大学物理实验教学改革的研究与实践

第10卷第6期 辽宁工业大学学报(社会科学版)V ol.10,No.6 2 0 0 8年12月Journal of Liaoning University of Technology (Social Science Edition)Dec.2008收稿日期：2008-09-11基金项目：辽宁工业大学教学改革项目(Z0402)作者简介：李久会(1964-)，男，辽宁锦州人，副教授, 硕士。

大学物理实验教学改革的研究与实践李久会, 贾湘平, 王文新(辽宁工业大学 数理科学系，辽宁 锦州 121001)摘 要：针对省属普通高等院校扩招后学生的学习基础，结合大学物理实验课程的特点，落实“以学生为本”的理念，树立新的实验教学观念；不断提高教学团队的素质，精选并拓展实验教学内容，建立设计性、创新性实验项目。

构建大学物理实验开放系统，实现分层教学和因材施教，鼓励学生自主学习，充分发挥学生的潜能，重视培养学生的科学素质，满足学生个性化发展的要求，真正突出在教学过程中的教师的主导作用和学生学习的主体地位。

关键词：教学改革；大学物理实验；以人为本；教学效果中图分类号：G424 文献标识码：B 文章编号：1674-327X (2008)06-0124-03大学物理实验课是高等理工科院校学生在进入大学后的第一门实践课程，是学生系统学习基本实验知识、理解实验方法和培养实验技能的开端。

大学物理实验培养学生的科学思维和创新意识，提高学生的分析能力和创新能力；培养认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，团结协作的优良品德。

从近几年学生入学的情况分析，由于受到实验条件的限制和高考考试模式的影响，学生仍然对完整的、系统的、科学的实验了解甚少。

教师应以现代的观点审视传统物理实验教学内容和体系；采用合适的教学方法和有效的教学手段，提高大学物理实验课的教学效果。

在教学中考虑如何衔接较弱的高中物理实验基础和大学物理实验课程要求，多从学生的角度考虑实验内容的选取、项目的层次安排，构建大学物理实验教学管理选课系统平台，实现大学物理实验开放教学，提高学生的科学实验素质，培养学生创新精神和良好的协作能力，以适应社会对高素质人才的需要。

一、树立以学生为本、知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教学理念高等教育走过了一个由精英教育到大众教育，进而向普及教育发展的过程。

这一过程形成的主要因素一是社会公平思想的出现，它使人们要求接受高等教育的机会均等；二是人力资本理论产生，它使人们认识到高等教育是能够产生效益的投资。

正是由于高等教育对社会及个人具有高回报率的投资，学校出现了注重消费者的办学思想，这就是“以人为本”的教育理念。

“以学生为本”，明确了学生与学校的关系，即学生作为消费者进入学校，在一定意义上成为买方，学校则成为卖方；它更加关注学生具有的获取知识、选择专业、选择教师等权利；提出了学校改革的目的在于不断完善自身的培养模式和教育教学方法以适应学生发展的需求。

大学物理实验教学过程中，坚持以学生为本是学生全面发展的需要。

主要体现在，第一，学生主体性的增强。

从目前高等教育大众化和成本分担的角度来说，学生具有客户的性质和特点，从学校的学科建设、学校的发展、学生的学习来看，学生同样又是学校的一个正式成员，从根本上就决定了学生在学校的主人地位，也就决定了学生本身就具有这样的主体性。

第二，学生的分化和差异性增大。

高等教育入学模式的变革，学生的层次取向、学术背景、知识基础及其个性、爱好等分化和差异性扩大。

第三，学生面临新的教学模式的要求。

学生的主体性在高等学校的体现，是如何选择对自己有价2008年(总第56期) 李久会等：大学物理实验教学改革的研究与实践 125值的知识，学生必须学会选择，学生已经成为学习的主体，充分发挥其主动性、主体性。

二、把握学科建设和发展方向，加强大学物理实验教师团队建设，提高整体素质(一)确定以自主学习、综合实践、研究和创新能力培养为核心的实验教学新观念在大学物理实验教学过程中，紧紧把握信息时代大学物理实验教学建设和发展规律，树立以自主学习、综合实践、研究和创新能力培养为核心的实验教学新观念，要让学生深深领略到自身的责任，激发起研究的兴趣和尝新的欲望。

(二)不断提高大学物理教师团队的业务素质，进一步培养团队的敬业精神教师能够不断学习，充实、完善自己的知识结构，适当加入近现代、应用性方面的内容, 如核磁共振、粒子射线、超声波成像、真空技术应用等内容，使学生了解现代技术发展与工程的新应用。

努力促进“理论与实验”的互补互通。

[1] 通过老教师的“传、帮、带”，使团队具备扎实的专业知识和精湛的实验技能，不断提高业务水平和驾驭课程教学的能力。

强化教师平时教学过程中精力投入，通过督导组随机听课，学生的评教调查，同行评教等方式，全面评价教师的教学效果，进一步增强教师的责任心。

大学物理实验室现有专兼职教授1名，副高职5名，其中副高职以上占40%，硕士以上学历占66%。

近年来，发表论文30多篇，其中SCI检索2篇，EI检索2篇，3人获得学校讲课大赛一等奖，1人获得二等奖，初步形成一支以中青年“理论和实验”教师为骨干，相对开放流动，专兼职相结合，助教和教辅协助，结构合理，动态平衡的实验教学团队。

三、精选教学内容，拓展实验项目，满足不同层次学生的需求大学物理实验分成四个层次：基础性实验，提高性实验，综合应用性实验，研究性、创新性实验，并把“开放性、设计性”贯穿在4个层次的始终[1]。

