醫藥院校單元型物理實驗改革初探

亓 霞　趙 喆　鄧巖浩　支壯志

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醫藥院校單元型物理實驗改革初探

亓 霞趙 喆鄧巖浩支壯志

摘 要：本文介紹了單元型物理實驗教學改革的思路，力求在物理實驗教材、實驗教學內容、教學方法、測評方法等方面有所突破，以提高人才培養質量，滿足用人單位對復合型藥學人才培養的需要．

關鍵詞：醫藥院校單元型物理實驗改革

為深入貫徹落實教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高[2012]4號)文件精神，醫藥院校人才培養必須走以質量提升為核心的內涵式發展道路．隨著高校教學改革的深入，基礎課程的教學受到很大的影響，現在大部分醫藥院校物理實驗課學時數已被大幅度壓縮[1]．物理實驗教學是醫藥院校學生進校后的第一個實踐性教學環節，如何利用好這一教學環節，真正發揮物理實驗教學對人才培養的啟迪作用,是本文探討的重點．物理實驗教學改革已是大勢所趨，改革傳統的物理實驗模式，是物理實驗教學改革的必由之路[2]．

所謂的單元型物理實驗教學，就是把傳統的單一實驗教學模式，按照實驗規律和內在聯系，把相關的實驗內容組成一個實驗單元，學生以小組為單位自由選擇單元內的實驗內容，自行查找資料，寫出實驗原理和采用的實驗方法、步驟，列出所需的實驗儀器和工具，自主完成實驗．下面對單元型物理實驗教學改革思路提出我們自己的看法.

1單元型物理實驗教材

物理實驗教材改革是單元型物理實驗教學改革的前提．從實驗教材內容改革入手，改變傳統實驗教材內容編寫的方法，將相關聯的實驗內容組合成一個實驗單元，在單元中提出總的實驗目的和要求，具體運用什么樣的方法、采取什么樣的實驗手段、如何去實現由學生自主決定．物理實驗教材是實驗教學的指揮棒，是實施實驗教學的依據[3]．物理實驗教學改革提出已經有很長時間了，但真正進行改革的卻很少，關鍵是還在使用傳統的教材和原有的教學模式[4]，這必然導致沿用傳統的教學方法，改革也就無從談起了．因此編寫有特色的物理實驗教材，是單元型物理實驗教學改革能否成功的關鍵，有助于探索醫藥類高等院校物理實驗教學新模式，滿足以質量提升為核心的內涵式高等教育的要求．

以傳統物理實驗教材《物理學實驗》[5]為例說明，此教材共計24個實驗，其中測量物體常量的實驗有6個，分別是：長度的測量；物體密度的測量；液體粘滯系數的測量；液體流量的測量；液體表面張力系數的測量；用劈尖干涉測量厚度．按照單元型物理實驗改革思路，將上述6個實驗歸納成二個單元，即固體測量單元和液體測量單元．固體測量包括長度、密度、厚度的測量；液體測量包括粘滯系數、流量、表面張力系數的測量；以此形成單元型特色的物理實驗教材．

2單元型物理實驗的教學內容

傳統的實驗教學內容，詳盡地表述了實驗的目的、儀器、原理、實驗步驟、注意事項、結果處理、誤差分析等等．甚至連什么時候打開電源開關，什么時候關閉電源都交代清楚，害怕學生在實驗中走彎路做錯了，要求學生只能按照規定的步驟和順序去做，這樣的實驗，學生能從中學習到什么？對學生有什么啟發？我們在平時與學生的交流中得到的反饋，認為現在的大學物理實驗與中學階段的實驗沒有什么本質區別．

面對這樣的意見，我們首先從實驗教學內容進行改革，以液體測量單元實驗為例，單元內的3個測量實驗，學生可以根據自己的興趣，以小組為單位自由選擇其中的一個測量作為實驗內容，每個小組同學在實驗過程中要通力合作，共同研究，一起討論，共同完成．學生從調研開始，到圖書館和網上查資料，學生之間相互討論，與實驗老師進行溝通，學生們根據查找到的不同測量方法的實驗原理、誤差分析、測量精度等，選擇適合自己的實驗方法．僅液體表面張力系數測量實驗，不同學生小組最終確定的實驗方法就有焦利氏秤法、毛細管上升法、拉脫法、U型管法和水波頻閃法等，這么豐富的實驗內容是傳統教學模式無法實現的．實驗結束后教師在有目的地進行小組之間的總結交流，學生通過一個實驗既掌握了液體表面張力系數測量的多種方法，又進行了比較，了解了不同測量方法的優缺點．使學生不僅僅學到了知識和技術，還培養了責任心和合作意識．這樣改革最大的特點是學生的學習興趣大大提高了，他們有了探索知識的欲望，在實驗中感到自己是主體，有實驗成功的自豪感．

3單元型物理實驗的教學方法

3.1學生自己設計實驗方案

在單元型物理實驗的教學過程中，教師與學生始終要保持經常性的討論交流，而不是傳統教學中的手把手地教．學生通過查閱資料自己寫出所選實驗的實施方案，請老師批閱，提出修改意見，這也非常好地解決了學生課前預習的問題．

