基于大学物理实验教学改革方法研究

孟祥秋，马 岩，于金召

（1.吉林建筑工程学院，吉林 长春 130111；2.长春理工大学，吉林 长春 130022；3.吉林东光精密机械厂，吉林 长春 130022）

物理学是一门重要的基础学科，是整个自然科学的基础，而其中的物理实验在培养高水平的工程技术人才中具有不可替代的重要作用。特别是在当今的经济社会发展中，突出物理试验能力培养，卓有成效的实验教学改革，不断提高教学质量意义重大。通过教学实践，作者深刻的认识到，加强实验室建设是提高实验教学质量的重要保证，明确实验课程的定位与教学目标是教学实验的基本原则，深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动，积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式，严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段。做好上述工作，会给物理实验教学工作带来新的起色。

1.教学实践中的“五个结合”

（1）传统实验教学方法[1]与现代化教学手段相结合

由于现代化教学手段的引入，增加了授课的信息量，拓宽了现代科技知识面，增强了内容的直观性和效果。

（2）将物理实验思想的培养与实验技能的训练相结合

作为基础课的物理实验，其目的与作用并不是粗略地去验证理论，而是在受到基本实验技能训练的同时，培养科学实验素质，从实践中培养和提高自己分析问题和解决问题的能力。在实验内容的安排上，注重实验设计基本思想和实验技能相结合。

（3）训练基础物理实验技能的同时，注重能力素质培养

物理实验课程是理工科学生进入大学后受到系统的试验方法和实验技能训练的重要开端，它贯穿着辩证唯物主义思想，把理论与实践、方法和技能相结合，促进学习者即动手又动脑，尤其能加强能力素质和创新意识的培养。因此在加强基本物理实验训练的同时，要有自我思维能力的培养，对于通过思维得到的概念、思想、设计、方法等，经过“再生性思维”，重新运用以往学会的知识办法来解决新问题。

（4）考试与能力素质培养相结合

考试是促进学生再学习和再深化的过程，科学和合理的考试方法有利于促进学生的能力和素质培养。

（5）课堂教学与课外科技活动相结合

创新性实验是启发学生思维和培养学生创新意识的一个重要手段，也是培养科学实验基本素质，是学生真正掌握实践本领，课程教学与课外科技活动相结合的教学模式。这种模式有利于挖掘和培养学生内在潜质，有利于激发学生个性发展，有利于促使学生在受到科技工作基本素质训练的同时，养成严肃认真、实事求是的科学作风，从而为培养高素质并具有创新意识的人才奠定基础。

在教学过程中，我意识到物理实验是一门相当注重实践的科目。每个实验都必须认认真真地，一步一步的去做。物理实验课程通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，加深对物理学原理的理解。因此实验教学的基本思想和程序归结为：

2 明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则

每门课程应有明确、客观、准确的定位和教学目标[2]，它是教学实施中要遵守的基本原则，物理实验课也是如此。物理实验课及教学目标是：

（1）大学物理实验课程的定位。实验是科学理论的源泉，由物理学倡导的用实验观测和定量探索自然，总结规律的科学方法，是一切现代科学工程技术的基础方法。大学物理实验是对理工科类各专业学生进行科学实验基本训练的一门必修的公共基础课。

（2）大学物理实验课的教学目标。在实验课堂上保证学生更深一层掌握大学物理理论知识。由于理论课和实践课存在脱节现象，所以实验预习环节的开设是至关重要的。在预习的过程当中学生了解了实验目的和熟悉了实验仪器等。然后结合这些去写预习报告。这样就方便了实验课的授课，也使实验课的教学目标更突出。在实验操作的过程中锻炼学生仔细观察实验现象，独立思考能力。实验操作后又通过对实验数据结果的处理、验证，让同学们从感性认识进一步深化上升为理性认识。另外有些实验题目是比较难理解和处理较复杂的，科学的实验方法可以使问题简单易懂。还有通过找出主要因素的内在关系，有利于学生正确的掌握重要的基本物理理论，并且能够帮助他们扩大知识面，使学生应用起来更加灵活自如。

