大学物理实验论文

大学物理实验论文1

　　实验教学在高等学校教学实践中起着十分重要的作用，实验教学不仅涉及的人数众多，而且覆盖的学科领域广泛，不仅理工科的学生要学习，甚至有些文科专业的学生也学习这门课程［1—4］。许多高校都将大学物理实验确定为必修课。实践是检验真理的标准，大学物理实验不但能够验证物理知识，而且能够大幅度提高学生的实践能力。通过物理实验的验证过程提高了学生的动手能力，同时通过接触实验仪器也使学生做到了理论与实践的有机结合［1—5］。由于新入学的少数民族学生受自身家庭文化背景、区域发展和经济环境等因素的影响，他们与汉族学生相比，在汉语水平、适应新的学习和生活环境、接受新的授课方式等诸多方面普遍存在差异［6］。通过对近五年约两万名本科生大学物理实验课的跟踪分析发现，在民族地区大学本科物理实验课程教学过程中，少数民族学生的成绩明显低于非少数民族学生。因此，发现民族地区少数民族学生在大学物理实验课程学习中存在的问题、并找出有效的解决方案是一项值得深入研究的课题。以下首先分析了加强少数民族学生大学物理实验基础课建设的重要性。然后，指出了少数民族学生学习大学物理实验课程中存在的问题。最后，针对这些问题提出了改进民族地区大学物理实验课的方法与策略。

　　1加强民族地区大学物理实验课建设的重要性

　　（1）加强民族地区大学物理实验课程建设是一项非常紧迫的任务改革开放三十多年来，国家对少数民族地区的教育尤为关注。李岚清同志曾说：“民族教育为促进民族地区的经济和社会的发展，为维护民族团结和国家统一，为提高各民族的素质，推进各民族的共同繁荣做出了重要的贡献”［3］。内蒙古工业大学是培养民族工程技术和蒙汉兼通少数民族复合型工程技术人才的重要基地。但通过对近五年约两万名本科生大学物理实验课的跟踪分析发现，少数民族学生的大学物理实验课程成绩明显低于非少数民族学生。因此，加强少数民族学生的大学物理实验课程建设是一项非常紧迫的任务。

　　（2）民族地区的大学物理实验课程建设具有自身的特色为民族地区培养一批掌握民族语言、具有较强专业技术的少数民族人才不仅是落实我国民族政策的基础，同时，也是促进我国少数民族地区发展的重要因素。少数民族大学生同本民族群众有密切联系，熟悉本民族的历史和现状，熟悉本民族的语言文字和风俗习惯，了解本民族和本地区的特点，因此，这些后备人才是不可替代的。另一方面，由于历史、地理、社会等方面因素的影响，少数民族学生中的相当一部分在中学阶段是用本民族语言授课，入学后对汉语听力、会话及写作等方面较为吃力，而这些问题严重影响了少数民族学生的大学物理实验课的学习。尽管广大教师对大学物理实验课的改革和建设进行过许多有益探索，但由于民族地区的大学物理实验课程建设具有很强的民族特色，因此，如何探索一套适应民族地区的大学物理实验课程建设方法仍是一项艰巨的任务。

　　2民族地区大学物理实验课的教学现状及存在的主要问题

　　大学物理实验是大学生进入大学后接受系统的实验技能训练的重要一课，开设大学物理实验课程的目的就是以教学实验为主线，培养学生分析问题、解决问题的实践能力［］。由于多方面的原因，民族地区大学物理实验课程教学存在着诸多问题。例如，在民族地区大学新生的民族习惯、语言基础差异等导致学生接受问题、思考习惯等的差异化，和一般的大学物理实验教学存在这叫大差别。因此，有必要仔细分析民族地区大学物理实验教学中存在的问题，以便提出有针对性的措施。下面以内蒙古工业大学的大学物理实验教学研究为切入点，分析民族地区高校大学物理实验课教学的现状及存在的问题。表1为内蒙古工业大学过去5年近两万名学生的“大学物理实验”课程的期末考试成绩进行了抽样分析。从表1可以看出，近5年来少数民族学生平均成绩低于非少数民族学生平均成绩。在20xx—20xx和20xx—20xx学年成绩比较接近。从表2可以看出，近5年来少数民族学生成绩只有土木工程专业和测控技术与仪器专业的学生的优秀率不为零。少数民族学生成绩主要集中在及格上。不及格率相对也是比较高的。因此，从整体来看少数民族学生成绩与非少数民族学生成绩还是有一定的差距。虽然近些年来内蒙古工业大学在大学物理实验课程的内容设计、教学方法的实施、实验课程的设定方面做了一些适当改革。产生这样结果的原因有以下几点：

