導(dǎo)語(yǔ)：高校物理實(shí)驗(yàn)教改透析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

物理學(xué)是一門(mén)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科。幾乎所有物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都要以嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)從1901年第一次授獎(jiǎng)至今已110年的歷史，有190多名獲獎(jiǎng)?wù)?，其中?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/wulilunwen/wlshylw/201205/525366.html" target="_blank">物理實(shí)驗(yàn)方面的偉大發(fā)現(xiàn)或發(fā)明而獲獎(jiǎng)的占三分之二以上?？梢?jiàn)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的重要地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)得到了高度的發(fā)展。物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、方法和技術(shù)極廣泛地滲透到自然科學(xué)學(xué)科、工程技術(shù)領(lǐng)域以及人文學(xué)科等。它們與非物理學(xué)科自身的實(shí)驗(yàn)技術(shù)互相結(jié)合、互相推動(dòng)，促進(jìn)了各學(xué)科的完善與進(jìn)步。物理學(xué)在人的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要的地位，而物理實(shí)驗(yàn)為物理學(xué)的基礎(chǔ)，它反映了理工科實(shí)驗(yàn)的共性和普遍性問(wèn)題，在本科生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中起著不可替代的重要作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門(mén)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，其目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神，為其進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。為了培養(yǎng)以實(shí)踐動(dòng)手能力為核心的石油類(lèi)應(yīng)用型人才，應(yīng)對(duì)新形勢(shì)的國(guó)際能源挑戰(zhàn)。中國(guó)石油大學(xué)（北京）從2007年開(kāi)始每年都創(chuàng)辦一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班〔1〕，約80人。學(xué)校設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)通過(guò)每學(xué)期單獨(dú)進(jìn)行教改立項(xiàng)的方式，組織教師在創(chuàng)新班課程中改革教學(xué)內(nèi)容。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教改也在創(chuàng)新班得以實(shí)施。目前多數(shù)工科院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式大致都是：課前讓學(xué)生寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告；上課時(shí)，任課教師講授實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)等內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生，然后學(xué)生操作；課后讓學(xué)生寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種方式留給學(xué)生思考分析的機(jī)會(huì)不多，學(xué)生處于被動(dòng)接收的地位。學(xué)生潛在的創(chuàng)新意識(shí)并沒(méi)有得到真正的發(fā)揮。往往出現(xiàn)應(yīng)付實(shí)驗(yàn)的情況。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端，我們課題組在創(chuàng)新班大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中做了如下嘗試。

1重視學(xué)生在教學(xué)中的地位，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

1.1每學(xué)期末要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緒論課上，我們要求學(xué)生在學(xué)期末對(duì)本學(xué)期自己所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，寫(xiě)出總結(jié)報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容包括自己做實(shí)驗(yàn)的感受，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的建議，可否對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn)等。促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，這種方式取得了一定的效果。例如，學(xué)生各自在做自組惠斯登電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)靈敏度產(chǎn)生的誤差遠(yuǎn)大于精密電阻箱的誤差，因此改善檢流計(jì)靈敏度可以大大提高實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度。通過(guò)大量調(diào)研，他提出了兩種方式改善測(cè)量精度，一是改善檢流計(jì)靈敏度，二是完善測(cè)量方法。最后利用完善測(cè)量方法，達(dá)到了改善自組惠斯登電橋測(cè)量精度已在《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》上發(fā)表〔2〕。又例如，在做剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，在3個(gè)課時(shí)內(nèi)很少有學(xué)生能完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在期末總結(jié)報(bào)告中提出，獨(dú)立設(shè)計(jì)接口，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞，然后編制程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。可以看出，期末總結(jié)報(bào)告方法不僅極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主導(dǎo)地位，而且為培養(yǎng)學(xué)生以后進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

1.2采用互動(dòng)授課方式在課堂上，我們改變老師授課為主的方式，采用互動(dòng)授課方式。實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)由學(xué)生講述，其他同學(xué)補(bǔ)充，最后老師總結(jié)，老師不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。我們將實(shí)驗(yàn)中難懂和難理解的部分做成PPT，要求學(xué)生課前自學(xué)PPT。例如示波器實(shí)驗(yàn)，學(xué)生普遍反映，看完書(shū)后對(duì)自己做實(shí)驗(yàn)也沒(méi)有什么幫助。這個(gè)問(wèn)題在于學(xué)生對(duì)示波器的面板功能鍵不熟悉上。為此，我們編寫(xiě)了一張PPT，把示波器功能鍵做較詳細(xì)說(shuō)明（見(jiàn)圖1）。學(xué)生很快就能理解并能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。類(lèi)似的其它實(shí)驗(yàn)還有很多，比如分光計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

