當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的部分問題及解決方法的探索

蘇凱敏 雷應(yīng)喜 路哲 黃程 徐行祤

摘 要：本文通過分析大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程面臨的部分實(shí)際問題，并對(duì)解決方法進(jìn)行了初步嘗試。總體上說明選擇與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣較高，成績較好。通過引導(dǎo)學(xué)生思考，認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論對(duì)于后期實(shí)驗(yàn)操作的重要性，學(xué)生會(huì)更加努力地學(xué)好實(shí)驗(yàn)課程。要求學(xué)生在做物理實(shí)驗(yàn)之前完成預(yù)習(xí)報(bào)告，并把預(yù)習(xí)報(bào)告納入成績?cè)u(píng)價(jià)的一部分，能有效地促使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前一定預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。總之大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要不斷改革創(chuàng)新，不斷解決面臨的新問題，適應(yīng)新的發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;物理實(shí)驗(yàn);解決方法;教學(xué)改革

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科科學(xué)實(shí)驗(yàn)的必修課。[1]學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程，可以加深對(duì)大學(xué)物理理論內(nèi)容的理解，提高自身的動(dòng)手能力、解決問題的能力和科學(xué)研究能力等。[2]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不單單只與大學(xué)物理理論緊密相關(guān)，部分物理實(shí)驗(yàn)與某些理工科專業(yè)也是緊密相連的。開展大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)該與其他專業(yè)課程割裂開來，應(yīng)該充分挖掘其與學(xué)生專業(yè)課的聯(lián)系，使得學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于自身專業(yè)課的學(xué)習(xí)有著不可替代的促進(jìn)作用。[3-4]為了提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，這里對(duì)我講授的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程面臨的部分問題進(jìn)行分析，并對(duì)其解決方法進(jìn)行初步探索。

一、問題及解決方法

為了嘗試找尋大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)生專業(yè)課的聯(lián)系，課程要求實(shí)驗(yàn)的選擇上需要考慮到學(xué)生的專業(yè)。比如電子類專業(yè)學(xué)生應(yīng)盡量選擇與電學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與自身專業(yè)是密切相關(guān)的;學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的興趣會(huì)得到提高。另外可以提供一些科學(xué)研究的問題給學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)參加競賽或者申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，凸顯物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性，[1]使得學(xué)生能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)解決實(shí)際問題，進(jìn)一步促使自身去學(xué)好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一般包括實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作;部分學(xué)生比較忽視實(shí)驗(yàn)理論的學(xué)習(xí)。這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本原理理解不到位，對(duì)于實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)更是不知道如何分析處理。對(duì)于這個(gè)問題，可嘗試調(diào)整大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成績的考核方式[2]和評(píng)價(jià)方法。期末學(xué)生需要完成一份實(shí)驗(yàn)理論部分的試題，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整實(shí)驗(yàn)理論部分成績的比重。另外在上課時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考，使得學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論對(duì)于后期實(shí)驗(yàn)操作的重要性。學(xué)生從思想上意識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論的重要地位，從而積極主動(dòng)地學(xué)好實(shí)驗(yàn)理論。同時(shí)也要求學(xué)生在做物理實(shí)驗(yàn)之前必須完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告，要求寫詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理涉及的公式等;并且實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告納入成績?cè)u(píng)價(jià)的一部分。

二、嘗試與效果

右圖為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成績分布對(duì)比圖。對(duì)比通信專業(yè)與機(jī)制專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程期末總成績分布可知，兩個(gè)專業(yè)都采用了以上提出的方法，只是所選擇的實(shí)驗(yàn)都是一樣的，不同的地方在于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與不同專業(yè)的聯(lián)系密切性不一樣，整體上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與通信專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課相關(guān)性更強(qiáng)。通過分析右圖可以發(fā)現(xiàn)，通信專業(yè)學(xué)生成績優(yōu)秀率為2.86%，而機(jī)制專業(yè)的為0。一定程度上說明大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)相關(guān)性越強(qiáng)，學(xué)習(xí)越努力學(xué)習(xí)，成績更加優(yōu)秀。表明有必要充分挖掘大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)生專業(yè)課的相關(guān)性，在選擇大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)需要考慮學(xué)生的專業(yè)。

由右圖中機(jī)制1班與2班期末總成績分布對(duì)比可知，兩個(gè)班教學(xué)方法基本一樣，只是在上實(shí)驗(yàn)理論部分內(nèi)容時(shí)，1班的學(xué)生總體上沒有2班認(rèn)真，沒有完全從思想上意識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論的重要地位，這從下圖中機(jī)制1班與2班實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)測(cè)試成績分布對(duì)比可以看出2班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論成績總體上比1班的好。根據(jù)下圖可知機(jī)制專業(yè)2班學(xué)生成績獲得良好的比例為40.00%，而1班的為13.79%。一定程度上說明了讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論部分內(nèi)容的重要性，有利于促使學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成績。

三、小結(jié)

通過初步嘗試解決問題的方法，對(duì)比不同條件下學(xué)生的期末總成績，發(fā)現(xiàn)提出的方法取得了一定的效果。總體上說明選擇與學(xué)生相應(yīng)專業(yè)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣較高，成績較好。通過引導(dǎo)學(xué)生思考，使得學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論對(duì)于后期實(shí)驗(yàn)操作的重要性，學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)理論的重要地位，會(huì)更加積極地學(xué)好實(shí)驗(yàn)課程。要求學(xué)生在做物理實(shí)驗(yàn)之前完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告，并且把實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告納入成績?cè)u(píng)價(jià)的一部分。總之這只是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)小小的嘗試，還有待進(jìn)一步改革創(chuàng)新，不斷適應(yīng)新時(shí)代新的發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：應(yīng)用型模塊化案例分析的探究與實(shí)踐——以大學(xué)物理PBL法為例

作者簡介：蘇凱敏，男，桂林理工大學(xué)南寧分校，助教，主要從事物理學(xué)的科研與教學(xué)工作。

*通訊作者：徐行祤，女，助教，主要從事物理學(xué)的科研與教學(xué)工作。