　　（1）首先这些学生的物理实验基础较差，对很多少数民族学生在中学阶段主要是积累物理理论知识和做习题，而很少走进实验室或者条件相对落后的学校根本没有实验室或实验室根本不开放，再加上对物理实验重视程度不够，到了大学阶段课程较多，难度较大都是产生差距的原因。

　　（2）一些来自新疆、西藏、内蒙、蒙古国的学生以前大多在用本民族语言授课，民族学校就读，汉语水平相对较差。语言障碍导致不少少数民族学生在理解、表达方面遇到困难，致使大学物理实验课程的学习成绩不理想。

　　（3）少数民族学生在中学时授课教师与非少数民族学生在中学时授课教师的教学手段、教学方法有所不同，信息量相对较少等也是影响少数民族学生成绩偏低的重要因素之一。

　　（4）许多现象表明某些教师对少数民族学生的期望较低，放松了要求，这也是导致部分学生成绩落后的原因之一。考虑到学生原有的学习基础和生活背景，有些教师为了照顾少数民族学生，放松了对他们的严格要求。在具体操作中对少数民族学生网开一面等等。这样无疑使部分少数民族学生的学习压力得以缓解，使部分学生不能正确把握自己，进而导致所学课程的学习成绩降低。

　　3对少数民族学生计算机基础课程教学的建议和改进策略

　　全面提高少数民族地区大学物理实验教学水平是一项系统工程，经过多年的实践表明以下几个方面的工作是提高大学物理实验教学的有效方法和重要途径。

　　（1）安排双语教师打破语言障碍适当安排一定比例的双语教师，这样对汉语理解有一定困难的同学可以用对应的少数民族语言解释。不仅方便沟通和交流，而且大大提高了学习效率节省了时间。

　　（2）课前预习把问题解决在课前注重课前预习，是解决少数民族学生语言障碍的有效方法。学生在课前对课程进行学习，可以及时发现问题，熟悉相关语言和词汇，把问题解决在课前这可以起到事半功倍的效果。

　　（3）建立自主学习平台提高学习的自主性和灵活性借助信息化技术开发自主学习平台，不仅对少数民族学生，对所有的学生都是一项非常有意义的工作。它可以打破实验的空间与时间的限制。学习的方式更加自由，学习成本更加低廉。

　　（4）开发基于少数民族语言的学习软件提高软件的针对性针对少数民族学生的语言障碍，开发一种有利于少数民族学生学习的软件系统和实验模拟平台。更能补充学生在课堂学习中的不足。

　　（5）增强语言训练夯实语言基础增加语言训练是弥补少数民族语言障碍的又一重要途径，一方面在民族地区增加双语教材。另一方面，可以通过学习小组的方式进行互帮互学。最终达到造就一批技术过硬精通双语的少数民族工程技术人才队伍。

　　（6）增加趣味性与实践性提高学生学习的积极性在课程的学习过程中尽量增加实验课程的趣味性，以及实用性。并与现代技术紧密结合，使学生增强学习的动力和积极性。

　　4结束语

　　在内蒙工业大学的大学物理实验教学中，正在探索如何有效培养少数民族学生大学物理实验能力和提高自主学习能力的方法和途径。目前，虽取得了一定进展，但仍然面临着一定的困难，任务还很艰巨。与让广大同行一起为促进民族地区的大学物理实验教学水平尽一份绵薄之力。

