大学物理实验教学改革初探

时间：2024-09-04 20:43:02 论文范文我要投稿

关于大学物理实验教学改革初探

　　论文摘要：大学里的教学活动涉及到学校，教师和学生各个层面，全面提高大学物理实验教学质量，需要学校、教师和学生共同来努力。只有做到学校重视、教师热爱、学生喜欢，才能培养出新时代的创新性人才。

　　论文关键词：大学教学；物理实验；教学质量　　
　　
　　物理是科学先驱，高新技术之源泉，探索宇宙之武器。物理学是一门实验性科学，在整个物理学的发展过程中，实验起着决定性的作用。实验是验证理论的唯一途径，而实践则是检验实验结果的唯一标准。著名物理学家丁肇中教授也曾说过：“做实验确实非常重要，因为任何理论缺少实验证明是没有用的，实验可以推翻理论，理论绝对不能推翻实验”。大学物理实验是理工院校大学生必修的公共基础课，在全面提高学生科学素质，培养学生的创新能力方面具有其他学科不可替代的重要作用。传统的大学物理实验教学模式处于教学方法过于单一、教学手段较为落后的状态，这样的实验教学模式不能有效调动学生的主观能动性，束缚学生科学思维能力的发展，不利于对学生进行科研素质和创新能力的培养。随着科学技术的迅猛发展，社会对创新型人才的要求越来越高，革新大学物理实验的教学模式，提高物理实验课的教学质量显得尤为重要。现今全国大部分高校采取建立分级别的大学物理实验教学示范中心，硬件水平得到很大提高，然而在教学质量方面还有很多问题亟待解决。在此，笔者结合自己教学实践中的体会，浅析物理实验教学过程中存在的各个方面的问题，并就关于如何解决这些问题提出个人建议。

　　一、大学物理实验教学过程中的问题

　　1.学校对大学物理实验课程重视不够
　　长期以来，传统的应试教育“一张试卷定终身”不仅影响着万千考生，也影响着学校的办学模式。高中阶段，为了提高学校的升学率，大部分学校把实验课上成理论课。在大学里的实验课中，学生本应该得到必要的引导和充分的自由，在自己动手的过程中发挥本人的主观能动性，开发学生的创新意识和创新能力。然而错误的思想使大部分高校把实验教学当成理论教学的附属环节，认为做实验不过是为了更深刻地掌握理论知识。另一方面为了达到评估的标准，学校侧重实验设备、环境、场地等的建设，忽略了实验教学的基本规律和创新性教学的研究。而且学校把实验课定为考查课，在课程设置和学时安排等方面也往往把大学物理实验课程排到其他课程的后面，这也导致学生误认为大学物理实验课不重要，上课不积极。
　　2.学生对大学物理实验的学习兴趣不够，态度不端正
