西部高校大学物理演示实验教学改革实践

蒋爱华　邵红娟　肖剑荣　王志勇

[摘 要]大学物理演示实验在大学物理教学中具有重要地位，要解决大学物理演示实验教学中现存的主要问题，必须整体优化大学物理演示实验教学内容体系，力求实现其形式多元化与系统管理方法体系，充分利用多媒体及校园网平台进行物理演示实验教学。

[关键词]西部高校 大学物理 演示实验 教学改革

[中图分类号] G424.31[文献标识码] A[文章编号] 2095—3437（2012）09—0104—02

物理学是一门实践性相当强的学科，纵观物理学的发展历程，绝大部分新理论的产生均经过实验检验才得以正式确立。在大学物理的理论教学过程中，借助实验来再现物理过程及现象、验证物理规律是不可或缺的教学手段。在大学物理教学中，这种以辅助理论课堂教学、帮助学生深入理解理论知识为最初目的的实验被称为演示实验。通过这种演示实验，可以将某一物理过程形象、生动地展示出来，使学生对物理过程的内容本身有更透彻的理解、更深刻的记忆，从而激发学生对学习大学物理的浓厚兴趣，甚至吸引一批学生从此投身于物理学的探索与研究中。

一、大学物理演示实验教学的现状

教育部在最新颁布的“非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求”中明确指出：大学物理课程的主要内容都应有演示实验（实物演示和多媒体仿真演示），其中实物演示实验的数目不应少于40个。[1]物理演示实验在物理教学中占有十分重要的地位。目前，国外许多大学有专门的多功能物理教学演示教室，大学物理教学就在这里进行，一边演示一边讲授，利用演示实验帮助学生观察物理现象，增加感性知识，提高学生学习大学物理学的兴趣。

目前，我国大学物理演示实验教学中存在较多问题，主要体现在：第一，对大学物理演示实验重视不够，演示实验在物理教学的课时中所占的比重太小，有的学校几乎没有，设备更新很少，且演示实验教学的内容和手段长期不变，没有紧跟科学技术的发展；第二，教学模式单一，真正的只是在“演示”实验，这使得学生对大多演示实验本质内容探究不深、对实验细节关注不够，没有足够的时间对物理本质规律进行思考，并且在实验过程中缺乏讨论和交流，导致学生对演示实验内容的理解不到位；[2]第三，由于扩招造成资源紧缺，很多高校大学物理演示教学没有紧跟教育的发展步伐，进行合理的利用与扩建，大部分教学与建设停滞不前，有的甚至闲置不用。

二、改革方法

教学改革采用“研究”与“行动”相结合的方法。在本校选取几个有代表性的专业作为试点，根据课题研究的不同阶段的特点和所要解决的问题，有效地运用调查研究法，行动研究法及个案研究法开展研究。随着研究的深入，有计划、有步骤地推广成功经验，并采用宏观分析和微观分析相结合的方法，从宏观层面把握广西区高校大学物理演示实验教学发展的阶段性，从微观分析的层面剖析当前广西区高校大学物理演示实验教学存在的问题和不足，解决实际问题。

我们在具体实施过程中，首先从广西区高校大学物理演示实验教学的实情入手，对演示实验资源配备、管理与运行机制以及教学效果等进行考察、调研。其次，从教学效果、学生能力等绩效考评的角度剖析当前大学物理演示实验教学与运行机制的现状和不足，提出实现演示实验教学体系的构建和运行机制的目标。最后，根据改革目标从教学内容体系建设、教学形式改革、大学物理演示实验运行与管理等方面进行探索与研究。

三、实施改革内容

（一）整体优化大学物理演示实验教学内容体系

在有限的资源配置和保证基础教学的前提下，更新内容，提高起点，减少简单验证性实验，增加综合、设计性实验比例。通过调整实验仪器与实验内容，按实验的难易程度和综合知识量将实验划分成基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验四个模块，并结合力、热、电、光、近代物理等五个板块综合考虑。结合理工科学生的学习兴趣和现代应用技术，合理设置创新性实验，使演示实验内容由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计以及综合运用，逐渐加深学习内容的深度、广度和综合程度，符合认识规律和教学规律，使演示实验教学内容和手段更好地适应知识的更新、适应专业发展所提出的新需求。

（二）力求实现大学物理演示实验教学形式多元化与系统管理方法体系

按学生的专业需求与能力，实行开放式教学模式，不仅时间上对学生开放，而且在教学内容上也全面开放，并且对大学物理演示实验实现开放式的管理。充分满足学生求知、探索和创新的欲望，提升学生学习兴趣，重点培养学生的创新精神与能力。探索网络化管理、教师与学生管理相结合、教师演示和学生动手相结合等一系列行之有效的方法。

（三）充分利用多媒体及校园网平台进行物理演示实验教学

利用计算机仿真来实现演示，可以克服实际演示教学中某些难以处理的问题。因此，我们借助现代教学技术手段，发挥计算机模拟演示教学、网络课件演示实验的优势，对微观的、宏观的、极快的、极慢的物理实验过程进行逼真的模拟，减少了学生因缺乏感性认识而对物理理论难以理解的困难，增强学生对物理规律的了解和认知。同时，充分利用校园网的物理学习平台，把物理演示实验课件放置于校园网上。

四、改革效果

首先，明确了演示实验教学中教师与学生的地位与作用。在传统的大学物理演示实验教学中，基本上是教师演示学生看，学生很少参与及讨论。而我们强调了学生的主体作用，充分考虑了教学过程中学生的作用和地位。

其次，增强了大学物理演示实验教学在“四种能力”培养中的作用。通过改革大学物理演示实验教学内容体系，建立合理的运行机制，紧随知识更新与专业发展的需要，着眼于学生“科学思维”和“创新能力”的培养。将多媒体和模拟仿真技术引入演示实验教学，增设综合性和设计性实验内容，吸纳学生参与教师科研实践，充分发挥基础课的实践作用，为学生的专业学习打下了良好的基础，提高了学生的动手实践能力和创新意识。

另外，教师的教学水平和管理能力得到了很大提高。教学内容的改革和完善是以教师知识的更新和提高为基础的，教师通过调研、培训和科研等来提升自身素质，同时也使教师整体结构得到了优化。

[参考文献]

[1] 蒋雅琴.大学物理演示实验室开放教学初探[J].物理与工程，2011，（21）：23—26.

[2] 高禄，赵长春，郝会颖，张自力.大学物理演示实验教学探究[J].物理通报，2012，（3）：71—73.

[3]李建军，李国安.实验过程考核的意义和途径[J]. 实验室研究与探索，2007，（4）.

[4] 张周平.在物理实验教学中开展学生创新能力活动[J]. 魅力中国，2010，（3）.

[5] 李学文.在物理教学中实施创新教育[J].魅力中国，2008，（15）.

[责任编辑：陈明]