關于高校物理實驗教學改革的思考

劉甲

（山西農業大學信息學院，山西晉中030800）

關于高校物理實驗教學改革的思考

劉甲

（山西農業大學信息學院，山西晉中030800）

高校物理實驗是物理教學中的重要環節，旨在活躍大學生的物理實踐，培養他們的創新思維與科研能力。傳統的物理實驗教學模式早已無法適應新形勢下對物理人才的要求。因此，文章著重探討了如何從教學模式、教學內容、教學方法、教學體系等方面進行改革，以促進教與學的互動，激發大學生的參與積極性，進一步提高他們的實驗創新能力。

高校物理；實驗教學；改革策略

物理是一門極具專業性與技能性的專業學科，其中，物理實驗是高校物理教學中的重要組成部分[1]。通過物理實驗教學能夠培養大學生基本的實驗素養，增強他們的物理意識。這對他們今后的動手實踐能力與創新思維的開發都大有裨益。傳統的物理實驗教學往往由教師做主，學生只需按部就班完成實驗操作即可。這種僵化的實驗教學模式極大抑制了大學生的積極性，也不利于培養他們的動手實踐能力。基于此，文章著重探討了如何對高校物理實驗教學進行改革，以期進一步提高物理實驗教學質量。

一、高校物理實驗教學實施改革的必要性

（一）社會對大學生的要求逐步提高

伴隨著社會的高速發展，很多用人單位對高校畢業生的實踐能力有更高的要求。可見，加強實驗教學是大勢所趨。高校是為國家培養有科研能力的創新型人才。但近年來隨著高校的不斷擴招，而高校教學質量、硬件設施、辦學水平卻未跟上擴招的要求。這集中表現為實驗場所匱乏，儀器設備老化，實驗教學條件與模式滯后明顯。

（二）實驗教學不被重視

受長期應試教育的影響，很多大學生仍用高中階段的眼光來看待物理課程，重理論、輕實驗的現象較為普遍。很多學生并未認識到物理實驗課程的意義，根本不重視物理實驗課。傳統的實驗教學模式是以教師為主體，學生被動開展實驗。這種單一的實驗教學模式難以激發學生學習的主動性，并抑制了學生的創造性思維[2]。此外，在考研與就業等重重壓力下，物理實驗往往被忽視。不少學生對待實驗總是敷衍了事，甚至互相抄襲實驗報告。

（三）教學方式有待改進

隨著時代的發展，高校物理實驗教學儀器設備雖在不斷更新，但實驗教學模式卻毫無變化。實驗老師一般在實驗前確定實驗內容并完成對相關設備器材的組裝。在課堂上由老師講解實驗操作步驟，如何獲得實驗數據等方法。學生只需按部就班進行實驗操作即可。這樣的教學模式難以真正培養學生的動手實驗能力。此外，實驗課通常是由一個班的學生或部分學生在課堂上共同完成的，又是用同樣的方法。因此，一些學生不用思考直接模仿他人實驗即可。

二、高校物理實驗教學改革措施

（一）對實驗教學內容進行改革

科學選編實驗教材是物理實驗教學的前提。根據院校特點，按照基礎實驗、設計性實驗、近代物理實驗、引入計算機輔助教學的順序合理編排各章節。對于誤差以及數據處理的相關知識、物理實驗基本儀器與基本測量方法等知識要求學生必須掌握，因此，教材中要分章節詳細介紹，使學生掌握基本的實驗技能。在實驗內容選編方面，應結合學生的專業特點以及今后發展需要根據“循序漸進”原則，合理編排力、光、電、近代物理方面的內容。每學期規定若干必修內容，并補充一些選修內容，以滿足不同層次學生的需要[3]。

在課程設置與教學內容選擇上，應結合我國國情，并參照國內外先進經驗進行改革。其中，要注意四點：一是重視基本功的訓練，不可忽視物理實驗中的基本內容。二是不能輕視驗證性實驗，此類實驗有助于學生更好的理解相關物理概念。三是教改必須遵循認知規律，從實際出發，比如，對于低年級學生不要過多開設獨立設計實驗，應以教師指導型實驗為主。四是若條件允許可采用分層次、開放式的教學模式，既能滿足不同層次學生的學習需求，還能實現教與學的有效互動。

