搞好物理实验教学，全面提升教学质量

一、物理实验教学的地位和现状

　　物理学是一门实验科学。在物理学中，每个概念的建立、每个定理的发现，都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用。在物理教学中更是离不开实验，实验是物理概念、规律教学中必不可少的基础，离开了实验的物理教学只能是。空中楼阁。，那些照本宣科、或者在黑板上讲述实验只会把本来生动的、丰富的物理知识变成一堆枯燥难懂的材料，不利于激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性。只有通过实验才能更好地培养和提高学生的观察能力和逻辑思维能力，培养学生的实验动手能力和创造思维能力，帮助学生掌握科学的学习方法。

　　传统物理实验教学存在的主要问题有:对实验认识和重视程度不够,不仅是大学,在中学阶段情况更为严重，学生的基础知识和实验技能欠缺，许多中学仪器设备和实验方法陈旧落后，传统的模式中实验室处于相对封闭状态,上课时间、实验题目、内容、方法仪器使用调整、实验步骤、数据记录及处理方法等都由教师安排，学生只能机械操作,缺乏主动性不能培养学生的实践能力和创新能力。

二、改革物理实验教学内容

　　实验和实践环节是理工科学生培养目标中的重要组成,是理工科学生能力结构中不可或缺的部分。物理实验课是理工科学生进入大学后最先接触的实践课,是一门独立的、必修的基础课程,是学生接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。课程中所涉及的实验知识、实验技能和实验方法是后继实践训练的基础,也是学生以后从事各项科学探索和工程实践的基础,对学生实践能力培养和创新意识的形成起着至关重要的作用。但是,在传统的实验教学中片面强调传授基础知识,忽略了学生能力的培养,教学内容陈旧,在实验安排上统的过死,因材施教不够,大大限制了学生实验的积极性,不利于创新意识的培养。因此,需要对传统的实验体系进行改革,这里谈几点看法：

　　第一,建立以基本实验仪器的使用、常用物理量及物性参数的测量、主要物理测量方法的训练为主线,以创新能力培养为目标的实验课程体系。先对学生进行基本仪器使用和典型测量方法教育,使其掌握实验的基本技能,再根据专业的不同,有选择地进行诸如基本物理原理、规律的验证等实验项目,最后开设一系列的选做和设计实验。简言之,就是先教会学生怎么使用斧子、刨子,然后再让他们去制作他们想做的家具。

　　第二,改革实验教学内容,突出能力培养。对传统实验内容进行筛选,对于有些反应几十前的新技术、既不是基本原理也不能反应当代新技术的实验项目,进行删除或改为选做项目;对于传统实验中可以利用新技术手段改造的进行改造;并根据时代技术发展的特点,增加设计性、综合性、探索研究性的实验,以培养学生创新思维;此外,还增添反映物理学与科学技术最新发展动态等方面的内容,提高学生对物理学的兴趣,增加物理学的吸引力。

　　第三,教学内容有弹性。实验分为必做实验和选做实验,实验内容分又分为基础性的必做部分和扩展性的选做部分，以适应不同专业、不同层次学生的需求,充分调动学生学习的主动性和积极性,因材施教。

　　第四,将科研成果与实验教学相结合，利用科研成果研制的实验仪器,经过提炼转化到实验教学中.这样可以使科研与教学密切结合,同时也可以完成对传统实验项目的改进,体现现代新技术的特点,还可以让学生亲自参与实验仪器的研制与制作,直接而及时地吸收前沿科学和新技术的成果,培养创新意识。

三、分层次教学

（1） 实验对象的分类

　　根据不同的专业把实验学生分成三类:第一类为物理系的物理学、物理教育等专业;第二类为有关的电子、理工、农学、医学等专业;第三类为其他专业。对于第一类专业实行全面开放,第二类专业按照专业特点有选择性的开放,第三类专业是不开设大学物理实验课的某些专业,尝试开设大学物理实验选修课,对部分同学开放。

（2） 运用传统和开放相结合的模式

　　传统的验证性实验是开放实验的基础,我们针对学生基础差的实际,对经典的基础性实验进行重新开发,使之更符合学生的实际,重点用来培养学生的基本实验能力,包括发现问题能力、观察能力、仪器使用能力、故障分析能力、实验报告写作能力等。为此建立了专门的大学物理基础实验室,培养和训练学生掌握基本物理实验方法和实验技能。

　　开放的物理实验除基本的验证性实验外,更重要的是综合设计性和创新研究性的实验。综合设计性实验是学生的自主性实验,采用分层次有限性开放,主要对象是物理系各专业及部分其他专业学生。学生利用课外时间搜集资料,完成内容选择和实验方法、步骤的选择,然后到实验室进行操作和实验。例如:电阻测量实验,教师只给出要测量的电阻(包括低值电阻、中值电阻和高阻),整个由学生自己完成。在这个实验中有的学生仅查阅的书籍就有几十种,尝试的方法也多种多样。虽然有些实验设计不够完善,完成这个实验花费很多的时间和精力,经历了很多挫折和失败,但同学们真正发现了物理实验的乐趣,得到了实验成功后的成就感,同时也提高自己运用知识解决实际问题的能力。

　　为提高学生的科研和创新能力,主要针对部分对实验有浓厚的兴趣,有能力和精力的同学,开设创新性和研究性的实验。可以完全开放或者让他们参与教师的有关科研项目,培养其科研实验能力。

四、在物理实验中应用多媒体教学

　　运用多媒体教学手段是促进教学改革，提高教学效率的重要途径和措施。大学物理实验作为电大工科专业的基础课程实验，在培养学生实践能力方面起到了不可替代的作用。充分利用现代教育技术手段，发挥计算机多媒体技术和互联网络技术优势，弥补现有条件的不足，能够取得良好的教学效果。

　　随着科学技术的发展，新理论、新技术在实验教学中的应用也更加广泛，教育的现代化离不开信息技术，教育改革需要现代教育技术的支持。21世纪自然科学迅猛发展，对物理实验教学提出新要求，强烈表现在对学生的学习能力和科学素质培养上的要求更高。作为大学物理实验的总体目的并不仅仅是利用现代实验设备重复前人的实验、观察现象、验证规律，而是使学生掌握实验技能、善于发现问题、总结规律，为以后独立开展科学实验打下良好基础。因此，实验教学过程中，充分利用现代教育技术手段加强实践教学和培养创新精神有着非常重要的现实意义。

　　随着现代科技的高速发展，多媒体和网络将图、文、声、像高度集成，对物理现象能进行生动、直观的描述，特别适合于大学物理的教学。近年来，不少大学（如清华大学、华中科技大学等）研制与开发了一系列既有利于辅助教师课堂教学又有利于学生从网上学习的软件，收到了良好的教学效果。

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