3 深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动

我校大学物理实验课程组“提高起点，精选题目，优化内容；注重个性，培养技能，提高质量”为教学改革的指导思想，结合学校特点，在近几年来课程组修订了“物理实验”课程教学大纲，在大学物理实验教学改革方面作了一系列扎实的工作，对提高物理实验教学质量起到了强有力的作用。其中主要的教学改革工作为：

（1）坚持实验内容的先进性和前沿性。确定实验教学内容时，坚持提高起点，精选题目，优化内容的指导思想，避免与中学实验的重复，避免较低层次的实验开设。此外，任课教师中，大部分教师主持或参与科研课题，在主讲实验课程中结合自身的科研经历和有关前沿科学技术（如：纳米技术、光电技术等）有机地向学生渗透，让学生“既见树木，又见森林”。

（2）建立先进的实验教学模式。根据实验教学发展的需要，我院大学物理实验教学模式逐步实行层次化、模块化、并不断进行完善。改变了传统的物理实验课程结构，建立了以能力培养为主线，以培养高素质应用型人才为目标的“预备性实验—基础性实验—综合性实验—设计性实验”的课程教学模式。有利于学生对教学内容的掌握和实验能力的培养。

在完成预备性实验和基础性实验后，我们开出了力、热、电、光、计（计算机）的综合性实验。综合性实验之后，我们安排了以培养学生应用能力为目的的设计性实验。

（3）坚持教学方法的先进性。物理实验教师努力钻研教学理论，依据教育学、心理学原理，遵从教育、教学规律。在讲清基本原理上突出重点和难点（如不确定度概念、误差分析、杨氏弹性模量测量的技巧等），努力强化“三基”训练。结合不同教学内容，采用了灵活多样的教学方法。如：对于基本性实验（如：固体密度测量、示波器的使用等），采用启发式、引导式的教学方法，讲解与示范相结合；对于综合性实验（如：冲击性测螺线管磁场、声速测量），充分调动学生的积极性和主动性，采用讨论式、提案式的教学方法；对于设计性和研究性实验（如：太阳能电池特性测量、用电位差计校准电表），采用研究式、答辩式的教学方法，培养学生增强自我探索的心理意识和习惯。利用先进的教学方法，激发学生对自然科学现象的兴趣，促进学生对现象、模型、概念和原理的深入理解。

（4）实现实验教学开放化。以往的大学物理实验课，学生都是按班级课表去做实验，时间统一。另外上实验的个数和题目也是相同的。这种按部就班的做法，不利于学生个性的发挥。也不适合培养信息时代需要的创新型人才。这种开放式教学就是要走出传统的、封闭的教学模式，对教学方式、教学内容、教学管理等方面实行开放，发挥学生在教学活动中的主体作用。也是变教师主导教学为学生主动选课学习，贯彻了以学生为主体的教育理念。实现“教”和“学”[5]的全面开放。教学实践表明，物理实验教学开放化受到了学生的普遍欢迎。

4 严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段

我校大学物理实验课题组十分重视对学生实验成绩的考核，有严格的学生成绩考核规定，考核规定在教学实践中得到全面的贯彻落实，对保证教学质量起到了重要的作用。成绩评定包括：A.实验报告评分规范。B.总成绩评定公正严格。C.实验成绩管理科学。

5 结 语

通过几年来的大学物理实验教学实践，我深深地体会到：无论是开放式教学、设计性实验还是多媒体的应用都为创新型人才的培养提供了广阔的天地。严格的要求、科学的管理为创新型人才的培养提供了可靠的保障。大学物理实验课程教学的根本宗旨就是让学生进行自主研究、培养动手能力、创新能力。物理实验课程的发展离不开创新和改革，我们要继续发扬省实验教学示范中心的先进模范作用，在这个领域里越走越远。在教学实践中不断探索，不断总结，不断提升教学质量。

[1]赵宗淑.论普通物理实验体系建设与教学改革[J].高校实验室工作研究，2006（6）.

[2]刘力斌.普通物理实验考试改革初探[J].普通物理实验，2003（3）.

[3]冷雪松，王艳东，徐崇.改革物理实验教学注重创新能力培养[J].大学物理实验，2008（21）：102－104.

[4]赵爱清，杨大鹏，温随群.开放型大学物理实验教学的探讨.物理通报，2011（2）：45－46.

[5]王伟平.大学物理实验教学改革探索.中国成人教育，2010（11）：181－182.