大学物理实验论文2

　　一、引言

　　物理学研究的是物质世界最普遍最基本的规律，是一切自然科学的基础。物理学是一门实验科学，物理实验在物理学的发展中起着极其重要的作用，无论是物理理论的建立还是验证都有赖于物理实验。从经典物理到近现代物理，物理实验对物理学的发展起着前期引导和后期验证的作用，物理实验对物理学发展的重要性不言而喻。大学物理实验是高等学校理工科类专业学生的一门重要的公共基础课程。由于其覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基础实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。物理实验课程是大学生进校后接触到的第一门实践性课程，是培养学生实践能力的重要基础课，在培养能力、提高素质的教育功能方面，具有特殊的优势，是大学阶段实验素质的培养和实验技能训练的开端，也是后续各专业实验课的基础，其结果会影响后续实验课乃至今后工作的思维和作风。新疆地处祖国西北边陲，是一个多民族聚居区，新疆的高校承担着培养少数民族高素质人才的重任，如何提高少数民族的教育水平和少数民族大学生的质量是当前要解决的重要问题。由于各种原因，新疆有些地区教育欠发达，学生的基础较差，有些学生在中学期间未做过物理实验，新疆少数民族大学生绝大多数中小学是在用学生母语授课的学校学习，虽然开设汉语课，但学生基本上还是依赖母语进行学习和思维，这类学生的汉语水平还不是很好，进入大学后必须进行至少一年的汉语预科学习，本文谈到的民族班就是针对这些学生。我们的教材和上课都用汉语，如何上好民族学生的大学物理实验课，是当前值得研究的一个问题。

　　二、民族班大学物理实验教学中存在的问题

　　在民族班大学物理实验教学过程中，我们发现在学生中主要存在以下问题：第一，民族班学生中大部分学生的汉语水平还不是很好，对教材的理解有一定的困难，实验预习也达不到预期的目的。第二，学生物理基础知识和实验基本技能欠缺。相当一部分学生为了在高考中提高总分，将主要精力放在他们认为好学一点的文科类课程，对他们认为较难学的物理课程放任自流，基础知识掌握不好。有些学生在中学期间未做过物理实验，缺乏基本的实践动手能力的训练，不会操作一些基本的实验仪器。第三，不重视物理实验。学生在思想认识方面对物理实验没有充分重视，导致实验预习敷衍了事，部分同学做实验自己不动手，抄袭他人数据。第四，大部分学生在实验中缺乏主动性和独立性，对教师依赖性过强。在实验中遇到问题，不是认真分析，依靠自己解决问题，只会找老师解决。

　　三、提高民族班学生大学物理实验教学质量的方法和建议

　　具有系统的、正规的科学实验基本技能，是现代大学生的一项必不可少的科学素质。实验教学的目的是让学生学习实验测量方法、科学思维方法和科学的研究的基本方法。为了达到教学目的，针对以上民族班物理实验教学存在的主要问题，我们的做法和建议如下。

　　1.重视并上好实验的绪论课。通过绪论课，首先，要让学生认识到物理实验在物理学发展中的重要地位和对人类社会进步和发展过程中所起的重要作用，使学生从思想上真正重视物理实验及实验课；其次，要让学生了解误差种类及误差分析，阐述数据收集和数据处理方法，介绍物理实验的基本程序，对民族班学生可以讲得浅一点，主要让学生明白物理实验的基本程序，经过实验操作所得到数据应如何处理和进行误差分析，一份完整的实验报告包括的内容，在其后的实验中不断强化和深入。最后要向学生说明本课程的要求及实验室的规章制度，使学生从一开始就养成良好的实验习惯。

　　2.预习是完成实验的基础，由于实验课时间有限，为了保证学生在实验课上有充分的时间进行实验操作和训练，我们要求学生课前要进行预习。预习时要明确实验目的，理解实验原理，了解实验仪器、装置和实验大体步骤，并写在实验报告本上。实验预习是学生课余完成的。为了使民族班学生较好地做好实验预习，建议在实验室空闲时，安排民族班学生进入实验室对照实验仪器进行预习，学生之间互相讨论，通过学生自主学习，获取知识，以达到理解教材、做好实验预习的目的，这样，学生在正式做实验时，可以做到有的放矢，只需教师做适当的指导，便可独立完成实验，达到培养学生独立实验能力的目的。在互联网和计算机普及的今天，鼓励学生利用实验预习软件、模拟实验软件等，在计算机上进行预习和模拟试验，进一步提高学生学习的主动性和积极性。老师在课上检查学生的预习报告时，可以向学生询问一些问题，检查学生预习效果，避免学生只是简单地照抄书上的内容而不思考。

