賀華

（湖北工業(yè)大學(xué) 太陽能高效利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430068）

大學(xué)物理實驗教學(xué)銜接內(nèi)容研究

賀華

（湖北工業(yè)大學(xué) 太陽能高效利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430068）

大學(xué)物理實驗教學(xué)中的銜接內(nèi)容安排對培養(yǎng)學(xué)生實驗興趣很重要。本文就銜接內(nèi)容中的實驗內(nèi)容、實驗儀器和基礎(chǔ)理論等做了探討，主要有將虛擬實驗、傳感器技術(shù)等引入到銜接內(nèi)容，還有創(chuàng)新性實驗思想等在銜接內(nèi)容中的體現(xiàn)。

物理實驗教學(xué)；銜接內(nèi)容；創(chuàng)新性實驗

大學(xué)物理實驗教學(xué)的對象通常是沒做過大學(xué)階段其它實驗的新生，因此很多關(guān)于實驗的要求、規(guī)范和常用儀器的使用方法等，學(xué)生都不熟悉，需要針對這一問題做出銜接內(nèi)容的安排，以便學(xué)生能快速地適應(yīng)實驗環(huán)境，保障實驗教學(xué)的順利開展。一般銜接內(nèi)容是與中學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容比較，說明現(xiàn)階段需要知道的內(nèi)容差別，如用到的數(shù)學(xué)工具，數(shù)據(jù)分析，儀器使用等。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時代的進(jìn)步，很多銜接內(nèi)容都已經(jīng)跟不上發(fā)展的需求，顯得陳舊，使學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣缺缺，難以激發(fā)學(xué)習(xí)的動力［1-3］。本文提出了銜接內(nèi)容的改革方案，通過探討，期望能找到更好的學(xué)習(xí)方案，幫助其順利轉(zhuǎn)型大學(xué)階段實驗學(xué)習(xí)狀態(tài)。

銜接內(nèi)容一般主要有實驗測量的誤差分析、常用儀器介紹和基礎(chǔ)物理知識等。對誤差分析，教學(xué)反饋表明，學(xué)生對這部分內(nèi)容覺得復(fù)雜、枯燥，一般現(xiàn)在的教學(xué)是減少這部分的內(nèi)容，同時利用計算機(jī)輔助數(shù)據(jù)分析，減少計算量。但這種做法也可能讓學(xué)生完全依賴計算機(jī)，而自身的主觀能動性得不到體現(xiàn)，表現(xiàn)為輸入數(shù)據(jù)得結(jié)果的簡單過程，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。為了克服這個弊端，可以考慮將虛擬實驗引入到銜接內(nèi)容中，學(xué)生需要就一個具體的測量目標(biāo)自己編程，并分析實驗結(jié)果，一般學(xué)生對這樣的內(nèi)容會很有興趣，為了做出成果，需要搞清楚實驗原理和數(shù)據(jù)處理的過程，這樣就可以把被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

常用儀器的使用如示波器、電流計和天平等，一般在銜接內(nèi)容中會進(jìn)行講述，但教學(xué)反饋表明，一些該注意的地方和操作方法在以前不注意和重視的，后期依然。這與學(xué)生對此不夠重視有關(guān)，這些基礎(chǔ)設(shè)備的使用難以讓他們重視，學(xué)生在主觀上認(rèn)為這個操作簡單，一下就學(xué)會，盡管事實并不如此。對于這個問題的解決方法，相關(guān)論述不多，在銜接內(nèi)容中去掉這部分內(nèi)容也不可行，畢竟后期實驗使用較多，這些基本的操作都出問題，對后期的完成其它實驗會帶來困難。因此強化這部分內(nèi)容的教學(xué)很有必要性，可以考慮將這部分內(nèi)容單獨設(shè)課，并進(jìn)行考核，考試成績作為最終成績一部分來計算，這樣可以讓學(xué)生不得不重視基礎(chǔ)設(shè)備的使用方法等這些內(nèi)容。為鼓勵學(xué)生的積極性，可以提出自創(chuàng)項目讓學(xué)生用這些常用儀器來完成。如用傳感器測量質(zhì)量、長度等，并與傳統(tǒng)測量方法比較。

