郭天葵

廣東工業(yè)大學 廣東廣州 510006

切實提高學生的實驗能力與實驗素養(yǎng)

郭天葵

廣東工業(yè)大學 廣東廣州 510006

在高等教育日益普及的新形勢下，大學物理實驗作為理工科大學的第一門實踐性課程，其基礎地位和作用無法保證。因此，筆者從自身教學實踐出發(fā)，首先對大學物理實驗教學中出現(xiàn)的一些新問題進行分析，然后探索提出了應對的一些具體措施，以切實提高學生的實驗能力與實驗素養(yǎng)。

物理實驗；教學實踐；實驗能力與實驗素養(yǎng)

大學物理實驗是理工科大學的第一門實踐性課程，它的開設對于后續(xù)的多門實踐性課程(包括電工電子實驗、計算機實驗、金工實訓、專業(yè)基礎實驗以及畢業(yè)設計)的順利學習起著重要的基礎作用，甚至對于今后的工作實踐及進一步地深造研究也有著深遠的影響。因此，重視加強大學物理實驗課程的基礎性地位，是十分必要的。

目前，全國許多高校建立了各個級別(國家級、省級、校級)的大學物理實驗教學示范中心,由此可見大學物理實驗課程的地位正日益受到重視。與此同時,我國的高等教育正處在大發(fā)展時期,這些年幾乎所有高校都進行了大幅度地擴大招生,高等教育已經歷了從精英培養(yǎng)到大眾普及的轉型。盡管高校每年都不斷補充新的教師,然而,與擴招的學生所需的師資相比,教師數(shù)量還有待補充。特別對于大多數(shù)的基礎課程,尚存在嚴重的師資短缺問題。許多學校不得不靠增大班級成班人數(shù)來解決師資緊缺問題,也有的會在專業(yè)聯(lián)系緊密的學院借用教師以增援基礎課程的教學。但是這樣的一些做法,充其量是應付教學任務得到完成的變招,其教育教學效果則大打折扣。大學物理實驗的教學現(xiàn)狀可以說是其中的典型。因為本人是從事大學物理實驗基礎課程的教學,對此體會尤為深刻。

因此，如何在教育新形勢下繼續(xù)發(fā)揮大學物理實驗課程的基礎地位，除了國家教育主管部門，各個高校的重視加強外，探索在擴招背景下確保教育教學質量的新途徑是至關重要的。

一、學物理實驗教學的新問題

我校是工科為主的高等院校，受擴大招生的影響，大學物理實驗中心每年承擔著將近7000學生的教學任務。實驗中心現(xiàn)有教師14人，管理人員4人。按照1年的課程設置，大學物理實驗共安排14個實驗項目(每個實驗項目需3學時)、緒論課(3學時)和考試(3學時)，實驗教學采取大班授課，每班學生通常在50人左右，平均下來每位教師1學年需完成500學時的教學工作量，而對于實驗管理人員來說，它們的管理工作量更為巨大。工作上一般是安排教師跟班教學，而每個實驗管理人員需管理2間實驗室。

教學過程中，教師先進行30分鐘左右的實驗講解，然后在實驗室來回走動指導學生實驗。對物理基礎好的班級，他們的物理功底扎實，對物理實驗原理的理解能力比較強，動手能力較好，學生遇到小問題往往自己稍動腦筋就能解決。即使真正遇上疑難時，教師從中稍加點撥即可。而對于物理基礎差的班級，整堂課上過于依賴教師，他們不懂的東西太多了，給他們解釋，他們也是聽得模棱兩可，實驗完全按部就班地進行，課堂上總會遇到許多學生不斷地舉手提問，而教師總奔走在學生之間，沒有一絲喘息的機會。由于上課學生較多，往往有些學生還顧不上指導，這樣經常有些學生在規(guī)定學時內完成不了實驗。因為實驗室的課程安排非常飽滿，未完成實驗的學生經常利用中午午休的時間來實驗室補做實驗。

教學中，由于儀器每天高負荷運轉,出現(xiàn)故障在所難免,儀器使用是1人1臺套,有時會有多臺套的儀器出現(xiàn)故障，管理人員因為往返奔走在兩間實驗室，即使這樣有些儀器還是來不及維修，影響了學生實驗。

對實驗教學效果的最終檢驗體現(xiàn)在實驗報告的撰寫上，在批改中發(fā)現(xiàn)，有的同學學習態(tài)度很不端正，數(shù)據(jù)根本沒有做任何處理就把報告交上來；有的同學實驗報告撰寫不規(guī)范、不完整、不細心，在有效數(shù)字的運算規(guī)則、有效數(shù)字的位數(shù)保留、數(shù)據(jù)處理方法的正確運用上，經常出現(xiàn)不可原諒的問題。實際上這些基礎的物理實驗知識在物理實驗的第一堂緒論課上已經講的非常詳細。因為上課時間較為緊張的關系，不可能在課堂上對這些問題逐一理清。