大学物理实验内容的改革，关键在于精选内容[2]，形成“多模块、多层次、相互衔接”的大学物理实验内容与体系，进一步满足不同层次学生的发展需要。

基础性实验中增加对比性实验项目，通过改变实验装置、参数和实验方法，比较实验结果及明确问题产生的原因。

如低电阻所用的双桥与简单的伏安法对比，测量时电压接点与电流接点互换结果比较分析；利用不同的方法测量金属线的杨氏模量；设计补偿电路（可以使用检流计），利用伏安法测电阻。

提高性实验中拓展部分实验内容，可以使学生掌握实验原理中更广泛、更深层次的应用，利用所学的理论更多地解决实际问题。

如利用迈克耳逊干涉仪（白炽灯作光源）测量玻璃片的折射率）；利用霍尔效应测量样品的霍尔系数、导电率等；数字化的示波器进行方波的频谱分析；在惠斯登电桥中测量热敏电阻温度特性曲线。

设计性与创新性实验项目的适当增加，目的是培养学生综合利用所学的理论，经过自主学习，研究和探讨，提高解决实际问题的能力。

如利用共振方法研究金属弦线振动规律，弹簧（分为柱状弹簧和锥体弹簧）振子质量与周期的关系等；利用光栅衍射测量光盘道间距及其信道轨迹长度[3]。

这些实验项目，可以提供给学生部分文献，主要的仪器，鼓励学生查阅资料，提出和修改方案，进行实验的设计与测量。

四、构建开放式大学物理实验平台，注重学生的个性化发展开放式大学物理要以网络为平台，[4] 在2004年，建立Internet实验教学管理系统，采取循序渐进的实验开放的管理模式。

每学期初，在网上公布本学期的实验项目、时间、教师的配置，学生结合自己的专业特点，安排进度，选择合适时间、内容进行学习；这种实验开放体系，首先学生可以根据自己的时间、兴趣选择实验模块，进行实验方案设计，有充分的时间让学生实现自己的构想。

其次，学生能够很容易的从教师那里获得个别化的学习指导，轻松跨越时间和空间的限制，共同分享学习的经验和体会。

预约式实验开放体系，具有丰富、趣味盎然的互动式的特点。

五、重视过程，把握环节，开发潜能，保护个性，提高学生分析问题、解决问题的能力（一）重视实验思想、方法的培养教师通过自己精心设计，精讲物理实验的思想、观点，注重引导学生把主要的精力用于理解实验的思想和方法上，注重精巧的实验技术，大胆的理论独创；天才的物理模型设想，严密的数学方法126 辽宁工业大学学报(社会科学版) 第10卷第6期应用等内容。

“授人鱼，不如授人渔”就是用朴素的语言阐明了这个道理。

教学方法和手段的选择一定要切实考虑实际的教学效果。

教学方法没有最好，只有更好，无论是利用演示实验或演示实验的视频，都给出学生提供充分的时间观察实验现象，鼓励学生部分总结实验现象，引出问题。

（二）实验过程使学生亲历、体现发现、探索的乐趣物理实验过程既可以看作是学生的一次学习与探讨的过程，又可以看作是学生利用勇于探索的精神体验发现、探索、追求成功的过程。

针对不同的学生的问题，提出问题的难度应遵循“跳一跳，够得到”原则。

与学生探讨问题，鼓励学生能够清晰地叙述自己存在的问题，锻炼学生的语言表达能力；适时地启发学生的思考，一同由浅入深，由简单到复杂分析问题，学生通过自己的思考或与他人交流、讨论甚至争论能澄清某些认识，加深对实验现象的理解，诊断问题存在的根源，提出解决问题的方案，并具体实施。

如利用分光计使用最小偏向角法测量三棱镜的折射率时（图1），可能提出如下的问题：偏向角是入射角的连续函数，存在极小值，理论中存在最小的入射角，使偏向角最小？在实验上怎样连续地改变入射角？怎样判断此时的偏向角是最小偏向角？（三）实验指导过程中，始终坚持“可逆性”平等的原则教师在指导学生实验的过程中，必须尊重、理解学生，满足学生的内在心理需要。

因势利导，在受教育中汲取营养，提高自身素质。

在听取学生回答时，即使发觉学生已经答错了，也要耐心地让学生讲完，以便判断错误的性质及其根源，给予恰当的分析和指正。

常言道：“亲其师，信其道”。

总之，师生和谐融洽的情感是教师和学生心灵沟通的桥梁，是使课堂教学取得良好效果的“催化剂”，是取得良好教学质量的重要条件。

[5]（四）分类指导，分层施教教师指导学生认识世界是为学生的发展服务，从实际出发，对不同的学生采取不同的指导。

针对少数作为精英的学生，采用实验的延拓，鼓励有精力和能力的这部分学生深入研究与此实验相关的问题，为学生的创新和探索在技术上和方法上提供帮助。

对于多数学生，教师在适当的阶段与学生交流、探讨，引导学生积极主动思考，发现学生在掌握知识中的缺陷，构建良好的交流研讨的平台。

六、设计性、创新性实验作为课堂教学的延续鼓励、引导学生在整个实验过程中，有目的地运用所学物理实验的思想方法，[6] 对实验过程中的问题继续进行分析和研究，是否可以在某个方面或某个环节改进实验，包括物理原理的完善性，计算公式的准确性、实验方法的可行性、实验操作的便利性、实验装置的经济性、仪器精度的局限性、误差范围的允许性等多方面认真思考，综合分析。

对学生提出的实验方面的可取的建议或善意的建议给与适当的书面鼓励和表扬。

七、结束语通过几年来对大学实验教学改革的研究和实践，落实了“以学生为本”的教学理念，树立以自主学习，综合实践、研究和创新能力培养核心的实验教学新观念。

教学团队的自身素质不断提高，精选、拓展实验教学内容，建立设计性、创新性实验项目。