_大学物理实验_教学探讨

刘

杨

０４４０００）

（运城学院机电公共实验中心，山西运城

摘

要：从创新教育出发，研究大学物理实验教学改革．通过分析目前《大学物理实验》教学现状，提出改革实

综合应用型实验模块和设计创新型实验模块；２）以及采用开验教学内容：１）实行模块化组合，即基础型实验模块、

放式实验教学模式，即开放实验教学内容，采用多媒体模拟物理实验，实行网络化教学和开发学生思维空间．并介绍了改革大学物理实验教学评价体系的新方法．

关键词：创新教育

大学物理实验

开放教学

评价体系

中图分类号：Ｏ４－３３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０８７４（２００８）０３－００８２－０２

当今学科相互渗透、高度融合，物理学以其独特的亲合力，已成为自然科学的核心，新技术的源工、文科学生必修的公泉．大学物理实验是高校理、

共基础课，它在整个教学过程中对培养学生的素质和能力方面占有十分重要的地位，是整个物理教学中的重要环节，它对于高素质创新型人才的培养有着不可替代的作用［１］．现代教育理念已从知识型、智能型教育走向素质教育、创新教育．实施创新教育，着重培养学生的创新精神和创新能力，已成为广大教育工作者的共识，大学物理实验教学也必须与时俱进，不断进行改革．

利于学生创新能力的培养．

２优化实验教材，改革实验内容

传统的实验教学体系，难以体现创新教育的理

念，需优化实验教材，改革实验内容．大学物理实验作为面向理、工、文科开设的公选课，在难度把握上要适中，应突出基础，着力使学生掌握基础的物理方法，培养学生的基本实验技能；同时要扩充内涵，体现课程的实用性、创造性．扩充部分电子电工、家用电器、数码影像等方面的内容，不断增加综合性设计性实验．形成从注重传授知识到注重能力培养，循序渐进逐级提高的大学物理实验教学新体系，使得实验教学内容呈现多元化、模块化．

１大学物理实验教学现状

目前一些新升的本科院校，实验设备硬件相对

２．１基础型实验模块

以培养基本功为主，使学生达到较强的动手能力，以及通过物理实验现象去观察、研究的能力，包括基本物理量的测量和基本物理现象的观察（必做占８０％）．

基本物理量的测量模块包括：

（游标卡尺、螺旋测微计等）；ａ．长度的测量

（光杠杆法）；ｂ．长度微小变化的测量

（周期、频率、数字毫秒计、周期ｃ．时间的测量

测定仪、秒表等）；

（物理天平、分析天平等）；ｄ．质量的测量

不足，实验课附属于理论课，开设的实验项目全是验证性实验．２１世纪科学技术的新成就很难在实验中得到反映，实验内容陈旧，教学模式单一，实验学时仅按单一实验学时分配，在固定的２学时内，教师为了完成教学任务只好对照教材讲解方法，学生对实验原理、学科背景、仪器原理、操作规程谈不上真正的了解，学生只是在教师预先设定的框架中被动地完成实验，没有能真正发挥学生的主体作用，加之缺少实验教学的后续环节，导致实验报告内容单一，缺少思考，严重阻碍了学生学习的积极性，不

收稿日期：２００８－０２－０５

作者简介：刘杨（１９６８－），女，山西运城人，实验师，研究方向：大学物理实验教学．

２００８年刘扬：《大学物理实验》教学探讨

・・８３

加速度的测量（气垫导轨、磁悬浮等）；ｅ．速度、

（温度计、热力偶）；ｆ．温度的测量

（流体静力法）；ｇ．密度的测量

（单摆法、落体法等）；ｈ．重力加速度的测量

电压、电阻的测量（万用表、电位差计、ｌ．电流、电桥等）．

基本物理现象的观察包括：

放，更重要的是在教学内容、教学方法、教学手段上也开放．实验教学的重点从传授知识向培养能力和提高综合素质转移，倡导研究性学习，充分发挥学生的主观能动性，注重个性发展．

３．１开放教学实验内容

一次偶然的探究不可能揭示事物的普遍规律，学生仅靠几堂有限的实验课，不可能进行深入的物理规律的体验和分析，更谈不上领悟物理思想，培养创新能力．因此学校要尽可能开放实验室，实验室的资源要全部公布在网络上，实行网络选课．对于选修实验只规定最后完成的时间，让学生有更多机会自主地选择实验时间和内容．

由于大学物理

实验是理、工、文科公选课，学生的专业、兴趣各不相同，可采取必修课与选修课有机结合的形式，以满足不同学科、不同专业、不同层次学生的要求．由教师确定多个实验项目，学生可自由地进行选择，教师根据学生水平分层次、分阶段进行，充分调动学生的主动性和创造性．

ａ．示波器的使用；

ｂ．光的干涉现象（牛顿环实验等）；ｃ．光的衍射现象等；ｄ．光的偏振现象．

２．２综合应用型实验模块（选修占１０％）

电工家电类模块包括：

ａ．照明电路及安全用电知识ｂ．电视机的原理及维修；ｃ．家用电器的原理及维修；ｄ．电视机组装及焊接技术．

现代技术应用类模块包括：

ａ．数码影像技术的应用；ｂ．摄影技术应用；ｃ．多媒体应用技术．

（占１０％）２．３设计创新型实验模块

它是一种高层次的综合实验，是一种创造型的教学活动．其目的是让学生运用所学物理知识和实验技能，根据给定的实验要求和条件，自主查阅资料，设计实验方案，选择仪器设备，拟定实验步骤并完成实验．它是介于教学实验和科学研究之间的实验，可以最大限度地调动学生的主观能动性和积极性，使学生的才智、个性得到充分尊重，有利于创新人才培养，真正体现以人为本的教育思想［２］．