在基礎(chǔ)物理知識部分，一般主要的困難體現(xiàn)在數(shù)學(xué)分析上，高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容普遍使用，而不少學(xué)生對這部分知識和內(nèi)容掌握還不夠熟悉，理解也不是很準(zhǔn)確，這就造成了因數(shù)學(xué)上的計算困難而對物理知識的厭倦。如剛體的轉(zhuǎn)動慣量測量實驗，學(xué)生要對轉(zhuǎn)動慣量的概念準(zhǔn)確理解，才能較好的完成測量，實際情況是不少同學(xué)簡單的將之與質(zhì)量等同，表現(xiàn)為只根據(jù)公式測量相關(guān)量計算而已。實驗教學(xué)與理論教學(xué)息息相關(guān)，可以在大學(xué)物理課程講到轉(zhuǎn)動慣量這個知識點的時候，就將課堂設(shè)到實驗室來，將實驗教學(xué)與理論教學(xué)結(jié)合進(jìn)行，能夠更好的幫助學(xué)生理解和過渡。簡而言之，基礎(chǔ)物理知識涉及到的實驗儀器通常較簡單，可以將實驗進(jìn)度提前，與理論教學(xué)同時進(jìn)行，教學(xué)效果會更好。

銜接內(nèi)容中，基礎(chǔ)物理知識一般包括電磁學(xué)和光學(xué)基礎(chǔ)知識等，不同學(xué)校的安排不盡相同，有的學(xué)?？赡苓€會加入熱學(xué)和原子物理等內(nèi)容?；A(chǔ)物理知識講解的作用在于幫助學(xué)生更好的理解各種實驗的物理原理，但通常的教學(xué)實踐表明學(xué)生對這部分內(nèi)容并不重視，覺得與前期所學(xué)課程有所重復(fù)，或認(rèn)為只需要泛泛了解即可。因此更新基礎(chǔ)物理知識內(nèi)容和教學(xué)方法很有必要，如將傳感器等基礎(chǔ)知識先引入，讓學(xué)生能所見所得，會更好的激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。考慮到實驗教學(xué)前期課時的限制，可以將基礎(chǔ)物理知識改變?yōu)?，傳感器、虛擬技術(shù)和綠色能源等較新的，緊跟時代的知識內(nèi)容。如傳感器可以包含壓力、電流和溫度等常見常用類型傳感器。綠色能源如太陽能電池和氫燃料電池等。

現(xiàn)在物理實驗教學(xué)中多推崇創(chuàng)新性實驗和設(shè)計性實驗，前文已經(jīng)提及，可在銜接內(nèi)容中引入一些創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)興趣。一般來說，創(chuàng)新性實驗涉及的儀器較多，所需的物理知識甚至其它學(xué)科的知識也較多，而針對剛?cè)雽W(xué)的新生，顯然需要選擇合適的方案或題目，較低的難度應(yīng)該較好。如電路實驗是比較適合的內(nèi)容，關(guān)于電路的簡單分析，學(xué)生已經(jīng)具備了基礎(chǔ)理論知識，我們提供適當(dāng)?shù)碾娐吩珉娏鞅?、電壓源、電阻和二極管等，讓學(xué)生自由組合較簡單的電路，對能力較好的學(xué)生，可組合更復(fù)雜的電路。這樣的內(nèi)容自由度比傳統(tǒng)實驗更高，且實驗成本不高，適合在銜接內(nèi)容中推展。

總得來說，對傳統(tǒng)實驗教學(xué)安排中，銜接內(nèi)容做新的改進(jìn)，如實驗內(nèi)容，實驗手段和實驗儀器的更新，結(jié)合現(xiàn)時代的科技發(fā)展趨勢和需求，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和良好實驗習(xí)慣是很有利的。

［1］唐俊，易其順.對大學(xué)物理實驗教學(xué)與中學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容銜接的設(shè)想［J］.教育探索，2012，（2）：53-54.

［2］陳潔.中學(xué)與大學(xué)物理實驗教學(xué)的銜接問題探討［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，29（3）：532-534.

［3］成娟.銜接視野下大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的探索［J］.大學(xué)物理實驗，2013，26（5）：106-109.

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