医药院校单元型物理实验改革初探

亓 霞　赵 喆　邓岩浩　支壮志



医药院校单元型物理实验改革初探

亓 霞赵 喆邓岩浩支壮志

摘 要：本文介绍了单元型物理实验教学改革的思路，力求在物理实验教材、实验教学内容、教学方法、测评方法等方面有所突破，以提高人才培养质量，满足用人单位对复合型药学人才培养的需要．

关键词：医药院校单元型物理实验改革

为深入贯彻落实教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)文件精神，医药院校人才培养必须走以质量提升为核心的内涵式发展道路．随着高校教学改革的深入，基础课程的教学受到很大的影响，现在大部分医药院校物理实验课学时数已被大幅度压缩[1]．物理实验教学是医药院校学生进校后的第一个实践性教学环节，如何利用好这一教学环节，真正发挥物理实验教学对人才培养的启迪作用,是本文探讨的重点．物理实验教学改革已是大势所趋，改革传统的物理实验模式，是物理实验教学改革的必由之路[2]．

所谓的单元型物理实验教学，就是把传统的单一实验教学模式，按照实验规律和内在联系，把相关的实验内容组成一个实验单元，学生以小组为单位自由选择单元内的实验内容，自行查找资料，写出实验原理和采用的实验方法、步骤，列出所需的实验仪器和工具，自主完成实验．下面对单元型物理实验教学改革思路提出我们自己的看法.

1单元型物理实验教材

物理实验教材改革是单元型物理实验教学改革的前提．从实验教材内容改革入手，改变传统实验教材内容编写的方法，将相关联的实验内容组合成一个实验单元，在单元中提出总的实验目的和要求，具体运用什么样的方法、采取什么样的实验手段、如何去实现由学生自主决定．物理实验教材是实验教学的指挥棒，是实施实验教学的依据[3]．物理实验教学改革提出已经有很长时间了，但真正进行改革的却很少，关键是还在使用传统的教材和原有的教学模式[4]，这必然导致沿用传统的教学方法，改革也就无从谈起了．因此编写有特色的物理实验教材，是单元型物理实验教学改革能否成功的关键，有助于探索医药类高等院校物理实验教学新模式，满足以质量提升为核心的内涵式高等教育的要求．

以传统物理实验教材《物理学实验》[5]为例说明，此教材共计24个实验，其中测量物体常量的实验有6个，分别是：长度的测量；物体密度的测量；液体粘滞系数的测量；液体流量的测量；液体表面张力系数的测量；用劈尖干涉测量厚度．按照单元型物理实验改革思路，将上述6个实验归纳成二个单元，即固体测量单元和液体测量单元．固体测量包括长度、密度、厚度的测量；液体测量包括粘滞系数、流量、表面张力系数的测量；以此形成单元型特色的物理实验教材．

2单元型物理实验的教学内容

传统的实验教学内容，详尽地表述了实验的目的、仪器、原理、实验步骤、注意事项、结果处理、误差分析等等．甚至连什么时候打开电源开关，什么时候关闭电源都交代清楚，害怕学生在实验中走弯路做错了，要求学生只能按照规定的步骤和顺序去做，这样的实验，学生能从中学习到什么？对学生有什么启发？我们在平时与学生的交流中得到的反馈，认为现在的大学物理实验与中学阶段的实验没有什么本质区别．

面对这样的意见，我们首先从实验教学内容进行改革，以液体测量单元实验为例，单元内的3个测量实验，学生可以根据自己的兴趣，以小组为单位自由选择其中的一个测量作为实验内容，每个小组同学在实验过程中要通力合作，共同研究，一起讨论，共同完成．学生从调研开始，到图书馆和网上查资料，学生之间相互讨论，与实验老师进行沟通，学生们根据查找到的不同测量方法的实验原理、误差分析、测量精度等，选择适合自己的实验方法．仅液体表面张力系数测量实验，不同学生小组最终确定的实验方法就有焦利氏秤法、毛细管上升法、拉脱法、U型管法和水波频闪法等，这么丰富的实验内容是传统教学模式无法实现的．实验结束后教师在有目的地进行小组之间的总结交流，学生通过一个实验既掌握了液体表面张力系数测量的多种方法，又进行了比较，了解了不同测量方法的优缺点．使学生不仅仅学到了知识和技术，还培养了责任心和合作意识．这样改革最大的特点是学生的学习兴趣大大提高了，他们有了探索知识的欲望，在实验中感到自己是主体，有实验成功的自豪感．

3单元型物理实验的教学方法

3.1学生自己设计实验方案

在单元型物理实验的教学过程中，教师与学生始终要保持经常性的讨论交流，而不是传统教学中的手把手地教．学生通过查阅资料自己写出所选实验的实施方案，请老师批阅，提出修改意见，这也非常好地解决了学生课前预习的问题．

例如，在用劈尖干涉测量厚度实验中，学生首先列出实验原理：把两块平行的平板玻璃重叠在一起，一端接触，另一端垫一待测薄纸，则在两块平板玻璃之间形成一个空气劈尖，用波长已知的单色平行光垂直照射，劈尖上表面的反射光和通过空气层劈尖下表面的反射光，两者相遇产生干涉，呈现一组平行于劈尖棱边的明暗相间的干涉条纹．据此列出实验所需要的仪器有读数显微镜、空气劈尖、钠光灯、游标卡尺、薄纸等．设计的实验方案首先把劈尖放在显微镜载物台上，调节显微镜，能清晰地看清干涉条纹，转动显微镜的目镜，使目镜十字叉丝的竖线与显微镜主尺垂直，调整劈尖的位置，使干涉条纹与十字叉丝的竖线平行．测量时，在劈尖不同位置测出20条暗纹之间的距离，然后计算出相邻两条暗纹之间的距离L；用游标卡尺在不同位置测出劈尖的长度D，分别求出它们的平均值．