设计创新型实验模块包括：

３．２开放教学方法和手段３．２．１用多媒体技术模拟物理实验

物理学是一门实验科学，由于经费的制约，及某些实验自身的时效性、局限性等原因，导致了许多物理实验难以实现．通过计算机网络技术，可以采用动画、声音、视频等手段，真实模拟实验现象．另外，学生还可以在网络虚拟的实验中做实验，这样既节省了时间和经费，同时又增大了实验教学的信息量、表现力、感染力，更有利于学生全面掌握知识，训练技能，激发创造潜能．

３．２．２实行网络化教学

运用网络ＣＡＩ多媒体软件，师生互动，使学习

者在空间和时间上均有较大自由度，可实现任何时间、任何地点登陆学习，为学生课余时间提供了非常便捷的学习机会［３］．教师可根据学生的实际情况将大学物理实验内容，制成网络ＣＡＩ多媒体课件，并链接到校园网上，呈现出开放式实验教学的动态效果．

ａ．仪器设备的改进；

ｂ．试验方法的改进；

微ｃ．新技术在物理学的实际应用类：传感技术、

波技术、激光技术等新技术引进到实验中；

ｄ．将传统的经典实验，改造成设计性实验．

３采用开放式实验教学模式

由于实验内容呈现多样化，教学体系的层次

３．３．３开放学生思维空间

许多物理实验具有丰富和精彩的物理思想，揭示了解决问题的途径和方法，这些思想和方法已超越了具体实验而具有普遍的指导意义

［４］

性，已不可能象普通实验，在固定的时间，同样的地点、同样的设备、统一的步骤来完成，需采用开放式教学模式．

开放式实验教学模式，是将实验内容实行模块化整合，不只是在实验时间、仪器设备和空间上开．学生学习

的目的，不能仅仅满足于教材内容的学习，还要为他们提供广阔的思维空间，教师要不断挖掘教材中有利于激发学生创新思维的因素，给予学生充分的时间或独立思考、质疑、或进行大胆想象等，养成

・・８４山西大同大学学报（自然科学版）２００８年

学生对新知识、新问题的好奇心和求知欲．从而使学生的创新思维能力得到培养．同时教师要把每个实验置于整个学科发展的整体中，充分挖掘实验的物理思想和实质，以培养学生解决实际问题的能力．

（３０％）：包括实验素质、实验报告１）平时成绩数量、质量等．

（５０％）：由教师确定基本操作２）操作考试成绩

考试题，学生抽签选定其中一题，然后在限定的时间内，由学生自己调试仪器并进行操作，口述操作要点及注意事项．教师根据学生的操作和讲解，依据评分标准给出学生的操作考试成绩．

（２０％）：学生除必选实验外，３）创新素能成绩

选修的实验项目数量质量、参与开放实验的记录、参与课外科技活动等，教师依据评分标准给出学生的创新素能成绩．

综上所述，在新世纪全面实施素质教育的今天，对传统的教学提出了新的挑战，同时也对高校从事实验教学与研究的老师提出了更高的要求．广大的高校教师要不断探索，更新观念，改革大学物理实验教学，突出学生的主体地位，激发学生的潜能，不断提高学生的创新能力

４改革教学评价体系

教学评价就是根据教学目标（含指标和标准），

运用科学的手段和方法，对教学工作及其效果进行价值判断的过程．教学评价是教学的重要环节，是衡量教学效果的主要依据．传统的评价方式，通常是教师根据学生交的实验报告，按照优、良、及格和不及格四级分制，这种单一的评价，不利于调动学生实验的积极性，学生的创新精神得不到应有的激励．采用开放式实验教学，教学评价体系要从实验内容的掌握、科学实验素质、创新能力三个方面进行综合考察．具体说我们可以采用实验结构成绩来考核，实验总成绩包括三部分：参考文献

推进科学教育与人物教育的融合［Ｊ］．高等理科教育，２００２，４３（３）：１２３．［１］周海清．树立新的教育理念、

［２］乔际平．物理创造思维能力的培养［Ｍ］．北京：首都师范大学出版社，１９９８．１７．

（３）：１０１．［３］潘孝波．网络在教学中的应用［Ｊ］．中国科技信息，２００６

（２）：１７０－１７３．［４］饶黄云．探讨实验的物理思想提高物理教学质量［Ｊ］．华东工学院学报，２００６，２４

ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆＰｈｙｓｉｃｓＴｅａｃｈｉｎｇｉｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

ＬＩＵＹａｎｇ

（ＰｕｂｌｉｃＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＰｏｗｅｒ－ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇＥｑｕｉｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ，ＹｕｎｃｈｅｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＹｕｎｃｈｅｎｇＳｈａｎｘｉ，０４４０００）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｂｙｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｍｏｄｕｌａｒｔｈａｔｉｓ，ｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ－ｔｙｐｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｔｙｐｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｐｏｒｔｆｏｌｉｏｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，

ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ．Ａｎｄｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇｍｏｄｅｓｉｓｕｓｅｄ，

ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ，ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｎｅｔｗｏｒｋｔｅａｃｈｉｎｇ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔ，

ｏｆｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓｔｈｉｎｋｉｎｇｓｐａｃｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒ，ｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｏｎｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｅｄｕｃａｔｉｏｎ；ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｏｐｅｎｔｅａｃｈｉｎｇ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