近代物理實驗教學改革若干思考

鄭 凱

（集美大學 理學院，福建 廈門 361021）

近代物理實驗教學改革若干思考

鄭 凱

（集美大學 理學院，福建 廈門 361021）

“近代物理實驗”是整個物理實驗教學的重要組成部分，對學生加強專業知識的學習以及培養學生的綜合實驗能力和科研能力等方面發揮著重要作用。針對我校“近代物理實驗”的教學實踐中存在的問題，文章從教學內容、手段等方面提出改革思路和方案。

近代物理實驗；教學內容；教學手段

引言

“近代物理實驗”是繼“普通物理實驗”之后開設的一門物理系學生的必修基礎實驗課程，是整個物理實驗教學的重要組成部分，對進一步充實和活躍學生的物理思想，引導學生了解實驗物理在物理概念的產生、形成和發展過程中的重要作用［1］。我校于2002年起開設“近代物理實驗”課程，文章針對教學實踐過程中存在的問題，就教學內容、手段和條件等方面提出一些個人看法，旨在探索“近代物理實驗”教學新思路，提高實驗教學水平。

一、“近代物理實驗”教學中遇到的問題

（一）教學內容安排不完善

“近代物理實驗”所包含的實驗內容涉及到物理學發展的各個領域，具有較強的專業性，要求學生在實驗前就應具備一定的相關基礎知識。“近代物理實驗”中所開設的實驗屬于物理專業基礎課的經典實驗，通過“近代物理實驗”課程的學習，學生可以加深對專業基礎課知識的理解，同時提高實驗操作能力［2］。

但是，現階段“近代物理實驗”兩學期所開的實驗與該學期所開設的專業基礎理論課程不能很好地相對應，出現理論課程相對于某些實驗項目內容滯后的現象，導致實驗與理論課教學在一定程度上脫離，其結果是學生在沒有相應學科基礎知識的情況下，進行該學科的實驗，學生無法深入理解實驗中所包含的物理學原理，只能簡單機械地完成實驗步驟，獲得實驗結果。

（二）教學手段單一，教學深度有限

近代物理實驗所開設的實驗均為基礎物理學科中較為經典的實驗，甚至是獲得諾貝爾物理學獎的著名實驗，涉及到較深的物理知識，這就對任課教師提出了較高的要求。任課教師不但要有實驗指導能力，還應具備實驗相關的物理學知識，能向學生解釋清楚實驗原理，使學生在實驗動手能力和物理思想上都有所收獲。

然而，目前“近代物理實驗”教學存在兩方面問題：一方面，目前我校“近代物理實驗”每位任課教師必須同時指導兩項不同實驗，直接導致教師對實驗原理和實驗內容的講授時間有限，只能簡單地向學生說明實驗的目的和步驟。另一方面，部分任課教師對實驗的講解側重于實驗步驟和實驗儀器的操作，這與“近代物理實驗”開設的初衷相背離，無法提高學生對物理學知識的認識。

（三）教學條件有限

現階段我校“近代物理實驗”主要分布在校本部的五、六間實驗室中，由于經費不足，實驗器材有限，每項實驗的循環次數較多，大量增加了教師的工作量。以光學圖像識別系列實驗為例，實驗室共有兩套設備，每次可容納四名學生進行實驗，14級應用物理學專業學生共有88人，光學圖像識別系列實驗的循環次數就是22次，循環量較大。

二、“近代物理實驗”改革措施

如何減少和避免“近代物理實驗”教學中存在的上述問題，進一步提高教學效果？作者認為可以從以下幾個方面對該門課程的實驗教學進行改革。

（一）合理安排實驗項目

為了讓“近代物理實驗”和專業基礎理論課能較好地相互銜接配合，首先要清楚各學期的專業基礎課分布以及與各基礎課相關的近代物理實驗項目。以14級應用物理學專業學生的課程設置為例，將各專業基礎理論課及其相關實驗項目列于表1中。

從表1中可以看出，“近代物理實驗”所涉及的基礎知識大部分集中在大學三年級的課程中。“近代物理實驗”的實驗安排應盡量與本學期的專業基礎課程相匹配。為了使近代物理實驗與相關專業基礎理論課程相互統一，相互促進，使學生在掌握專業基礎知識的情況下進行實驗，對實驗的原理和意義能有深層次理解，作者將近代物理實驗項目的安排做了重新調整，調整方案列于表2中。

