大学物理实验教学改革探究

王莎莎 魏茂梅 南玉杰 李敏

摘 要：对于部分工科专业的学生来说，物理实验课程在其学习过程中占据着重要的地位。对物理实验课程进行相应的改革，主要目的在于进一步突出实验技术与技能，以促使基本的物理实验技术以及相关各方面内容能够系统、完全融入到大学物理实验教学之中。

关键词：大学物理;实验教学;改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.208

“科教兴国”是我国基本国策之一，在高校中进行教育教学改革工作，就是对这一国策进行积极响应。近年来，随着我国经济等各方面高速发展，国家在教育方面的投入不断增加，促使我国高校的办学规模不断增加，为教育教学改革工作的深入打下了坚实基础。在进行教育教学改革的过程中，高校中的工科专业最为重视的，就是对大学物理实验课程的教学改革，并且至今为止已经取得了良好改革成果。但是通过对既往教学改革成果进行回顾，我们可以发现，学生的实际实验能力与改革的预期目标尚存在着一定的差距，究其原因，主要在于高校方面长期未给予足够重视，导致实验教学薄弱的情况难以得到根本性改变，另外，高校物理实验教学的内容以及方法都未能够对学生的认知规律进行充分认识和尊重，也是其中的重要原因。

在高校中開展物理实验课程教学，其主要目的是传授科学实验技术知识及培养学生的科学实验能力，教学内容应对系统的实验技术及与其相符的实验训练进行突显，以保障其能够与学生的认知规律相符合。由此，在高校中进行物理实验教学改革，应该坚决以改革目的为中心。

1 当前高校物理实验课程的教学情况

从事实上来看，高校工科专业在物理课程上所讲授的内容主要为物理学界的研究成果及其应用，例如物质的组成及其所遵从的运动规律;在物理实验课上，进行讲授和实践的内容主要为物理学的研究方法及过程，其中也包括实验进行的方法以及过程。对物理学科来说，理论与实践同等重要，二者属于相辅相成的关系。在高校中，工科专业的学生通过物理课的学习，既能够对基本的物理学规律进行掌握，也能够对基本的物理学研究方法以及过程进行掌握，从而形成更加完善的物理学知识结构。

1.1 高校物理实验“基本要求”的内涵

对于高校工科专业的学生来说，大学物理实验课是其必修课之一，是目前为止教育部唯一指定需要独立开设的实验课程，其重要性显而易见，并且在我国教育部门“对物理实验课教学基本要求”中，对物理实验课程在高校教学中所占据的地位及其应发挥的作用及任务，都进行了明确规定：要求学生能够对实验的基本方法进行全面了解和充分掌握，使学生具有能够对实验数据进行正确处理的能力，并且能够对常见的实验仪器进行调节和使用，能够熟练掌握基本的实验方法以及测量方法，并能够规范撰写实验报告。由此可见，高校物理实验基本要求的内涵，就是对高校物理实验技术以及技能提出了基本要求，而对实验项目的目的，不同高校不同专业则具有不同的针对性选择。

1.2 目前教学和考核模式

对高校物理实验课程的教学内容，通常情况下，各个高校都会在教学初期安排一定学时的误差理论教学以及数据处理知识教学，在其余的学时内则会对力、热、电磁、光以及近代物理实验等多个部分进行相应安排，并适当开设具有综合性和设计性的实验课程。因为不同高校不同专业对于实验项目的侧重点不同，所以在我国教育部门“对物理实验课教学基本要求”中，未对各个实验项目的测量方法、实验方法以及数据处理方法进行统一的规定。

对于高校物理实验课的考核，主要包括操作考试和笔试两个部分，而两个部分又分别可以包括开卷考试和闭卷考试，部分高校选择笔试或操作考试其中之一对学生进行考核，部分学校对笔试和操作考试进行综合考核，另外也有部分学校将学生全部实验项目的平均成绩作为学生的考核总评成绩。

1.3 教学效果分析

根据多年来对教学质量进行跟踪调查及分析，我们可以了解到，在教师的相应指导下，多数相关专业的学生都能够按照教材内提供的方法，完成全部实验项目，并得出有效的实验结果，但是在不同实验项目中，对于相同或类似实验方法、测量方法却不能够进行灵活运用和归纳，同时对数据进行处理的能力也存在着一定程度的不足，特别是对实验进行设计的能力，高校学生普遍较差。而对以上问题出现的原因进行分析，我们认为，主要在于当前高校物理实验课程的教学内容以及教学模式，对各个实验项目的完成情况以及实验所得的结果更加重视，而忽视了学生在实验课程当中所能够吸收到的实验方法以及能力等，所以经过长期的实践课程教学之后，学生能够在其中获得分析能力，而难以对其中所包含的实验方法、测量方法、数据处理方法等进行有效归纳总结，也就导致学生缺乏对实验数据进行处理的能力及对实验进行设计的能力。

