轉型背景下大學物理實驗課程的教學改革

謝彬　閔月月

【摘要】目前，很多大學都已進入向應用型大學轉型的過度期，大學物理實驗課程作為理工科學生進入大學后接觸到的第一門重要的基礎實驗課程，對于培養學生的實驗、實訓能力有著極其重要的作用，但現階段的大學物理實驗教學的現狀有些不盡如人意，針對這些問題提出一些應對方法。

【關鍵詞】應用型大學 大學物理實驗 創新設計 模塊化

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0174-02

全國很多大學已經開始向應用型本科大學轉型，而對于應用型本科大學而言，培養學生的動手能力是非常重要的。大學物理實驗課程是學生進入大學以后接觸到的第一個實驗類課程，也是培養學生動手操作能力以及創新能力的基礎，因此，大學物理實驗課在學生的發展過程中起著極其重要的作用。

一、大學物理實驗教學的現狀

大學物理實驗課是所有工科專業的公共必修課之一，但是就現在大學物理實驗課程的開課情況來看，存在以下幾個問題。

1.學生動手能力弱

物理實驗課程要求學生在上課之前要進行預習，寫好預習報告，但是以目前的情況來看，學生課前雖然寫好了預習報告，但是并沒有真正達到預習的效果，學生只是機械的將書中的內容抄寫下來，而沒有認真的思考這個實驗應該怎樣完成。以至于上課的過程成為了學生預習的過程，所以在操作的過程中，學生只能機械性的按照老師的要求進行操作，而沒有自己的意識，這是造成學生實驗操作能力差的一個重要因素。

另外，由于條件的限制，有些同學在上大學之前可能沒有接觸過任何的實驗儀器和設備，因此在進行實驗的過程中，一些基本測量都不會，以至于教師在課堂上需要花費大量的時間教一部分同學一些基礎測量設備的操作方法，而無法堅固實驗中重要操作的指導工作。

2.課程設置不具有針對性

從大學物理實驗共設置了力學、熱學、電磁學和光學這四大板塊，幾乎涵蓋了大學物理課程的所有內容。在開設的所有實驗中，以驗證性實驗為主，綜合性實驗為輔，而有利于培養學生創新能力的設計性實驗幾乎沒有開設。并且所有專業所開設的實驗均相同，沒有專業的針對性。

3.儀器設備的限制

現在的大學物理實驗設備，多數為了美觀，都采用了箱式的設備，將原件放在了箱子中，這樣學生在上課過程中只要插線就可以進行實驗了，雖然教師在上課的過程中會講解這些實驗儀器，但是由于學生并沒有親眼看到這些儀器而產生感性認識，所以，多數的學生對這些原件還是不太了解，也形成不了認識，這也是學生做不好實驗的一個原因。

二、大學物理實驗課程的改革

大學物理實驗課程對于培養學生的動手和創新能力有著其他課程不能替代的作用，而針對現階段該課程所存在的問題，可以從以下方面進行改革。

1.加強預習

為了讓學生在上課的過程中能夠更好的進行實驗，必須要加強課前的預習環節。但是由于學生的課前預習，實驗課的任課教師無法在課前了解，只能利用上課時間進行檢查，而有些物理實驗的課上時間非常緊張，根本無法預留時間。針對這種情況，可以為每個實驗室配備幾臺電腦的方法。在上課前，將老師上課要提問學生的預習情況的題目輸入電腦中，利用已經編輯好的程序，學生來上課之前必須在電腦前完成預習檢測，針對學生回答預習題目的情況老師給出預習的分數，這樣，就可以督促學生在上課之前先做好課前預習，而不能僅僅是抄寫預習報告了。

另外，還可以讓一些有興趣的同學可以課前到實驗室進行預習，這樣就避免了學生在預習的過程中對于實驗原理和操作只能想象而看不到實物的弊端，能夠加深學生對實驗的理解，使學生的課前預習達到預期的效果。

2.增加基礎測量實驗

在高中的學習過程中有部分學生對于基本的測量工具都不會使用，教師需要利用大量時間教學生基礎測量儀器的用法及讀數，耽誤了學生的實驗時間，而一部分同學又沒有真正的掌握。在應用型本科院校，開設基礎測量實驗，讓學生認識了解一些基礎的測量儀器的使用方法和注意事項，遇到問題由教師指導學生自行解決，這樣既有利于培養學生的動手操作能力增加基本技能，又可以培養學生在操作過程中的自信心，還為以后的物理實驗以及專業實驗和實習打下了牢固的基礎。例如游標卡尺和螺旋測微器的使用。

3.利用基礎實驗設備

基礎實驗設備主要是指各種電表、電阻、電感、電容等基礎原件。現在的很多電學儀器都是將這些器件放置于實驗箱內學生看不到儀器設備，只是機械式的插導線，不能對實驗產生實質性的理解。如果在實驗的過程中可以利用這些較為“原始”的設備，學生就可以清晰的看到自己將哪些器件連接在一起，利用哪種電表測量了哪些物理量，這些物理量的測量方法又有哪些，更加有利于學生對實驗的理解，也為以后學生進行其他的專業實驗奠定了堅實的基礎。

4.模塊化教學

物理實驗自身就具有多個模塊，力學、熱學、光學、電學等實驗。針對應用技術型大學，不能像以前所有的專業所上的實驗課程均相同，而應該針對各個專業自身的特點進行模塊化教學。

首先要制定出相應的模塊，主要包括專業模塊和創新設計模塊。其中專業模塊有三個子模塊即電子模塊、化工模塊和機械模塊。所有的專業都可以從這三個模塊中選擇適合本專業的模塊進行學習。除此之外，感興趣的同學還可以通過開放實驗室進行其他實驗的學習。創新設計模塊主要針對各個專業開設創新設計型實驗。

電子模塊主要包含電磁學實驗，如惠思登電橋測電阻、雙臂電橋測低電阻、光敏電阻的光電特性研究、示波器的使用、磁阻效應及磁阻傳感器特性研究、數字信號光纖通信等。

化工模塊主要包含熱學、力學和光學實驗，如熱電偶溫度計的定標、牛頓環測曲率半徑、邁克爾遜干涉儀的組裝、調節和使用、用拉脫法測量液體表面張力系數等。

機械模塊主要包含力學和電磁學實驗，如剛體轉動慣量的測量、拉伸法測量楊氏彈性模量、數字信號光纖通信、雙臂電橋測低電阻、示波器的使用、交流電橋的原理和應用等。

5.增加創新設計型實驗

應用型本科院校意在培養動手能力強，并且具有創新能力的人才。因此大學物理實驗課程也應該順應學校發展的要求增加創新型實驗，例如“邁克爾遜干涉儀的組裝、調節和使用”實驗，也可以在進行基礎實驗的過程中增加創新內容，例如在進行“用三線擺法測剛體的轉動慣量”的實驗過程中，當學生測完圓盤的轉動慣量之后就可以讓學生設計如何測量不規則物體的轉動慣量等。

6.開放實驗室endprint