導(dǎo)語：大學(xué)物理實驗教學(xué)實踐論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：高等工科院校加強物理實驗環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。結(jié)合學(xué)生實際情況，開展教學(xué)改革實踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價值觀的正確形成，將對物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。通過改革和教學(xué)實踐，引入情境教學(xué)模式，不斷提高大學(xué)物理實驗教學(xué)效果，增強大學(xué)物理實驗教學(xué)的藝術(shù)性和互動性。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；教學(xué)改革；教學(xué)實踐

物理學(xué)是研究宇宙中物質(zhì)運動的最一般規(guī)律、物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間相互作用的學(xué)科。物理學(xué)一直是所有自然科學(xué)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代社會文明的不斷發(fā)展，說到底是物理學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，所以可以這么說，人類社會的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，其實是物理學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展。物理學(xué)研究大至宇宙，中間至介觀物質(zhì)，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運動形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)[1-5]1，170，66，5，17，144。物理學(xué)的理論結(jié)構(gòu)體系、定律、過程及結(jié)論必須充分地運用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言，并輔以科學(xué)實驗作為檢驗物理理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此從另一方面來說物理學(xué)也是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。物理學(xué)的形成是以實驗作為基礎(chǔ)的，它的研究方法一般是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上，對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納、抽象、概括和總結(jié)，從而建立物理定律，形成物理理論，最后再將物理理論回歸到實驗中去接受檢驗，這樣也促進(jìn)物理學(xué)的不斷發(fā)展。大學(xué)物理實驗是高等工科院校對理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)階段后接受系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能培訓(xùn)的開端，也是各理工科后續(xù)專業(yè)課程實驗的重要基礎(chǔ)[5]17。實驗環(huán)節(jié)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理理論知識的源泉。教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會2006年工作指出要切實實施和進(jìn)一步完善大學(xué)物理和大學(xué)實驗物理課程教學(xué)基本要求[5]17。高等工科院校加強物理實驗環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。大學(xué)物理實驗課程既是一門老課程，也是一門新課程。老在開設(shè)時間較長，理工科院校都要開設(shè)；新在現(xiàn)代科技日新月異，要求大學(xué)物理實驗內(nèi)容及教學(xué)方法也不斷改進(jìn)。結(jié)合學(xué)生實際情況，開展教學(xué)改革實踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價值觀的正確形成，將對物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。文章結(jié)合應(yīng)用型理工科高等院校的實際，總結(jié)筆者從事大學(xué)物理實驗教學(xué)多年的一點心得體會，進(jìn)行改革實踐，以期對大學(xué)物理實驗的教學(xué)進(jìn)步起到參考作用。

