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[关键词]物理实验 应用型高校 问题
[中图分类号]G521 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）07-0222-02
夜上海论坛 物理实验是教育部规定唯一单独面向理工科各专业学生开设的基础课程。物理实验不但能够使学生掌握实验知识，训练学生实验技能，还能够培养学生刻苦钻研、主动探索的精神，实事求是、严肃认真的科学态度，爱护公共财产的道德品质，遵守操作规程、注重安全的科学习惯等，同时，也能为各专业实验课的学习打下良好的基础。因此，物理实验课对于应用型高校而言非常重要，但随着科技日新月异地发展以及当代大学生的新特点，应用型高校的物理实验课也出现了一些新的问题。笔者经过多年的教学研究，分析了应用型高校物理实验课存在的若干问题，并提出了解决办法，希望能够为物理实验的改革提供经验。
夜上海论坛 一、应用型高校物理实验课中出现的问题
（一）传统的课程系统适应不了科技的发展和工程实践的需要
从教学体系上看，以力、热、光、电的形式来安排实验课已经适应不了多学科交叉发展的形势；从实验内容上看，一些验证性的、纯理论性的、与工程实践无关的实验课程依然在教授；从教师队伍上看，教师知识更新速度较慢，教师对教学改革、教学设计等方面的科研能力不高，教师对与专业相关的工程实践需要不甚了解，这些都造成现有的课程系统不能及时升级，使其远落后于科技发展的速度。
（二）学生对物理实验不够重视
夜上海论坛 由于学生意识不到物理实验的作用，学习又带有功利性质，因此，对物理实验课就没有像专业课那样重视。不少学生认为物理实验课就是在重复前人和书本的内容，验证已学过的理论知识，因此对实验马马虎虎、敷衍了事。课前不预习，课堂上按部就班地遵照教科书进行实验操作，不做思考。操作过程中遇到问题马上询问老师，而不是自己先自行判断分析，同学之间互相比照数据，对物理实验的不够重视表现在另一方面就是不认真完成实验报告。例如，对学生的基本信息，像姓名、班级、学号、实验日期等填写不完整；预习报告字迹不工整，内容完全照搬教材，数据处理不够规范等。一项实验成果通常是以实验报告的形式体现出来的，而实验报告的不认真完成却从侧面反映出学生对物理实验的不重视心态。
夜上海论坛 （三）学生理论知识掌握不牢，缺少做物理实验的意愿
这里的理论知识掌握不牢是指：一是学生在进入大学前的物理理论知识掌握不牢，二是指进入大学后学习的普通物理理论知识掌握不牢。而很多物理实验是以一定的物理理论知识为背景的。例如，“拉伸法测量金属丝的杨氏模量”实验是以杨氏模量这个概念为背景，学生如果不理解杨氏模量的知识，就无法很好完成这些实验，也就不可能有更深刻的认识。
夜上海论坛 由于自中学起，物理就给学生留下了难学的印象，加上基础薄弱，因此对物理感兴趣的学生少之又少，而学生对物理实验的接触机会又很少，使得学生不自觉地将对物理理论的印象转移到了物理实验上，认为物理实验也是很难学的。这种畏难情绪造成了学生还未学习物理实验课程就缺少了做物理实验的意愿。
二、针对以上在应用型高校物理实验出现的问题，提出了以下的解决办法
（一）加强对学生、专业、学校、科技、工程实践等方面的了解，不断提高教师教学、科研的针对性
夜上海论坛 第一，要了解学生的知识背景、日常行为表现等方面，要了解现在学生的心理、生理特点；第二，要对各专业进行调研，要了解各专业之中都有哪些方面渗透着物理知识；第三，要关注当今科技的发展，尤其是那些即将应用到实践的高新科技；第四，要关注国内外各高校物理实验的发展，掌握物理实验教学的趋势；最后，要通过参加教师培训、学术交流会议等开阔眼界、提高自己。
（二）精心设计实验课程体系
改变原有的教学体系，将物理实验划分成“基础性实验”“综合与设计实验”“实践与创新实验”三个平台，使得学生的学习能够由浅入深，由被动到主动、由重复前人实验到自己设计实验、由单纯地做物理实验到将物理知识应用到工程实践。这种课程体系不但适应了学生的自然发展规律，同时也有利于将其他学科的知识引入物理实验课，适应了多学科交叉发展的趋势。
