大学物理实验教学改革

1大学物理实验教学模式现状及存在的问题

就我国大学物理实验教学模式的现状看来，长期以来存在着许多限制教学水平提高的因素.首先，学校的经费缺乏，导致实验资源配置、教学资源配置和师资力量配备等方面的均难以达到高新科技时代物理实验的要求；其次，大学物理实验教学的内容陈旧、手段落后，难以达到培养具备科学素养与创新能力的复合型人才的目的；最后，大学物理实验教学受传统教学模式的影响，创新程度不足.实验教学中受到传统的实验教学模式的影响，习惯于把大学物理实验区分为光、电、力、热等部分进行实验教学与实验操作，实验内容和实验技术的内部逻辑联系统一与互相交映转变的关系难以体现，不利于学生整体物理体系的建立.

1.1大学物理实验教学内容缺乏更新，难以吸引学生兴趣

当前的大学物理实验普遍存在着资金经费等问题，特别是一般理工类院校，在实验器材、经费等方面严重不足，因此在课程内容上普遍缺乏高新型的实验，而是大多选择较为传统、经典的大学物理实验，或者是选择对于经典物理知识进行验证性或仿效性测量的实验.这些实验对于学生物理基础知识的掌握确实具有十分重要的作用，也确实能够提升学生物理实验的基本操作能力，但是，随着时代的飞速进步发展，许多高新物理知识或新奇有趣的物理实验不断涌现，这些实验更能够吸引学生的学习兴趣与动手仿照实验的热情，并能够使学生自觉主动的将物理知识在实验的过程中反复强化.但是，目前大多学校在该方面的发展建设上均未投入大量资金，从而十分不利于物理实验教学的更新发展，难以有效提升学生能力.

1.2大学物理实验教学结构缺乏有机联系，难以形成知识体系

由于大学物理实验项目缺乏更新，导致现有的实验项目之间缺乏紧密的综合性和系统性.即使是现有的大学物理实验中存在着若干综合性的实验，这些综合性的实验也难以体现出当前物理学科各个分支之间，尤其是一些高新前沿部门与经典物理知识体系之间的有机联系.如：现行的大学物理实验教学课程的体系结构受到传统实验教学模式的影响，通常按照通行教材的体系结构设置，将物理实验教学分为力学实验、热学实验、电磁学实验和光学实验等，各实验内容分散杂乱，各分支之间乃至各个分支内部均难以形成体系化的实验教学系统.

1.3大学物理实验教学手段落后，难以提升学生认知水平

当前，教学手段落后也是影响大学物理实验教学发展的关键因素.实验标识、实验器材等硬件设施在大学物理实验课堂上的缺失，导致许多重要的具有较强危害性的实验、原理性实验或过程性实验均难以开展.大学物理教师只能通过抽象的物理理论和概念的分析讲解来对这部分知识纸上谈兵，学生缺乏必要的直观认识，对知识本身认知的难度就进一步加大.

1.4大学物理实验教学形式单一，影响学生学习的主动性

大学物理实验教学往往依据陈旧的实验教材进行，教学方法受到传统灌输式的教学模式的影响，存在公式化、教条化的问题，通常由教师事先指定实验内容、实验步骤、实验仪器乃至实验的试剂和材料等,学生缺乏自主选择实验、自主动手创新的机会，只能在课时要求内完成任务，完全是物理实验教学的被动承受者.加之当前物理实验内容的陈旧以及各学科之间的缺乏有机联系，实验教学手段落后难以顾及各学科各专业的特点，更加不利于学生的主动探索与创新.与此同时，当前大学物理实验教学还存在着实验教学课时不足，不能涵盖物理知识体系，无法安排开放性实验，实验教学内容单一等问题.