　　3.通过教师的实验示范教学培养学生的观察能力和动手操作能力。对民族班学生，在实验教学中，我们不能急于求成，根据实际情况，适当提高示范教学比重，提高学生观察示范实验能力。既然学生在中学期间没有得到实验和动手能力的培养和训练，在大学就先要补上这一课。刚开始进行的预备性实验、基础性实验中，教师起主导作用，即教师要领着学生做实验，实验内容、仪器使用、注意事项等要给学生讲明白，教师在做实验示范时，应力求做到认真细致，认真细致讲解、帮助、指导学生进行观察、实验操作，同时在讲解过程中多提“为什么”，引导学生思考，再告知“怎么办”以提高学生观察、思考和动手能力，要采用引导、启发和示范相结合的教学方法，通过这些实验，使学生掌握一些基本仪器设备的使用和操作，学会观察物理现象，记录实验数据，学习实验数据的正确处理方法，具备一定的实验能力。

　　4.对民族班学生，当经过示范性实验教学的训练后，学生已具备基本实验技能。在接下来的实验中，可采取边学边实验的教学组织形式，逐步培养学生独立实验的能力。即由学生自己理解领会实验教材内容，教师辅导学生做实验，不再示范。上课时老师对于一些基本的实验内容不再讲解，只对一些较难理解的实验做适当的讲解，并提醒学生仪器使用和实验操作中需要注意的事项，对学生的预习情况进行提问。学生在实验过程中可以互相讨论、交流、研究，发挥学生的主动性、积极性。在学生做实验的过程中教师要时刻注意，及时发现问题，引导学生对问题进行分析和处理，保证实验顺利进行。教师要大胆放手让学生自己去探索，让学生自己发现问题，对实验结果进行讨论，提出对实验的改进以及对产生的误差进行分析，最后将考虑到的问题和处理结果写进报告里。

　　5.通过设计性实验，培养民族班学生独立进行科学实验、解决问题的能力。当学生对仪器的调节和使用、如何选取较好的实验方法和主要的测量技术都有了较全面的掌握，再开设设计性实验，即给出实验项目以及实验室所能提供的仪器及材料，由学生自己运用所学的知识在查阅相关资料的基础上，设计出实验方案，然后学生与教师共同讨论研究并修改完善，确定出最佳的实验方案，最后由学生自己动手组装调试仪器，测量获取数据，完成实验，并写出合格的实验报告。通过设计性实验，进一步提高学生的实验能力，培养学生独立进行科学实验、解决问题的能力，开发学生的创造性思维能力，为以后的独立工作打下坚实的基础。

　　6.民族班的大学物理实验中，实验课教师要有认真、细致的工作态度，由于语言水平的限制，在汉族班一遍就能讲清楚的问题，在民族班可能需要重复几遍，这就要求实验教师做到不厌其烦，细心讲解、示范，耐心解答学生的疑问。实验进行中，教师要防止学生抄袭数据，鼓励学生通过自己的操作和努力完成实验，要让学生相信自己的实验结果，不要盲目相信别人的结果，珍惜获得的实验数据，不要随便更改实验数据或抄袭别人的实验数据。实验结果不好时，要帮助学生分析原因，鼓励学生和教师讨论问题。每堂课的前几分钟总结上次实验中出现的主要问题及学生在实验报告中存在的主要问题，避免学生重复同样的错误，不断强化学生处理实验数据和分析实验结果的能力。

　　7.建议理论课的教师最好能至少带一遍实验课。民族班学生对一些物理名词和用语不熟悉，对实验原理的理解有一定困难，而实验课上又不可能花费大量时间去讲原理。如果理论课教师在讲课过程中讲到与实验原理相关的知识时，能结合实验要求去讲解，只需多讲几分钟，其对民族班学生对实验原理的理解将达到事半功倍的效果。这就要求上《大学物理》理论课的教师对大学物理实验要了解并熟悉，使学生通过理论课上的讲解理解并掌握实验原理，而通过物理实验，学生又能获得学习物理知识的感性材料，加深对物理概念和规律形成过程的理解。总之，在民族班大学物理实验教学中，努力做好教与学各环节工作，争取在教学过程中实现低起点，高目标，在教与学中不断探索和实践，不断提高实验教学水平，切实提高民族班大学物理实验教学质量，提高民族学生的实验能力和实践能力，最终达到对学生实验综合素质和创新能力的极大提高。

