高校物理實驗教學分析與發展思路

梁貴謙

（赤峰學院 物理與電子信息學院，內蒙古 赤峰 024000）

高校物理實驗教學分析與發展思路

梁貴謙

（赤峰學院 物理與電子信息學院，內蒙古 赤峰 024000）

為加速我國高校物理實驗教學地健康發展，提高我國高校學生的探索與創新能力，本文從高校物理實驗教學的重要性出發，分析了目前我國高校物理教學的不足之處，并從實驗室構建與物理實驗教學新體系等方面提出了有益建議.成果對于我國物理實驗教學的發展以及我國高校物理科研水平的提高具有積極意義.

高校物理教學；物理實驗；教學分析；發展思路

從人類文明開始以來，數學與物理一直是人類發展史上必須重視的基礎性科學技術.就物理學而言，它是建立在實際生活現象與數學理論基礎上的一門綜合性較強的學科.隨著社會的不斷進步，物理學也從對原本宏觀現象的解釋向微觀世界以及內部機理進行發展，物理作為一門基礎性學科，其研究范圍也越來越廣泛.物理實驗作為物理研究的重要分析手段之一，是物理科學得以繼續發展并不斷取得創新的關鍵所在.隨著新世紀對高校人才綜合能力要求的進一步提升，高校學生的動手能力與科研、思考能力也被要求得到進一步的加強，物理實驗也從物理學者的一種科研行為發展成為高校學生必須掌握的基本動手實踐.本文對高效物理實驗教學目前的發展情況進行了分析，并在此基礎上提出了進一步加強我國高校物理實驗教學發展的思路.

1 高校物理實驗概述

物理科學主要由兩大部分組成，即實驗物理和理論物理.這兩大部分是物理學科發展的根基所在，它們相輔相成，共同推動物理科學的進步.理論物理的思想，在提出過后，必須經過物理實驗的證實，才能夠體現出其實用性價值；而實驗物理過程必須以物理理論作為支撐，并最終服務與物理理論.因此，物理理論與物理實驗是物理科學中必須要共同發展的整體.

在新時期下，用人單位對于高校學生的動手能力要求逐漸提高.就高校學生而言，物理實驗的過程是在高校基礎課程學習中較為難得的鍛煉動手能力的過程，它能夠有效鞏固學生在課堂中學習的理論知識并提升學生學習的自主性.而作為物理實驗課程本身，它并不一個循規蹈矩、一層不變的過程，而是需要實驗實施者將智慧與創新性有效融入其中，并最終得到嶄新的物理成果的過程，它對于學生，特別是理科、工科學生的創新能力的培養，具有十分重要的價值.

高校物理實驗教學主要由實驗理論、實驗操作與實驗報告三部分組成，而與之相對應的，也對學生提出了以下三方面的要求：

1.1 具有扎實的理論知識

具有扎實的理論功底是學生在物理理論知識學習過程中應該達到的目標，只有掌握扎實的物理理論知識，才能夠從原理上對物理實驗的操作過程進行全方位的理解，而不是簡單地停留在對物理實驗操作的重復上.

1.2 具有較強的動手能力

動手能力是物理實驗得以完成基本保證.在這個過程中，學生可以將理論課堂上接觸到的抽象的物理知識轉變為自身的動手實踐.除此之外，實際的實驗過程操作，有助于學生對物理知識以及物理實驗本身進行進一步的思考，從而有利于新的思想或優化的實驗方法的誕生.

1.3 具有對知識進行總結與創新的能力

知識的創新總是建立在對原有知識進行進一步的理解與總結的基礎上.學生通過對物理實驗進行操作，對物理知識整體有了更深層次的認識，再加上后期的總結與思考，從而更有利于對學生創新能力的培養.

2 高校物理實驗教學分析

雖然理論物理與實驗物理是構成物理科學技術發展的基礎，然而，在目前的高校物理教學過程中，不能發展學校有關部門對于物理理論學習部分的明顯偏重，許多高校甚至僅開設物理理論基礎課程，而對于物理實驗課程幾乎不會涉及，甚至部分理工科類學校依然沒有自己的物理實驗室，這也為高校物理實驗教學造成了障礙，不利于我國物理科學的整體發展.目前我國高校物理實驗教學的不足主要表現在如下幾個方面.

2.1 實驗內容相比目前物理科學發展水平較為陳舊

跟隨科學前沿的步伐是物理實驗發展的基礎所在.然而，就目前我國許多高校的實際情況而言，物理實驗課程內容仍然處于20世紀90年代或者更早的物理水平，對于較為先進的物理理論與物理實驗手段只是有所提及，并未深入地將了解的過程變為理解的過程.另外，在目前大多數物理實驗課程內容中，驗證性實驗的教學內容遠遠多于探索性實驗的教學內容.根據調查，高校物理實驗課程大多數要求學生按照實驗手冊上的步驟，一步一步進行規范的實驗操作，進而使已經被熟知的物理結論得到驗證.更有甚者，實驗課程僅僅是學生到場，然后觀看教師進行物理實驗.

