我們首先需要考慮解決的問題;

第二，學生對實驗課程的重視不夠，基本上不怎么預習就來做試驗了。很多學生在學習上比較浮躁，對于這種基礎性的課程的學習熱情很低，往往連實驗項目都沒有弄明白就來做實驗了，更可甚的是有的同學連教材都不帶兩手空空就來上課。所以，怎么想辦法提高學生的學習興趣也是當務之急;

第三，學生的動手能力普遍較差，在實驗過程中主動鉆研的精神不夠。有部分同學連最基礎的實驗操作技能都沒有，并且在分組實驗中完全依賴同組的其他同學;

第四，實驗后期數據處理粗糙應付，缺乏科學性和創新性。大部分的同學想當然的認為，實驗做完了就完了，只要老師在實驗數據上一簽字就萬事大吉。

3 改革教學形式的嘗試

針對存在的問題，我們進從下面幾個方面進行了有益的的改革嘗試。

首先，針對人多儀器少的客觀情況，我們在上課的時候采取了分組教學的方式。每學期我們開設八個實驗項目，對應的就把學生分為八個小組，每個小組一次做一個實驗。這樣基本上就能夠保證至少兩個學生可以操作一臺實驗儀器。每個實驗項目二個同學合作完成，其中一個負責主要過程的操作，另外一個輔助。下一個實驗項目同組的兩位同學交換操作主輔關系。

其次，在管理制度上逐步加強對學生的約束。我們結合實際的教學經驗和學生的接受情況制定了近代物理實驗規程，要求學生必須按時上課不能遲到，開始正式上課前，檢查預習報告。我們主要從教學內容和教學手段上增加趣味性，提高學生對實驗課程的興趣和認同度。我們要求大家通過各種途徑查閱與實驗有關的人物和歷史事件，以及該實驗項目的重要意義及其在現代生活中的相關應用。通過查閱資料使學生對該實驗項目的認識立體化、全面化。然后在上課前，對每一個實驗項目通過隨即點名的方法讓若干名同學講解他們了解到的信息資料，和全班同學共享，最后老師再做以補充和完善。這樣就使本來枯燥單調的實驗課成生動有趣了許多，學生不僅學習到了相關的科學文化知識，也在積極參與學習的過程中受到了有益的教育和熏陶。

再次，為了加強同學們的動手意識，培養他們的動手能力，對于簡單的實驗儀器故障我們都是建議學生自己解決。通過嘗試我們發現這樣做的結果是很好的，現在在實驗進行過程中，老師基本上是只動口不動手的，幾乎所有的實際操作的問題都留給了學生。而且每次開展儀器排查檢修的時候很多同學都會積極參與進來，他們也意識到這是一個鍛煉自己的很好的機會。

最后，開展實驗數據處理科學化標準化評比，放開手腳，發揮創造性，多自由度的進行實驗數據的后期處理工作。近代物理實驗的數據處理問題是一個同學們普遍反映較難的問題，一方面數據量比較大，另一方面處理的程序比較復雜。所以同學們對數據的后期處理表現出不耐煩的情緒和應付的傾向。針對這種情況，我們建議學生開展多自由度的數據處理方法，例如，C語言編程處理，excel表格處理，matlab處理，mathmatic處理。這樣很好的調動了學生的積極性，使他們產生了一種成就感，覺得自己學的東西有了用武之地。而對于不擅長使用計算機處理數據的同學，又使他們切身體會到掌握一門數據分析處理技術是多么的重要，從主觀上激發他們去學習的沖動。基本上所有的同學都能夠運用常見的數據處理軟件對實驗的結果進行科學的分析和處理。

4 結語

通過對近代物理實驗教學的上述方面的改革嘗試，我們發現結果還是比較理想的。同學們對實驗課程的準備充分了很多，并且把枯燥的內容變成了有趣的學習和交流，實驗過程也變得緊張有序了很多 。尤其值得一提的是同學們在實驗數據的后期處理上，同學們表現出了很強的創造力。就目前而言，我們的改革嘗試取得的結果是喜人的，同時這一系列的教改措施也得到了大家的認可。課程評價系統的數據顯示，近代物理實驗課程的學生評價由起初的全校排名的50%以后到了現在的全校排名20%以前。

參考文獻

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