大学物理实验教学改革探讨

王剑 周思华

（周口师范学院 物理与电子工程系，河南 周口 466001）

1 前言

大学物理实验现在被教育部定为理工科本科生的八门必修公共课之一，是对学生进行科学实验训练，培养学生实验能力的重要环节。通过大学物理实验课的学习，让学生掌握一些仪器的使用方法，并通过发现问题和解决问题的方法，培养学生科学的世界观，实事求是的工作作风，勇于创新的个性品质。

现行大学物理实验教学存在诸多弊端，具体表现在实验项目偏重经典、教学内容陈旧、教学方法落后等问题，不利于培养学生的创新能力和综合素质，为适应社会的发展，我们应从实际出发，有必要提出大学物理实验教学改革方案。

2 大学物理实验的地位和作用

大学物理实验不同于其他课程，它是一门独立的、实践性很强的课程，对很多专业的学生而言是唯一一门可以培养学生动手能力的课。与其他课程相比他更注重学生动手能力的培养，在培养学生方面有很强的综合性。这一课程不仅要求学生有较为扎实的物理知识，同时要求学生具有较强的动手能力、分析问题解决问题的能力，具有严谨的科学态度和科研精神，要求学生具备敏锐的观察能力。另外由于几乎所有环节都要学生自己完成，所以具有一定的挑战性，因为每个实验都相当于一个小的科研活动，所以可以激发学生的学习兴趣。

大学物理实验的作用表现在以下两方面：

（1）作为课程本身而言，它于大学物理相辅相成。大学物理实验是从大学物理中挑出一些知识片段，并把这些片段在实验室里表现出来，并以此作为培养学生的手段。当前大学物理和大学物理实验大都是同时开课，但是由于实验室条件等原因，有些大学物理实验要开在大学物理的相关知识开课之前，有的开在之后。前一种情况，由于学生没有实验的知识背景，在传统教学方法下，学生会感到这一节课很难。但是我认为，这种情况更能促进学生能力的提高，发挥实验课的作用，更符合物理学的发展规律。后一种情况是对物理知识的一般验证和应用，可以加深对物理知识的理解，同时在实验中获得一定的实验能力。

当前科技创新是我国经济发展的薄弱环节，我国的经济发展需要大批高科技人才。当前我国的科技现状是，在理论上紧跟国际水平，有些领域还处于领先地位；在技术方面和国际平均水平差距较大；在科技转化方面差距就更大，我国平均科技转化率为5%，远低于国际水平。出现这种现象的一个重要原因是我国缺少能够进行科技转化的创新人才。在政府的号召下，在当前的社会形势下，“创新型”成为了高等院校人才培养一大特色。而大学物理实验课以其自身特点成为了完成这一使命的重要战场。就当前教育状况而言，其他课程更加注重知识的传授。而大学物理实验是物理知识的求证和应用，是知识和实际应用之间的桥梁，更注重知识的转化应用，符合科学发展应用社会这一特点。而实验结论又可以验证物理规律，深化对知识本身的理解。实验分为验证性实验和应用性实验，验证性实验突出物理知识的证明，比如旋光率实验，霍尔效应实验等。应用性实验强调知识的转化应用，例如电子传感器实验。但无论是那种实验我们的中心任务是通过实验培养学生的各项能力，为提高学生的综合素质服务。物理学作为一门基础学科，对其他科学有强大的支持作用，物理知识广泛应用于各个领域，对其他科学起着促进和制约作用。作为一个非物理领域的科技人员具备一定的物理知识和科学仪器的操作能力是非常必要的，而大学物理实验正好可以部分的满足这种要求。

（2）大学物理实验可以培养学生的多方面能力，比如思维能力，动手能力，观察能力，发现问题，分析问题，解决问题的能力表达能力，协调能力等，但主要培养学生的动手能力，使学生获得一定的创新意识和初步的科研素质（包括实验技能和科研品质），促进学生综合素质的提高。