這種實驗課程方式有悖于物理實驗課程鍛煉學生動手能力與創新能力的要求.同時，由于實驗內容與手段較為陳舊，學生雖然對實驗過程做出了較多的思考，但思考僅僅基于較為落后的物理水平，這也在一定程度上造成了高校中重復性科研的大面積出現，而真正走在物理科學前沿的學者僅有數人.

2.2 實驗手段較為落后

由調查可知，大部分實驗課程不但在內容上無法跟進現代的無力發展水平，在實驗手段上也較為落后.雖然對于一個物理知識點，大量的更精確、更具備科研實用性的儀器不斷地被開發出來，但是大部分高校中所使用的儀器，依然是90年引進的純手動的儀器.學生在進行物理實驗過程中，無法將現代較為先進的信息技術與自動化技術融入到學習過程中來，從而也禁錮了學生較為先進的理念的產生.學校對于物理實驗教學重視程度嚴重不足，一方面是出于對投入、產出周期的顧及，另一方面在于對學生創新能力的信任程度不足.這種較為保守的思想在一定程度上也造就了目前高校物理實驗教學困境的產生.

2.3 實驗室管理制度落后

目前大部分高校物理實驗室采用封閉式的管理模式，即只對教學規定范圍內的實驗課程提供實驗儀器與實驗場所，對于個人的實驗行為較為排斥，甚至在許多高校由于害怕實驗儀器的過度磨損或損壞，謝絕一切非課程范圍內的實驗行為的展開.這種封閉式的管理模式使學生的許多較為有價值的想法僅僅停留在了思考層次，若要想將一定的想法變為實踐，在這種較為封閉式的實驗室管理制度下，幾乎是難以得到實現的.

3 高校物理實驗教學發展思路

為保證我國物理教學中理論教學與實驗教學的平衡發展，并為學生的創新能力提供一個容易實踐的著陸點，高校有關部門以及教育方針的制定者應該充分提高對高校物理實驗教學的重視程度，從而采取多方面的手段對高效物理實驗教學的合理、健康發展做出貢獻.

3.1 “與時俱進”的物理實驗室的構建

現代科學技術發展迅速，各個學科相互交叉，逐漸滲透，這也造就了物理科學進步速度的明顯加快.高校研究團隊是目前我國科研學術界的中堅力量.高校實驗室構建如若不能做到“與時俱進”、綜合發展，就很難跟上現代物理科學技術的發展步伐，從而使我國科學研究水平始終只能跟隨國外的發展步伐，很難達到自主創新的目的.因此，在實驗室構建過程中，政策制定部門應給與高校更多的實驗室構建費用；另外，高校自身也應對物理實驗教學過程有一個更深層次的認識，從而使現代化物理實驗室的構建得以實現，以便為學生及科研團隊提供更為便利的實驗手段，促進我國物理科學的穩步發展.

3.2 建立開放式教學理念

由于高效物理實驗室管理的封閉化，許多具有較高科研價值的物理創新思維難以得到進一步的發展.為改變這種現狀，開放式的教學理念必須得到進一步的推廣.物理實驗教學的開放性是目前物理實驗教學改革的發展趨勢，也是我國物理綜合性人才培養的重要途徑之一.開放性物理實驗教學理念的建立，必須從我國高校物理實驗室的管理機制入手，使高校學生以及科研團隊能夠能方便地將物理實驗室利用起來，而不僅僅是作為課程教學而用.在這種開放式教學理念的背景下，學生的科研自主性與動手能力能夠被充分的調動起來，使學生從一種看客的身份轉變為實驗的探索者與思考者，從而使高校的物理科研氛圍得以增強. 3.3 從物理實驗教學的目標入手，創建物理實驗教學新體系

造成我國高校物理實驗教學過程困境的較為深層次的原因在于，我國物理實驗教學的目標較為寬泛，而在各大高校對目標進行實施的過程中，出現了許多盲目的現象.因此，物理實驗教學新體系的構建勢在必行.在我國高校物理教學新體系中，可將高校物理實驗分成多階層的循序漸進的教學體系，從容易到困難，從基礎性的驗證實驗向創新性的探索實驗發展，而所有的教學改革得以實施的前提在于，高校對物理實驗課程重視程度的增加.綜合性的物理教學思想是物理實驗教學新體系中的重要組成部分.在綜合性物理教學思想中，力學、電學、光學等基本物理學科的實驗教學過程在教學初期應作為單獨的實驗過程進行教學，當實驗教學進行到一定程度時，應將各分支學科的物理實驗交叉滲透起來，從而使學生能夠開闊自己的思維，從新的高度上對物理實驗教學有一個新的認識.

4 結語

高校物理實驗教學雖然是高校物理中的重要組成部分，卻一直以來不受重視，從而導致了高校物理教學中，理論教學與實驗教學的嚴重不平衡現象.為加速我國高校物理實驗教學地健康發展，提高我國高校學生的探索與創新能力，本文從高校物理實驗教學的重要性出發，分析了目前我國高校物理教學的不足之處，并從實驗室構建與物理實驗教學新體系等方面提出了有益建議.

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1673-260X（2014）03-0194-02