二、新形勢下提高教育教學質量的具體措施

1.增加實驗室投入，加強實驗室硬件和軟件建設

實驗儀器是物理實驗教學最基本的硬件保障，實行學生使用儀器1人1臺套是能力培養(yǎng)和素質教育的要求。當初，適應學生擴招的需要，在原有儀器的基礎上，對每一個實驗項目都添加購買了一些儀器，但由于投入經費有限，所有儀器只是剛剛夠用，沒有備用儀器，當部分儀器出現(xiàn)故障后，實驗管理人員又忙不過來時，同學就沒辦法完成實驗。建議再適當增加建設經費，在每個實驗項目上多添置幾臺套儀器，以備不時之需。此外，加強物理實驗室環(huán)境建設，為學生營造一個安靜、整潔、舒適的學習空間；完善實驗室制度建設，使實驗教學平穩(wěn)有序高效運行；加大力度引進高水平、高學歷優(yōu)秀教師，構建一支年齡、結構合理的教師團隊。只有實驗室硬件和軟件建設綜合提高到一個新高度，實驗教學才能有良好的基礎保證。

2.倡導分類教學的新模式

不同專業(yè)有自身的專業(yè)特點和不同的物理基礎，同一個班級的學生能力素質也有高低。物理實驗教學應該考慮到這些差別，對實驗教學模式做出新的調整，保證每位學生最大程度地提高自己的實驗能力和實驗素養(yǎng)。物理實驗目前一般是以基礎性實驗、綜合提高性實驗、創(chuàng)新性實驗進行層次劃分的。其實驗內容除了具有物理實驗的基本性質外，往往還跟一些學科專業(yè)內容有關。比如純粹物理學科內容的實驗項目可讓物理專業(yè)的學生去必修，像實驗“拉伸法測量楊氏模量”跟材料類專業(yè)相關；“半導體熱敏電阻特性的研究”與電子類專業(yè)有關；“旋光性溶液濃度的測量”和化工類專業(yè)有關；“雙光柵測量微弱振動的位移量”和機電類專業(yè)有關，如此等等。我們可以結合專業(yè)特點去安排一些實驗項目，這樣做可以使學生更容易接受物理實驗的訓練。針對同一個班級學生的個體差別，每個實驗的內容分必做和選做部分，讓學有余力的同學多做實驗，以滿足不同學生的需要。

3.引入現(xiàn)代化教學手段為教學提速

要讓學生在有限的學時內學到更多的知識,實現(xiàn)培養(yǎng)人才的目標,除了要進行實驗內容、實驗方法的革新外,還有一個重要問題,就是運用現(xiàn)代化教學手段來為實驗教學提速。現(xiàn)代化教學手段包括電化教學、多媒體教學、仿真技術和計算機網絡教學。將現(xiàn)代化教學手段引入到物理實驗當中已經得到普遍的認同。特別是計算機網絡教學，它在整個物理實驗教學中有著舉足輕重的作用?，F(xiàn)在網絡在教學機構已經是相當普及，學生宿舍也有上網條件，制作網絡課件(包括教案、視頻、背景資料等)，進行輔助性的遠程教學，它是課堂教學的重要補充。教師還可以和學生在論壇上充分互動，解決疑難問題?？梢哉f，現(xiàn)代化的教學手段將助推物理實驗教學質量快速提升。

4.提出科學合理的實驗考核細則

對學生物理實驗的考核，不單單靠批改實驗報告，實驗預習、課堂實驗操作、遵守紀律情況(比如上課遲到，課堂大聲喊叫等)、實驗習慣養(yǎng)成等方面都應納入考核范圍?？己藭r，要根據(jù)考核內容在學生能力和素質培養(yǎng)中所起的作用大小，分配不同的權重，確定科學合理的具體可行的實驗考核細則。只有這樣，學生才能重視物理實驗，培養(yǎng)對物理實驗的興趣，端正學習態(tài)度，做好每一個物理實驗，最終真正學有所得。

三、結束語

高等教育學生擴招的新形勢對基礎物理實驗教學形成了沖擊，引發(fā)了一些教學新問題，使得物理實驗教學質量出現(xiàn)下滑，動搖了大學物理實驗的基礎性地位。對這一狀況必須足夠重視，盡快提出一整套實際可行的解決方案，保障大學物理實驗課程的基礎性地位，切實提高學生的實驗能力和實驗素養(yǎng)。

[1]顧新梅.大學物理實驗與創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)[J].湖州師范學院學報，2005,27 (1)：127～130

[2]陳曉莉.普通物理實驗教學現(xiàn)狀調查及對策研究[J].西南師范大學學報(自然科學版)，2005,30(3)：585～588

[3]李振鍵,金軍,鄧慧云，等.實驗室開放是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的有效途徑[J].實驗技術與管，2004,21(2)：1～4

[4]李朝榮,徐平,李華，等.物理實驗課程體系改革的嘗試[J].北京教育(高教版)，2005,2：35～36

[5]浦其榮,霍劍青,軒植華.開放型物理實驗的研究和探索[J].物理實驗，2005,25(2)：31～34

Enhance student’s experiment ability and experiment accomplishment

Guo Tiankui
Guangdong university of technology,Guangzhou,510641,China

Under the situation of college scale gradually increasing, as the first practical course, basis position and effect of college physics experiment course isn’t promised. So, for Enhancing student’s experiment ability and experiment accomplishment, from my teaching practice, some questions which appear in physics experiment teaching are analyzed, then some measures are proposed.

physics experiment；teaching practice；experiment ability and experiment accomplishment

book=101,ebook=393

2009-11-26

郭天葵，講師。