一、大學(xué)物理實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)現(xiàn)狀。大學(xué)物理實驗課程一般跟隨大學(xué)物理課程的授課時間開設(shè)，常常設(shè)在第二學(xué)期和第三學(xué)期。上課的對象正是大一和大二的學(xué)生，而大一和大二階段正是學(xué)生從高中階段到本科階段的轉(zhuǎn)折適應(yīng)階段，有相當(dāng)一些學(xué)生還未形成主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣和觀念，因此，學(xué)生自制力較差，動手能力較弱，這主要是因為進(jìn)入大學(xué)階段之后沒有了中學(xué)階段的嚴(yán)格的管理，學(xué)生放松學(xué)習(xí)的后果。其次，以高中階段為代表的中學(xué)學(xué)習(xí)對理論的重視程度很高，有的高中尚未正式開設(shè)實驗課程，有的高中開設(shè)了實驗課程，但也常流于形式，因此學(xué)生對實驗課程的重視程度不夠，導(dǎo)致有少部分學(xué)生對待大學(xué)物理實驗課程不夠認(rèn)真。第三，由于大學(xué)物理實驗課程是大學(xué)階段開設(shè)的第一門實驗性課程，因此，在上課之初，學(xué)生的好奇心較強，求知欲也比較強，一部分學(xué)生期望培養(yǎng)自己的動手能力，將理論與實踐結(jié)合，為將來的習(xí)慣養(yǎng)成和個人發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。第四，現(xiàn)代科技高速發(fā)展，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展是以實驗為基礎(chǔ)的較為成熟的理論體系，實驗過程也嚴(yán)格以理論為指導(dǎo)，教學(xué)過程中的理論與實驗往往容易造成脫節(jié)，造成重理論，輕實踐的情況。（二）教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)代物理學(xué)飛速發(fā)展，研究領(lǐng)域和研究成果日新月異，應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。各種新內(nèi)容、新知識、新方法、新技術(shù)、新形式不斷涌現(xiàn)。河南城建學(xué)院數(shù)理學(xué)院承擔(dān)了全校理工科本科生的大學(xué)物理實驗教學(xué)，通過實踐，結(jié)合我校實際，依照物理學(xué)的理論體系，參考國內(nèi)兄弟高校的經(jīng)驗，多年來，河南城建學(xué)院數(shù)理學(xué)院大學(xué)物理實驗課程在兩個學(xué)期開設(shè)了十二個實驗，每學(xué)期開設(shè)六個實驗，與大學(xué)物理課程的教學(xué)進(jìn)度基本保持一致[1]1。全年開設(shè)的實驗項目有：密度的測量、拉伸法測量金屬絲的楊氏模量、剛體轉(zhuǎn)動慣量的測量、液體表面張力系數(shù)的測定、透鏡焦距的測定、電橋法測電阻；示波器的原理和使用、霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用、聲速的測定、牛頓環(huán)裝置測量平凸鏡的曲面半徑、鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線的測量和光電效應(yīng)實驗測量普朗克常數(shù)。上述實驗項目，從知識體系和科學(xué)內(nèi)容方面來說，分別對應(yīng)大學(xué)物理課程的教學(xué)環(huán)節(jié)，對應(yīng)力學(xué)、剛體、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、電磁學(xué)、機械波和現(xiàn)代物理學(xué)等章節(jié)。通過這些實驗項目，學(xué)生將理論知識具體化為形象的實踐，使得為例知識形象、生動和具體化。

