加強高校物理實驗教學改革，提高教學質量

任文輝?彭道林

摘 要：當前大學物理實驗教學已成為相對獨立的高校教學環節，它在提高人才素質和創新能力方面具有很大的作用。本文主要談了高校物理實驗教學的作用，筆者通過分析當前高校物理實驗教學出現的問題，結合自身工作情況提出了一些改進對策。

關鍵詞：高校；物理實驗教學；改革

高校物理實驗是普通高等院校學生接受科學實驗方法和實驗技能訓練的一門必修基礎課，它通過實驗形式來對各項物理學知識進行分析與解釋，是高校物理課程的有力補充，對培養學生創新和實踐能力、提高學生實驗和計算能力具有重要作用。因此高校物理實驗教學應當隨著時代發展不斷創新。

一、高校物理實驗教學的重要作用

高校物理實驗是自然現象經過人的純化在實驗室中的再現。物理實驗現象與自然現象相比，最大的特征是實驗現象可反復地在實驗室中展現出來。因此，學生學習物理實驗，就是學習對自然的研究過程和方法。通過對實驗現象的觀察、思考、分析、推理，通過對物理量的測量，學習物理實驗知識，掌握實驗測量技術和技能，加深對物理理論的學習和理解，培養學生的基本實驗技能、理論聯系實際、解決實際問題的能力，從而提高學生的科學素養。在高校物理實驗中包含著豐富的實驗思想、嚴密的理論體系、奇妙的實驗技術、精巧的實驗儀器，這些都是時代發展而積累下來的人類智慧的結晶，是物理思想和方法的具體表現，對啟迪學生的思維、培養學生的創新能力有著重要的作用。當前高校物理實驗的教學內容中蘊涵著科學研究的思想和方法，是人類從事科學研究的靈魂。在高校物理實驗寬松活躍的課堂氛圍中，學生學習、領悟、掌握科學研究的思想和方法。思想方法既是學好物理學的前提，也是學習物理實驗的重點內容。是培養學生嚴謹的科學研究態度、嚴謹的科學思維能力，提高解決實際問題能力的重要途徑。

二、當前高校物理實驗室教學存在的問題

作為目前物理專業學生的必修課，高校物理實驗課備受冷落，由于受重理論、輕實驗思想的影響，高校物理實驗教學難以擺脫中學物理實驗課框架的束縛，仍存在許多問題：

1.重理論，輕實踐的觀念都不到改善。中小學階段由于長期受應試教育的影響，一些學校存在著重理論輕實踐，重授課輕實驗的觀念傾向，對實驗室的作用認識不到位，缺乏對人才素質培養的整體觀念，因而實驗課始終作為附屬課程出現，上課效果差，老師重視不足，還有學校沒開實驗課，使學生對物理實驗等只是停留在理論認識層面上。 筆者在教學中發現一些剛進大學的學生之前竟然從沒進過物理實驗室。多年的學習過程中形成的印象直接導致學生對物理實驗課認識不充分，引不起他們的重視。

2.物理實驗基礎教學投入不足。為了培養優秀的學生， 實驗教學也是非常重要的一方面。雖然一些高校開始重視實驗教學，并且逐步加大資金投入。 但是很多高校只是對專業課的實驗要求普遍較高，也投入了很足的資金，而對高校物理實驗等基礎課實驗的投入和重視程度就有所欠缺， 從而導致高校物理實驗相關的軟硬件設備不太健全。 這對高校物理實驗教學質量的提高造成嚴重阻礙。

3.教學方式創新不足。當前一些高校物理實驗課的教學方式仍以傳統的“說教式”為主。授課程序可概括為實驗課前期的理論知識教育、實驗課課前實驗儀器準備、實驗步驟演示、學生實驗操作、實驗評價總結。在這些程序中，學生參與的程序只有最后第二步實驗操作，其余都以教師為主進行。學生動手實踐過程也只是接受指令、按部就班的模仿，缺乏獨立思考和創新能力的培養。

三、創新高校物理實驗教學，提升教學質量的對策

針對以上高校物理實驗教學的現狀問題，在當前高校教育發展形勢下，物理實驗與其它專業聯系的越來越密切下，高校物理實驗教學改革問題越來越來突出。具體的改進對策可以從以下考慮：

1.加強高校對物理實驗室的認識。加強高校物理實驗教學改革，要重視學生對于物理實驗的傳統理解和認識，提升學生對物理實驗教學與學習的興趣，以促進高校物理實驗的教學改革。傳統的高校物理實驗教學中，由于物理實驗與其它專業之間的差別，導致其它專業學生先入為主的認為物理實驗在本專業中重要性不突出、物理實驗學習不重要等，另一方面由于物理實驗與現代科技的聯系相對不是很緊密，同時受到傳統物理實驗教學模式的影響，導致學生在物理實驗學習中多處于被動狀態，積極性不夠，因此在進行高校物理實驗教學中的實驗項目選擇與設置時，要結合現代教育理念，應用到物理實驗項目設置中，這能加強相互之間的聯系，提升學生學習的積極性。