夜上海论坛 （三）加强对教材内容、实验教学方式的改革
要精选那些与工程实践密切相关、反映高科技发展、能够有益于学生终身发展的内容编入教材。将与工程实践完全无关、验证性、纯理论性实验进行改革，变为设计性、与实际相结合的实验。教材中知识点的讲解要深入浅出，易于理解，要采取多种教学手段、方式和方法。将理论型与应用型仪器在同一实验中并用，使二者优势互补；将演示实验与操作实验在同一课堂进行，既增加趣味性又易于学生理解；借助于网络、多媒体、科技馆等渠道，使学生较多地了解到前沿的技术。
（四）严格规范教学与管理
教师实验教学实行严明、具体的岗位责任制度，严格按照学生实验守则各项规定管理学生。实验时学生一律对号入座，督促学生独立完成实验操作，将仪器的保管落实到人头上。课堂中教师要认真、逐个地检查学生操作的真实情况，严把预习关、操作关和批改关。
（五）鼓励学生大胆实践
要提高学生学习的兴趣，激发学生学习的主人翁意识，增强内在学习动力，变“要我学”为“我要学”。允许学生犯错误，可在实验教学中为学生提供一些较为自由选择余地的实验，让学生去发挥他们的创造性能力。同时，将实验与理论相结合，与专业特色相结合，使学生对物理不再感到抽象、遥远。
三、结论
随着科技日新月异地发展以及当代大学生的新特点，应用型高校的物理实验课也出现了一些新问题，诸如传统的课程系统适应不了科技的发展和工程实践的需要，学生对物理实验不够重视，学生理论知识掌握不牢，缺少做物理实验的意愿等。笔者经过多年教学研究，提出了解决办法：加强对学生、专业、学校、科技、工程实践等方面的了解，不断提高教师教学、科研的针对性；精心设计实验课程体系，加强对教材内容、实验教学方式的改革；严格规范教学与管理；鼓励学生大胆实践；希望能够为物理实验的改革提供经验。
【参考文献】
[1]赵文杰，田苗，杜三山.工科物理大实验的研究[J].实验室研究与探索，2002，21（5）：23-25.
夜上海论坛 关键词：大学物理实验；反思；探索；创新
一、对大学物理实验课程教学现状的分析与反思
大学物理实验课程是高等院校的一门重要的基础科学实践课程，其开设目的在于培养学生的科学素养、实践动手能力、创新能力、理论联系实际并适应科技发展的综合应用能力。过去传统的物理实验教学模式，在一定程度上对培养我国20世纪的工作者起了重要作用，但进入21世纪后，以数字化为核心的信息技术高速发展，计算机技术广泛应用，人们的思维方式和工作模式也发生了相应的变化，然而我们的大学物理实验教学由于长期受到教学理念、教学条件和师资水平的限制，没能审时度势对其加以调整，严重制约了学生的创新能力及科学素养的养成。具体表现如下：（1）传统的“模仿式”教学模式依然唱主角，严重阻碍了对学生创新能力的培养。（2）某些实验设备陈旧，内容落后，与时展脱节。（3）实验教学环境和内容过于单一，缺乏多元化。（4）实验成绩评价方案缺乏科学性，学生的主体地位和创新能力难以体现。
二、对大学物理实验课程教学的探索
夜上海论坛 下面，结合我校物理实验教学的实际情况，谈几点成功的体会。
1.与时俱进，转变教师教学理念
夜上海论坛 虽然高校实验教学改革的呼声已过多年，但传统的“模仿式”教学模式依然根深蒂固，实验教师的教学理念并没有发生实质性的改变。教师苦口婆心地详细讲解实验原理、步骤、操作的方法和注意事项，学生盲目效仿，完全失去独立思维的真正支配权，更无创新能力可谈。时代在发展，科技在突飞猛进，教师必须具有强烈的责任和使命感，高瞻远瞩，更新教学理念，不仅要让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更要通过学生理论联系实际解决实际问题的过程，培养学生的科学思维能力和创新能力，也只有在富有时代性的理念导引下，才能不断研究、探索、改革、创新实验的教学，培养出社会需要的高素质人才，否则理念不改变而大谈改革与创新，那只是一场空话。为了转变教师理念，我校先后派多名教师到实验教学改革成功的院校学习，请教育部职业技术教育中心研究所研究员姜大源、中山大学生命科学院副院长王金法教授等到我校做报告培训，对转变我校实验教师的教学理念起到了重要作用。
