工科大学物理实验课程改革与探讨

工科大学物理实验课程改革与探讨
摘要：大学物理实验课程在培养工科学生的实践能力和创新能力方面起着日益重要的作用。

但传统的以验证性试验为主的教学模式已越来越不能满足这一要求。

为此我们在教师队伍建设、教学内容和教学方法、实验室的管理等方面进行了改革，以期实现大学物理实验课程现有的教学模式向以培养学生创新精神和实践能力为特征的素质教育教学模式的转变。

关键词：大学物理实验；改革；素质教育
“知识来源于实践，能力来源于实践，素质更需要在实践中养成；各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤为重要。

”大学物理实验课程是学生进人大学后系统地学习实验方法和进行实验技能训练的开端，是对大学生进行科学素质训练的重要一环，因而越来越受到重视，现已发展成为独立的基础课之一。

然而，传统的以验证性试验为主的教学模式已不适应21世纪知识经济飞速发展对高等学校人才培养提出的更高要求。

不利于高等教育培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才任务的完成。

因此在新的教育形势下，大学物理实验课程的教学必须转变到以培养人才的创新精神和实践能力为特征的素质教育的教学模式上来。

一、加强教师队伍建设，是大学物理实验课程进行素质教育的前提
大学物理实验课程教学改革的设计、操作、执行者是教师，没有高素质的教师团队，一切改革都无从谈起。

因此，加强教师队伍的建设就成为改革的首要任务。

为此。

我们做了以下几方面工作：
反思我们现行的实验教学，学生会做就算达到目的，对每一个实验项目挖掘不够深入，不利于培养学生的实践能力和创新能力。

为了使教师充分地认识到大学物理实验课程改革是时代赋予我们的历史任务，只有进行科学的改革才能顺应历史的潮流，培养出符合时代要求的专门人才，我们定时学习、探讨有关大学物理实验课程的教改文章，使教师及时地、充分地认识到当前大学物理实验的改革前沿和取得的成果，比照我校实际教学情况。

找出差距，确定大学物理实验课程的改革方向。

不定期地聘请在教改方面取得成绩的教师、专家做专题报告，探讨当前教改的思路和方向，了解各个院校、相关专业的实际做法和取得的成绩。

近几年教研室引进了一批高学历、具有一定科研能力的青年教师，充实教师队伍，提高教研室的科研能力。

推进教学改革不断前进。

我们要求实验教师不能
仅仅满足上好实验课，还应不断提高自己的业务水平，使他们成为进行大学物理实验教学改革的重要力量。

另外，加强教研室教师的动态管理，使绝大部分教师既上理论课。

又上实验课，学科带头人和具有一定科研能力的骨干教师更是要立足实验教学第一线。

通过对教师的动态管理，使得理论教学和实验教学相互促进，使实验教学得到稳步提高。

对于新引进的青年教师，采取与老教师“一帮一”结对子，青年教师在头两轮上课要进行试讲，教研室进行评课，指导青年教师顺利地走上工作岗位，尽快地进入角色，尽早地成长起来，使教研室的整体教学水平得到进一步的提高。

我们要求每一位教师在带实验课之前要做试做报告，了解仪器的情况以及各组实验测量数据的范围，便于准确地评价学生的测量数据，更好地指导学生实验。

一轮实验结束后要求写出实验结束报告，内容包括这一轮实验学生操作情况，仪器情况(例如某仪器出现问题，要及时记录出现的问题，在仪器上贴上标签，便于结课后及时维修和更换)，提出对该实验的改进意见。

二、加强教学内容和教学方法的改革。

是大学物理实验课程进行素质教育的关键
以培养学生创新精神和实践能力为主线，我们调整和修订了物理实验课程体系和教学方案。

注重从功能上精选实验，删去一些验证性试验，精选实验内容和项目。

逐渐构建新的物理实验教学平台，按预备性实验、基础实验、综合实验和设计性实验四个层次组织教学。

首先，我们设计了九个预备性实验项目，目的是弥补中学物理实验训练不足的缺陷，为后续实验课打下良好的基础。

起到承上启下的作用。

预备性实验主要任务是完成对实验室常规性知识和能力的教育和训练。

主要内容为进一步强调学生实验课程的基本要求，加强课堂管理，规范课堂纪律，进行一些最基本量的测量，讲解测量误差及数据处理基本知识，强调实验室常用仪器的使用方法。

接着我们设计了十九个基础性实验项目。

基础实验是实验教学中的最基本形式，它包括某些基本测量性实验和少量的验证性实验。

主要作用是加强对学生进行基本知识、基本方法、基本技能的教育和训练，了解科学实验的一般方法与特点，培养和提高学生独立动手能力。

我们选择具有一定物理思想，在物理学发展史上起过重要作用的实验原理单一、实验方法简明、便于操作的实验项目，在教师的指导下，严格按照实验课程的教学要求，完成实验的各个教学环节。

