浅谈大学物理实验课程

摘要：大学物理实验是大学中一门重要的课程，是高校所有理工科学生都要学习的课程，这门课程可以很好的培养学生的理论分析问题能力和动手能力。可是在实际教学中，有很多不理想的地方需要改进。指出了大学物理实验课程现状，分析存在这种现状的原因，提出了几项改进这种现状的措施。 

　　关键词：大学物理实验；教学；学分 

    物理学是一门应用性极强的实验学科，物理规律的研究必须以实验为基础。[1]物理实验在培养学生实际的操作能力、思维能力、创新意识、创新能力以及科学、严谨的学习态度等方面有着重要的作用。[2]同时，物理实验在培养学生的科学素养和人生观等方面的作用都是其他课程所代替不了的。大学物理实验课程是大学物理中的重要分支，在验证物理规律，培养学生动手能力、提高学生的分析问题和处理问题能力上有着不可或缺的地位，也是所有理工科大学生的必修课。大学物理实验课程有60多课时。学校的资金投入非常大，很多学校都建有新的实验楼，配备了很多新的实验仪器，开设了一些比较前沿，或是有启发性的实验项目。大学物理实验课程教学理应得到足够重视，但是现实中有很多不尽如人意的地方，无论是学校的教学，还是学生对大学物理实验课的态度，都没有达到应有的高度。笔者作为大学物理实验课程的教师，谈谈所见高校大学物理实验课程存在的问题以及自己的一些看法。 

　　一、目前大学物理实验的教学模式和现状 

　　长期以来，大学物理实验教学基本上是通过实验验证理论，单向灌输式教育的方式。在上课模式上，绝大多数时间都是以教师为中心、为主导，学生听从教师的指导和要求完成实验。教学过程上学生参与非常少，基本都是由教师在实验原理、理论推导和实验过程步骤上做好充分的准备。具体表现如下：（1）在上课之前教师认真的检查调试，甚至维修好每一台实验仪器，确保仪器能够正常运行，上课时学生在每台仪器上都能按照要求完成实验。（2）上课时教师安排实验内容，讲解实验原理、实验步骤，绝大多数实验教师还边演示边讲解其中所要注意的事项，讲解需要调节仪器做实验、怎样做实验、要达到什么实验目的、实验中要注意哪些要点等等。教师还要一再讲解一些基本仪器的用法。例如，电流表的正负接线，数据的读法等。最后对学生提出实验要求，最后在教师的监督和指导下由学生完成实验项目。整个实验过程都是在教师的主导下进行，教师唱主角，学生唱配角，学生听从教师的指挥完成实验。甚至很多实验项目受课时的，教师把实验中要用到的仪器都基本调节好，上课时只需要学生做一些简单的验证即可完成实验。因为在上课的几个课时内，学生根本没有足够的时间来做耗时的仪器调节。在教师讲解的时候，学生只是被动的参与者。这样有的学生就认为，反正教师在做实验之前会很全面地讲解实验的原理、步骤、注意事项等相关内容，所以干脆不提前预习。甚至有的学生做完实验还不知道所做实验的意义、目的和关键点。在教师详细的讲解之后，学生动手做实验的时候，教师一般都在一旁监督指正答疑。学生做实验无法调节好仪器时，教师还要帮学生重新调节实验仪器，或者找到学生所犯的错误，给出指导意见，督促学生改正，完成实验。在这个过程中，很少有学生会去思考为什么自己不能做，从中学到了些什么。只要教师调好后，学生一般就接着做实验，主动性较差，尽管做实验之前要求交预习实验报告，但是一般的学生都是照抄教材，或者对教材进行缩写，根本没有添加一点自身的理解。（3）学生做完实验以后，要对所得的实验数据进行分析，得出所需要测得的结论。这个步骤也是教师把公式写在黑板上，并把所需要用的测量数据都代入到公式中，学生只要根据要求把测量的数据代入公式计算即可得出结论。实验报告后面还要求学生对自己所得的数据进行误差分析，并分析误差原因，可是，一般的学生都是应付，根本不愿意做误差分析，要么空置，要么根本不管自己的答案与别人答案的不同，直接抄袭别人的误差分析，导致整个班的实验报告基本相同。 

　　二、大学物理实验课现状原因 

　　现在的大学物理实验课，学生很大一部分都是应付，并没有认真的思考，只求过关拿到学分。对达到实验课程的根本目的、对实验素质的培养收效甚微。其实每个要求上进的学生都可以达到教学目的，提高自己的动手能力和分析问题的能力。可是，为什么有如此多的学生对实验课如此被动呢？笔者认为，从目前的现状看，有如下的一些外在原因。 

　　1.课时太紧 

　　大学物理实验所需要完成的实验项目少则有十几个，多则有二十来个，要完成所有的项目并且在其他的课程教学也非常紧迫的情况下，学生非常疲劳，没有足够的时间来细细品味实验中的大智慧。一般的学生都是应付，并不去思考从这些实验中学到了什么知识，能不能利用这些思维方法、数据处理方法处理问题。大学物理中的实验从原理到设计具体步骤，都凝聚了前人很多的智慧，实验目的明确，理论部分的讲解清晰明了，操作步骤简洁方便。如果学生认真思考、学习这些实验各个方面的知识，可以充分领略前人的智慧和聪明才智。经常思考实验中的问题以及所做实验项目中的优点，对学生分析问题能力，解决问题能力有很大的促进。经常动手做实验，调试实验仪器，可以使学生的动手能力、处理实际生活中问题的能力得到培养。如果一个学生能够设计实验，设计的实验步骤简单方便，那么就表明这个学生能力非常强；如果学生能设计实验方案，完成实验步骤，并能根据测量数据推导结果，那么这个学生就是时代的人才。大学物理课程教学的宗旨不是机械的教学生几个实验操作，而是培养学生的能力。如果大学物理实验课程结束后，有一半的学生能够做到设计实验方案，完成实验步骤，那就基本达到了实验课的教学目的。可在现实中很多学校没能够做到这一点。 

