大学物理实验教学改革的探讨与建议

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1、大学物理实验教学改革的探讨与建议　　21世纪是人才竞争、教育竞争的时代，亟需有稳固的基础知识、扎实的专业技能、具有创新意识的人才，而大学物理实验教学是高等院校理工科学生的必修课，是培养高素质人才的重要环节。　　由于师资水平和教学环境的限制，现如今大部分高校的大学物理实验教学都还是“教师主导”的传统课堂模式。在课堂上，教师演示完整的实验过程，学生不需要进行自主思考，只需机械式地模仿，使实验变成了一种形式化，记忆性的过程。一定程度上，这限制了学生的思维创新，造成了学生对老师的依赖心理。　　为了实现大学物理实验教学培养“应用型”人才的教学目标，对大学物理实验教学

2、进行改革的关键是提高教学质量的和完善期末的考核体系。　　一、引入多媒体资源，激发学生兴趣　　获取实验数据，撰写实验报告是实验课的最终结果，也是实验课的重要组成部分。相对而言，对实验的预习环节的重视不够。从提高学生的素质和能力的角度来看，实验的预习环节非常重要。　　现在学生在预习上课要讲授的实验项目时，一来可以根据教材上的内容介绍，二来可以根据在学校网站上发布的预习提纲和实验示范报告。学生可以通过阅读教材上关于实验原理，实验步骤以及实验仪器结构的相关介绍等基本知识结合预习提纲来对下次课要进行实验进行思考，充分发挥他们在学习中的主体作用[3]。　　但由于学生课

3、业繁重，学校教学资源有限等原因，学生往往不能在实验课之前接触到实验器材。这样纸上谈兵的实验预习，往往会造成学生对预习环节缺乏兴趣，而大大影响了实验预习的效果。为了让学生对预习内容建立起生动具体的形象，引入多媒体资源是行之有效的办法。即在学校网站上逐步上传一些教学资源[7]，比如拍摄的一些教学视频，实验项目的动画模拟视频等。这对于实验教学来说也是一种全新的授课方式。　　另外，学校也可以在网站上建立网络虚拟实验室。虚拟实验是利用多媒体、仿真软件和虚拟现实来模拟实验的环境和操作过程，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。与实验室一些设计精密、价格昂贵的

4、仪器相比，学校只需很少的投入，就可以缓解教学资源不足的问题。对学生而言，虚拟实验无疑是富有吸引力的，这极大地激发了学生对大学物理实验的学习兴趣，提高了教学的效率[4]。　　除了三线摆等必修的实验课程之外，虚拟实验中可以加入一些拓展性、创新性的实验，供学有余力的同学自学。　　然而，虚拟实验虽然突破了传统实验受时空限制的弊端，但是它仍然无法代替真实的实验操作，它只能作为传统实验的一种具有可行性的补充。只有把传统实验和虚拟实验有机地结合起来，才能最大程度地发挥它们的优势。　　二、采取多种授课模式，提高课堂教学质量　　引导学生读懂实验原理、实验方法以及实验仪器的运

5、行操作是实验教学的第一步，也是实验教学成败的关键。大学物理实验课是理工科学生的必修课，学生来自不同学院不同专业，的实验的能力也是参差不齐，因此，可以以学生的实验水平为指标，对不同班级采取不同的授课方式。　　对于实验水平较高的班级，可以通过课上提问的方式让学生自行讲解实验原理和介绍实验方法，这一方面可以检验学生的预习效果，另一方面也可以加深学生对实验的印象。　　比如在“密立根油滴仪测油滴电荷”这个实验中，由于密立根油滴仪在操作不当的情况极容易损坏[1]，教师可以让预习得好的同学介绍实验步骤，再补充强调学生介绍里的疏漏之处。这样，一方面体现了学生在课堂里的主体

6、作用，另一方面也提高了学生对实验步骤的掌握程度。而对于长度测量工具等一些基本使用工具，可以让学生自行看教材上的说明来进行操作，教师则在课堂里面巡查，发现并记录学生操作上存在的问题，在大部分的学生都操作完毕之后，教师可以采用反问的方式提问学生操作上的问题，最后由教师进行系统的分析和评价。从而不仅使学生掌握了大学物理实验的实验技能，而且有效地激发了他们对学习的热情。在大学物理实验的课堂上出现学生积极思考，主动参与，敢于创新的热烈场面[6]。　　而对于实验水平相对较弱的班级，教师可以先向学生介绍有关实验背景，实验仪器的使用以及在实际生活中的应用，给学生一个直观的

7、印象，同时也扩大学生的认知面。例如在讲解示波器的时候，由于示波器的按键很多，教师可以利用投影仪先给学生看一遍示波器使用的操作视频，让学生对示波器的使用有初步的印象，然后提出实验的思路和方向，引导学生读懂实验原理，思考实验的可靠性，从而激发学生主动思维，加深学生印象，起到事半功倍的效果。　　三、在教学和数据处理中应用Matlab　　Matlab在物理实验的作图、数据处理、模拟仿真方面起着重大的作用，有助于将物理实验的教学过程转变成一个师生间共同探讨的互动过程。　　例如在“等厚干涉――牛顿环”这个实验中，教师可以在讲授实验原理时，根据光的干涉的基本原理，利用M

8、atlab进行牛顿环的干涉模拟，从而得到模拟出的干涉图像，使学生建