- 相關(guān)推薦
大學(xué)物理實驗教學(xué)優(yōu)劣論文
摘要：大學(xué)物理實驗是依據(jù)大學(xué)物理而設(shè)置的實驗課程，以驗證性實驗為主，在物理教學(xué)中有著不可替代的重要地位。通過實驗操作和分析，學(xué)生的實踐能力和觀察能力大大提高。本文以邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗為例，在教學(xué)方式和考核方式等方面，探討大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革嘗試，在現(xiàn)有人力、物力的情況下，更好的配置大學(xué)物理實驗資源，使大學(xué)物理實驗在服務(wù)理論課程學(xué)習(xí)和培養(yǎng)實踐動手能力等方面發(fā)揮更大的作用。
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；實驗教學(xué)；干涉儀
大學(xué)物理實驗在培養(yǎng)理工科學(xué)生的實踐能力方面具有重要的作用，學(xué)生可以把課堂上學(xué)習(xí)的物理學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行實驗驗證，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)或直觀的圖像描述物理原理，使學(xué)生加深對理論知識的理解。物理實驗注重學(xué)生的動手操作能力，不僅對學(xué)生的物理課程學(xué)習(xí)，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作生活等，都會有巨大的輔助作用。然而，長期以來形成的重理論輕實驗的觀念導(dǎo)致實驗教學(xué)質(zhì)量和效率低下。本文以邁克爾遜干涉儀測激光波長為例，討論如何高效運用現(xiàn)有實驗室資源，提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，增強就業(yè)競爭力。
一重視實驗過程，提高實驗操作效率
大學(xué)物理實驗大部分都是驗證性實驗，要求學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理的正確性。在此過程中，教師往往更關(guān)注于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而忽視實驗操作過程。然而，在驗證定理的基礎(chǔ)上，實驗過程更能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，因此，需在重視實驗過程的基礎(chǔ)上提高實驗操作效率。
�。ㄒ唬┥羁汤斫鈨x器原理，教師要下工夫
大學(xué)物理實驗教師不僅要掌握需要驗證的物理定理和定律，還要深刻理解所用儀器的結(jié)構(gòu)和測量原理，這樣才能達(dá)到對整體實驗了如指掌，解決實驗過程中可能遇到的問題或障礙。這一過程要求教師花費精力研讀儀器使用說明和原理圖紙，熟悉儀器的安裝調(diào)試，并能對儀器進(jìn)行簡單的維護(hù)和維修。以邁克爾遜干涉儀為例，設(shè)備調(diào)節(jié)螺釘較多，由于操作不當(dāng)極易引起螺絲損壞，教師在實驗中不僅要教給學(xué)生實驗知識，還要做到維護(hù)儀器設(shè)備的正常運行。
�。ǘ┲v解多做設(shè)問，不照本宣科
高校大都設(shè)置實驗崗位，大學(xué)物理實驗教師一般每人負(fù)責(zé)固定的幾個實驗教學(xué)工作。由于多年從事相同實驗的教學(xué)，在積累教學(xué)經(jīng)驗的同時，也容易產(chǎn)生保守的教學(xué)觀念，不適合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知特點。如同理論教學(xué)不能照本宣科一樣，實驗教學(xué)也要抓住學(xué)生的興趣點，采用啟發(fā)式教學(xué)，在講解實驗的過程中做到步步提問、引人入勝，摒棄那種直接將實驗過程演示給學(xué)生，然后由學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的機械式教學(xué)，更不能把學(xué)生培養(yǎng)成數(shù)據(jù)記錄者。比如邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，在光路調(diào)整、儀器調(diào)零、干涉圖樣形成等過程中多問學(xué)生為什么比教會學(xué)生怎樣做更重要。
（三）多種手段相結(jié)合，充分利用多媒體
在大學(xué)課程的教學(xué)中，往往理論課程更強調(diào)教學(xué)手段問題，實際上，實驗課程也存在同樣的問題。利用多媒體等教學(xué)手段，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并節(jié)省教師板書時間。實驗教學(xué)不單單是操作實驗儀器，還包括實驗原理和實驗過程的講解，一堂精彩的實驗課應(yīng)該是理論與實驗的有機結(jié)合。然而，由于實驗場所的限制，高校實驗室很少設(shè)置多媒體等教學(xué)設(shè)備。近年來，隨著高校對實驗教學(xué)的重視，很多實驗室也配置了多媒體，多媒體不再是課堂教學(xué)的專有設(shè)備。教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將實驗原理、儀器使課程與教學(xué)用、注意事項等做成課件，以視覺和聽覺的雙重效果，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在不增加實驗課時的基礎(chǔ)上，節(jié)約更多時間供學(xué)生動手實驗，從而在保證質(zhì)量的前提下，大大提高實驗效率。特別是對于邁克爾遜干涉儀等光學(xué)實驗，可將光線傳輸、干涉儀器原理等抽象的物理圖景形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生在儀器操作中更具針對性。
�。ㄋ模┻m時添加相關(guān)知識，拓寬學(xué)生視野
不能簡單地將實驗理解為使用儀器的課程，面對靜態(tài)的儀器，實驗課程同樣可以生動有趣。教師在備課時可以多收集與實驗相關(guān)的課外知識，如該實驗的歷史起源、該實驗在本領(lǐng)域的地位、該實驗與日常生活中現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)等，講解過程中多穿插此類課外知識，一方面可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，吸引學(xué)生注意力，另一方面可以增加學(xué)生知識面，拓寬學(xué)生視野。比如在邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，教師可以講解激光的發(fā)現(xiàn)及特點、激光在醫(yī)學(xué)、國防的應(yīng)用，甚至可以結(jié)合新聞報道，談?wù)剣H上激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，拓展知識時間不必過長，但要把握時機。
