非物理类大学物理实验教学改革与探索

摘要：通过分析地方院校大学物理实验教学的现状，指出了实验教学过程中存在的一些问题，针对这些问题提出了几点教学改革的建议，真正做到提高学生的动手能力，培养他们的创新能力。

关键词：大学物理实验；实验教学改革；物理实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0212-02

一、前言

物理学是一门实验的科学，物理实验在物理教学中和理论教学有着同等重要的地位[1]。大学物理实验是高等院校理工农林各学科的一门基础必修课，也是一门实践性和应用性很强的课程。大学物理实验的任务是通过实验培养学生发现、分析和解决物理问题的能力，让学生系统地掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，锻炼学生的动手能力、观察分析能力，培养学生初步的科学素养和实事求是的科学精神[2]。可以说，实验教学是培养学生基本素质和科学创造能力不可或缺的重要环节，这也与21世纪高校应培养知识型、创新型、能力型人才的要求相一致[3，4]。所以高校在大学物理实验教学过程中，积极探索与建立适应21世纪人才培养所需要的实验教学模式，加强实验教学的改革和学生实践能力的培养，是很有必要的。

二、大学物理实验教学存在的问题

1.学生认识不足。目前各高校在人才培养过程中普遍存在急功近利的思想，对学生就业重要的课程和教学环节就加强，否则就会被忽视，物理实验由于与各专业所学专业课没有直接影响，而且不能直接对学生就业产生影响，所以学生认为花在物理实验上的时间还不如用来学习英语、计算机来得实惠，这种实用主义至上的学习观念在学生中普遍存在，是当前高校急功近利思想的一个直接反映。就连部分院校的领导和老师也有这种思想，对实验课的潜在影响明显认识不足，从思想上不重视物理实验教学，这种现象对于地方性院校尤为严重。

2.教材和教学内容不合理。大部分地方性院校一方面教育经费不足，大学物理课程作为公共基础课重视不够，经费投入不足。另一方面实验课时压缩，所以实验课都是以简单的验证性实验为主，综合设计性所占比例较小。学生做实验大部分都是按照教材上或课堂上老师所讲的实验步骤重复操作，锻炼动手能力有限。在选用教材时，地方性院校为了保证教学质量，尽量选用国家推荐教材，而这些教材大部分都是国家重点大学的老师所编，适合国家重点大学，而对于地方院校不一定合适，往往是本校开设的实验教材上没有，教材上有的实验本校又无能力开设。

3.教学方法和教学模式僵化。在地方院校大学物理实验教学中，普遍存在着实验教学模式固定、教学方法死板的问题。几乎所有的实验都是由负责人事先安排好实验内容，且一个层次教学内容相同，没有考虑专业的不同和学生的兴趣。一般都是实验管理人员准备好实验仪器，实验任课老师在黑板上讲解清楚实验原理，拟订出实验步骤，甚至还设计好数据记录所需的表格。这样学生不用动脑思考，只需要按照教材或老师拟订好的实验步骤去做，就能成功地测得数据，完成实验。这种僵化的教学模式在很大成度上抑制了学生做实验的积极性和主动性，很难激发学生的学习兴趣。

4.考核方式不合理，过程监督不到位。大学物理实验的考核主要以学生书写的实验报告为主。所以学生不管实验做得怎样，只要写好报告就可以得到高分，最后取得好的实验成绩。所以这种评价考核方式显然不能完成对学生实验过程的指导监督，反而使一部分学生存在投机取巧的心理，使学生认为平时实验认不认真做没关系，只要把实验报告写好就行。有的学生为了得到理想的数据，还会任意篡改实验数据或抄袭别人的数据，严重违反了实事求是的科学精神，更有甚者干脆直接抄袭别人的实验报告。所以加大过程监督，改革考核方式十分必要。

三、改革的几点建议

针对上面提到的地方院校大学物理实验教学中普遍存在的问题，笔者结合多年教学经验和塔里木大学物理重点课程建设所取得的改革经验，对地方性院校的大学物理实验教学提出了以下几个方面的改革建议：