根据学生的认知规律，在进行物理实验的过程中，学生的感知、记忆和思维都会在实验项目及实验结果上得到充分体现，但是对物理实验的技术及技能，却难以进行系统化的关注，也就使学生对基本的物理实验技术以及技能的掌握产生不利的影响。以此为基础，我们认为，在进行高校物理实验的过程中，为了保障素质教育能够得到全面贯彻，为了能够对高校学生的实验能力创新能力进行有效培养，学校方面必须对高校物理课程的教学内容以及教学模式进行相应的改革和调整，使其能够与教育方针和培养目标进行有效的匹配。

2 高校物理实验课程教学应突显实验技术和技能

2.1 物理实验是成熟的、系统的实验技术

从数百年前伽利略创建科学实验至今，物理实验已经成为一门系统的技术，其中主要包括实验目的的可行性研究、实验设计、实验仪器的选择和研制、实验的实施与控制等多方面技能和方法的集合。由此我们可以认为，实验技术的形成和发展及创新，能够为基础科学发展打下重要基础。

对物质运动形态及物质存在方式进行研究，最基本的手段就是开展物理实验。根据研究和总结，我们认为，物理实验具有以下三个方面的特点，第一个特点是普遍性，因为物理实验能够涉及到热、电、磁、光、力及近代物理各个学科;第二个特点是基本性，一切实验都需要以物理实验作为基础;第三个特点是普适性，主要在于物理实验已经能够在任何一个领域进行有效渗透。因为物理实验的这些特点，其方法手段以及理论知识均能够成为进行任何实验所需应用的最普遍和最基本的方法和手段，即使是进行高端和复杂的实验，只要将该实验进行一定程度的分解，基本上都能够使其转化成为常见的物理实验内容，所以对物理实验技术与技能进行有效的掌握，是开展其他实验的必然基础。

2.2 高校物理实验课程教学内容进行改革的方向

因为物理实验已经形成了完整、系统的技术模式，所以在进行物理实验的过程中，教师应该将教学的主要目的集中于对学生的实验技术及技能的掌握情况方面。教师需要在进行教学的过程中，提高对学生实验技术和实验技能水平的要求，在教学过程中对必要的实验项目进行安排，以促使学生的实验技术和技能得到有效地巩固;教师要能够意识到：虽然实验可以有效锻炼学生的动手能力，但进行实验的过程中，学生需要做的不仅是动手，而是需要对实验技术以及实验能力进行有效掌握。教师只有真正认识到这些问题，才能够真正对教学认知规律進行遵守，也才能够对当前高校物理实验课程教学当中所存在的不足之处进行补充和改善。

3 高校物理实验课程教学内容改革的尝试

虽然高校中物理课程与物理实验课程具有密切的关联，但二者又相互独立。物理实验课程主要教授的是物理实验技术和技能，所以我们也可以认为，物理课程是为物理实验课程所服务的，其教学内容以及核心都能够系统的转移到物理实验课程中的实验技术及技能方面。

所以，高校物理实验课程的教材应该能够具有独立的且系统的实验技术和技能教学，并要求教师系统讲解、学生认真阅读，以促使学生的物理实验技术和技能得到有效训练，并能够在实践过程中起到良好效果。

4 结束语

虽然从事实方面我们能够了解到，多数人在大学毕业进入社会工作之后，通常不会遇到进行物理实验的机会，但是在学习过程中所获得的物理实验技术方法及能力，却能够在日常生活和工作中起到重要的作用。由此可见，掌握科学方法和掌握科学理论，具有同样重要的意义，所以在高校物理实验课程中，要求学生能够对物理实验技术和技能进行有效的掌握，有利于对学生的综合思维能力及分析思维能力进行有效培养，从而促使学生的科学实验能力得到提高，同时也有利于学生进入社会以后自身工作能力的增强。

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作者简介：王莎莎（1986-），女，山东利津人，硕士研究生，讲师，研究：物理学。