探索大学物理实验教学新思路有效激发学生创新活力

谭朝阳

(电子科技大学中山学院，广东 中山　528402)



探索大学物理实验教学新思路有效激发学生创新活力

谭朝阳

(电子科技大学中山学院，广东 中山528402)

大学物理实验作为理工科学生的一门重要基础课，对学生的动手能力、创新能力的培养起着极其重要的作用。如何有效激发学生的创新活力，是各高校大学物理教学团队一直关注的重要课题。本文介绍了通过加强演示实验环节、建立学生助课制、与相关课程融合教学等新思路，有效提高了大学物理实验课程的教学效果。

大学物理实验；演示实验；学生助课制；课程融合；创新活力

面对国家经济转型和产业升级的需求，高校各个专业的人才培养体系和模式都在进行相应的调整与改革。“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”[4]，高等学校必须打破传统教学模式，以适应创新型人才培养的要求。大学物理实验课程作为理工科学生的一门重要基础课，对学生的科学思维方式以及创新能力的培养起着极其重要的作用。大学物理实验课程教学质量的高低，直接影响着学生创新能力的培养和综合素质的提高。

如何有效挖掘学生的创新能力，是我院大学物理教学团队一直关注的课题。通过多年的探索与实践，我们摸索出一系列适合我校学生的教学方法，从而使大学物理实验课程的教学效果有了显著提高。

1　加强演示实验 鼓励提出问题 挖掘创新潜能

一个成功的演示实验，不仅要有理想的实验装置，更重要的是如何实施实验的演示及教学，以充分发挥其教育、启发功能。例如，在电磁学中，引入电磁炮、传感技术等演示实验，可以让学生对一些传感器、电源、电阻、继电器、放大电路、比较电路等模块有初步的认识，后期可以让学生自己动手组装光控、温控、声控等实际电路，使学生真实的体验到物理规律的实际应用，以激发学生参与实验的积极性，有益于学生活化知识、训练思维和培养创新能力。

人人都有潜在的创新能力，而创新能力是通过在不断地创造性地解决实际问题的过程中逐步形成的。提出问题、解决问题的能力是创新能力的一个重要方面。伟大的物理学家爱因斯坦说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要”。这是因为解决一个问题是知识技能的应用，而提出一个新问题则需要有创造性的思维能力。因此，在加强演示实验教学环节的基础上，要鼓励学生多思考、多提问题，以激发学生创新的潜力。

我院大学物理教学团队通过多方调研、结合专业方向增设一批物理演示实验仪器，通过加强演示实验环节，激发学生在演示教学中提出问题，挖掘学生发明创造的潜能。另外，团队教师还积极参与对现有大学物理实验仪器的整合改造与功能提升，并借助开放实验室的平台使物理实验从内容、教学方法与手段、设备条件、开放程度等方面的改革与创新都形成一定的特色。同时，还通过鼓励课外活动小组的学生自主选题，自己设计方案，自己动手实践，用自己的智慧和双手实现物理演示实验的想法。打破演示实验在“培养动手能力”上的瓶颈，以形成提高创新能力的通道。突出创新能力的培养，以形成具有一定特色的大学物理实验课程新的教学模式。为相关专业的学生提供一个以大物理学为背景的实验平台，成为面向3C学生课外科技活动基地之一，同时也为学生进行小设计、小研究、小发明、小制作等一系列创新活动提供条件，为物理实验、电子、机械等设计大赛作好准备工作。

2　推行学生助课制 促进学生间的互学互助

“控制学习”和“合作学习”是当今美国流行的两大教学法。“控制学习”是一种适应学生差异而单独处方的教法，是“因材施教”在课堂上的应用。“合作学习”则必须遵照一定的合作性原则，合作各方必须具备合作的动机、信息差距和合作的基础，各方面都能通过合作从对方获取有用的信息来填补自身在信息、知识和能力等方面存在的不足，并得到心理上的满足、信息上的拓宽、知识上的增长和能力上的提高。