2注重學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

2.1激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣每學(xué)期組織學(xué)生參觀高能物理研究所、科技館等。另外我校是北京市科普基地，有諸多演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生也可以利用科普基地平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀器和裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如學(xué)生研究制作的“電動(dòng)激光李薩如圖形演示儀和伯努利綜合演示儀”等。極大激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新欲望。

2.2增加選作實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對(duì)動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，緊扣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，相應(yīng)增加選做實(shí)驗(yàn)。例如在示波器選做實(shí)驗(yàn)中，我們?cè)黾恿岁P(guān)于“拍”的選做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己利用示波器產(chǎn)生拍信號(hào)，并研究拍信號(hào)的特征。增加學(xué)生對(duì)“拍”的理解。又例如，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)，我們?cè)黾恿诉x做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓同學(xué)自己研究轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x的誤差來(lái)源，并對(duì)誤差進(jìn)行定性分析。還例如，自組惠斯登電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析電橋比例臂偏離1：1對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響等等。盡管有些選做實(shí)驗(yàn)課堂完成不了，但很多學(xué)生對(duì)這些選做實(shí)驗(yàn)的積極性很高，主動(dòng)要求課余時(shí)間進(jìn)實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)研究。

3物理實(shí)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)相結(jié)合

我校是石油特色鮮明的工科綜合性大學(xué)。學(xué)校的地質(zhì)工程、石油工程等在全國(guó)屬于前列，而創(chuàng)新班的學(xué)生也主要來(lái)自這些專(zhuān)業(yè)。物理實(shí)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)結(jié)合也會(huì)提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。為此，我們建立了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主要有光學(xué)儀器和超聲儀器等。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主要為創(chuàng)新班學(xué)生提供研究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生3人一組，根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器及自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)調(diào)研，提交研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師審核后，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。目前學(xué)生完成的研究性實(shí)驗(yàn)有：超聲油管探傷，超聲測(cè)液面高度，超聲測(cè)量油水飽和度，全息光彈觀測(cè)透明材料的應(yīng)力分布，偏振光觀察礦石等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解到物理實(shí)驗(yàn)對(duì)專(zhuān)業(yè)的作用。

4改革考核方式

物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，考核的目的在于全面考核與評(píng)定學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?duì)創(chuàng)新班的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的考核主要包括以下幾個(gè)方面：

4.1實(shí)驗(yàn)操作包括實(shí)驗(yàn)操作熟練度、解決問(wèn)題能力和數(shù)據(jù)記錄規(guī)范性。占期末總成績(jī)20%；

4.2預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)預(yù)習(xí)報(bào)告主要是學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題的回答好壞。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要包括實(shí)驗(yàn)原理的概述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析（包括誤差）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論以及課后習(xí)題。該項(xiàng)占期末總成績(jī)20%；

4.3期末閉卷筆試主要考學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，包括數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析、作圖等。該項(xiàng)占期末總成績(jī)25%；

4.4期末操作考試選擇與學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的內(nèi)容讓學(xué)生操作，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)分析情況打分。該項(xiàng)占期末總成績(jī)25%；

4.5期末總結(jié)報(bào)告報(bào)告內(nèi)容包括自己做實(shí)驗(yàn)的感受，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的建議，可否對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn)等。該項(xiàng)占期末總成績(jī)10%。

5討論

以上介紹了我們?cè)谥袊?guó)石油大學(xué)（北京）創(chuàng)新班物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行教學(xué)改革的一些做法，雖然在教學(xué)實(shí)踐中取得了一些成績(jī)，如指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表了若干論文。但仍存在一些問(wèn)題，如與石油、地質(zhì)特色專(zhuān)業(yè)相關(guān)的應(yīng)用性物理實(shí)驗(yàn)較少，學(xué)時(shí)不夠，經(jīng)費(fèi)不足等，如何充分發(fā)揮大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)石油石化人才的地位和作用，需要我們物理教師在教學(xué)中不斷的探索和思考。