非物理专业大学物理实验教学存在的问题及建议

【摘 要】大学物理实验作为理工科学生必修的一门基础实验课程，在加强学生素质教育、培养创新能力及提高学生的动手能力上有着其他学科不可替代的作用。针对目前非物理专业大学物理实验教学中存在的问题，结合学生“学”及教师“教”的角度进行分析，对非物理专业大学物理实验教学进行了积极思考与探索。

【关键词】非物理专业；大学物理实验；建议

大学物理实验是高等学校的一门必修基础课，它在培养学生严谨的科学态度和工作作风、提高学生的动手能力，独立分析、 解决问题的能力以及加深对物理理论的理解等方面均起着十分重要的作用[1-2]。物理是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理学中占据及其重要的地位。然而通过对一些高校的调研以及教学实践表明，大学物理实验教学效果却有一定下滑趋势。学生学习兴趣下降、学习目的不明确、动手能力差，教师教学方法单一、内容陈旧及考核模式落后等都是影响教学效果的主要因素，这些在非物理专业大学物理实验教学中体现得更加明显。因此，分析影响大学物理实验教学效果的原因，提高大学物理实验教学质量，使其更加有效发挥其教学价值，一直是理工科院校进行大学物理实验教学改革过程中需要探索和思考的问题。

课堂教学活动是由教师的教和学生的学所组成的“双边”的“教”与“学”的活动。实验教学过程中也是如此，教师的“教”和学生的“学”均是实验教学活动中的主体，教师是“教”的主体，学生是“学”的主体，因此任何一方出现问题均会影响到实验教学的效果。

1 大学物理实验教学中学生“学”的主要问题

大学物理实验教学一般流程是由实验指导教师先介绍和讲解实验目的、实验原理、实验内容等，然后由学生独立动手操作，完成实验报告。从学生“学”的角度而言，目前主要存在的问题有如下几个方面。

1.1 实验预习态度不端正，预习报告抄袭严重

目前很多高校为了使更多的学生在有限的时间内完成实验，实验前一般都要求学生进行实验预习，完成实验预习报告。实验预习一方面可以提前使学生对实验有一定了解，从而在有限的课堂实验中提高学习效率，获得更好的实验效果；另一方面学生可以通过预习发现问题，带着问题在课堂及实验操作过程中加以解决，进而加深对实验的理解。但是，由于学生对实验预习的认识度不足，重视程度不够，缺乏主动学习的积极性，预习报告基本上是草草了事。

实验原理是实验的重要组成部分，也是物理实验中最重要、最基本的一环。它包括知识原理、装置原理及操作原理三方面内容。然而大多数学生在预习时抄袭课本中的实验原理，甚至不加以理解原封不动的照搬书本上的文字，忽略了重要的实验原理图及公式，或者实验原理图上丢三落四，对公式推导过程不理解。说明学生在实验预习过程中态度不端正，认识程度不够，大多数学生认为只要会实验操作，得出实验数据，完成实验报告就算完成完成了本实验，觉得实验预习没有必要。学生这种错误认识不仅会养成敷衍了事的学习态度，学习目的不够明确，而且还会影响实验教学的效率和教学的质量。

1.2 实验主动性意识薄弱，动手能力差

大学物理实验课程赋予了学生更多的自主学习的机会，能够有效的提高学生动手能力的一门基础课程。然而，由于很多学生习惯了中学的被迫学习方式，动手能力差，在大学物理实验过程中就不知所措，再加上没有养成良好的学习习惯和学习动力，主动意识薄弱。认为实验与所学专业关联不大，在以后的工作中也不适用，觉得做实验就等于在浪费时间，容易产生“应付对待”、“依赖老师”及“消极应对”等错误认识。

1.3 实验数据处理重视程度不够，随意性较大

实验数据的准确性及数据处理的好坏是实验考核需要考虑的重要因素，因此其重要性不可忽视。但是，目前许多高校由于实验基础设施落后、师资力量不足等原因，无法达到一人一台实验设备或小班授课的要求，这样教师对学生的实验操作及实验结果的考核比较困难。大部分学生认为只要得到了实验数据，进行了简单的处理就万事大吉，对实验数据的处理重视程度不够，随意性较大。

2 大学物理实验教学中教师“教”的主要问题

2.1 教学方法单一，缺乏灵活性

当前，大学物理教学一般采用预习、实验、写报告三步来进行[3]。大学物理实验教师教学依旧采用传统的“填鸭式”、“注水式”教学模式：实验课前，老师实现安排好实验内容，准备好实验仪器；课上，老师详细讲解实验原理和操作步骤及注意事项。教学过程中的实验项目运行每次都按部就班，教师依然是课堂的主体，学生的主体作用没有得到很好的体现，只是被动的参与者。这种灌输式教学方式不利于学生独立思考及创新能力的培养，也不利于学生动手能力的提高，违背了大学物理实验教学的目标。

2.2 教学内容陈旧，缺乏针对性

实验教学内容绝大多数是经典物理的实验内容，每年的实验内容变化不大，并且主要以验证性、模拟性及纯测量性实验为主。实验没有充分体现出与现有科技的联系，这样就降低了学生对物理实验课的兴趣及积极性。另外，全校所有学生做的实验内容均一样，缺乏专业与专业之间的区别，降低了实验与专业的联系，缺乏针对性。容易让某些专业学生觉得实验与本专业无关，降低了对实验课的重视度。

