朱小萍

（淮南聯(lián)合大學教務處，安徽淮南 232038）

關于加強物理實驗、促進科學研究的幾點思考

朱小萍

（淮南聯(lián)合大學教務處，安徽淮南 232038）

分析物理實驗與科學研究的關系，并就目前高校物理實驗的現(xiàn)狀，結合物理實驗的特點，從物理實驗設計、實驗準備、實驗過程、實驗教師素質、實驗室建設發(fā)展等方面闡述如何加強物理實驗、促進科學研究。

物理實驗；科學研究；思考

我國高等教育科研體制改革文件中提出：高校擔負著為國家發(fā)展科學文化和培養(yǎng)高級專門人才的重大任務，擔負著基礎應用和研究的重要任務，這就規(guī)定了高等學校的重要任務之一是開展科學研究。高等院校開展科研活動，不僅能取得技術領先的科研成果，而且對提高高校學術水平起著決定性的作用，更能為國家為社會培養(yǎng)出所需的高級專業(yè)人才。隨著社會主義經濟建設的轉型升級，科學研究已廣泛滲透到經濟建設的各個方面。

物理實驗作為高校教學的一個重要組成部分，在科學研究中有著特殊的意義和價值，在高校科研和教學中具有不可代替的重要地位。物理教學中物理實驗是實驗數(shù)據、理論驗證的重要途徑；是客觀世界自然規(guī)律的再重現(xiàn)、是對課堂所學知識的體驗認識、提升理解。通過物理實驗，不僅能讓學生受到技能訓練，而且能提高學生觀察、分析、解決問題的能力，以及學生的創(chuàng)新能力，為大力開展科學研究奠定堅實的基礎。所以物理實驗應緊跟科學技術的發(fā)展，不斷進行創(chuàng)新改革，本文就目前高校物理實驗的現(xiàn)狀，結合物理實驗的特點，從物理實驗設計、實驗準備、實驗過程、實驗教師素質、實驗室建設發(fā)展等方面闡述了加強物理實驗，促進科學研究的幾點思考。

1、實驗設計方面

大學物理實驗分為力學、光學、熱學、電磁學和近代物理實驗等幾個部分，每個實驗的實驗目的明確。在實驗前，讓學生根據實驗原理、目的和要求，進行實驗方案設計，鼓勵實驗設計思路的大膽新穎，方案的各具特色，完成的途徑多種多樣。學生完成設計實驗方案，是對學生所學知識的鞏固消化，是對學生各方面綜合能力的檢驗，也是對學生科學思維、科研素質的訓練。

2、實驗準備方面

物理實驗前的準備涉及到物理實驗的原理、要求、步驟等，是對課堂理論知識的再學習、再構造過程。例如光學中測液體折射的實驗，讓學生參與實驗的儀器選擇、儀器調試、樣品采集、樣品處理、儀器安裝等準備工作，學生對實驗規(guī)律的認識、理解以及掌握變得更全面、更深刻。學生參與實驗的準備過程是對物理學習的補充、延伸及拓展，是對實踐能力、動手能力以及科研能力的訓練和提升，因此學生參與實驗準備是必需的也是重要的。

3、實驗過程方面

目前，高校物理實驗課的教學安排方式基本是：任課教師先進行理論課教學，理論教學結束后通知實驗教師準備相應內容的實驗，實驗教師給學生上實驗課。實驗課上，實驗教師講清實驗的目的、內容、原理和要求后，學生進行分組實驗，分組實驗則由學生自己操作完成，教師只負責解答學生實驗中提出的問題。以上這種實驗模式存在諸多缺點和弊端，如：學生缺乏思考所做實驗的設計和準備；實驗數(shù)據單一，缺乏多樣化；對實驗思考題缺少深層次的思考，討論不深刻，不全面等等。因而高校物理實驗在實施過程中要更新觀念，轉變角色，在實驗過程中倡導學生積極主動參與實驗的設計、準備，尤其是實驗的過程環(huán)節(jié)，改變實驗教師的主導教學角色，學生變被動為主動。教學中，學生獨立操作進行實驗；實驗教師只負責講清實驗涉及的主要原理、目的，引導學生積極思考實驗中的各種問題，充分發(fā)揮學生的科學創(chuàng)新意識、積極開拓科學思維模式，只有這樣才能避免實驗只是流于形式、過程效率低的狀況，這種幫助學生學習，以學生為本，變被動為主動的實驗過程實際是科學研究的預備過程。