二、大學(xué)物理實驗課程教學(xué)改革實踐

（一）改革思路。應(yīng)用型理工科高校的任務(wù)之一是培養(yǎng)適應(yīng)中國社會發(fā)展所需要的應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才。人才的培養(yǎng)途徑一直以來都是通過系統(tǒng)理論知識、專業(yè)技術(shù)技能和綜合的文化知識的傳授來實現(xiàn)。但是，大學(xué)物理實驗的中心是“實驗”，如何創(chuàng)新性地將實驗課程傳授過程有聲有色，一來使物理學(xué)這門學(xué)科具體化、抽象化，進(jìn)而不斷提高學(xué)生對自然科學(xué)的興趣；二來培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)；三來促進(jìn)初步養(yǎng)成大學(xué)階段的世界觀；四來有助于培養(yǎng)整潔有序、善于思考、理智成熟的習(xí)慣。從而達(dá)到大學(xué)物理實驗課程的開設(shè)目的，將是一個持續(xù)的研究課題。（二）改革實踐。結(jié)合實際，筆者在大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中開展了教學(xué)改革的實踐，通過改革實踐，收到了較好的效果。這主要體現(xiàn)在以下幾個方面，首先，學(xué)生對實驗課程的興趣提高了，這表現(xiàn)在他們腦海中的問題多了起來，與老師溝通的也多了，有部分學(xué)生還提出了一些有意義的疑問。其次，學(xué)生做實驗的主動性提高了，效率提高了，完成實驗環(huán)節(jié)的時間也縮短了。最后，體現(xiàn)在實驗課程作業(yè)方面，實驗報告書寫也比以前工整了，數(shù)據(jù)處理也更加規(guī)范化。下面，以示波器的原理和使用這個實驗為例，詳述一下教學(xué)改革的過程和方法。在示波器的原理和使用這個實驗項目中，主要講授示波器的工作原理和示波器的使用，涉及的物理學(xué)理論知識有電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)。具體項目有，信號的觀察、信號周期的測量、信號振幅的測量、李薩如圖形的觀察以及未知信號的測量及誤差分析。教學(xué)過程中，學(xué)生完成預(yù)習(xí)過程，早早地來到實驗室，在實驗課教師的安排下，了解并熟悉實驗儀器的各個組成部分及功能之后。打開實驗儀器（電源、示波器、信號發(fā)生器），實驗環(huán)節(jié)開展過程如圖1所示：為避免一開始就是理論講授，造成學(xué)生重復(fù)大學(xué)物理的理論學(xué)習(xí)情境，從而引起部分學(xué)生的厭學(xué)情緒。在實驗之初，首先強調(diào)實驗儀器的生產(chǎn)制造過程，引導(dǎo)學(xué)生愛護(hù)儀器設(shè)備，開展科學(xué)研究過程的嚴(yán)肅性和科學(xué)性，并要實事求是。接著，就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實驗過程，打開儀器，在實驗儀器正常的情況下，會出現(xiàn)圖1中的四種圖形所顯示的情境畫面。這四種情境分別是示波器上顯示的無任何圖形、顯示其他波形、顯示正弦波形和顯示李薩如圖形。按照學(xué)生接受知識的順序和一般規(guī)律，學(xué)生面對儀器所展示的這些情境，將會產(chǎn)生一定的求知欲望，然后結(jié)合所面對的情境，簡要地向?qū)W生講述相關(guān)物理知識，再引申到其他方面的現(xiàn)實應(yīng)用。再次，向?qū)W生較為系統(tǒng)地講述顯示的原理，相關(guān)旋扭或者按鍵的使用。最后，結(jié)合本次教材上所列的本實驗的測試測量項目，舉一個例子，測量相關(guān)信號的參數(shù)。在此之后，讓學(xué)生自己開始實驗，此間有問題學(xué)生再咨詢授課教師。完成實驗后，完成實驗數(shù)據(jù)的記錄和整理，以及實驗報告的書寫。在此期間，教師舉一些錯誤的實驗操作步驟，這個過程往往會引起部分學(xué)生的共鳴，并引發(fā)他們對本實驗環(huán)節(jié)和后續(xù)實驗項目的思考。大學(xué)物理實驗教學(xué)藝術(shù)方面，筆者認(rèn)為教無定法，但是應(yīng)當(dāng)圍繞教學(xué)目的、培養(yǎng)人才的初衷和塑造未來建設(shè)者的目的，堅持百花齊放，百家爭鳴。在教學(xué)方法上，需要開展的工作還有很多，這方面的探索和研究也是高等教育教學(xué)歷史上的一個永久的任務(wù)和課題[6]144。通過情境互動模式，找好切入點，在生動性、趣味性、感官上更易接受的實踐教學(xué)過程中適當(dāng)、適時將基本原理和和基本知識融匯于其中，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生積極性，不斷提高教學(xué)效果。

大學(xué)物理實驗是高等工科院校一門獨立的必修課程，也是各理工科后續(xù)專業(yè)課程實驗的重要基礎(chǔ)。實驗環(huán)節(jié)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理理論知識的源泉。高等工科院校加強物理實驗環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)代科技的發(fā)展日新月異，大學(xué)物理實驗內(nèi)容及教學(xué)方法也應(yīng)該不斷改進(jìn)。在此過程中結(jié)合學(xué)生實際情況，開展教學(xué)改革實踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價值觀的正確形成，將對物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。不斷提高大學(xué)物理實驗教學(xué)效果，增強大學(xué)物理實驗教學(xué)的藝術(shù)性和互動性，不斷開拓大學(xué)物理實驗教學(xué)新局面，還需要教師在長期的教學(xué)實踐中不斷地探索、總結(jié)和提升。

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作者:張飛鵬 單位:1.河南城建學(xué)院 2.石家莊鐵道大學(xué)