2.3 考核模式落后，缺乏创新性

现有的实验考核一般包括课前预习、课上实验及数据处理三部分。老师根据学生的预习报告、实验操作过程及实验结果进行评判给分。但是，这种落后的考核模式存在很大的弊端：实验预习过程中，老师只能看到学生文字性的实验预习报告，无法对每位学生预习程度进行评判，仅仅根据字面上的完成情况来判断具有很大的片面性；实验过程中，由于学生多，师资力量不足，往往采用大班或中班形式授课，教师无法对每位学生的实际操作动手能力进行考核，也存在较大的片面性；实验结果作为实验过程的最后考核之一，有的老师过于强调了这一步，往往忽略了学生实验动手能力的培养，对实验教学的改革有一定的负面作用。

3 改善非物理专业大学物理实验教学的建议

针对以上非物理专业大学物理实验存在的实际问题，提出以下改善实验教学模式、提高教学质量的建议。

3.1 提高学生对大学物理实验的认识，激发学生的实验兴趣

提高教学质量，加强实验教学，首先要从观念上改变对实验教学的轻视；其次要建立结构合理的实验教学和实验管理队伍。对于学生而言，兴趣是实验教学最好的催化剂。老师在实验教学中应从激发学生对实验的热情，在教学中要结合物理学发展史有目的的讲解几个著名实验的设计思想、实验结果和历史沿革，增强学生对大学物理实验的认识。另外，让学生意识到生活质量的提高离不开科学技术的发展，科学技术的进步离不开物理知识的应用，增强学生对物理实验与科技、生活的联系，激发学生学习物理实验的兴趣。例如，在《测定不良导体导热系数》的实验教学中，老师可以结合生活中的实际例子进行讲解：为什么北方家里的暖气片要使用金属材料，盖大楼所使用的外墙保温材料为什么使用泡沫材料或多孔材料，这些均与材料的导热系数有密切联系。

3.2 注重大学物理理论知识及专业与实验的相互关系及衔接

高校开设大学物理实验与大学物理课过程中，应充分考虑物理理论知识与实验的衔接关系，尽量不要出现“大学物理实验先行，理论知识滞后”的现象。理论知识先行，有利于提高非物理专业学生在物理实验过程中对实验原理的理解，同时通过实验加深对理论知识的巩固，避免大学物理与大学物理实验出现“两张皮”。

对于非物理专业学生开设的大学物理实验，应充分结合各个专业的特征，有选择的进行实验项目，尽量做到学有所用，用有所需的目的。一方面，加强了专业与物理实验的联系，另一方面也减轻了学生对非本专业知识的理解障碍，提高了学生做实验的热情。例如，电子专业主要是培养学生系统地掌握电子信息技术的基础理论和基本技能，因此对于本专业学生，可以压缩力热实验的比例，适当加大电磁学实验的难度，增加光纤传输技术实验、液晶电光效应、示波器的原理及使用等实验，加强物理实验与电子信息技术的联系；对于化学专业及材料专业的学生，可以选取物理实验中与化学、材料科学联系密切的一些领域，如热力学实验 （不良导体的导热系数的测定，固体、液体比热容的测定等），材料学实验 （磁滞回线的测量，介电常数的测定等）[4]。

3.3 完善和加强对学生的实验能力及教师的实验教学考核制度

建立合理科学、准确有效、具有可操作行的考评办法及考核制度，发挥考核对实验教学的推动作用，调动学生的实验兴趣及教师的教学热情，是提高物理实验质量的重要环节。

对于学生而言，建立和完善的日常实验操作成绩考核及期末实验综合考试考核制度。日常实验操作成绩包括实验预习、实验操作及实验报告三部分成绩。期末考试测评包括可以通过笔试和实际操作两部分。通过这样的考核方式不仅可以考核学生的实际动手能力，而且可以考核学生将所学的理论知识与实验结合的能力。

对于教师而言，建立和完善学生测评及专家组考核的制度。学生测评采用问卷调查的形式进行，将学生对上课老师在课堂上的教学满意度进行测评，可以在一定程度上评判教师的授课方式是否合适、授课效果是否达到预期；专家组考核采用听课形式进行测评，通过专家组对授课老师的课堂教学的评价及反馈，不仅可以起到考核授课教师的作用，而且还可以让授课教授充分认识到实验教学的不足，积极改进，对后期的实验教学起到很好的推动作用。

4 结束语

大学物理实验是大学物理教学中的一个重要组成部分，它在培养学生严谨的科学态度和工作作风、提高学生的动手能力，独立分析、 解决问题的能力以及加深对物理理论的理解等方面均起着十分重要的作用。目前的大学物理应在提高大学物理实验认识度、更新实验内容、改善教学方法、建立和完善教师与学生的考核制度上进行改革，以适应目前的知识更新趋势，充分激发学生的学习热情和学习兴趣，提高教学质量。

【参考文献】

[1]吕斯骅，等.新编基础物理实验[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]於黄忠，倪新蕾.大学物理实验教学中素质教育的思考[J].中山大学学报论丛，2007，27（7）：16-18.

[3]沈璐.理工科高校大学物理实验运行现状及改革对策[J].科技视界，2015，32：65-66.

[4]曹猛.非物理专业大学物理实验课程改革的研究[J].中国电力教育，2010，9：132-133.