表1 近代物理實驗項目與專業基礎課程對應列表

（二）提高教師教學水平，加強相關專業知識講授“近代物理實驗”對實驗任課教師的要求比“普通物理實驗”高，實驗任課教師除了具備熟練的實驗操控能力外，對實驗所涉及的學科背景知識也要有深入的了解，為了能使實驗任課教師具備豐富的學科背景知識，實驗任課教師應提高自身的專業水平，并與專業基礎課任課教師多進行相互交流，這是提高近代物理實驗教學水平的重要前提。筆者認為提高實驗教學水平可從兩方面入手：

1.讓理論課任課教師參與到近代物理實驗的教學中，任課教師將近代物理實驗作為專業基礎理論課在實驗方面的延伸，讓實驗與專業基礎知識緊密聯系。

2.在理論課的任課教師由于客觀原因不能直接參與實驗教學的情況下，實驗教師應對實驗所涉及的理論課進行聽課，使實驗教師在該方向的理論知識得到補充，增強實驗教師的教學水平。

在提高教學水平的同時，實驗學時安排的規范化也很重要。現階段“近代物理實驗”中每個實驗的學時數是3學時，為了避免學生草率完成實驗過早“閑置”，同時也避免單純的“講解+演示+實驗”的教學模式，筆者認為任課教師在實驗教學過程中對實驗原理介紹時間應為0.5學時，對實驗步驟及儀器的演示時間應為0.5學時，學生動手實驗時間應為1.5學時，師生討論總結時間應為0.5學時。這樣在充分利用實驗課時的前提下，既提供給學生充足的實驗時間，也保證了任課教師對實驗內容、原理、背景的解釋時間，同時鼓勵學生大膽提問，勇于探究。

（三）改善實驗條件，加強師資力量

對于“近代物理實驗”的教學環境，學校應當適當增加實驗設備臺套數，減少實驗循環次數，降低任課教師工作量。在實驗教學過程中，教師應引進多媒體教學方式，改進教學手段，增加實驗原理和內容描述的生動性，吸引學生對物理學科的興趣。同時，學校應適當增加近代物理實驗的任課教師數量。實驗任課教師的增加，能一定程度上緩解現任實驗教師同一時間身兼兩項實驗教學的尷尬局面，給教師以充裕的時間進行實驗原理和知識的講解。

（四）完善教學管理平臺，增設開放式選修性實驗

現階段對近代物理實驗已實行學生自主選課的新型教學管理模式，但選課流程有其局限性，學生面對的實驗都屬于“必修性實驗”，只能選擇各實驗時間，無法對實驗的內容進行選擇。實際操作中出現部分學生因選課系統擁擠而無法正常選課，教師無法對選課學生的實驗報告進行有效收集等問題，還需進一步完善。

我校“近代物理實驗”已納入了物理實驗中心的“物理實驗教學輔助系統”中，未來的發展目標是要建設成為開放式的近代物理實驗教學平臺。筆者認為下階段學校應該在資金允許的前提下，增設一些“選修性實驗”，使得學生在完成必修性實驗的同時能依據自身對專業基礎知識的掌握情況自主選擇選修性實驗項目進行進一步的實驗訓練，在實驗項目的選擇上做到“必修+選修”的選擇模式，達到開放式教學的目的。

三、結束語

文章從我校“近代物理實驗”目前存在的實際問題出發，在學校現有的資源下，從實驗項目的安排、實驗教學學時的分配、教師教學水平提高、實驗條件和實驗管理等方面對該課程的教學改革提出一些個人的建議，對該課程的發展有一定的促進作用。我校物理實驗中心是福建省第一批“基礎實驗教學示范中心”，“近代物理實驗”已納入實驗中心管理系統中，相信該門課程一定能建設成具有較高水平的基礎物理實驗課程。

［1］唐振方.近代物理實驗課程建設與教學改革［J］.中山大學學報論叢，2002，22（1）：26-29.

［2］劉向陽.近代物理實驗教學改革研究［J］.實驗科學與技術，2009，7（4）：65-68.

"Modern physics experiment"is an important part of the physics experiment teaching.It plays an important role in strengthening the learning of professional knowledge and training students' comprehensive experimental and research ability.In view of the problems existing in the teaching practice of"modern physics experiment"in our school，this paper puts forward the reform ideas and solutions from the teaching content，means and so on.

modern physics experiment；teaching content；teaching means

G642

A

2096-000X（2016）20-0147-02

鄭凱（1980-），男，漢族，福建福州人，集美大學講師。