物理专业实验教学改革的研究

买买提艾力·巴克 艾尔肯·扎克尔

【摘要】在物理专业教学中设置科研型实验教学，可以培养学生的动手和创新能力。对大学物理专业物理实验课程的教学模式进行教学改革，提出了以科研型实验为主，以基础验证性实验为辅的教学理念。

【关键词】物理专业 实验 科研型

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）30-0016-02

一、物理专业实验教学的现状

大学物理实验是物理专业学生的重要必修课程之一，目前大部分高校把大学物理实验分为力学、热学、电磁学和光学实验等四部分，这四门实验课程不仅能帮助物理专业学生更深入理解物理理论概念，而且能提高学生的理论基础知识运用能力，实际动手能力和创新能力。同时对物理专业学生毕业以后的科研研究和工作发展提供非常好的基础技能。因此、大学物理实验课程在物理专业教学环节中具有非常重要的实际作用，是培养学生学习专业知识能力和创新能力的重要环节之一。大学物理实验教学在人才培养过程中显示出自己的重要性。现大部分高校物理专业的大学物理实验每学期12个实验项目，学生提前针对实验项目预习，在规定的实验时间内进行实验，每次实验30人（一个自然班），分两组，两人一套设备合作完成实验，时间为两/三小时，到时间就结束。一天安排三组（三个自然班）。上课开始教师详细解释实验目的、原理、操作步骤和注意事项，每个实验约15～20分钟左右，老师解决学生在实验过程中遇到的问题，学生在规定的时间内完成实验，做完实验后离开实验室，每周一次，一次做一个实验，在一周时间内处理数据并写实验报告，每一个实验交一份完整的实验报告，每一个实验满分是100分，每个实验必须60分以上才算通过，每次的分数为上课教师评定，12个实验的平均分数作为学生的最终成绩。这种教学模式有节省师资力量，减轻学生上课负担和实验室安排方便等很多优点同时也有一些不足点。（1）物理专业大学物理实验课程设置比较简单和单一。大部分高等院校大学物理实验课程设置包括两部分：基本物理实验、设计性实验，其内容单一、陈旧，难度等级达不到物理专业实验教学的要求，针对低年级和高年级的实验内容的难度级别没有设置好，设计性实验的内容根本达不到最基本的要求。（2）在实验课中，讨论问题较少。学生和学生、学生和老师之间的讨论，提高学生的思考能力，创新能力和团队意识。（3）用计算机来分析数据和软硬件的结合不太好。如今计算机的应用比较广泛，而且有很多实验软件，让高年级的学生学会物理实验的软硬件结合和数据的自动化处理。

二、实验教学的改革

虽然物理实验课在物理专业教学中有很大的实际作用，但是很多高校对实验课的重视不够，这导致了实验课教学质量的总体下降和学生对实验课不感兴趣等现象。要提高物理专业实验教学的质量，从根本上解决问题，提高学生的动手能力和设计水平。笔者提出大学物理实验教学改革的一些设想。

1.科学地设置物理专业的实验课程

把实验课分为演示实验、基础物理实验、科研型实验。在合适的位置要放置演示实验仪器，学生可以自己动手操作，演示实验比较直观，内容涉及力、热、电、磁、光等几乎所有的物理专业课领域，内容丰富、形象生动的演示实验无疑很好地激发学生对物理学的兴趣。基础物理实验对低年级学生开设，科研型实验对高年级学生开设，老师和学生选择题目，内容深入物理研究前沿领域，相关老师负责指导完成。

2.要分实验课的难度等级。

实验课分难度等级是培养学生真正能力的一项重要工作，针对物理专业要分难度等级比较难的实验内容。提高设计性实验的难度，并合并科研型实验。

3.要建设开放实验室

建设具有一定面积和基础实验仪器的开放实验室有利于学生更自由的去尝试部分基础性实验和低难度的设计性试验，可以提高学生独立操作能力和实验设计能力。

4.鼓励学生申请各种创新实验项目

通过创新实验项目的申请和完成，可以培养学生基本科研项目撰写能力和基础的科研能力，有助于学生未来的科研研究和工作发展。然而，对一名本科生来说独立申请校级以上创新实验项目是比较难，因此各级实验教学部门要鼓励和组织研究生和本科生、学生和老师合作的创新项目的申请，提供学生申请和完成项目的基本条件。

5.用计算机来分析数据

高年级的学生尽量实现实验仪器和计算机的连接使用，用Matlab、Origin、C语言等软件来处理数据。物理实验中的数据处理和分析是现代实验教学的重要内容，通过部分实验仪器和計算机连接，提高实验设备的先进性。将计算机技术引入到物理专业实验教学，可以提高实验教学质量，并能够提高学生将现代计算机技术与科研工作的结合能力。

6.通过团队讨论解决问题

在实验教学中，培养竞争意识和合作意识，在设计性实验和科研型实验中，要创建团队解决实际问题，通过构成团队联合、优势互补，可以增强学生的创造性。

三、结语

本文介绍了高校物理专业实验教学的一些新想法，希望在以后的实验教学中，具有重要的参考价值，对于提高物理专业实验课程的教学质量具有积极意义。

参考文献：

[1]肖立娟.大学物理实验教学的现状与教学改革的探究[J].大学物理实验，2015 年12 月.

[2]艾米尔丁·艾米都拉，艾尔肯·扎克尔.物理专业实验考试形式的分析[J].亚太教育，2016年06月.

[3]阿布都艾则孜·阿布来提，买买提热夏·提买买提，亚森江·吾甫尔，牙生·马木提.大学生创新项目在物理教学中的作用[J].科技资讯，2015年06月.

基金项目：国家自然科学基金资助项目（No：11664039）。

作者简介：买买提艾力·巴克，男（1982-），博士，讲师，研究方向：强场物理和物理实验教学。