对大学物理实验课程教学的几点思考

摘 要：大学物理实验课程是理工科院校的一门公共基础课程，其教学涉及与高中物理的衔接，同时也为后续专业课实验打下基础。作为一线教师，本文依据学校招生情况、学生物理基础及教师上课情况，从分层教育、数据处理、实验报告讲解和学生独立操作四点，简单对大学物理实验课程教学提出一些思考。

关键词：大学物理实验课程;数据处理;实验报告

大学物理实验课程是高等理工科院校对学生进行系列科学实验基本训练的公共基础课程，也是学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。大学物理实验教学的根本任务是：使学生在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验的知识和方法，得到实验技能的训练，从而初步了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。

我校可以开设二十多个大学物理实验，包含基础实验、力学、声学、热学、电磁学、光学、近代物理以及综合设计性实验，每个实验含22台实验设备，基本可以实现每个学生独立操作。由于开设大学物理实验的教室有限，学生人数较多，大学物理实验教学是轮动进行的，造成各个选课班级教学进度不一致，同时也无法跟大学物理课程教学进度匹配。例如有些理论课内相关知识还未覆盖，实验课内已根据相关原理进行实验操作。在大学物理实验教学过程中，我们一般的流程是：1.第一次上大学物理实验课时给学生讲解上课的注意事项、大学物理实验报告的书写格式、实验安排、大学物理实验课程的发展历程、相关名人及物理实验、测量误差与实验数据处理等内容;2.根据大学物理实验安排，组织学生完成实验内容（通常先由老师讲解实验原理、内容、过程等，再示范整个实验过程，最后由学生独立完成实验）。3.期末最后一次课上，老师会讲解本学期实验过程中发现的问题以及实验报告上存在的问题（实验报告一般要求学生实验结束后两到三周内上交）。

此外，我校是面向全国招生的工科院校，学生的物理基础层次不同。笔者曾经在自己上课班级上做过调查，大约有一半同学在高中会考结束后就彻底放弃了物理。他们没有想到高等院校理工科以及部分文科專业还需修读大学物理和物理实验两门公共基础课，所以这类学生物理基础相对就不够扎实。在教学过程中发现部分学生可能不会正确使用游标卡尺（螺旋测微器）对一个物体进行测量读数、不会正确使用万用表（例如，如何测量直流或者交流电压、测量电流时对量程的考虑等），甚至有些学生对简单的电路连接也不是很清楚。通常为让学生了解数据记录与真实数据之间的差距，实验报告中会涉及误差分析及数据处理部分。然而我校学生在大一下开始修大学物理实验课程，而涉及误差和统计分析内容的概率论与统计这门课程却是在大二修读。尽管在大学物理实验课程的第一次课中会就相关内容跟学生进行讲解，但毕竟课时短、内容多，这就造成学生有误差分析概念，但实际在实验报告上关于数据处理部分又是一头雾水的局面。基于学校、学生以及教师上课基础情况，笔者对大学物理实验课程教学提出如下思考：

一、根据学生的物理基础分成预修班和普通班。其中预修班学生在正式学习大学物理实验课程时需要预修几个基础物理实验（例如，物体密度和长度的测量、伏安法测电阻、薄透镜焦距的测量等），来提高学生在数据记录、电路连接、光学仪器调整方面的操作技能，通过考核后再和普通班的学生一起完成大学物理实验课程的学习。在之前的教学过程中虽然没有预修班这个形式，但是在教学过程中有基础物理实验的教学，当时的感受是没有经过分班的基础实验课程教学，课堂纪律不是很理想，会做的学生会说高中已经做过了，不会的同学还在那里默默做实验。后来随着课程改革，这部分内容被删掉，直接的感受就是有些学生甚至连基本的实验操作都有困难，所以分层次的教学是有必要的。

二、适时调整大学物理实验课程中的理论课时，提高学生数据处理的能力。在实验课上课过程中，第一次课教师需要给学生讲解上课的注意事项、大学物理实验报告的书写格式、测量误差与实验数据处理等内容。然而在实际过程中，这次课上老师是来不及详细讲解实验数据处理、误差分析等内容的。而这一部分内容数据多、公式多，学生本身数学知识储备不足，导致不容易理解消化。考虑到学生还未接触概率统计方面的内容，适时调整理论课时，可以让老师通过举例详细讲解这部分知识的运用，在课堂中通过不同实验数据的处理方式让学生融会贯通。如若课时不足，老师也可在讲解相应实验项目时，根据实验需求，适当讲解该实验项目中有关数据处理部分要注意的内容以及数据该如何来处理，让学生的学习有的放矢。当然这个课时增加了，相应的学生实验操作的时间必然就会减少，所以要在兼顾学生实验操作效果和内容的前提下，提高学生数据处理的能力。

三、每次实验课之前，针对上一个实验的实验报告情况，向学生做一个简单的情况说明，以便学生了解自己在实验过程中的不足之处。由于实验报告存档要求，目前我校学生上交实验报告之后是不返还的，因而学生即便知道自己每个实验报告的成绩，也不知道自己不足的地方。这里首先要求学生一定要在规定的时间内上交实验报告，另外老师根据批改情况，在每次上课之前对存在的普遍问题要详细讲解，个别问题可在学生实验操作过程中与学生单独私聊。

四、提高学生实验过程的自主性、创新性，而不是简单重复老师的实验操作过程，完成实验报告的撰写。每次实验之前，学生都要完成相应实验的预习工作，以此来了解实验原理、方法、步骤、所要记录的数据以及如何对数据进行处理。理论上，如果学生认真完成实验预习的话，是可以独立完成一个实验和实验报告的写作的。所以若老师适当调整上课节奏，实验课上课时如果先给一段二十分钟左右的时间让学生独立操作实验，让其检验自学成果并正视存在的问题，然后再由老师来详细讲解实验原理并演示实验操作部分，最后再由学生来最终完成整个实验的操作部分。这样学生不仅对实验原理、实验操作有更深入的理解，同时也让学生有更多的思考和动手操作机会，更好地理解实验设计的初衷，培养学生初步设计实验的能力。

参考文献：

[1]邓从杰.大学物理实验学习与教学方法探讨[J].大连理工大学，2013.

作者简介：林星星（1984.08-），女，汉族，上海市人，博士研究生学历，上海电机学院文理学院讲师，主要研究方向：太阳电池制备。

（上海电机学院文理学院）