大学物理实验教学设计

浅谈大学物理实验教学设计

【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。

【关键词】大学物理实验；创新能力；教学模式

物理学是一门实验科学，是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的，即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学，教师必须重视和研究实验教学。首先，要进行完善的实验教学设计，确定明确的实验目标；其次，要提供开放的实验环境和及时的辅导，让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感；再次，要充分利用现代教育媒体和信息技术手段，提高实验教学效率加强教师与学生的互动，激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大

学物理实验的教学模式进行研究和探讨。

大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。

1 以素质教育为目的，建立物理实验课程新体系

课程体系重新设置的重点是：加强基础，重视应用，培养能力，提高素质，把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，打好基础；同时还必须与现代科学技术接轨，现代科技成果与经典课程内容相互渗透，是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。

2 授课对象起点分析

《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设，开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生，已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习，学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理，对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好，但动手能力一般，实操经验不强，对《大学物理实验》课程的学习大多具有较浓厚兴趣。开设本实验的教学目的是让学生把所学到的知识和技能运用到解决实际问题的工作中去，培养学生分析与解决问题的能力以及综合应用理论知识和实验技术的能力，引导学生将定

性分析和定量计算结合起来，让学生了解科学实验的程序和实施方法，养成工程技术实施意识。为今后参加工程实践、进行科学实验奠定基础。

3 课程内容的选取及课程结构优化

按学院《大学物理实验》课程标准（本科）要求，从学生的认知规律出发，将本课程实验项目分为四个层次。

第一层次：基础性实验。本层次是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。学生在高中物理实验的基础上，按照循序渐进和因材施教的原则，学习大学物理实验的基本知识、基本技能和基本方法，学会实验数据处理、实验结果分析和实验报告撰写，学会正确使用常用的仪器、仪表。本层次包括实验基础理论、物理演示实验、基础物理实验、基本物理实验和物理虚拟实验5个实验专题——实验基础理论（实验绪论）、物理演示实验（至少100个演示实验项目）、基础物理实验（8选5个实验项目）、基本物理实验（20选10个实验项目）、物理虚拟实验。

第二层次：综合性实验。对于已经掌握了一定的实验方法和实验操作技能的学生，安排其进行对物理理论知识、实验动手能力和实验设备要求更高的综合性物理实验项目训练。学生可以根据自己的专业特点和兴趣爱好自由选择某一实验专题。综合性实验项目可以进一步加深学生对大学物理基本理论的理解和把握，提高学生的物理实验技能，培养学生从事科学研究的基本能力。本层次包括10个实验项目。每位学生选做4个实验项目，记录实验成绩。学生应

在完成第一层次实验的基础上，根据自己的专业特点和兴趣自主选择上述实验项目，实验前学生要预先给出实验方案，经教员审核批准后进行实验。

第三层次：设计与自主性实验。本层次实验的内容涉及当代物理学研究及工程技术前沿，实验方法和设备反映了当前科学研究的较新成果，学生利用先进的测试手段对一些物理现象进行观察、测量、研究和分析，提高驾驭现代测试技术手段从事科学研究的基本能力。本层次包括2个实验专题：设计性实验（10个实验项目）和自主性实验（10个实验项目）。

第四层次：创新实践活动。学生对一些物理现象进行自主研究，培养和提高学生的科学思维、创新意识和独立解决问题的能力。学生从项目提出、资料搜集、方案设计、实验操作、数据处理、结果分析各个环节独立完成所提出的实验项目。目的是使学生在实验方法设计、仪器选配、测量条件确定等方面受到严格的训练。

4 结语

《大学物理实验》开设可以提高理工科学生对大学物理实验的学习兴趣教学过程变成学生发现信息、捕捉信息、加工信息、研究问题、增长知识的过程培养学生的独立工作能力、实践能力和创新能力。运用教学辅助手段多媒体课件、演示实验、虚拟实验以及必要的电子作业提高学生对计算机的操作能力、信息检索和信息处理能力提倡学生利用实验软件进行数据处理及分析。

【参考文献】

[1]王栋大学物理实验教学改革的思考[j].长春理工大学学报，20105（12）：173-174.

[2]邓于刘宏.大学物理实验教学探讨[j].渝西学院学报：自然科学版，20054（4）：74-76.

[3]付喜，钟锋.大学物理实验中探究性实验教学模式研究[j].湖南科技学院学报，2010，31（12）：20-22.

[4]刘秀英.开放式实验教学模式的实践与探索[j].科技创新导报，2010，36.