基于大学物理实验教学和改革的探索研究

骆远征 邓永荣

摘要：随着科学技术的迅猛发展，社会对创新型人才的要求越来越高，革新大学物理实验的教学模式，提高物理实验课的教学质量显得尤为重要。现今全国大部分高校采取建立分级别的大学物理实验教学示范中心，硬件水平得到很大提高，然而在教学质量方面还有很多问题亟待解决。将大学物理理论教学、实验教学有机结合，培养学生综合素质和创新意识，探索一条适应新世纪的理工科大学物理教学体系的新途径。在此，笔者结合自己教学实践中的体会，浅析物理实验教学过程中存在的各个方面的问题，并就关于如何解决这些问题提出个人建议。

关键词：大学教学；物理实验；改革实践

物理是科学先驱，高新技术之源泉，探索宇宙之武器。物理学是一门实验性科学，在整个物理学的发展过程中，实验起着决定性的作用。实验是验证理论的唯一途径，而实践则是检验实验结果的唯一标准。国外教育教学改革一直都十分活跃，现代国际科学教育改革的主流理论—建构主义—进一步明确了新世纪教育改革的方向：强调学习的自主性、社会性、情境性，由此生发出探究学习和合作学习等现代学习方式，强调探究问题，而不仅是了解问题的答案；是批判性思维，而不仅是记忆；是在情景中理解，而不仅是获得些许信息；是促进学生合作学习、互动和分享思想和信息，而不是无益的竞争。美国和各发达国家的物理教学更是紧扣时代脉搏，并引领教育教学改革的方向，不断创新。

一、大学物理实验教学体系改革

1、培养学生具有科技工作者所必须的实验能力和素质

让学生掌握常用科学仪器的基本原理和测试技术，熟悉基本实验方法和程序，养成实事求是的科学态度，理论联系实际的学风以及严肃认真、对学术负责的好品德。上述实驗能力和素质实际上是一种综合能力的训练。它不仅表现为会做实验，更表现为对实验方案的设计，实验中的分析研究，实验后的总结与提高；同时也包括实验者的科学态度、求实精神和发现问题、分析解决问题的能力。

2、让学生在实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高

传统的大学物理实验内容是按力学、热学、光学、电学等内容进行划分，并分别形成各自的封闭体系，这种封闭体系突出了学科的系统性，但忽视了学科之间的兼容互补性，各学科相互独立，限制了学生跨学科思维能力和创新能力的培养。让实验安排打破各部分的封闭体系，突出的体现学科的系统性、学科之间的兼容互补性，同时也打破各学科之间的相互独立，加强对学生跨学科思维能力和创新能力的培养。

二、建立分层次物理实验课程新体系

新实验课程的组成分为基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实验等，形成从低到高、从基础到前沿、从接受知识到培养综合能力，逐级提高的一、二、三级基础物理实验课程新体系。随着高考制度的改革，大批普通高校的学生实验基础差异较大，为了保证教学的顺利开展，并照顾到学生个体发展的需要，建立分层次物理实验教学很有必要。新的实验框架体系按照加强基础、重视应用、培养能力、提高素质的层次，遵循认知规律，兼顾力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等有关实验内容，形成预备实验、基本实验、综合性实验、设计性实验和创新提高性实验等几个层次。 这种分层次教学模式实现了从基础到前沿、从被动接受知识到积极主动思考逐阶段提高综合能力的实验教学目的。

三、实验课堂教学与管理改革

1、开设开放服务实验室

在以前的实验课堂教学过程中，教师要将实验目的、实验原理以及实验注意事项告诉学生，还要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等，甚至老师还要在学生做实验之前把实验从头到尾的演示，让学生看得清清楚楚、明明白白，因此学生就完全不用预习实验，也不用思考问题，只要将上课时老师讲的内容记下即可完成思考题，这样就造成了实验课堂收效甚微。有的学生实验数据都测完了还不知道仪器用的是什么原理，就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了。

基于改变这种现象的考虑，在完成普通物理实验的基础上增加了设计性实验，设计性实验的过程，主要是由教师提出设计性实验题目和要求以及实验室所能提供的仪器，对于一些实验技术参数以及涉及到的实验原理知识则由学生自己根据提供的实验目的和实验仪器进行资料查询。有些教材上一般只提出设计性实验的目的、仪器及简单的方法提示，为了完成预习报告，要求学生按照实验要求，自己设计出合理的实验方案或电路，拟出可行的实验步骤及实验中的注意事项；要求学生自己查阅资料，并对资料进行理解、分析、选择，设计出完整的预习报告

2、另外，实验教学体系、内容、方法等的革新与调整也对教学管理提出了新的、更高的要求。 在校园网上向学生公布大学物理实验课程的教学模式和教学要求以及考核办法，使学生全面了解物理实验的教学过程；要求学生每次课前必须写预习报告，弄清实验时要完成数据的测量和处理方法，在实验开始前交给老师检查，使教师能够及时对学生进行指导和更正，使得实验课更具实效性和完整性。

四、结语

学校是教学活动的管理者，教师是教学活动的执行者，学生是教学活动的主体。通过多年来的大学物理实验教学实践，我深深地感悟到：实验教学要满足新时期对人才培养的要求，必须加大实验室建设投入的力度，明确课程的定位与教学目标，深入开展教学内容、模式、方法和手段的改革，坚持开展教学研究活动，严格成绩考核环节。在教学实践中不断探索，不断 总结 ，不断提升教学质量。

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