2.加強高校物理實驗教學內容改革。要提高學生的學習興趣，必須更新教學內容，規劃設計新的課程體系、實驗內容和實驗方法。教學內容可以從機械物理學出發、進一步探討電磁場、相對論、量子物理。在實驗設計中，可以把以上方面的知識串聯起來，并與實際生活相結合，激發學生的實踐興趣。教學內容應有側重點，根據學生的不同學習能力，把實驗類型劃分為基本型、提高型和創新型。基本型實驗可以讓學生掌握基本知識、方法和技能，培養動手能力。提高型實驗在鞏固學生的基本知識基礎上，開闊學生的眼界和思路，提高學生的綜合應用能力。創新型實驗是學生自己設計實驗方案并獨立完成實驗過程的實驗，這類實驗可以讓學生了解科學實驗的全部過程，掌握科學的方法和思想，培養學生的獨立思考和創新能力。這樣就打破了傳統的“大鍋飯”型的整體式教學，學生可以根據自己的實際情況和興趣選擇相應的實驗類型，教學中可以利用多媒體軟件設置的虛擬實驗環境并引入新的概念和規律，按照科學探索和研究的過程進行教學。

3.加強實驗教學的科研融合。目前高校物理實驗多以驗證性實驗為主， 設計性、創新性和綜合性實驗比較少。在實驗課的學習中，學生只是被動的接受，很少有思考和創新，不能培養學生探索問題、分析問題和解決問題的能力，很難培養出有創新能力的學生。由于教學經費有限，現有的實驗教學設備只能完成常規實驗，很多高校很難不斷更新實驗項目，購買大量的實驗儀器。為了能讓實驗內容反映物理科學發展的前沿動態，又不用購買大量的新儀器，我們可以將部分成熟的科研成果引入實驗教學，利用科研儀器來進行物理實驗教學，共享科研項目的資源， 改善實驗教學中的硬件和軟件設備， 從而實現實驗室資源共享。我們也可以將一些科研項目中正在研究的，比較簡單的課題提供給學生，讓學生根據自己的興趣選擇課題進行研究，讓學生嘗試做科研。學生在教師的指導下查閱資料、設計實驗方案、采集實驗數據、處理及分析實驗數據，培養學生的科研及實驗素養。通過教學科研互動，加強教學內容與現代科技的聯系，使實驗教學內容和方法取得創新，使學生了解所學的各種知識在科研中的應用，培養學生的科技創新精神，掌握當今的科學研究手段。

4.加強高校物理實驗現代化教學建設。當前高校教學的主體對象是 90 后， 他們是在網絡的迅猛發展中成長的，要激發當代高校生的學習積極性一個重要措施就是使教學方式現代化、網絡化?，F代化教學方式包括電化教學，多媒體教學，仿真技術、網絡教學等等。建設高校物理實驗網絡資源，讓學生利用網絡對實驗教學內容進行課前預習，課后復習，了解實驗儀器的結構和使用方法，讓學生在實驗前對實驗有一定的了解，做到有的放矢。把現代教育技術中的多媒體技術，虛擬現實技術，虛擬儀器技術等應用到物理實驗中。另外現代教育技術集聲音、圖象、視頻和文字等于一體，能產生生動活潑的效果，使許多難以理解的內容具體化、復雜的事情簡單化，有助于提高學生的理解能力、記憶能力和學習興趣，極大地提高學生對知識的需求和探知的積極性，進而提高教學效果。

5.加強學生實驗操作的規范指導。目前物理實驗課堂上許多教師都是使用“灌輸式”教學模式先敘述實驗目的、實驗原理再將實驗步驟、注意事項作詳細講解。之后學生做機械的操作、測量數據、完成實驗報告。這種教學方法顯然不利于學生能力的培養。達不到良好的教學效果。也有老師采用“啟發式”或“討論式”教學法。因教師在課堂上的任務是要正確地引導使學生成為實驗的主角。在實驗中既動手又動腦，學生遇到問題時教師要善于引導學生進行分析，找出原因而不是忙于糾正或盲目代替掌生通過自己的努力解決困難啟然樂在其中掌習積極性大大提高興趣大大增力口。

6.加強高校物理實驗教師素質培養。高校實驗教師是實驗室建設和發展的中堅力量，其整體素質決定著實驗室工作水平的高低和實驗教學的質量。高校物理實驗教師素質的培養，對教學質量和教學水平的提高起著至關重要的作用。良好的實驗教師隊伍素質是實驗教學質量的基本保障。隨著科學技術的發展，測試技術和工程上使用的測量儀器、儀表將會逐步引進實驗教學的課堂，這就要求實驗教師要有足夠的知識儲備，所以實驗教師平時要努力學習，注重知識積累，不斷提高自身素質，以勝任實驗教學越來越高的要求。 同時，學校也應該給實驗教師更多學習、培訓、對外交流的機會，更加重視實驗教師的培養，為實驗教學的發展儲備人才。

總之加強高校物理實驗教學改革，提高高校物理實驗教學質量是一項長期而艱巨的任務，這需要高校實驗教師在今后的實踐中不斷地去探索和完善。

參考文獻：

[1]於黃忠，劉雪梅.加強物理實驗管理 提高實驗教學效果[J].實驗室研究與探索. 2013.

[2]歐陽淑麗，孫樹生. 關于提高大學物理實驗課教學質量的思考[J].遼寧教育行政學院學報. 2010.

[3]康帥.大學物理實驗教學改革[J]. 中小企業管理與科技（上旬刊）.2014.