师范院校物理实验教学探索

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【摘要】大学物理实验是高等院校理工科专业开设的基础实验课程，在培养学生的素质和能力方面发挥着独特的作用。本文首先阐述了大学物理实验教学的重要性，提出了师范院校大学物理实验教学中存在的问题，然后探讨了师范院校大学物理实验教学改革的思路。

【关键词】大学物理实验;教学改革;建议

一、引言

大学物理实验是高等院校开设的基础实验课程，可以使学生掌握实验的基本理论、基本实验方法和实验技巧，在培养学生的素质和能力方面发挥着独特的作用。大学物理实验可以使学生更直观地理解物理概念和物理规律，使学生感觉到物理并不枯燥，提高学生学习物理的兴趣。大学物理实验可以培养学生的创新能力与探索能力，在实验过程中，学生在实验方法、实验手段和实验仪器等方面可能产生新的想法，并不断地改进自己的想法，发挥自己的创造力。大学物理实验可以培养学生的团队协作能力，由于某些实验需要几个人团结协作、互相帮助才能取得较好的实验效果，在此过程中，他们可以体会到团结协作的重要性。大学物理实验可以培养学生理论联系实际的能力，通过做实验，学生从日常生活中总结物理规律的能力增强了，也善于应用物理理论解释生活中的现象，使他们真正做到学以致用。大学物理实验还可以培养学生严谨的思维能力和动手操作能力。总之，大学物理实验在培养学生素质和能力方面起着至关重要的作用。然而，受传统应试教育的影响，教师和学生都不同程度地存在着重视理论、轻视实验的观念，使得大学物理实验的教学效果并不十分理想。我国的高等教育工作者对大学物理实验教学提出了很多宝贵的经验和建议[1-4]。本文根据师范院校大学物理实验教学的实际情况，提出了师范院校大学物理实验教学中存在的问题，探讨了师范院校大学物理实验教学改革的思路。

二、师范院校大学物理实验教学存在的问题

由于受传统应试教育的影响，一些中学“重视理论，轻视实验”的观念很顽固，教师只注重对学生解题技巧的训练，把解题作为教学目的，题海战术风靡许多中学。学生很少有机会去实验室做实验，一些实验设备形同虚设，只是一种摆设而已。即使学生去做实验，教师的重点也往往放在实验结论的归纳总结上，对学生的实验过程重视不够。因此，这些中学毕业的学生实验技能很差。而那些注重素质教育的中学则会开设很多实验课，学生对实验仪器设备很熟悉，实验技能和动手操作能力强。由此可以看出，由于学生的教育背景差异较大，导致学生在实验技能方面差异较大。在大多数师范院校大学物理实验的教学过程中，教师处于中心地位，每次实验课教师都要花很长时间讲解实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验仪器、如何测量等等，学生被动地接受知识，然后按照现成的实验步骤操作获得数据，实验就算做完了。这样做实验学生缺乏积极性和主动性，他们也不认真思考，其实收获是很小的。由于受实验时间、实验仪器等条件的限制，通常是一组学生做同一个实验，这样一些不愿意思考的同学就会偷懒或者滥竽充数，他们不认真思考、不动手操作、不观察实验现象、不记录实验数据。照抄同组同学的实验报告应付教师。这样，一堂实验课下来，学生的思维能力、动手操作能力、发现问题和解决问题的能力都得不到有效地锻炼，不能达到大学物理实验教学的目的。近年来，一些师范院校的基础课程授课学时减少了，大学物理实验的授课学时也相应地减少了，授课教师也很无奈，只能少开展几个实验项目，大多数院校是从力学、热学、电磁学、光学四个模块中各选少量实验项目。由于开展的实验项目少，对提高学生的实践能力、创新能力和科学素质所起的作用很小，不能达到大学物理实验教学的目的。