学生通过自己设计的实验方案，对实验内容的来龙去脉已心中有数．在实验过程中，教师只要为学生营造一个自主学习的环境，学生即可在团队中完成实验的观察、讨论、探索、归纳、总结等环节．

3.2按照学生的思路和方法进行实验

实验过程中发现学生走弯路或遇到挫折时，不要立即指出纠正，而是针对学生在实验过程中所遇到的问题进行讨论，发掘问题的症结所在，让他们用自己的思路和方法，以研究的心态来做实验．例如,在劈尖干涉实验中，有的同学在读数测量时显微镜没有始终向一个方向转动，出现空转或是数错环数，导致数据全部作废．失败使学生明白做科学实验必须严肃认真，一丝不苟，否则前面的工作将前功尽弃．因此，有时挫折会带给学生更大的收获，进而提高他们的创造能力．教师在实验过程中要注意给学生营造一个平等、活跃的学习气氛，以表扬鼓励为主，把握学生心理，因材施教．

3.3建立以学生为中心的教学模式

推进教学方法改革，要把教师的主导作用和学生的主体作用结合起来，这是教学过程中教与学的基本原则[6]．这一原则必然要求我们积极探索启发式教学方法，我们认为凡是能调动学生积极性和主动性的教学方法都应称之为启发式教学．强调学生的主体作用，决不是不要教师的指导．相反，教师的指导是学生学好的关键．在以学生为中心的教学模式中，教师的作用主要体现在如何开阔学生的视野，提高学生的活跃思维，把注意力更多地集中在分析问题和解决问题上．

为此，我们要从根本上改变原来讲得过多、过细、过全的授课方式，着重讲清重点、难点；着重讲清 “问题的背景是什么”、“问题的性质是什么”、“解决问题的方法是什么”，给学生留出较大的思维空间，使之掌握“提出问题、分析问题和解决问题”的方法，主动寻找知识的重点．在以学生为中心的教学模式中，变纯粹的知识传授为丰富的知识运用，使学生在实验活动中充分了解自我并发挥自我潜能，最大化地提高学生的思维表达能力和实验操作能力．例如，通过劈尖干涉实验，使学生明白了当频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两束简谐光波相遇时，在光波重叠区域，就可形成强弱相间的稳定分布，并产生干涉条纹，利用读数显微镜测量条纹的相关参数，就可以计算出薄纸的厚度．所涉及的设备简易，只需要一个单色光源和一个读数显微镜，并且操作简单，无需复杂的计算．因此光的干涉现象在科学研究和工业生产上有着广泛的应用，不仅可以精确地测量微小颗粒药品的直径，还可以测量光波波长、微小物体的长度和角度，检验片剂药品表面光洁度等．

4单元型物理实验的测评方法

对学生实验成绩的评定，应包括学生实验方案的设计、选择的实验方法和仪器操作掌握的程度等．单元型实验的考评结果不是一份实验报告所能涵盖的，要求学生把在实验过程中进行探索的过程，感兴趣的问题，应注意的事项，获得的结论，甚至所经历的失败，以小论文或报告的形式总结出来，通过组织答辩、研讨等方式进行多角度的综合测评．实验成绩的测评，应更多的注重实验的设计和实施过程，而不仅仅是结果．测评成绩以小组为单位，但每个小组成员必须都要参与答辩和研讨，让学习好的同学带动学习差的同学，每个人都关心小组的成绩，以此进一步增强学生的团队合作意识和集体荣誉感．

5小结

单元型物理实验的教学改革，是以培养学生创新精神和实践技能为目标的，因此单元型物理实验应该是医药院校物理实验教学改革的方向，这也是物理实验课程在医药院校中能够继续存在的生命力所在．如何改革？改革的方向和出路何在？这需要我们物理实验教学工作者不断的探索，自身要有创新精神和改革意识，更多地参加教学改革研究工作，学习先进的教育理念，提高自身的综合素质，在教学改革过程中不断的提高和完善，使医药类院校的物理实验课程在复合型药学人才培养中发挥应有的作用．

参 考 文 献

1丘翠环，许静芬，吴怀选，等.广东药学院物理实验教学的改革与实践.中国医学物理学，2009，26(2)：1144～1146

2王慧琴，吴庆丰，梁晓军，等.以应用为导向的大学物理实验改革的探讨.实验技术与管理，2012，26(5)：148～150

3李春波.论大学物理实验改革.赤峰学院学报(自然科学版)，2013，29(12)：9～10

4陈中钧，俞眉孙.大学物理实验教学的思考与建议. 实验技术与管理，2014，31(4)：186～188

5赵喆. 物理学实验.北京：中国医药科技出版社， 2009

6赵婷婷.大学物理实验教学与创新.大学物理实验，2014，27(5)：110～112

Primary Exploration of Unit-typed Physical Experiments

in Medicine & Pharmacy Institutes

Qi XiaZhao ZheDeng YanhaoZhi Zhuangzhi

(School of Medical Devices, Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang, Liaoning110016)

Abstract：This article mainly introduces some of the ideas to deal with unit-typed physical experiments. These education reform ideas aim at offering breakthroughs in experimental teaching contents, methods, and evaluation methods. Therefore, the article seeks to help related persons or agencies to improve the quality of personnel training, in order to meet the requirements of the society to cultivate advanced compound pharmaceutical talents for the employers.

Keywords：Medicine & Pharmacy institutes；Unit-typed；Physical experiments；Education reform

收稿日期：(2015-01-07)

作者简介：(沈阳药科大学医疗器械学院辽宁 沈阳110016)