大學物理實驗教學改革探究

王莎莎 魏茂梅 南玉杰 李敏

摘 要：對于部分工科專業的學生來說，物理實驗課程在其學習過程中占據著重要的地位。對物理實驗課程進行相應的改革，主要目的在于進一步突出實驗技術與技能，以促使基本的物理實驗技術以及相關各方面內容能夠系統、完全融入到大學物理實驗教學之中。

關鍵詞：大學物理;實驗教學;改革

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

“科教興國”是我國基本國策之一，在高校中進行教育教學改革工作，就是對這一國策進行積極響應。近年來，隨著我國經濟等各方面高速發展，國家在教育方面的投入不斷增加，促使我國高校的辦學規模不斷增加，為教育教學改革工作的深入打下了堅實基礎。在進行教育教學改革的過程中，高校中的工科專業最為重視的，就是對大學物理實驗課程的教學改革，并且至今為止已經取得了良好改革成果。但是通過對既往教學改革成果進行回顧，我們可以發現，學生的實際實驗能力與改革的預期目標尚存在著一定的差距，究其原因，主要在于高校方面長期未給予足夠重視，導致實驗教學薄弱的情況難以得到根本性改變，另外，高校物理實驗教學的內容以及方法都未能夠對學生的認知規律進行充分認識和尊重，也是其中的重要原因。

在高校中開展物理實驗課程教學，其主要目的是傳授科學實驗技術知識及培養學生的科學實驗能力，教學內容應對系統的實驗技術及與其相符的實驗訓練進行突顯，以保障其能夠與學生的認知規律相符合。由此，在高校中進行物理實驗教學改革，應該堅決以改革目的為中心。

1 當前高校物理實驗課程的教學情況

從事實上來看，高校工科專業在物理課程上所講授的內容主要為物理學界的研究成果及其應用，例如物質的組成及其所遵從的運動規律;在物理實驗課上，進行講授和實踐的內容主要為物理學的研究方法及過程，其中也包括實驗進行的方法以及過程。對物理學科來說，理論與實踐同等重要，二者屬于相輔相成的關系。在高校中，工科專業的學生通過物理課的學習，既能夠對基本的物理學規律進行掌握，也能夠對基本的物理學研究方法以及過程進行掌握，從而形成更加完善的物理學知識結構。

1.1 高校物理實驗“基本要求”的內涵

對于高校工科專業的學生來說，大學物理實驗課是其必修課之一，是目前為止教育部唯一指定需要獨立開設的實驗課程，其重要性顯而易見，并且在我國教育部門“對物理實驗課教學基本要求”中，對物理實驗課程在高校教學中所占據的地位及其應發揮的作用及任務，都進行了明確規定：要求學生能夠對實驗的基本方法進行全面了解和充分掌握，使學生具有能夠對實驗數據進行正確處理的能力，并且能夠對常見的實驗儀器進行調節和使用，能夠熟練掌握基本的實驗方法以及測量方法，并能夠規范撰寫實驗報告。由此可見，高校物理實驗基本要求的內涵，就是對高校物理實驗技術以及技能提出了基本要求，而對實驗項目的目的，不同高校不同專業則具有不同的針對性選擇。

1.2 目前教學和考核模式

對高校物理實驗課程的教學內容，通常情況下，各個高校都會在教學初期安排一定學時的誤差理論教學以及數據處理知識教學，在其余的學時內則會對力、熱、電磁、光以及近代物理實驗等多個部分進行相應安排，并適當開設具有綜合性和設計性的實驗課程。因為不同高校不同專業對于實驗項目的側重點不同，所以在我國教育部門“對物理實驗課教學基本要求”中，未對各個實驗項目的測量方法、實驗方法以及數據處理方法進行統一的規定。

對于高校物理實驗課的考核，主要包括操作考試和筆試兩個部分，而兩個部分又分別可以包括開卷考試和閉卷考試，部分高校選擇筆試或操作考試其中之一對學生進行考核，部分學校對筆試和操作考試進行綜合考核，另外也有部分學校將學生全部實驗項目的平均成績作為學生的考核總評成績。

1.3 教學效果分析

根據多年來對教學質量進行跟蹤調查及分析，我們可以了解到，在教師的相應指導下，多數相關專業的學生都能夠按照教材內提供的方法，完成全部實驗項目，并得出有效的實驗結果，但是在不同實驗項目中，對于相同或類似實驗方法、測量方法卻不能夠進行靈活運用和歸納，同時對數據進行處理的能力也存在著一定程度的不足，特別是對實驗進行設計的能力，高校學生普遍較差。而對以上問題出現的原因進行分析，我們認為，主要在于當前高校物理實驗課程的教學內容以及教學模式，對各個實驗項目的完成情況以及實驗所得的結果更加重視，而忽視了學生在實驗課程當中所能夠吸收到的實驗方法以及能力等，所以經過長期的實踐課程教學之后，學生能夠在其中獲得分析能力，而難以對其中所包含的實驗方法、測量方法、數據處理方法等進行有效歸納總結，也就導致學生缺乏對實驗數據進行處理的能力及對實驗進行設計的能力。