2.加大新科技实验设备的投入，更新陈旧实验内容
夜上海论坛 随着新技术的出现，有些实验设备和实验内容明显与时代脱节，不能满足时代对学生素质培养的需求，此时教师必须果断决策，用新技术设备替换陈旧设备仪器，同时更新相应实验的内容。近几年，结合我校实际，与我院特色专业――电气与自动化专业教师合作，将传感器成功应用到实验中，取得了良好的效果。如通过开尔文双电桥电路，将电阻应变式传感器应用到测量金属丝杨氏模量的实验中，通过测量金属丝电阻的办法，测量金属丝杨氏模量，此方法不仅克服了传统光杠杆放大原理测量杨氏模量存在的系统误差，还减少了测量的直接数据，克服了传递误差，提高了实验的精确度，同时又把当前应用较广的传感器新技术应用于实验，拉近了学生与社会应用新技术的距离，有助于培养学生的良好科学素质。
3.拓展实验环境和实验内容，变单一为多元化
传统的物理实验教学往往是三个固定――固定的时间、固定的地点、固定的实验。显然，这种过于单一的教学方式，与信息化高速发展的时代不相匹配，拓展实验环境、丰富实验内容、加大设计性和综合性实验的教学也就成为实验教学改革的大势所趋。对此，我校做了以下主要工作：
夜上海论坛 （1）针对不同层次的学生重新整合实验内容，将其划分为三大类别，第一类为基础性实验，即普通物理力、热、电、光等各部分的基本实验，旨在培养学生的基本实验能力。第二类为综合性实验，实验的内容涉及本课程综合知识或与本课程相关课程知识，主要对学生进行实验技能和方法的综合训练。第三类为设计性实验，教师根据教学要求提出实验目的和实验要求，并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器件等实验条件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，讨论并提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。这样，实验选择的灵活性，不仅突出了学生的主体性地位，更调动了学生的实验积极性，取得了良好的效果。
（2）利用计算机网络拓展实验环境，开放服务性实验室。通过校园网，建立专门的实验网站，学生做实验前，必须通过网络提前预习实验，完成预习思考题，对设计性实验写出设计方案，并通过网络提交，待老师审阅合格后方可参加实验操作。这样，不仅克服了传统实验教学受到课堂、课时的限制，将教学内容在时空上得到很好的延伸，还调动了学生的独立科学思维，提高了具体实验操作的效率。
4.完善实验成绩评价方案
对大多数学生来说，科学的实验成绩评价方案是学生完成实验并取得良好效果的指挥棒，我们在传统实验教学成绩评价基础上，除了关心其出勤、上课和实验报告外，为了体现学生的自主性和创新性，增加了课前预习的创新性评价、实验操作中的创新性评价、设计性实验设计方案独创性的评价等等。另外，还增加了最后的操作考核，考查所做实验的重点仪器或重要测量的部分实验操作，随机抽签，现场操作，教师对照评分标准现场打分，采取这种方式后，学生对待平时实验操作的重视程度明显加强，也改变了以前个别学生做完实验后还不知仪器怎样使用的糟糕境地。
夜上海论坛 关键词：大学物理实验；探索；创新
夜上海论坛 一、对大学物理实验课程教学现状的分析与反思
大学物理实验课程是高等院校的一门重要的基础科学实践课程，其开设目的在于培养学生的科学素养、实践动手能力、创新能力、理论联系实际并适应科技发展的综合应用能力。过去传统的物理实验教学模式，在一定程度上对培养我国20世纪的工作者起了重要作用，但进入21世纪后，以数字化为核心的信息技术高速发展，计算机技术广泛应用，人们的思维方式和工作模式也发生了相应的变化，然而我们的大学物理实验教学由于长期受到教学理念、教学条件和师资水平的限制，没能审时度势对其加以调整，严重制约了学生的创新能力及科学素养的养成。
夜上海论坛 二、国内外大学物理实验教学的比较