　　作者:王青 单位:新疆大学物理科学与技术学院

大学物理实验论文3

　　1自主开放式教学的特点

　　大学物理实验教学的本质特征就是引导学员积极参与有结构的经验学习[2，3]。一方面是体现以学员为中心，让学员掌握一定的操作技能，熟悉常用的科学探索方法，加强理论知识的理解力，揭示各种现象的变化过程以及对这种变化过程的描绘和预测，在实验室把前人的经验通过仪器操作重现出来;另一方面以这些经验为指导对新问题进行探索，培养学员的创新思维和创新能力。因此，大学物理实验自主开放式教学应立足于“以学员为主体、教员为主导”，从人才培养体系的整体出发，激发学习兴趣，调动学员的积极性和主动性，学员作为课堂教学的主人，让学员主动融入教学活动的全过程，体会提出问题、解决问题、创造新事物的认知过程，培养学员的应用能力和创新能力，发展学员的创造性思维。从教员的角度来看，对学员在选题和进度上起主导作用，师生在针对学习目标的形成性评价中构成搭档关系，教员作为资源的管理者、支配者、指导者、组织者和研究者，教员能将内容个性化并批判性的对待;从课程的角度来看，自主开放式课程产生于学员个人和(或)小组的兴趣，自主学习过程占主导，问题是开放的、现实的，信息只在解决现实问题需要时寻求，知识作为学员合作探究的工具;从学员的角色来看，学员在教学中的任务、活动基于小组的合作与分工，应用知识发现、研究和解决问题，学员处于主体地位，能富有个性的解释和批判知识，而不是被动的在接受式中上课听讲、消化知识、学员积累储存知识以备将来之用。由此可见，自主开放式教学具有三个显著特点:(1)学习的环境宽松、民主。自主探究式教学中，学员可以自由自在地探索问题，大胆猜想、自由讨论，发表不同的观点。(2)课堂学习以自主探究为主。教学过程中，学员独立思考、合作讨论，知识由学员自己发现，困难由学员自己克服，能力由学员自己在自主探索中提升。(3)课堂上信息交流以多向交流为主。课堂教学中，信息交流的渠道是多向的:小组内组员之间的交流;集体讨论时全体学员之间的交流;实验过程中师生之间的交流等等。

　　2自主开放式教学的运用与实验教材编写

　　自主开放式教学理念是根据大学物理实验教学的实践总结出来的，也是由大学物理实验教学的特点决定的。然而，如何使教材编写有意识地适应自主开放式教学，则需要认真思考。

　　2.1正视实验教材编写中的矛盾

　　目前的实验教材一般按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、数据处理的顺序进行编写，特点是教材理论叙述简明扼要、具有整体逻辑性和个体分立性、指导性。在教材结构上分为四大块，即理论知识结构、仪器知识结构、实验方法结构、实验数据处理方法结构[4]。教材对各个结构都有很详细的介绍，体现了知识结构的全面与简洁、目的原理的明确与清晰、方法步骤的详尽与可行，循序渐进的思路。然而，当前的实验教材与自主开放式教学尚有一些不适应的地方:(1)建材体系不合理，力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足。(2)缺乏启发式、探究式引导，在论述实验原理和实验方法时虽然采用循序渐进清晰讲解的方法，但只是传输知识，学员在预习实验时只能被动地接受知识，缺少自主组织知识的开放体系。导致学员只要按照书中的步骤按部就班，基本无需做深入的思考就能完成实验，但学员对每一步实验操作的物理意义很少去领会，因此很难达到课程培养的能力、素质目标要求。(3)实验涉及到的目的、原理、方法、步骤等表述冗长，重点不够突出，学员在预习时容易产生厌烦情绪，看完即忘，不能有效预习，达不到预习的效果。学员很难通过阅读实验教材真正领会实验的设计思想，形成实验方案，因而达到举一反三的目的也比较困难。为此，调研了各类大学物理实验教材，在博采众长的基础上，根据自主开放式教学的要素重构教材结构体系，结合军校培养军事应用型人才的办学定位及长期的实验教学经验，编写一套基于自主开放式教学，注重培养学员思考与动手并举、举一反三与创新能力融合的实验教材。