根據學生的認知規律，在進行物理實驗的過程中，學生的感知、記憶和思維都會在實驗項目及實驗結果上得到充分體現，但是對物理實驗的技術及技能，卻難以進行系統化的關注，也就使學生對基本的物理實驗技術以及技能的掌握產生不利的影響。以此為基礎，我們認為，在進行高校物理實驗的過程中，為了保障素質教育能夠得到全面貫徹，為了能夠對高校學生的實驗能力創新能力進行有效培養，學校方面必須對高校物理課程的教學內容以及教學模式進行相應的改革和調整，使其能夠與教育方針和培養目標進行有效的匹配。

2 高校物理實驗課程教學應突顯實驗技術和技能

2.1 物理實驗是成熟的、系統的實驗技術

從數百年前伽利略創建科學實驗至今，物理實驗已經成為一門系統的技術，其中主要包括實驗目的的可行性研究、實驗設計、實驗儀器的選擇和研制、實驗的實施與控制等多方面技能和方法的集合。由此我們可以認為，實驗技術的形成和發展及創新，能夠為基礎科學發展打下重要基礎。

對物質運動形態及物質存在方式進行研究，最基本的手段就是開展物理實驗。根據研究和總結，我們認為，物理實驗具有以下三個方面的特點，第一個特點是普遍性，因為物理實驗能夠涉及到熱、電、磁、光、力及近代物理各個學科;第二個特點是基本性，一切實驗都需要以物理實驗作為基礎;第三個特點是普適性，主要在于物理實驗已經能夠在任何一個領域進行有效滲透。因為物理實驗的這些特點，其方法手段以及理論知識均能夠成為進行任何實驗所需應用的最普遍和最基本的方法和手段，即使是進行高端和復雜的實驗，只要將該實驗進行一定程度的分解，基本上都能夠使其轉化成為常見的物理實驗內容，所以對物理實驗技術與技能進行有效的掌握，是開展其他實驗的必然基礎。

2.2 高校物理實驗課程教學內容進行改革的方向

因為物理實驗已經形成了完整、系統的技術模式，所以在進行物理實驗的過程中，教師應該將教學的主要目的集中于對學生的實驗技術及技能的掌握情況方面。教師需要在進行教學的過程中，提高對學生實驗技術和實驗技能水平的要求，在教學過程中對必要的實驗項目進行安排，以促使學生的實驗技術和技能得到有效地鞏固;教師要能夠意識到：雖然實驗可以有效鍛煉學生的動手能力，但進行實驗的過程中，學生需要做的不僅是動手，而是需要對實驗技術以及實驗能力進行有效掌握。教師只有真正認識到這些問題，才能夠真正對教學認知規律進行遵守，也才能夠對當前高校物理實驗課程教學當中所存在的不足之處進行補充和改善。

3 高校物理實驗課程教學內容改革的嘗試

雖然高校中物理課程與物理實驗課程具有密切的關聯，但二者又相互獨立。物理實驗課程主要教授的是物理實驗技術和技能，所以我們也可以認為，物理課程是為物理實驗課程所服務的，其教學內容以及核心都能夠系統的轉移到物理實驗課程中的實驗技術及技能方面。

所以，高校物理實驗課程的教材應該能夠具有獨立的且系統的實驗技術和技能教學，并要求教師系統講解、學生認真閱讀，以促使學生的物理實驗技術和技能得到有效訓練，并能夠在實踐過程中起到良好效果。

4 結束語

雖然從事實方面我們能夠了解到，多數人在大學畢業進入社會工作之后，通常不會遇到進行物理實驗的機會，但是在學習過程中所獲得的物理實驗技術方法及能力，卻能夠在日常生活和工作中起到重要的作用。由此可見，掌握科學方法和掌握科學理論，具有同樣重要的意義，所以在高校物理實驗課程中，要求學生能夠對物理實驗技術和技能進行有效的掌握，有利于對學生的綜合思維能力及分析思維能力進行有效培養，從而促使學生的科學實驗能力得到提高，同時也有利于學生進入社會以后自身工作能力的增強。

參考文獻：

[1]劉利清，陳鵬，李永濤.基于OBE理念下的大學物理實驗教學改革的探究[J].大學物理實驗，2018，31（06）：122-124.

[2]王海燕，王伶俐.以培養創新創業型人才為導向的大學物理實驗教學改革與成效[J].大學物理實驗，2018，31（06）：129-131.

[3]曾利霞，華雪俠，梅策香等.基于創新能力培養的大學物理實驗教學改革實踐[J].咸陽師范學院學報，2018，33（06）：96-99.

[4]張昉.應用型高校大學物理實驗課程教學改革之我見[J].天中學刊，2018，33（06）：154-156.

[5]袁昌來，許積文，朱保華等.立足學科特色的普通高校大學物理實驗教學改革思路探討[J].教育教學論壇，2018（43）：278-280.

[6]許可.現代互聯網技術在大學物理實驗教學中的應用研究[J].吉林省教育學院學報，2018，34（11）：59-62.

[7]許森東.“中國制造2025”背景下大學物理實驗 教學改革研究[J].大學物理實驗，2018，31（04）：104-106.

[8]陳順芳，熊三明，徐四六.地方性工科院校大學物理實驗教學改革與實踐——以湖北科技學院為例[J].湖北科技學院學報，2018，38（05）：137-139.

作者簡介：王莎莎（1986-），女，山東利津人，碩士研究生，講師，研究：物理學。