针对大学物理实验中几个比较难的实验(如分光计、密立根油滴实验等)，我校大学物理教学团队以现代教学理念为指导，将赏识教育法贯穿到整个教学过程中，推行大学物理实验课程学生助课制。具体实施过程如下，在保持任课教师各个正常教学环节的前提下，学生每2-3个宿舍组成一个合作小组。首先在每个班招募5-8名动手能力强、乐意助人的学生，自愿协助任课教师组织各小组同学课前预习、讨论，搜集汇总实验预习过程中的难点、疑问。任课教师授课前先与助课组的同学进行讨论、交流，及时掌握全班学生预习的效果及共性的问题，以便在实验课的讲解中更具有针对性、有效性。在实验操作过程中，这些学生还主动帮助老师指导其他同学。该活动的实施有效激发了学生学习、讨论的主动性，其优势是“随时随地、方便快捷、不拘一格、沟通顺畅”。此方法不仅对助课组的学生是一种赏识，并且直接促进他们的学习热情和效果，同时也间接地带动、影响着其他学生的学习积极性，从而形成了互帮互学的良好学风；在一定程度上还增强了班集体的凝聚力，进而提高大学物理实验课程教学的质量。

3　融合计算机编程知识 形成课程间的良性互动

信息技术是最能点播当今大学生兴奋点的工具，因此将信息技术与大学物理实验课程有机融合起来，可以为新型教学模式的创建提供一个独特的教学环境。信息技术能够有效突破传统教学环境的时空限制，使学生在模拟现实的情景中，更能充分调动学生主动获取知识、主动参与学习的积极性，从而有效地培养学生自主发现、探索学习的能力。

我校理工科各专业，在近几年新修订的本科生培养方案中，计算机基础、高级程序语言(MATLAB、C或C++)等信息技术课程与大学物理、大学物理实验均在大一阶段开课。为了让学生带着问题学习，我们将大学物理实验的数据处理、数据分析与高级程序语言课程相融合，形成良性互动。例如：在电位差计、霍尔效应、光电效应实验的数据用最小二乘法处理并绘图；密立根油滴实验用编程数据处理、误差分析；分光计实验中用数值分析法推证最小偏转角与折射率的公式；牛顿环实验中干涉图样的绘制等等。

通过几届的教学改革与实践表明，在大学物理实验中恰当运用所学的高级程序语言进行数值计算、图像绘制、模拟仿真等，大大增强了大学物理实验教学的生动性、直观性和科学性。有效激发了学生做实验的热情和学习编程的积极性、目的性。学生探究物理实验的情趣和效果都有了显著提高，形成很好的良性互动局面。

4　结　　论

大学物理实验课程作为理工科专业的主干课之一，在应用性本科人才的培养中突显出了重要的作用。在招生规模迅速扩大的情况下，我校大学物理教学团队积极探索新的教学方法。通过加强演示实验环节、建立学生助课制、与相关课程融合教学等新的教学模式，有效激起了学生主动获取知识、主动参与学习的热情，从而培养了学生自主发现、探索学习和积极创新的能力。不仅使大学物理实验课程的教学效果有了显著地提高，同时也大大增强了教学团队的活力，有力保障了实验教学的质量。

[1]胡盘新,等.在大学物理教材中引入计算机数值解的尝试[J].物理与工程，2006：39-43.

[2]谭朝阳.深化大学物理教学改革 有效挖掘学生潜力[J].科教文汇，ISSN1672-7894，CN34-1274/G，2014(10):51-52.

[3]徐少刚，夏雪琴.Matlab软件在牛顿环实验数据处理方法上的创新[J].大学物理实验,2014(10):33-37.

[4]赵婷婷.大学物理实验教学与创新[J].大学物理实验,2014,10:44-47.

Stimulating Students' Creativity via ExploringNewIdeasinPhysicalExperiment

TAN Zhao-yang

(University of Electronic Science and Technology of China，Zhongshan Institute,Guangdong Zhongshan 528402)

Physicsexperiment,asanimportantbasiccourseforsciencestudents,playsanimportantroleincultivatingstudents'practicalandinnovativeabilities.Therefore,tostimulatestudents'participationisofgreatsignificanceinteaching.Thispaperintroducesanovelschemefocusingonreinforcingtheroleofexperimentdemonstration,introducingstudentte-achingassistants,andinteractingwithinterrelatedcourses.Thisnewschemeeffectivelyim-provedtheeffectofthiscourse.

physicsexperimentofcollege；demonstrationexperiment；studentteachingassistants；curriculuminteraction；innovationability

2016-02-01

广东省高等教育教学改革项目(S-JZG201401)、电子科技大学中山学院质量工程项目(ZYGX201401)及教学成果培育项目(Z-XCG201404)

1007-2934(2016)04-0117-03

O642

ADOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.004.035