我们着重强调实验数据的处理，在实验方法和测量手段上，尽量把传感技术、应用电子技术和计算机应用技术引入到相关的实验中。

为了巩固学生在基础性实验阶段的学习成果，开扩学生的眼界和思路，提高学生对实验方法和实验技能的综合运用能力，我们设计了六个综合性实验项目。

综合实验是指涉及若干个实验原理或几种实验方法的非单一内容的实验，其内容更贴近当代物理基础和研究前沿。

它是在教师的指导下以学生独立地、自觉地发现问题，并探索解决问题的正确途径以及获得未知的知识为特征的实验。

通过这一阶段的实验，有利于培养学生独立思考、解决问题的能力和开拓创新的精神，使学生受到实验设计全过程的训练。

有利于提高学生的科研综合能力。

通过这类实验内容的训练，学生可以了解近代物理和工程应用的基本知识，学习现代测试和复杂仪器的基本调试技术。

培养从事科学研究和开展大型实验的能力。

最后，我们设计了4个设计性实验项目，供学生选择。

对于设计性实验，一般由指导教师给出实验题目、基本的实验仪器和基本要求，让学生自己到图书馆或网上去查找资料，自行设计实验原理、实验步骤和记录数据的表格以及数据的处理方法，并独立完成实验，以发挥学生最大的学习潜能。

其目的是鼓励学生运用已学过的实验知识，完成一些基础性的实验设计，使他们在主动应用知识的过程中，强化：“三基”训练，培养独立思考、解决问题的能力和开拓创新的精神，使学生受到实验设计全过程的训练，有利于提高学生的科研综合能力。

同时，采用科学的教学方法是保证实验教学质量的重要因素，如不重视教学方法，实验将成为仅以获取数据为目的的一般操作。

我们采用的科学教学方法是将启发式教学贯穿于实验操作全过程。

启发式教学就是用教师对实验的思考带动学生的思索，教师要善于向学生提出一系列既有深度又有广度的问题，实施启发式教学要求教师能设疑有方，使学生能执疑而人。

如实验前的提问是引导学生了解实验目的和原理，熟悉实验装置及操作，掌握实验步骤，引导学生观察实验现象，善于发现问题，学会分析和解决问题；实验后的提问是对实验结果进行分析和评价，是对实验内容的延伸和工程实际问题的思考等等。

三、加强实验管理方式的改革。

是大学物理实验课程进行素质教育的保障
伴随实验内容和实验方式的改革，实验室的管理方式也要进行一系列的调整。

实验室的开放要安排教师值班，管理开放的实验室，辅导、答疑学生所提出的问题。

网上自由选课，使以往的统一课表无法适应，需要制定出新的课表和相应的管理方法。

传统的实验评价着重实验操作无误、结果准确，由于实验设备的差异性，测量结果往往不准确，甚至会遇到种种异常或操作出现差错，不可能在2—3学时内得到预期的结果。

但在排除故障，探索异常现象和分析操作失误中能得到顺利者所没有的启发和体会，则更为宝贵。

因而，在实验效果和学生成绩的评定方面应着重审视其对物理实验思路和方法的分析体会上。

为了更加有效地培养和训练
学生的实验技术及创新意识和能力，我们制定了一套比较客观、合理的实验操作考核标准。

注重平时实验过程每一教学环节的考核评价，根据每一教学环节学生完成的程度和质量评价成绩，定量和定性相结合，综合检测学生对每一个实验的完成情况。

实验项目考核及标准挂在实验室内，教师和学生上课时依此为引导，对每一个教学环节和关键步骤会引起足够的重视，师生相互制约，引导和督促实验教学的双向性交流，因此对提高实验课的教学质量和效益起到了推动的作用。

考虑到实验成绩对学生的特殊作用，我们要求带实验课的教师及时地把所带过学生的实验成绩公布到网上。

学生可以及时地看到自己的成绩，增加了实验成绩管理的透明度。

另外，在网上师生之间可以及时地沟通，探讨一些有关的实验问题，教师可以在网上批改作业等等。

工科大学物理实验课程的改革涉及到诸多方面因素。

物理实验课程是基础课，改革既要保证基础。

有利于加强对学生基本实验能力的培养，又要将现代的科学成果和科学技术手段反映到实验教学中；既要考虑到与中学实验教学水平的衔接，又要考虑到与后续课程的关联及工程技术的需要。

它是一个系统工程，绝不是一朝一夕能够完成的工作，它需要广大的物理教师长时间坚持不懈的努力。

物理实验课的改革与实践使我们深切地体会到，在实验教学中既要花大力气抓基本训练，又要重视学生创新意识的培养；既要抓面广量大的学生实践教学，又要重视尖子人才的发现和培养。

改革的核心就是调动学生的学习主动性，营造“研究性”学习的氛围，提高教学质量，培养出具有创新精神和实践能力的高级专门人才。