�。ㄎ澹┘訌妿熒樱瑢崿F(xiàn)教學(xué)相長
實驗教學(xué)本身就是師生互動的過程，比理論課程更具交互學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，實驗教師應(yīng)該充分利用互動的特點，與學(xué)生共享實驗數(shù)據(jù)驗證物理理論的過程，體驗物理學(xué)家探究真理的歷程。在實驗中，教師是學(xué)生的引導(dǎo)人，學(xué)生是實驗的主導(dǎo)者，實驗教學(xué)過程體現(xiàn)著人人參與、師生互動、平等對話，成為富有創(chuàng)新性的實踐過程。教師在解決學(xué)生問題的時候，自身的水平也得到提高，從而實現(xiàn)教學(xué)相長。同樣，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，應(yīng)摒棄那種教師先講解、學(xué)生做實驗、教師改報告的陳舊教學(xué)方式，在實驗過程中加強與學(xué)生的交流，既完成了實驗教學(xué)，又增進(jìn)了師生友誼。
二革新考核方式，不唯數(shù)據(jù)結(jié)果論優(yōu)劣
考核是大學(xué)物理實驗教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實踐動手能力的重要手段。實驗考核一般由平時成績和期末成績兩部分按比例構(gòu)成，其中平時成績包括多個物理實驗的平均成績，期末成績則為期末實驗操作考試的成績。與其他專業(yè)課考試類似，通過考核可以定量地評價學(xué)生對實驗的掌握情況。然而，大學(xué)物理實驗應(yīng)該更注重學(xué)生的動手能力，考核結(jié)果不能單單以數(shù)據(jù)論優(yōu)劣。
（一）平時成績中重視實驗操作
大學(xué)物理平時成績是某一學(xué)期所有實驗成績的平均值，包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多個實驗。平時成績一般由預(yù)習(xí)報告、實驗操作、數(shù)據(jù)處理三部分組成，其中，實驗操作應(yīng)是最重要的過程，包括實驗儀器的調(diào)整以及實驗數(shù)據(jù)的記錄，考查學(xué)生的動手操作能力和實驗觀察能力。通過考核結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生重視實驗操作，真正意識到在理工科學(xué)生中設(shè)置大學(xué)物理實驗的目的和任務(wù)。
�。ǘ⿵娀瘮�(shù)據(jù)處理過程
大學(xué)物理的驗證性實驗較多，大都要求通過觀察的實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理或定律。在實驗結(jié)果中，能夠準(zhǔn)確地驗證相關(guān)定理固然重要，但往往由于實驗儀器的老化或誤差，最終結(jié)果與理論相差較大。實驗教師在考核過程中更應(yīng)該看重數(shù)據(jù)處理的過程，了解學(xué)生是否會對測量得到的數(shù)據(jù)正確處理，而不僅僅是能夠通過數(shù)據(jù)驗證定理。明確告知學(xué)生，應(yīng)該尊重原始數(shù)據(jù)，完全沒有必要為了得到想要的結(jié)論，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有意篩選，實事求是地對待實驗結(jié)果，認(rèn)真分析產(chǎn)生錯誤或誤差的原因。
�。ㄈ┛己朔绞蕉鄻踊�
實驗過程包括預(yù)習(xí)、操作、報告等多個環(huán)節(jié)，因此分?jǐn)?shù)不能成為判定學(xué)生成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在實驗中，教師需要靈活掌握判定尺度，把學(xué)生操作能力和理論水平的提高作為考核是否合格的標(biāo)尺，探索符合實際的實驗課程考核方式。比如，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，由于儀器差別，學(xué)生得到的波長與激光實際波長會有偏差，教師應(yīng)注重產(chǎn)生偏差的原因，不能以偏差大小作為學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)。同時，如果學(xué)生能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，也應(yīng)成為其平時成績的一部分，記錄到最終的學(xué)習(xí)成績中。
三結(jié)論
大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的實驗課程，在培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力方面具有重要作用，同時也承載著鍛煉學(xué)生實踐創(chuàng)新的重任。大學(xué)物理實驗教學(xué)的效果關(guān)系著普通物理等自然科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，教師在實驗教學(xué)中應(yīng)該重視學(xué)生實驗操作過程，抓住學(xué)生的興趣點，在教學(xué)理念和教學(xué)手段上多下功夫，實行切合實際的多樣化考核方式，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中獲取知識和能力。
參考文獻(xiàn)
[1]勞媚媚,徐軍,陳如麒.開放實驗室條件下的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革新探[J].實驗室研究與探索,2010(08):235-237.
[2]朱楠,朱光濤,王英.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革背景及探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2013(07):36.
[3]張占新,王汝政,王鳳鳴.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革措施與實踐[J].大學(xué)物理實驗,2013(06):108-110.
[4]李青.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力深化大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].高等財經(jīng)教育研究,2014(01):45-49
【大學(xué)物理實驗教學(xué)優(yōu)劣論文】相關(guān)文章：
大學(xué)物理實驗教學(xué)改進(jìn)措施論文05-02
大學(xué)物理實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新的論文05-02
試論工科大學(xué)物理演示實驗教學(xué)探索論文05-04
大學(xué)物理實驗教學(xué)創(chuàng)新改革研究04-30
成本核算方法的優(yōu)劣分析的論文04-27