4、實驗教師要求方面

高等院校物理實驗教師既要有全面的理論知識，又要有較強的實踐動手能力，教師除了要進行實驗設備維護、保養(yǎng)，熟練掌握實驗設備的性能原理，進行物理實驗課程教學外，還要對實驗中存在的問題進行專門的研究，聯(lián)系實際提出新的創(chuàng)意，改進實驗設備。例如，光學中的麥克爾孫干涉儀測激光波長實驗，老師的走動、學生的講話聲音都會對干涉條紋產生一定影響，學生在數(shù)干涉條紋時，由于眼睛不眨地盯住每個條紋，使得眼睛感覺十分疲勞，因此有學生提出能否改進一下實驗，增加一計數(shù)器。我校實驗教師針對這一想法進行了研究，對實驗設備進行了反復改造、試驗，現(xiàn)在改進后的實驗設備使實驗的數(shù)據精度有了明顯提高，避免了操作中的眼睛疲勞，取得了很好的教學效果。再如電磁學實驗中的磁場輻射問題，目前學校物理教師正試圖研究能否測出實驗室中電磁輻射的能量大小，進而來探討空間電磁波的能量，以及對人身體健康的影響。

物理實驗教師必須站在科學的前沿，學習最新科學知識，更新豐富自己的知識，如將現(xiàn)在液晶技術、航天科技、光纖技術等知識結合到實驗中，只有這樣才能建立新的思想和觀點，提高教師的科研學術水平，保證教師教學游刃有余，繪聲繪色，從而進一步激發(fā)學生的科技興趣、創(chuàng)新熱情，保證教師教學工作與科研工作的一致性。

5、實驗室建設發(fā)展方面

作為實驗教師，如果他的教學內容僅限于自己目前的狀況，滿足于對現(xiàn)有知識充分挖掘利用，這樣是很難有較大較快的進步。當今隨著科學技術呈爆炸式的發(fā)展，科學知識日新月異，高等院校應該在實驗人員配備、實驗室建設上加強建設，保證使實驗室的規(guī)劃建設、使用效率、使用范圍達到最佳效果，這關系到學校資源的有效使用，學校的綜合科技教學實力，關系到為國家、社會培養(yǎng)復合型、科技型高級專業(yè)人才，因此，高等院校應對新知識更為關注，大力引進使用新技術、新設備，有目的、有計劃、按步驟地開展對外學術交流和進修學習，只有這樣高校實驗室才能保持其先進性、科學性、新穎性及實用性，才能為科學研究奠定基礎。例如：物理模擬實驗室的建設。物理實驗由于其概念的抽象性、復雜性和目前客觀技術條件的限制等，無法用實驗儀器逼真地演示其物理過程、原理和現(xiàn)象，造成一些實驗無法進行。今天，計算機技術快速發(fā)展、日臻成熟，利用計算機進行物理實驗的模擬已被證明是一種很好的實驗補充手段。計算機虛擬實驗通過聲音、圖像、動畫構建“三位一體”系統(tǒng)，成為大學物理實驗教學的輔助。所以高等院校實驗室要加強這方面的建設，保持實驗室的先進性，從而為培養(yǎng)科技人才提供良好的條件和氛圍。

綜上所述，在新時代的大背景下，科學發(fā)展對大學物理實驗的要求越來越高，高校必須重視物理實驗，轉變觀念，以學生為中心，不斷充實、完善、創(chuàng)新物理實驗，加強實驗教學，加強實驗師資隊伍建設，加強實驗室建設，培養(yǎng)學生具有初步的科學研究能力。當然，加強大學物理實驗，促進科學研究是一項復雜系統(tǒng)工程，任重而道遠，需要大家的共同探索和努力，希望本文能夠在重視物理實驗促進科學研究方面起到拋磚引玉的作用。

[1]遠德玉,毛添玉.實驗教學的由來和發(fā)展[J].高等教育研究,1981,（1）:61

[2]姚啟鈞.光學教程[M].北京：高等教育出版社, 2010：42-44

[3]揚述武.普通物理實驗(電磁學部分)[M].北京：高等教育出版社，2004：98-103

[4]倪新蕾.大學物理實驗[M].廣州:華南理工大學出版社,2005

[5]趙凱華.物理學照亮世界[M].北京：北京大學出版社，2005

G920.4

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1009-9530（2012）04-0127-02

2012-05-05

朱小萍（1965-），女，淮南聯(lián)合大學副教授，工學碩士。