　　一方面，目前在很多理工科院校中大学物理实验为考查课，考核制度不严谨。又因为在大学里课程繁多，为了考得好成绩拿奖学金，很多学生自然而然就把考查课放在一边，在这部分学生眼里，大学物理实验课程的学分是比较容易获得的。另一方面，普通高校的大学生认为自己的学校只是普通的一所学校，平凡得就像大海里的一滴水，自己的将来根本不能与名震寰宇学府中的学生相比，这种念头导致学生缺乏上进心，学习也没有积极性，得过且过。于是在课堂上出现学生上课懒散，课前不预习，临时抱佛脚的不好现象。个别学生做实验时自己不动手，请人代劳，趁老师不注意抄袭别人的实验结果，或着编造实验数据。因此，课堂教学效果极差，不能达到培养和锻炼学生动手能力的基本要求。
　　3.教师自身观念和素质有待提高
　　教师是教学活动中的一个基本要素，教师自身素质直接影响着教学质量。然而目前我国许多大学物理实验课教师仍采用传统的教学方法，先对学生介绍实验仪器，讲解实验目的和原理，然后演示实验步骤并强调做实验的注意事项等，接下来学生按老师和教材所讲重复实验，进行简单的测量。实验结束后，老师检验实验数据是否合理，并签字。学生将老师签过字的实验数据带回，课后进行数据处理和分析并撰写实验报告，写好的实验报告于下次实验课前上交。整个实验过程缺乏与学生的沟通和交流。另一方面，教师自身知识水平有限，不能很好地引导学生深入理解实验中所体现的科学的研究方法。这样教学的直接后果就是学生在做实验的过程中毫无自己的积极思考与积极设计，完全跟着老师的步骤做。学生缺乏个性，缺乏实际操作能力和创造力，不利于启发学生的思维，不能开阔学生的视野，更不利于创新意识和创新能力的培养。
　　4.实验安排不合理
　　当今大部分大学师资有限，教学任务繁重，因而在安排实验的先后顺序时，无法遵从实验内容由易到难，由简单到复杂的要求，并且由于条件的限制，也无法根据学生能力的高低和各自专业的特点来合理安排实验。这样使很多学生误认为物理实验技能与自己所学专业无关，觉得物理实验课不重要，反正以后也用不到，致使学生不能深入体会物理实验的奥妙，学习的主动性减退，教学效果下降。
　　另外，虽然目前大部分学校进行了大学物理实验改革，但是实验内容仍有待改善，大部分实验仍然属于验证性实验，而与当今科学发展和应用相关的热点实验缺乏。注重操作能力的实验较多，而培养学生独立思维能力的综合性设计性实验较少，不利于提高学生的独立创新能力。更重要的是，学校和教师对先进的实验内容和实验教学发展趋势的跟踪和学习不够，在相当程度上限制了实验教学的发展。
　　5.考核制度不合理
　　目前，很多学校把大学物理实验定为考查课目，仅仅通过实验操作和实验报告两部分综合成绩来评定学生的能力，这显然是不全面的。大部分学生遇到问题不认真思考，按照教师示范步骤比葫芦画瓢，取得数据草率了事，不好好预习也能马虎将实验完成，致使学生认为物理实验考核很容易蒙混过关，所以应付实验的学生不在少数。

