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浅谈大学物理实验的教学改革

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  摘 要 在当代中国高等教育迅速发展的今天,对高校的学科建设和人才培养提出更高的要求。大学物理实验作为大学生最先接触到的一门实践性课程,在整个专业人才培养过程中起到重要作用,本论文较详细地分析了现阶段大学物理实验教学过程中所遇到的一些问题和挑战,并提出一些可行的改进方法。
  关键词 大学物理实验 教学改革 高等教育 实验教学
  中图分类号:G642 文献标识码:A
  近年来,在国家推动中国高等学校建设“双一流”以及“新工科”大学的大背景下,对高校的人才培养提出更高要求。作为大学生进入大学最先接触到的一门实践性课程,大学物理实验对学生以后的专业实践课程起着至关重要的纽带作用。新形势下,对大学物理实验教学提出更高要求,如何发挥大学物理课的基础作用,更好地服务好一流大学、一流学科以及新工科大学的发展与建设,是广大大学物理实验课教师们需要解决的主要问题。
  1我国大学物理实验教学现状
  (1)实验设置。物理实验可以大致分为力学实验、热学实验、光学实验、电学实验以及磁学实验等,当然根据实验类型又可分为基本实验以及综合性实验两大类。目前各大高校的实验设置五花八门,都是基于学校的资源和经费预算来设置,缺乏系统性。一些常规实验,比如分光仪的调整及其应用、示波器的应用、迈克尔逊干涉、牛顿环干涉、电桥法测电阻、声速测量、拉伸法测钢丝弹性模量以及测定冰的熔解热实验等基本还是在大部分学校开展的比较好。有的学校还单独把误差分析以及数据处理作为一次课来上,强调实验数据处理的重要性。
  (2)教学安排。这里主要针对的是整个教学过程的安排问题。大部分学生在上實验课之前是根本没有接触实验仪器的机会的,以至于课堂上短短的两节课学生很难使学生对实验仪器有更加深入的了解。课前的预习也是流于形式,简单的写写实验名称、实验目的以及实验原理和步骤等,根本起不到真正的预习目的,如此一来,学生在课堂上的状态和效果也会大打折扣。
  (3)实验管理。目前,国内大部分大学物理实验管理比较混乱,有的甚至有缺乏管理员的情况,个别的学校也是专任老师一边上课一边是实验管理员,没有专门的科研管理员或者维护人员。北航在这方面做得很好,每次实验任课老师根据实验运行情况记录实验仪器运行情况,课后实验管理人员根据记录表对故障设备进行维修。此外,每个实验都配有若干套备用仪器,防止一些实验意外故障影响实验教学的正常进行。
  2大学物理实验教学中存在的问题
  (1)实验设置缺乏针对性。很多高校一味为了追求新实验,设置了一些比较新的实验项目,比如稳态电路以及混沌实验等,而把最基础的分光计以及示波器等实验抛弃掉。其实,除了部分通信电子类的专业对这些实验作用比较大外,大多数的学生学习的目的性就没那么强,对于这部分学生来说,学习这些最基础的物理实验可能才是最重要的。
  (2)实验安排缺乏关联性。对于实验的设置不能墨守成规,要根据专业的特点,比如通信类专业的学生,可以开设一些关于稳态电路等的实验;对于光电类专业的学生,可以开设液晶显示等相关实验;对于土木材料类学生可以开设杨氏模量等相关实验。做到有的放矢,可以有效地服务他们自身所学的专业。
  (3)实验教学缺乏系统性。缺乏预习到课堂再到课后复习的一整套体系,学生往往在上课之前对自己所做的实验没有任何概念,更不知道仪器长什么样。所以有必要预留一定数量仪器供预习的学生使用。
  (4)实验管理缺乏专业性。对实验仪器需要安排专人负责,每次实验需要记录实验仪器运行状态,有问题的仪器记录在案,课后实验室维护员依次处理,保证下节课实验的正常有序进行,这也是目前实验教学中常见的问题。
  3大学物理实验教学的几点建议
  (1)合理设置实验项目。根据不同学院专业的学生设置不同的实验项目,做到有的放矢,而不是一味追求新实验,一味增加实验项目。大学物理实验的重要之处不在多,在有针对性上。
  (2)重视实验预习环节。每次实验可以预留出几套实验设备,供那些真正热爱实验的学生预习之用。使得预习不再是单独的写预习报告,停留在纸面上的问题,可以提高实验教学的效率和效果。
  (3)增加实验教学课时。保证一个实验的时间不低于两小时,教师讲授时间控制在半小时左右,这样保证学生有足够的时间完成实验。目前包括重庆邮电大学等学校每个实验只有2个学时,以致教师讲授时间被严重压缩,学生到理论知识掌握不够深入全面。
  (4)严格实验考核制度。需要对学生建立严格的实验考核制度,而不再是单单的平时报告成绩和实验操作成绩,让学生从心理上认真对待实验课。考核可以是平时已做实验的随机抽签,或者可以分为考光学实验或者电学实验,自己选自己感兴趣的类型,比如光学实验,再从光学实验当中选择光栅衍射或者牛顿环等试验,做到灵活应用。
  本文系统归纳了目前大学物理实验所面临的一些现状,并提出一系列可行的解决方案,这些建议将为大学物理实验的改革提供重要参考。
  作者简介:刘毅(1985.10-),男,陕西榆林人,中共党员,理学博士,遵义医科大学基础医学院教师,研究方向:磁性材料与器件。
  参考文献
  [1] 张志东,魏怀鹏,展永.大学物理实验(第四版)[M].北京:科学出版社,2011.第四版
  [2] 李朝荣,徐平,唐芳等.基础物理实验(第一版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010.
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