夜上海论坛 在国内传统的大学物理实验教学中，实验课程的开展往往是教师根据实验教材在实验室里详细讲解实验原理和实验步骤，学生则照搬教师的讲解进行实验，很多情况下，学生做完实验后对诸如实验步骤为何这样确定、实验方法的依据何在等问题不甚明了。真正的实验课程需要学生主动参与，包括主动寻求实验原理和方法、设计实验步骤、对实验数据进行处理与反思，而这方面国内大学物理实验教学却较少要求。在欧美发达国家，实验教学理论可以认为是一种合作学习理论，普通物理实验是一种探究式实验。大学物理实验教学和大学物理课堂教学一般都是整合在大学物理课程之中的。如在MIT普通物理学课程中，学生按照3人一组进行分组，以学生自主学习为主，教师讲解理论知识并指导学生实验。
夜上海论坛 三、对大学物理实验课程教学的探索
1、与时俱进，转变教师教学理念
夜上海论坛 虽然高校实验教学改革的呼声已过多年，但传统的“模仿式”教学模式依然根深蒂固，实验教师的教学理念并没有发生实质性的改变。教师苦口婆心地详细讲解实验原理、步骤、操作的方法和注意事项，学生盲目效仿，完全失去独立思维的真正支配权，更无创新能力可谈。时代在发展，科技在突飞猛进，教师必须具有强烈的责任和使命感，高瞻远瞩，更新教学理念，不仅要让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更要通过学生理论联系实际解决实际问题的过程，培养学生的科学思维能力和创新能力，也只有在富有时代性的理念导引下，才能不断研究、探索、改革、创新实验的教学，培养出社会需要的高素质人才，否则理念不改变而大谈改革与创新，那只是一场空话。
夜上海论坛 2、加大新科技实验设备的投入，更新陈旧实验内容
随着新技术的出现，有些实验设备和实验内容明显与时代脱节，不能满足时代对学生素质培养的需求，此时教师必须果断决策，用新技术设备替换陈旧设备仪器，同时更新相应实验的内容。如通过开尔文双电桥电路，将电阻应变式传感器应用到测量金属丝杨氏模量的实验中，通过测量金属丝电阻的办法，测量金属丝杨氏模量，此方法不仅克服了传统光杠杆放大原理测量杨氏模量存在的系统误差，还减少了测量的直接数据，克服了传递误差，提高了实验的精确度，同时又把当前应用较广的传感器新技术应于实验，拉近了学生与社会应用新技术的距离，有助于培养学生的良好科学素质。
3、拓展实验环境和实验内容，变单一为多元化
传统的物理实验教学往往是三个固定固定的时间、固定的地点、固定的实验。显然，这种过于单一的教学方式，与信息化高速发展的时代不相匹配，拓展实验环境、丰富实验内容、加大设计性和综合性实验的教学也就成为实验教学改革的大势所趋。对此，我校做了以下主要工作： （1）针对不同层次的学生重新整合实验内容，将其划分为三大类别，第一类为基础性实验，即普通物理力、热、电、光等各部分的基本实验，旨在培养学生的基本实验能力。第二类为综合性实验，实验的内容涉及本课程综合知识或与本课程相关课程知识，主要对学生进行实验技能和方法的综合训练。第三类为设计性实验，教师根据教学要求提出实验目的和实验要求，并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器件等实验条件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，讨论并提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。这样，实验选择的灵活性，不仅突出了学生的主体性地位，更调动了学生的实验积极性，取得了良好的效果。 （2）利用计算机网络拓展实验环境，开放服务性实验室。通过校园网，建立专门的实验网站，学生做实验前，必须通过网络提前预习实验，完成预习思考题，对设计性实验写出设计方案，并通过网络提交，待老师审阅合格后方可参加实验操作。这样，不仅克服了传统实验教学受到课堂、课时的限制，将教学内容在时空上得到很好的延伸，还调动了学生的独立科学思维，提高了具体实验操作的效率。
夜上海论坛 4、完善实验成绩评价方案