1.加强制度约束，体现实用性。经过对地方性院校部分专业老师和学生不重视大学物理实验现象的调查分析，认为主要有两方面的原因：一是大学物理实验现有的内容安排不合理，对学生后续专业的学习和各方面能力培养作用不大；另一原因是大学物理现有的教学考核制度不完善，没有起到约束作用。作者结合多年教学经验认为，如果想让学生重视大学物理实验，不能靠任课老师宣传物理实验多么重要，而应加强教学过程监督和完善考核方法，比如在实验成绩中将学生做实验的情况考虑在内。以塔里木大学物理实验教学为例，实验成绩分为四部分：课堂纪律（10%）、实验操作（20%）、实验报告（50%）和实验考试（20%）。从实际情况来看，实验效果明显好转。除此之外还应该加强教学内容、教学方式等方面的改革，切实能通过物理实验锻炼和培养学生各方面的能力，让学生和专业老师自己感觉到物理的用处，从而从根本上改变对物理实验的偏见。

2.自编教材，分层次教学。不同地域不同性质的高校应根据本院校的实际情况选用合适的教材，如果现有出版教材不妥，完全可以结合自己物理实验室的具体情况组织本校相关老师编写教材。塔里木大学利用大学物理重点课程建设的机会，编写了自己的教材。该教材对实验室无法开设的项目进行了删减，将正在开设的或实验室有仪器但没有开发出来的实验项目进行优化组合，这样教材既满足了学生实验的需要，也大大减少了实验教材中那些无关的内容，减轻了学生的经济负担，该教材受到学生的好评。

针对物理实验内容不合理的问题，笔者认为应把大学物理实验教学分为三个层次：第一个层次是针对理论课程中重要概念定理安排相应验证性实验，并且最好是刚学完理论知识就到实验室做相应实验，加深对知识的理解和掌握；第二个层次是增加综合设计性实验比例，让学生课下自己设计实验，经过老师把关后到实验室自己组装加以验证；第三个层次是适当开设大学生创新试验，利用实验室的仪器在老师指导下开展简单实验研究，在锻炼学生动手能力的同时，也培养了学生初步的科研素养，也打开了老师科研的思路。塔里木大学的相关老师实践了这一教学层次：利用迈克耳逊干涉仪测量金属丝杨氏模量、利用电学方法检测农产品的品质等，并取得了一些科研成果。

3.丰富实验教学手段。针对实验教学方式固化的问题，应在传统教学基础上，将网络虚拟实验引入教学中，使学生课下可以在电脑上完成对实验的预演练，进实验室后可以有针对性地操作实验，这样可以大大节省很多时间，以便保证有更多时间动手操作，锻炼动手能力。同时可以将计算机引入实验，学生可以利用某些数据处理软件分析计算实验数据，提高了学生分析、处理数据的能力。任课老师也可以将实验内容做成多媒体课件通过网络平台与学生共享，这样就不需要老师在课堂上详细讲解实验原理等内容，以便节约时间让学生动手操作。

4.改革实验考核方式。目前实验课的考核一般采用物理实验理论知识考试加动手操作相结合的考核方法。其中操作考核大部分都是流于形式，不能真实衡量学生做实验的效果。可以通过让学生利用实验室条件动手设计一个新的实验，最后根据老师评估来进行评价；或者也可以让学生根据学习的物理理论知识，对现有实验仪器或实验内容进行改进，有条件的高校可以通过平时开放实验室允许学生到实验室具体实践。

四、结论

针对地方院校大学物理实验教学普遍存在的问题，笔者根据多年教学经验和塔里木大学重点课程建设改革实践，对实验教学内容、教学方法等有针对性地提出了几点改革的建议供大家参考。

参考文献：

[1]陈爱辉.《大学物理实验》教学的思考[J].科技教育，2011，（21）：191.

[2]张敏，何龙庆，张波.大学物理实验教学改革的研究[J].大学物理实验，2009，22（1）：100.

[3]肖令平.大学物理实验教学模式改革初探[J].科技教育创新，2009，（17）：256.

[4]谢莉莎.改革实验教学提高学生素质[J].大学物理实验，2005，18（1）：78-80.

基金项目：塔里木大学大学物理重点课程支持项目（TDZGKC09080）