（二）對實驗教學方法進行改革

針對傳統實驗教學中的弊端，本校開始對實驗教學內容進行試探性改革。在普通物理實驗的基礎上增加了設計性實驗。由實驗老師確定設計性實驗題目與要求，并提供相關實驗儀器。要求學生圍繞實驗目的自主查閱資料了解實驗原理以及相關技術參數。篩選教材中一些簡單的設計性實驗，要求學生根據實驗目的與要求，自己設計實驗方案，寫下實驗主要步驟以及相關注意事項。這要求學生獨立查閱資料，在分析理解資料與實驗目的的基礎上，完成預習報告。因此，設計性實驗有利于提高學生分析問題與解決問題的能力[4]。比如，在“電阻的測量與伏安特性的研究”實驗中，只給出了實驗目的、原理及儀器使用方法，可讓學生自行設計實驗步驟。設計性實驗對學生的綜合素質要求較高，因此，對于某些有難度的實驗可采用小組合作的方法，安排各小組獨立完成實驗項目。

比如，在惠斯通電橋測電阻實驗中，根據實驗原理與公式計算如下：

（三）對實驗教學手段進行改革

1.變廢為寶，組建廢舊儀器實驗室

將實驗室內的廢舊儀器或相關配件放在廢舊儀器實驗室內，讓學生動手實踐，變廢為寶。教師要給予相應的指導，提醒學生規范操作，培養他們良好的實驗習慣。學生通過對廢舊器材與配件的重新拆組完成自己的小實驗，能讓他們體會到實驗的樂趣。同時，還能培養學生的創新思維與動手能力。

2.運用多媒體教學手段

在實驗教學中教師可借助多媒體技術，將實驗方法、原理、步驟等通過圖片、動畫、音頻、視頻等方式展現出來，使教學內容更加生動、形象，也增加了實驗教學的趣味性。可利用網絡技術建設物理網絡教學平臺，開展網絡仿真實驗。師生可在校園網上溝通交流，對學生進行指導。同時，教師還可在網絡平臺上公布每次實驗結果，并給予點評，提出合理建議，以幫助學生發現自己的不足。

3.創新平臺，組織物理實驗競賽活動

可由學院牽頭，物理實驗室負責，學生會組織，定期開展物理實驗競賽活動。首先確定好競賽時間、實驗選題，評選規則等，及時公布，鼓勵學生報名參與。后期要選聘專家與學生代表評委，確保評選工作公開、公平、規范。這不僅能為學生搭建一個創新發明的平臺，也能讓師生在競賽中實現學術交流，充分調動學生的創造力。

（四）對實驗考核辦法進行改革

考核評價結果是為了反映學生真實的實驗水平，為教師改進教學方式方法提供參考依據。當前，高校物理實驗考核主要由預習成績、操作成績、數據處理成績這三部分組成。其中，預習成績占比過低，導致學生大多不重視預習環節。因此，建議應適當提高預習成績的占比，以引起學生的重視。另外，除了考試評分外應重點加強對動手能力的考核。一是在日常實驗過程中采用現場打分制，對每位學生的實驗操作情況進行現場評定，作為平時成績。二是期末考試時由老師確定幾個實驗項目，讓學生抽簽確定自己要完成的實驗操作。要求學生進行獨立操作，并由任課老師進行現場打分[5]。通過上述措施能極大改變學生只重視實驗結果而忽視實驗操作的學習態度，也能明顯提高他們的動手操作能力。

三、結束語

總之，高校物理實驗教學改革是一項艱巨而重大的系統工程，需要院校力度的高度重視與大力支持。通過對教材內容、教學方法、教學評價等諸多方面的改革后，充分調動學生的實驗積極性與主動性，激發他們做物理實驗的興趣，讓他們真正成為學習的主人。其中，要適當增加設計性實驗與綜合性實驗的比例，合理安排教學進度，精心選擇實驗項目，更好地鍛煉學生的動手實驗能力，培養他們實事求是的科學態度，相互協作的團隊精神。這對他們的專業課學習也大有裨益。

[1]康國棟.高校物理實驗教學改革淺議[J].文理導航，2016，45（7）：34.

[2]董康軍.新形勢下大學物理實驗教學改革的幾點思考[J].價值工程，2011，17（34）：165-166.

[3]劉燕，周嵐，胡經國.大學物理實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2009，28（11）：171-172.

[4]張玲玲，王丹.大學物理實驗教學的改革與實踐探索[J].吉林省教育學院學報，2010，5（26）：135-136.

[5]常思亮.高師公共教育類課程體系改革與重構[J].現代教育研究，2003，46（6）：78-81.

The university physics experiment is an important link of physics teaching,stiring up college students' interes to do physical experiments,developing their innovative thinking and scientific research ability.Traditional teaching mode of physical experiment has been unable to adapt to the requirements for physical talents under the new situation.Therefore,this paper discusses the teaching mode,teaching content,teaching method,teaching system reform,in order to promote the interaction between teaching and learning,inspire students'participation,further improve their innovation ability.

college physics;the experimental teaching;reform strategy

G642

A

2096-000X（2016）24-0128-02

劉甲（1984，08-），男，籍貫：山西大同，學歷：碩士，職稱：助教，研究方向：量子輸運。