　　2.2实验教材的编写原则与基本构想

　　尝试对实验教材的编写体系进行一些调整，在总体设计上，力求贯彻以学员为本的理念，注重基础性、实践性、探索性、开放性的有机统一，探索以循序渐进提出问题、引导学员找出解决问题的根本方法为目标，通过对实验内容的编排，诱导学员在步步思考中体会解决问题的具体技术问题，从而让学员领会每个实验的设计思想，促使学员经过深入的思考完成实验，在研究和探讨中形成自己的观点和独到见解，逐步培养他们的创新思维意识，提高创新能力。具体做法如下:(1)兼顾深度与广度。具有宽广的覆盖面和经典到前沿的纵深度，既有经典实验项目，又包含足够数量的其他实验项目，有利于开放性实验的开设和学员自主探索选题。给学员一个发展中的物理实验，将现代科技成果渗透到传统的经典物理实验中去，实现先进性与基础性的统一，激发学员的学习热情，缩短与现代科技的距离，注重现代信息技术在物理实验中的应用，充分发挥现代信息技术在物理实验中的应用。例如传感器技术、光谱技术、光纤技术、非线性电路中的混沌、超导磁效应等引入到大学物理实验，并注意军事应用价值。(2)建立实验的分层教学体系。依托基础实验，以“基本实验方法、实验技能、实验思想训练”为主，主要为基本量的测量、基本物理现象与规律的观察和分析、基本仪器的使用、基本测量方法和实验技能的训练，以及不确定度的计算与分析等[5，6]，使学员通过基本操作与基础实验相结合，掌握技能。通过综合性、设计性、应用性实验[4-7]，达到基础理论与基本技能的综合运用。压缩验证性实验，并尝试把一些传统的验证性实验如二极管的伏安特性、惠斯登电桥等改造为设计性或简单的研究性实验，增加CCD特性、光纤传感等综合性实验，加强应用性实验，如空气热机、光电传感器等。教员提出实验要求，学员独立设计实验的内容、实验方法和实验步骤，并独立完成整个实验过程。这些实验在学员掌握的理论知识基础上，以基本实验操作为主，大部分学员都可以进行。在此基础上，为部分有专长或爱好的学员开设研究性创新性实验，例如单摆混沌、阻尼共振特性、太阳能电池、磁悬浮等，进一步培养学员的综合分析问题、解决问题的能力，学员完成实验后，要提交一篇论文;学员为了能完成一篇质量较高的论文，往往多次重复实验、反复查资料、研究论文格式、推敲文字用词等，部分学员的论文达到了较高的水平，增加了学员对科学研究的兴趣。(3)突出第一任职需求，因材因专业施教。大学物理实验课是针对所有学员开设的一门公共课程，为了适应学员第一任职的需要，我们改变了不同专业学员开设相同实验项目的做法，根据不同的学科施以不同的教学内容和方法，因材因专业施教。例如通信指挥专业学员侧重电磁学，气象指挥专业开设粘滞系数测定、表面张力系数测定实验，工程指挥专业侧重力学等，充分体现自身的特色。

　　3结论

　　我们编写大学物理实验自主开放教学教材的理念是:从培养学员“自主学习能力”的基点出发，突破传统实验教材的体系，设计一个能循序渐进引导学员通过自主学习来解决问题，让学员通过思考掌握理论和技能，而不仅是按部就班完成实验。构建以基础性实验、综合性实验、设计和研究性实验为基础，从低到高、从基本到前沿、从接受知识型到培养综合能力型逐级提高的大学物理实验课程新体系，教材具有较宽的覆盖面和足够的实验项目，既体现科学的内涵、实验内容的更新，又要反映新技术、新方法、新设备等现代实验技术和手段，反映物理课程和体系改革以及实验教学改革和研究的成果;改变力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足的缺点;改变填鸭式的教学方法，对不同系科、专业进行不同内容的教学，因材、因专业施教;充分体现现代信息技术在物理实验中的应用，充分体现自身的特色。