关于大学物理实验教学改革初探

　　二、提高大学物理实验教学质量的建议

　　1.制定严格规范的管理制度
　　长期以来，大学物理实验教学管理比较松散，这也是学生做实验态度不认真的原因之一。因此制定严格规范的管理制度，对提高大学物理实验教学质量会起到积极作用。首先从学校层次上重视大学物理实验，给实验课安排足够的学时，并严格考核制度。其次，对教师进行定期培训，使教师在思想上重视物理实验教学，严谨教学态度，积极进行教学研究。鼓励教师在教学内容、方法和手段等方面进行不断的探索和尝试。再次，严格把握好实验教学的各个环节，这包括课前预习。老师在上课前要对与本次试验相关的问题进行抽查，并检查预习报告，然后根据学生回答问题的情况及预习报告的好坏给出预习分数；在实验操作过程中，教师不能擅自脱岗，应严格监控学生做实验过程中的关键步骤和要点，培养学生的科学实验能力和科学素养；最后是实验报告的撰写，实验报告要体现出数据处理的全过程，主要包括：根据测量数据计算实验结果、估算不确定度、正确表达实验结果，然后分析产生误差的原因以及注意事项（仪器使用的注意事项和测量过程的注意事项）等。[5]另外，加强实验室环境建设，在实验室悬挂知名科学家和相关实验的展板，营造科学文化氛围，使学生走进实验室，就能感受到科学艺术的熏陶，激发学生的学习兴趣。
　　2.建立分层次物理实验课程新体系
　　随着高考制度的改革，大批普通高校的学生实验基础差异较大，为了保证教学的顺利开展，并照顾到学生个体发展的需要，建立分层次物理实验教学很有必要。新的实验框架体系按照加强基础、重视应用、培养能力、提高素质的层次，遵循认知规律，兼顾力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等有关实验内容，形成预备实验、基本实验、综合性实验、设计性实验和创新提高性实验等几个层次。[6]然后在每个层次里再设两个小层次，分为“必做”和“选做”两部分。选做部分由学生根据自己的爱好和专业需要自由选择。对不同专业，物理实验教学应有不同的要求，这体现在不同的学时安排上。这种分层次教学模式实现了从基础到前沿、从被动接受知识到积极主动思考逐阶段提高综合能力的实验教学目的。除此之外，还应该改革教学内容，科学地设置实验项目，优化基础实验的训练，增加应用性、综合性、设计性和研究性实验内容，重视实验的先进性、开放性和将科研成果转化为教学实验的应用。预备性实验是为进入大学但具有不同物理实验基础的同学而准备的，这类实验以开放、课余的形式，由同学根据自身条件、自我需要进行选修，目的是对基础物理实验知识进行填平补齐；另一方面通过基础性实验，让学生掌握基本理论和技能；通过综合性和设计性实验，让学生了解现代物理的发展趋势和新技术的应用，提高学生的科学素质和综合研究能力，激发学生的创新精神；创新提高性实验是以科研实践为主题，提前让学生了解科研的方法和环节，从而学到更多书本以外的知识，锻炼他们的独立科研能力。层次化教学使学生知识由浅入深、由基础到综合、应用、研究，激发学生的学习兴趣，提高学生的实验能力。另外，教师应该根据实验教学层次的递进，应采取不同的实验指导方法，这样才能最大程度的提高教学质量。
　　3.进一步提高教师素质，改善知识结构，提高教学能力
　　柯瓦列夫说：教师知道的东西，要大大超过他要教给学生的范围，要具有更宽的科学视野，否则，他就不能唤起和发展学生对本门学科的兴趣，就不能满足他们的需要。一名合格的教师，不仅要有精深扎实的专业基础知识，还应具有广博的与本专业相关的各门科学知识。在新课改的形势下，深化教学教法改革，应从教师本身的知识结构和教学能力入手。教师应及时掌握国内外最新实验教学动态，了解最新科学研究进展，在深入掌握所授课程的同时，扩展知识面，并有效地传授给学生，这样的教学才深刻独到，富有启发性。俗话说“给学生一杯水，自己要有一桶水”，作为现时代的教师，只有通过勤奋刻苦的学习，不断提高自己的知识层次和思维能力，加强自身修养，才能使自己的一桶水始终具有源源不断的营养，才能使学生深感“听君一席话，胜读十年书”。以此引导学生，让他们明白人类对物质世界的认识还不完全，还有大量问题有待解决和发展，从而激发他们的好奇心和创新意识。一个教师，如果自身知识储备不够，讲课就会捉襟见肘。只有掌握丰富科学知识，具有较高科学素质的老师，才能作为一名合格的物理教师，才能更好地引导学生去领略物理世界的神奇之处。
　　4.建立科学的考核体系，提出科学合理的实验考核细则
　　在大学里课程繁重，学生自然而然就把考核要求低的课程放到一边。没有压力，就没有动力。所以要适当增加考核的难度，这样可以促进学生学习的积极性。考核时，要根据考核内容在培养学生能力和素质中所起作用大小，分配不同的权重，确定具体可行科学合理的实验考核细则。对学生能力的评定应该包括课堂表现、实验报告、课外自主科研活动以及实验考试。考试内容除了基础实验知识以外，应扩大设计性实验内容。只有这样，学生才会重视物理实验，提高对物理实验的兴趣，端正学习态度，在做实验时认真思考并尽力掌握每个实验的精髓，最终真正学有所得。

　　三、总结

　　学校是教学活动的管理者，教师是教学活动的执行者，学生是教学活动的主体。全面提高大学物理实验教学的质量，需要从学校到教师到学生各个环节都积极行动起来。只有做到学校重视，教师热爱，学生喜欢，建立起一种适合当代科技发展的“教”与“学”新体系，才能培养出知识扎实、视野开阔、思维敏捷、富有创新精神和创新能力且符合当今社会发展要求的高素质人才。

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