　　2.课时多，而实验课的总学分却不多 

　　一般完成大学物理实验课需要60个课时、要完成20多个项目，但学分却只有2.5~3个学分，分摊到每个实验项目上的学分就更少，而每个实验却只有三个学时，学生就只能匆匆忙忙的完成教师的要求，甚至是应付实验报告，根本不及仔细思考。即使教师严格要求，效果也不会理想。很多学生都知道，实验课的学分拿不到，可以选修一门选修课，学分就补上来了。 

　　3.资金投入不足，有些实验仪器陈旧，不能及时更换 

　　由于大学物理实验课不是主干课或专业课，得不到学校领导，教师甚至学生的足够重视。在经费的投入和师资的配备上都没有得到保障，有很多的仪器陈旧没有及时更换或维修。用这些仪器来完成实验教学，对上课的效果有很大的影响。在做实验之前，教师要对它们仔细的调节，调试出这些仪器的最佳状态，使其可以完成实验教学。但是当学生做实验的时候就需要小心，如若不慎打破了现有的状态，则无法完成实验，导致学生不能安下心来认真思考问题。 

　　三、物理实验现状思考 

　　笔者认为，要改变这种状况，应该从教学思想上出发，以素质教育为目标，以提高学生的基本技能为目的，对现在的大学物理实验不足的地方做一些改进。 

　　1.拉开物理实验课程的时间跨度，整个大学期间都有几个实验项目 

大学物理实验，既可以学习、复习其中的理论知识，也可以提高学生的动手能力、实验数据的处理能力、分析问题能力、解决问题的能力，所以大学物理实验是一门非常有实用价值的课程，值得每个学生认真学习。但是实际上由于学生要在繁重的学习当中，一个学期抽出60课时来完成物理实验课，时间非常紧迫，也就没有足够的时间来品味大学物理实验这门课程。要解决时间紧迫的问题，可以对大学物理实验的课时安排做一些调整，现有大学物理实验都是一个学期完成，项目很多、时间很紧，学生没有足够的时间来感受实验课的妙趣。如果物理实验课可以安排在整个大学4年修完，这样每个学期只需要完成2～3个实验项目，那么每个学期对物理实验课的学习既不会影响学生其他课程的学习，又能让学生们有足够的时间来学习、理解物理实验。大学物理实验贯穿整个大学期间，学生经过四年的实验熏陶，就可以更好地学习物理实验的精髓，学生的各方面能力也都可以得到充分锻炼。物理学是一门以实验为基础的科学。通过学习，既可以验证已有的物理规律，也可能发现新的物理规律，还可学习到物理学中的新概念、新技术和新的实验方法，提高学生与科学技术发展相适应的能力，培养科学素质、理论联系实际和创新能力。

2.教师应改进教学方法，调整教学目标；学生调正自身的学习态度，提高学习积极性 

　　教师要改变自己的教学角色和教学作用，改变教学方法。教师是学生在学习道路上的引导者和指导者。学生始终如一是中心体，教师应确立“为学而教”的教学思想，不应一味地甘做“雷锋”、“父母”角色。应帮助学生学习，促进他们学习物理实验的能力，激发学生的动手动脑能力，帮助其形成强烈的学习动机和兴趣。把“以学生为中心，教师为辅助者”作为教学目标，创设不同的实验教学情景引导学生进行“思考问题与完成实验”。教师则不断更新自身的创新教学能力，不断增加自身的知识储备并保持这些知识内容具有与时俱进的性质，保持实验内容的优化性。 

　　学生作为学习的主体，是知识的汲取者，应主动获取教师在实验教学中所教授的理论知识并运用这些理论知识结合到实际实验中，积极动脑思考这些知识在实验中所起到的作用，加强自身动手能力，激发自我拓展延伸能力，虚心接受来自教师、同学之间的指导和帮助，有自己的思维方式。培养自我对实验教学的兴趣，提高实验的能力、分析实验能力、理论联系实际实验的能力以及研究创新的能力。在日常实验教学中，可以自己动手做一些富有创造性、研究性的实验器材。 

　　3.学校领导要重视实验教学 

　　在优秀的大学里，领导者们不会一味地加大投资那些见效快、当前社会急需专业人才的专业，他们对实验教学投入了巨大的精力和资金，学生的动手实验创新能力是作为学生是否可以合格毕业的一项重要考核项目。因此在加强学生学习理论知识的基础之上也应同样关注学生的实际实践操作能力及其相关创新能力，真正培养出符合21世纪发展的新型人才。校领导需要对实验课更加重视，既要投入资金来对实验仪器做必要的维护，又要购进一些新的仪器来完成一些比较前沿研究的实验，使得物理实验跟上时代的步伐，能够吸引学生，并且还要在课时安排、师资力量上对现存的问题进行改进，督促学生学好、学活物理实验。 

　　四、结语 

　　大学物理实验教学的改革符合时代和科学发展的要求。我们需要通过大学物理实验教学的改革并积极实施，才可真正意义上培养学生坚实的科学实验基础、扎实的科学实验能力以及勇于开拓的创新思维和坚忍不拔的创新精神，极大地促进学生做实验的积极性、主动性。这样的改革不是一蹴而就的，它是一个循序渐进的过程，需要所有人的共同努力和探索才可以做到完美。 

　　参考文献： 

　　[1] 陈曙光.大学物理学[M].长沙:湖南大学出版社,2006. 

　　[2] 唐贵平,等.大学物理实验[M].上海:复旦大学出版社,2007. 下载本文