3 大学物理实验教学现状及改革方案

3.1 课程体系方面

传统的大学物理实验教学中，内容陈旧，与现实生产、生活及现代科学技术缺乏必要联系，难于激发学生的学习兴趣与积极性；实验资源有限，给学生没有更多的选择性，不能适应不同专业方向不同兴趣的学生的需求，不能满足多元化的人才培养需要。

我们提出的课程体系的改革方案是根据多元人才培养模式设置多种层次的实验教学目标，把实验课程分为(1)基础实验，让学生通过这一阶段的训练，熟悉基本实验仪器的使用，掌握物理实验的基本方法，学会实验数据分析与处理并能正确完成科学实验报告；(2)综合与设计性实验。这一阶段让学生了解现代科学技术的测试方法和手段，激发学生学习的主动性与创造性，培养学生提出问题、分析问题和解决问题能力；（3）科学小实验。这一阶段让学生根据现有条件就某一课题进行实验设计，课题选择是开放性的，并不局限于教材，重点培养学生的科研素质。

新实验课程的组成部分为：基础实验、综合与设计性实验、科学小实验，形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，逐级提高的一、二、三级物理实验课程新体系。每一级物理实验标志着不同实验技能和科学思维水平。

3.2 教学方法方面

目前的教学方法沿袭传统的方式。教师在上课前把实验原理步骤等统讲一遍，尤其是步骤和注意事项，讲的唯恐不精，唯恐学生不能完成实验。这样很大的拘束了学生的思维空间，根本不能达到培养能力，锻炼思维和增强创新意识的目标。除了验证物理知识，锻炼动手能力外，其他目标几乎无从谈起。

我们提出的教学方法的改革方案是弱化实验前教师讲授环节，增加实验课前及课后讨论环节。学生必须自学实验有关内容，包括原理的掌握，仪器的原理及应用，实验过程的理解或设计等等。学生自己独立或和其他同学合作完成实验和实验报告。学生可在课前讨论新设计的实验方案可行性，也可把实验发现的问题放到课后讨论环节解决，更能加深对知识的理解。

4 改革方案的实施要求

4.1 对教师的要求

改革方案弱化教师讲授，看似忽视了老师的地位，其实恰恰相反，改革方案对教师的要求更高。教师要先弄清学生是怎么想的，怎么做的，引导他们发现问题之所在，这一点在实验课的讨论环节必须得到充分的体现。只有这样做学生的动手能力分析问题解决问题的能力才能逐步提高。改革方案要求教师不仅有很强的实验技能，还要会把这种技能付给学生，引导学生解决问题，毫不忽视学生的主体地位。

4.2 对学生的要求

改革方案要求学生具有很强的学习自主性。只有认真准备实验，在理论上搞清实验原理，在实践上明确实验目标、实验内容和实验步骤，在数据处理上掌握处理数据的科学方法，才可以顺利完成实验并得到能力的提升。

4.3 对实验资料的要求

改革方案既然要求学生独立的彻底的完成实验的准备工作，那么实验资料的编写就应从从学生角度出发，应尽量简练，多用图列阐述问题，做到言简意赅。应当注意的是，对于综合与设计性实验和科学小实验，切勿对实验步骤的讲解太细，只要提出几点大致目标就行。

5 结束语

应当承认，我们提出的大学物理实验改革方案还不成熟，有很多问题需要解决，比如实验教学与大学物理理论教学的配合问题、教学计划的修订和新课程体系的细化等等。但是此方案的是以培养学生的实验能力为出发点，特别强调学生得主体地位，充分调动学生的主观能动性，在培养学生的实验能力的同时，注意培养学生的创新能力。我们相信，随着付诸实践，在应用中发展，发展中应用，定能成为大学物理实验教学改革的新模式。

[2]潘蕾；深化实验教学改革,适应人才培养需要[J]；实验技术与管理；2002年03期

[3]吴云沛；大学物理实验教学探讨[J]；科技信息(学术研究)；2007年 04期