浅谈大学物理实验改革与创新

摘要：大学物理实验作为工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修课程，对于培养学生的科学实验能力有着不可替代的地位。随着科技的进步，网路技术的不断发展，以及传统的实验课程中暴露出的问题。本文浅谈把高科技应用到基础的实验教学中，希望能够提高实验课程的兴趣性和效率。

关键词：大学物理实验;仿真实验;教学改革

1.实验课程的地位：

物理是一门应用型科学，同时也是一门实验科学，物理规律的研究和发现依赖于实验，所以物理的学习自然也离不开实验。物理实验是一门对大学生进行科学实验训练的基础课程，在学习实验课过程中，通过理论的运用与现象的观测分析，能够充分提高学生分析问题和解决问题的能力，充分提高学生综合运用理论知识解决实际问题的动手能力。同时可以培养学生的严谨的科学态度和吃苦耐劳的实验精神。物理实验课程与物理理论课程相辅相成，理论知识的学习为实验课程打下坚实的基础通，而过实验又可以验证所学的理论知识。所以物理实验课程对于大学需要学习大学物理的专业的学生来说是一门不可或缺的基础课程。

2.教学过程中存在的问题

传统的大学物理实验都是学生提前预习所需要做的实验，了解实验目的，熟悉实验仪器和操作步骤，知道如何处理实验数据，然后撰写预习报告。老师根据预习报告的审阅确定学生是否能够进入实验室做实验。最好的预习结果是学生能够到实验室快速的了解仪器的构造，然后能够跟着老师的思路进一步熟悉实验步骤，明确实验任务，然后独立的完成实验。最后完成实验数据的处理和分析。但是由于学生的参差不齐，实验教师在检测预习报告过程中并不能完全掌握学生的预习情况，从而使得一部分学生并没有很好的完成预习的同学进入实验室，同时有的实验仪器比较复杂，实验原理比较难懂，而通常的实验课时又是有限，从而导致学生不能够反复调节仪器，这就大大限制了学生对仪器性能和结构的了解，同时也对学生理解实验的设计思想和方法很不利，有的时候学生没办法在规定的时间内完成实验，为了能够在规定时间内完成实验，实验课的课堂变成了实验老师的课堂，学生只是机械的重复老师的实验步骤，具体的原理并不清楚，出现问题也只能等待老师解决。整堂实验课结束后，学生并没有得到很好的锻炼，而实验老师却筋疲力尽，这就使得实验课的作用大打折扣。

3.教学方法的改革：

一方面对实验课程的内容要合理，“演示性实验”、“研究性实验”、“验证性试验”、“综合性实验”、“设计性实验”等都要涉及到。另一方面，实验课的安排一定要在学完相应的理论课之后再进行，同时为了在实验过程中让学生真正的掌握实验的目的和基本步骤，培养初步的实践操作技能和创新能力，在教学过程中要牢牢把握好“实验演示”、“分组实验”和“实验结果探究”这三个关键环节。

传统的实验教学中的预习环节很重要，但是从实验过程中学生暴露出的问题来看，学生课前的预习并不充分，这样就使得实验的效果大打折扣。针对这一问题，仿真实验室的出现可以很好的解决这个问题。大学物理仿真实验是通过对实验环境的模拟，使未做过实验的学生通过仿真软件对实验的整体环境、所使用仪器的整体结构建立起直观的认识。而且仪器的关键部位可以随意拆卸，让学生能够更直观的更细致的认识仪器，在拆卸的过程中还可以进行调整并实时观察仪器的各种指标，增强了熟悉仪器功能和使用方法的训练，同时能够更加深刻的理解实验目的，并能够理解每一个操作步骤。

在进入实验室做实验之前，为了保证每个学生都能够进入虚拟实验室进行预操作，每个学生在操作过程中每一步骤都有相应的分值，这就相当于让学生在网上完成预习报告，然后电脑自动给出预习分数，及格的学生才能走进实验室进行实际的操作。网上的预习实际就是一个预操作的过程，模拟真实的实验情景，这样既可以提高学生的学习兴趣又可以提高学习效率。

4.预期达到的目标

在学生进入实验室之前，理论基础扎实，对于实验的目的非常的明确，实验的仪器非常的熟悉，实验的步骤已经在虚拟实验室中模拟很多遍，对于实验中出现的问题有一定的心理准备，并且知道如何解决，实验教师只需要从旁指导一些关键的步骤即可。真正的把实验室还给学生，让学生成为实验的主要完成者，让学生真正的得到锻炼。

结束语：最大限度的发挥大学物理实验课的价值需要多方的努力，理论老师的理论知识要能够讲解透彻，与实际结合紧密，让学生能够感同身受。另一方面实验教师要把好课堂关，在实际操作中要尽可能的让每个学生都能够真正的动手操作仪器，监督学生把实验完成，并能够很好的处理实验数据。同时学生在课下要认真的预习，充分的利用仿真实验室的优势，进实验室之前就能够自主的在虚拟实验室中独立的完成实验，并能够预处理实验数据，预测实验过程可能会出现的状况，并能够从容的解决问题，很好的完成實验，真正达到锻炼的目的。

参考文献：

[1] 叶柳，汪洪，李爱侠，王翠平，张子云，戴鹏. 大学物理实验教学的改革和尝试[J].大学物理实验，2019 （32） .

[2] 姜珊，张凤，田宇. 新工科高校大学物理实验课程与教学改革探索[J].产业与科技论坛， 2019 （12）.

[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017，2：26～35

作者简介：

张翠梅（1983— ）女，汉族，安徽宿州人，物理化学博士，大连科技学院专任教师，研究方向：光学模拟计算。