三、师范院校大学物理实验教学改革的建议

1.合理安排实验项目。针对大一学生实验技能差异较大，可以将大学物理实验项目分为必修实验和选修实验两类。必修实验主要是基础性实验，内容主要是基本物理量的测量和基本仪器的使用，这样就可以使那些基础较薄弱、实验技能较差的学生从最基础学起，培养他们的基本实验技能，为以后做实验扫清障碍。选修实验主要是提高性实验和设计性实验，主要是为那些实验基础较好、有创新意识的学生开设，这部分学生可以自己选题并设计实验方案，然后动手操作、观察实验现象、分析实验结果，最终得出正确的实验结论，这类实验提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养了学生认真思考、勇于探索、团结协作的精神，对于培养高素质、创新性人才有重要的作用。这部分同学往往对实验仪器有着浓厚的兴趣，他们愿意了解仪器的内部构造、工作过程和工作原理，可以给学生提供一些废弃的仪器进行拆装，让他们在拆装的过程中深入地了解仪器。有些同学还能设计、组装、自制实验仪器，在这过程中满足了学生的好奇心，激发了学生的学习兴趣和探索精神，学生的素质得到了较全面的提高。总之，通过合理安排实验项目，满足了不同层次学生的需求，使大学物理实验的教学效果明显改善。2.开放实验室。开放实验室，是高校培养创新型人才、实现素质教育目标的客观要求。开放实验室对于培养学生的实验技能、创新能力、探索能力都具有重要作用。目前，大多数高校都意识到了开放实验室重要性。许多高校对开放实验室进行了改革，但由于维护设备和购置耗材的经费较少，以及实验指导教师的工作量难以体现，可能影响到教师对此项工作的积极性。因此，高校应给予开放实验室一定的政策支持，使得开放实验室能够正常、有效地运行。对于部分高校，实验室全面开放可能困难较大，可以结合学校实际情况选择定期开放或预约开放两种方式之一。每学期初，开放实验室应公布所拥有的仪器名称、数量、可以开设的实验项目等，通过预约登记的方式接受学生的实验请求，学生在进入实验室之前应阅读有关的文献资料、设计好实验方案，在实验过程中，实验指导教师应注意培养学生的创造性思维和严谨的实验态度。通过开放实验室，打破了封闭实验室在时间和空间上的限制，使学生可以更加自由地进行科学探索，进行小发明、小制作、小论文等课外活动，从而提高大学物理实验的教学质量和教学效果。3.改革考核机制。合理的考核机制可以督促学生全面、系统地掌握实验的基本内容和操作过程。对于大学物理实验教学来讲，实验操作过程是非常重要的，为使学生重视实验操作过程就必须将其纳入考核范围。大学物理实验成绩可以包括平时成绩（占60%）和期末成绩（占40%），二者均是百分制。平时成绩依据预习报告（占20%）、课堂提问（占10%）、实验操作（占40%）和实验报告（占30%）给出，这样学生就会重视实验教学的各个环节，从而督促他们努力做好每一环节。期末成绩由笔试（占50%）和操作考试（占50%）给出，笔试是闭卷理论考核，操作考试采取抽取题卡的方式，题卡由实验教师制作，内容应覆盖学生应该掌握的内容。通过这种过程化的全面的考核方式，全面地考核了学生实验能力，对培养学生的动手操作能力和创新能力也有重要作用，提高了大学物理实验教学的质量。4.充分利用网络资源。实验教师应进行网络资源建设，将实验内容、实验仪器的使用等放到网络平台上，学生就可以利用网络进行预习，他们可以直观形象地预习实验内容、实验仪器的结构与使用方法等，提高预习效果。这样学生在做实验之前就将实验内容、实验注意事项、实验仪器等进行充分了解，学生就可以集中精力去发现和探讨实验过程中出现的问题。实验教师应指导学生如何查阅与实验项目相关的文献资料。经验表明，大多数学生对中国知网、万方数据库等网络资源知之甚少，有的学生甚至都不知道有这样的数据库资源。教师应该指导学生如何利用这些网络资源查找文献，学生通过查找文献，就可以了解实验的各种问题及解决办法、了解实验的新方法以及实验的最新进展，从而使学生更深入地理解实验、拓展知识的深度和广度。大学物理实验教学应充分利用慕课资源。通常来讲，慕课都是世界知名学校开设的，他们的实验仪器齐全，也有很多尖端的大型仪器，而在普通本科院校是没有这些高科技仪器设备的。这样，学生可以通过慕课了解到高科技仪器设备的原理和操作等，从而使学生了解到高科技前沿，激发他们的学习兴趣，开拓他们的视野。此外，慕课不受时间和空间上的限制，根据学生自身的水平，随时可以回放，学生的学习效果明显提高。

四、结束语

要想提高师范院校大学物理实验教学的质量，应该根据院校自身的特点和实际情况，以培养学生创新能力、探索能力、理论联系实际的能力、团队协作能力、严谨的思维能力和动手操作能力为目的，探索切合可行的教学方法。如何更好地发挥大学物理实验的作用，培养出合格的高素质人才和创新型人才，还需要从事大学物理实验教学工作的教师不断地总结经验、努力地改革创新。

作者:刘立华 张 勇 单位:1.吉林师范大学物理学院 2.物理国家级实验教学示范中心

【参考文献】

[1]石明吉，张定群.大学物理实验教学中存在的问题及应对策略，南阳师范学院学报，2011，10（9）:97-101.

[2]谢莉莎，肖苏，邓小玖.大学物理实验教学改革的思考与实践，合肥工业大学学报（社会科学版），2009，23（1）:19-22.

[3]李永涛，毛巍威，刘猛洪，包刚，李三龙，葛智勇，李兴鳌.提高大学物理实验教学质量的思考，大学物理实验，2013，26（1）：117-119.

[4]倪燕茹.地方本科院校大学物理实验课程融合“慕课”教学模式必要性的思考，大学物理实验，2014，27（6）：118-120.