2改进当前大学物理实验教学模式的建议和措施

2.1更新当前大学物理实验教学课程内容

首先，针对原有实验教材中的传统实验进行科学分析，淘汰内容陈旧、技术水平较低的传统实验，对确能提升学生实验水平与基本能力的实验予以保留，对与理论知识结合较为紧密的经典物理实验予以传承和改进，积极利用现有科技手段进行改造，使之焕发新的活力.其次，吸收一些基础性强、学科辐射面广的近代物理实验及趣味性的高新前沿物理实验，提高现有基础性实验的水平，调动学生学习的积极性.最后，根据院校自身条件水平，将资金进行合理化安排，尽量引进一些反应前沿物理科学的实验内容、实验器材，提升大学物理实验教学内容的水平与档次.通过以上方式，有效实现实验内容的与时俱进.在此基础上，大学物理实验教师还要围绕培养学生的动手能力和创新能力，结合各自专业领域发展的前沿，从各自学校的实验教学条件出发，结合实际开发实验教材、更新实验教学内容.此外，在实验教学过程中，可以引入适量的选修性开发性题目，丰富与充实教学内容，充分调动学生的积极性和主动性，以提高教学质量，培养出大批具备科学素养与创新能力的复合型人才.

2.2改变当前大学物理实验教学结构，构建系统性较强的课程体系

在课程体系的构建方面，应当打破原有的模块化板结的实验安排模式，合并不同模块中重复、类似或具有联系的实验项目，缩减冗杂课程，增加自主性项目，引导学生主动创建实验种类和实验内容，自由进行转换，切实提升物理实验课程内容的整体性与系统性，将各门实验课程内容相互融合，构建循序渐进的体系结构.大学物理实验教学的目标是使学生通过做实验的方式对于物理理论、理念、知识、体系等加强认识、深入巩固，并通过实际动手操作掌握对物理实验方式、实验技巧和实验能力，了解物理实验的仪器机构原理及使用方式，培养治理实验成果的能力等.大学物理实验老师应当激励学生参与，让学生更加积极主动地参加实验.在实验体系构建中，大学物理实验教学中可以缩减冗杂课程，增加自主性项目，提高多种不同类型的实验内容让学生自选，使学生根据自己的爱好和特长选择实验，自主分享实验成果，获取不同实验数据，让学生处理实验中遇到的问题，提高学生的学习积极性与自主创新能力.

2.3更新大学物理实验教学手段，提高教学效果

当前大学物理实验教学亟待引进先进技术，更新教学手段，然而，资金不足而导致的教学设备等硬件设施落后和师资力量等软件条件的限制是各学校面临的现实.对此，笔者认为，引入计算机技术，将计算机机房作为物理仿真实验室，采用多媒体等形式模拟物理实验是目前最适当的解决方法.一方面，学校能够克服条件不足的困难，使学生有机会将教材中的物理知识通过电脑模拟的方式得以直观性的了解掌握，并可以进行实际操作，提升动手能力；另一方面，电脑模拟实验的系统性较高，纠错能力较强，可以减少因操作不当造成的仪器损耗，同时又可以高效提示学生易错环节，提高学习质量.各院校可以将物理实验室的所有资源对学生开放，并在计算机机房的每台电脑上都安装仿真屋里操作软件，作为物理仿真实验室，在周一至周五全天开放.学生可以根据自己的时间安排，到仿真试验室进行实验预习及预操作，从而对知识体系和整体结构进行直观的了解掌握，并熟悉各项实验仪器的功能、正确使用方法、操作步骤以及操作中需注意的事项，掌握一定的操作技巧，进而在进行实物实验时得心应手.

2.4转化大学物理实验学习的地位，使学生成为主动操作者

在实验开始前，教师应当将仪器调至初始状态，并设置一些困难，留待学生自己解决.如学生在解决中存在困难，教师应结合该学生的实际水平及困难进行指导，以达到培养学生解决问题的能力和综合素质能力的目的.在实验中应结合学生能力，适当增加一些设计性的实验.设计性的实验需要学生自主查阅相关文献资料，并根据已掌握的基础理论知识及实验水准、实验器材等，设计出具有可行性的实验，并进行论证与实验操作，最终得到实验结果.然后结合实验过程与实验结果系统性地分析实验误差来源，进行总结，并撰写实验报告在全体同学面前进行分析汇报.这样的设计性实验过程，可以有效全面的提升学生的物理理论知识体系，提高学生的动手能力、实验能力、纠错能力及总结汇报能力，从而使其具备科学的实验素养.

3、结语

在大学物理实验教学模式改革的问题上，我们应当切实围绕学生是学习的主动者这一核心，将培养学生的创新精神和实践能力放在首位，为国家和社会培养出大批具备科学素养与创新能力的复合型人才.

作者：郭晓霞 单位：内蒙古集宁师范学院