关于加强物理实验、促进科学研究的几点思考

朱小萍

（淮南联合大学教务处，安徽淮南 232038）

关于加强物理实验、促进科学研究的几点思考

朱小萍

（淮南联合大学教务处，安徽淮南 232038）

分析物理实验与科学研究的关系，并就目前高校物理实验的现状，结合物理实验的特点，从物理实验设计、实验准备、实验过程、实验教师素质、实验室建设发展等方面阐述如何加强物理实验、促进科学研究。

物理实验；科学研究；思考

我国高等教育科研体制改革文件中提出：高校担负着为国家发展科学文化和培养高级专门人才的重大任务，担负着基础应用和研究的重要任务，这就规定了高等学校的重要任务之一是开展科学研究。高等院校开展科研活动，不仅能取得技术领先的科研成果，而且对提高高校学术水平起着决定性的作用，更能为国家为社会培养出所需的高级专业人才。随着社会主义经济建设的转型升级，科学研究已广泛渗透到经济建设的各个方面。

物理实验作为高校教学的一个重要组成部分，在科学研究中有着特殊的意义和价值，在高校科研和教学中具有不可代替的重要地位。物理教学中物理实验是实验数据、理论验证的重要途径；是客观世界自然规律的再重现、是对课堂所学知识的体验认识、提升理解。通过物理实验，不仅能让学生受到技能训练，而且能提高学生观察、分析、解决问题的能力，以及学生的创新能力，为大力开展科学研究奠定坚实的基础。所以物理实验应紧跟科学技术的发展，不断进行创新改革，本文就目前高校物理实验的现状，结合物理实验的特点，从物理实验设计、实验准备、实验过程、实验教师素质、实验室建设发展等方面阐述了加强物理实验，促进科学研究的几点思考。

1、实验设计方面

大学物理实验分为力学、光学、热学、电磁学和近代物理实验等几个部分，每个实验的实验目的明确。在实验前，让学生根据实验原理、目的和要求，进行实验方案设计，鼓励实验设计思路的大胆新颖，方案的各具特色，完成的途径多种多样。学生完成设计实验方案，是对学生所学知识的巩固消化，是对学生各方面综合能力的检验，也是对学生科学思维、科研素质的训练。

2、实验准备方面

物理实验前的准备涉及到物理实验的原理、要求、步骤等，是对课堂理论知识的再学习、再构造过程。例如光学中测液体折射的实验，让学生参与实验的仪器选择、仪器调试、样品采集、样品处理、仪器安装等准备工作，学生对实验规律的认识、理解以及掌握变得更全面、更深刻。学生参与实验的准备过程是对物理学习的补充、延伸及拓展，是对实践能力、动手能力以及科研能力的训练和提升，因此学生参与实验准备是必需的也是重要的。

3、实验过程方面

目前，高校物理实验课的教学安排方式基本是：任课教师先进行理论课教学，理论教学结束后通知实验教师准备相应内容的实验，实验教师给学生上实验课。实验课上，实验教师讲清实验的目的、内容、原理和要求后，学生进行分组实验，分组实验则由学生自己操作完成，教师只负责解答学生实验中提出的问题。以上这种实验模式存在诸多缺点和弊端，如：学生缺乏思考所做实验的设计和准备；实验数据单一，缺乏多样化；对实验思考题缺少深层次的思考，讨论不深刻，不全面等等。因而高校物理实验在实施过程中要更新观念，转变角色，在实验过程中倡导学生积极主动参与实验的设计、准备，尤其是实验的过程环节，改变实验教师的主导教学角色，学生变被动为主动。教学中，学生独立操作进行实验；实验教师只负责讲清实验涉及的主要原理、目的，引导学生积极思考实验中的各种问题，充分发挥学生的科学创新意识、积极开拓科学思维模式，只有这样才能避免实验只是流于形式、过程效率低的状况，这种帮助学生学习，以学生为本，变被动为主动的实验过程实际是科学研究的预备过程。

4、实验教师要求方面

高等院校物理实验教师既要有全面的理论知识，又要有较强的实践动手能力，教师除了要进行实验设备维护、保养，熟练掌握实验设备的性能原理，进行物理实验课程教学外，还要对实验中存在的问题进行专门的研究，联系实际提出新的创意，改进实验设备。例如，光学中的麦克尔孙干涉仪测激光波长实验，老师的走动、学生的讲话声音都会对干涉条纹产生一定影响，学生在数干涉条纹时，由于眼睛不眨地盯住每个条纹，使得眼睛感觉十分疲劳，因此有学生提出能否改进一下实验，增加一计数器。我校实验教师针对这一想法进行了研究，对实验设备进行了反复改造、试验，现在改进后的实验设备使实验的数据精度有了明显提高，避免了操作中的眼睛疲劳，取得了很好的教学效果。再如电磁学实验中的磁场辐射问题，目前学校物理教师正试图研究能否测出实验室中电磁辐射的能量大小，进而来探讨空间电磁波的能量，以及对人身体健康的影响。

物理实验教师必须站在科学的前沿，学习最新科学知识，更新丰富自己的知识，如将现在液晶技术、航天科技、光纤技术等知识结合到实验中，只有这样才能建立新的思想和观点，提高教师的科研学术水平，保证教师教学游刃有余，绘声绘色，从而进一步激发学生的科技兴趣、创新热情，保证教师教学工作与科研工作的一致性。

5、实验室建设发展方面

作为实验教师，如果他的教学内容仅限于自己目前的状况，满足于对现有知识充分挖掘利用，这样是很难有较大较快的进步。当今随着科学技术呈爆炸式的发展，科学知识日新月异，高等院校应该在实验人员配备、实验室建设上加强建设，保证使实验室的规划建设、使用效率、使用范围达到最佳效果，这关系到学校资源的有效使用，学校的综合科技教学实力，关系到为国家、社会培养复合型、科技型高级专业人才，因此，高等院校应对新知识更为关注，大力引进使用新技术、新设备，有目的、有计划、按步骤地开展对外学术交流和进修学习，只有这样高校实验室才能保持其先进性、科学性、新颖性及实用性，才能为科学研究奠定基础。例如：物理模拟实验室的建设。物理实验由于其概念的抽象性、复杂性和目前客观技术条件的限制等，无法用实验仪器逼真地演示其物理过程、原理和现象，造成一些实验无法进行。今天，计算机技术快速发展、日臻成熟，利用计算机进行物理实验的模拟已被证明是一种很好的实验补充手段。计算机虚拟实验通过声音、图像、动画构建“三位一体”系统，成为大学物理实验教学的辅助。所以高等院校实验室要加强这方面的建设，保持实验室的先进性，从而为培养科技人才提供良好的条件和氛围。

综上所述，在新时代的大背景下，科学发展对大学物理实验的要求越来越高，高校必须重视物理实验，转变观念，以学生为中心，不断充实、完善、创新物理实验，加强实验教学，加强实验师资队伍建设，加强实验室建设，培养学生具有初步的科学研究能力。当然，加强大学物理实验，促进科学研究是一项复杂系统工程，任重而道远，需要大家的共同探索和努力，希望本文能够在重视物理实验促进科学研究方面起到抛砖引玉的作用。

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G920.4

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1009-9530（2012）04-0127-02

2012-05-05

朱小萍（1965-），女，淮南联合大学副教授，工学硕士。