例如，在用劈尖干涉測量厚度實驗中，學生首先列出實驗原理：把兩塊平行的平板玻璃重疊在一起，一端接觸，另一端墊一待測薄紙，則在兩塊平板玻璃之間形成一個空氣劈尖，用波長已知的單色平行光垂直照射，劈尖上表面的反射光和通過空氣層劈尖下表面的反射光，兩者相遇產生干涉，呈現一組平行于劈尖棱邊的明暗相間的干涉條紋．據此列出實驗所需要的儀器有讀數顯微鏡、空氣劈尖、鈉光燈、游標卡尺、薄紙等．設計的實驗方案首先把劈尖放在顯微鏡載物臺上，調節顯微鏡，能清晰地看清干涉條紋，轉動顯微鏡的目鏡，使目鏡十字叉絲的豎線與顯微鏡主尺垂直，調整劈尖的位置，使干涉條紋與十字叉絲的豎線平行．測量時，在劈尖不同位置測出20條暗紋之間的距離，然后計算出相鄰兩條暗紋之間的距離L；用游標卡尺在不同位置測出劈尖的長度D，分別求出它們的平均值．

學生通過自己設計的實驗方案，對實驗內容的來龍去脈已心中有數．在實驗過程中，教師只要為學生營造一個自主學習的環境，學生即可在團隊中完成實驗的觀察、討論、探索、歸納、總結等環節．

3.2按照學生的思路和方法進行實驗

實驗過程中發現學生走彎路或遇到挫折時，不要立即指出糾正，而是針對學生在實驗過程中所遇到的問題進行討論，發掘問題的癥結所在，讓他們用自己的思路和方法，以研究的心態來做實驗．例如,在劈尖干涉實驗中，有的同學在讀數測量時顯微鏡沒有始終向一個方向轉動，出現空轉或是數錯環數，導致數據全部作廢．失敗使學生明白做科學實驗必須嚴肅認真，一絲不茍，否則前面的工作將前功盡棄．因此，有時挫折會帶給學生更大的收獲，進而提高他們的創造能力．教師在實驗過程中要注意給學生營造一個平等、活躍的學習氣氛，以表揚鼓勵為主，把握學生心理，因材施教．

3.3建立以學生為中心的教學模式

推進教學方法改革，要把教師的主導作用和學生的主體作用結合起來，這是教學過程中教與學的基本原則[6]．這一原則必然要求我們積極探索啟發式教學方法，我們認為凡是能調動學生積極性和主動性的教學方法都應稱之為啟發式教學．強調學生的主體作用，決不是不要教師的指導．相反，教師的指導是學生學好的關鍵．在以學生為中心的教學模式中，教師的作用主要體現在如何開闊學生的視野，提高學生的活躍思維，把注意力更多地集中在分析問題和解決問題上．

為此，我們要從根本上改變原來講得過多、過細、過全的授課方式，著重講清重點、難點；著重講清 “問題的背景是什么”、“問題的性質是什么”、“解決問題的方法是什么”，給學生留出較大的思維空間，使之掌握“提出問題、分析問題和解決問題”的方法，主動尋找知識的重點．在以學生為中心的教學模式中，變純粹的知識傳授為豐富的知識運用，使學生在實驗活動中充分了解自我并發揮自我潛能，最大化地提高學生的思維表達能力和實驗操作能力．例如，通過劈尖干涉實驗，使學生明白了當頻率相同、振動方向相同、相位差恒定的兩束簡諧光波相遇時，在光波重疊區域，就可形成強弱相間的穩定分布，并產生干涉條紋，利用讀數顯微鏡測量條紋的相關參數，就可以計算出薄紙的厚度．所涉及的設備簡易，只需要一個單色光源和一個讀數顯微鏡，并且操作簡單，無需復雜的計算．因此光的干涉現象在科學研究和工業生產上有著廣泛的應用，不僅可以精確地測量微小顆粒藥品的直徑，還可以測量光波波長、微小物體的長度和角度，檢驗片劑藥品表面光潔度等．

4單元型物理實驗的測評方法

對學生實驗成績的評定，應包括學生實驗方案的設計、選擇的實驗方法和儀器操作掌握的程度等．單元型實驗的考評結果不是一份實驗報告所能涵蓋的，要求學生把在實驗過程中進行探索的過程，感興趣的問題，應注意的事項，獲得的結論，甚至所經歷的失敗，以小論文或報告的形式總結出來，通過組織答辯、研討等方式進行多角度的綜合測評．實驗成績的測評，應更多的注重實驗的設計和實施過程，而不僅僅是結果．測評成績以小組為單位，但每個小組成員必須都要參與答辯和研討，讓學習好的同學帶動學習差的同學，每個人都關心小組的成績，以此進一步增強學生的團隊合作意識和集體榮譽感．

5小結

單元型物理實驗的教學改革，是以培養學生創新精神和實踐技能為目標的，因此單元型物理實驗應該是醫藥院校物理實驗教學改革的方向，這也是物理實驗課程在醫藥院校中能夠繼續存在的生命力所在．如何改革？改革的方向和出路何在？這需要我們物理實驗教學工作者不斷的探索，自身要有創新精神和改革意識，更多地參加教學改革研究工作，學習先進的教育理念，提高自身的綜合素質，在教學改革過程中不斷的提高和完善，使醫藥類院校的物理實驗課程在復合型藥學人才培養中發揮應有的作用．

參 考 文 獻

1丘翠環，許靜芬，吳懷選，等.廣東藥學院物理實驗教學的改革與實踐.中國醫學物理學，2009，26(2)：1144～1146

2王慧琴，吳慶豐，梁曉軍，等.以應用為導向的大學物理實驗改革的探討.實驗技術與管理，2012，26(5)：148～150

3李春波.論大學物理實驗改革.赤峰學院學報(自然科學版)，2013，29(12)：9～10

4陳中鈞，俞眉孫.大學物理實驗教學的思考與建議. 實驗技術與管理，2014，31(4)：186～188

5趙喆. 物理學實驗.北京：中國醫藥科技出版社， 2009

6趙婷婷.大學物理實驗教學與創新.大學物理實驗，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)

作者簡介：(沈陽藥科大學醫療器械學院遼寧 沈陽110016)