摘要：大學(xué)物理實驗作為工科學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修課程，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰τ兄豢商娲牡匚?。隨著科技的進步，網(wǎng)路技術(shù)的不斷發(fā)展，以及傳統(tǒng)的實驗課程中暴露出的問題。本文淺談把高科技應(yīng)用到基礎(chǔ)的實驗教學(xué)中，希望能夠提高實驗課程的興趣性和效率。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗;仿真實驗;教學(xué)改革

1.實驗課程的地位：

物理是一門應(yīng)用型科學(xué)，同時也是一門實驗科學(xué)，物理規(guī)律的研究和發(fā)現(xiàn)依賴于實驗，所以物理的學(xué)習(xí)自然也離不開實驗。物理實驗是一門對大學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)課程，在學(xué)習(xí)實驗課過程中，通過理論的運用與現(xiàn)象的觀測分析，能夠充分提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，充分提高學(xué)生綜合運用理論知識解決實際問題的動手能力。同時可以培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和吃苦耐勞的實驗精神。物理實驗課程與物理理論課程相輔相成，理論知識的學(xué)習(xí)為實驗課程打下堅實的基礎(chǔ)通，而過實驗又可以驗證所學(xué)的理論知識。所以物理實驗課程對于大學(xué)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理的專業(yè)的學(xué)生來說是一門不可或缺的基礎(chǔ)課程。

2.教學(xué)過程中存在的問題

傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗都是學(xué)生提前預(yù)習(xí)所需要做的實驗，了解實驗?zāi)康?，熟悉實驗儀器和操作步驟，知道如何處理實驗數(shù)據(jù)，然后撰寫預(yù)習(xí)報告。老師根據(jù)預(yù)習(xí)報告的審閱確定學(xué)生是否能夠進入實驗室做實驗。最好的預(yù)習(xí)結(jié)果是學(xué)生能夠到實驗室快速的了解儀器的構(gòu)造，然后能夠跟著老師的思路進一步熟悉實驗步驟，明確實驗任務(wù)，然后獨立的完成實驗。最后完成實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。但是由于學(xué)生的參差不齊，實驗教師在檢測預(yù)習(xí)報告過程中并不能完全掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，從而使得一部分學(xué)生并沒有很好的完成預(yù)習(xí)的同學(xué)進入實驗室，同時有的實驗儀器比較復(fù)雜，實驗原理比較難懂，而通常的實驗課時又是有限，從而導(dǎo)致學(xué)生不能夠反復(fù)調(diào)節(jié)儀器，這就大大限制了學(xué)生對儀器性能和結(jié)構(gòu)的了解，同時也對學(xué)生理解實驗的設(shè)計思想和方法很不利，有的時候?qū)W生沒辦法在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗，為了能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗，實驗課的課堂變成了實驗老師的課堂，學(xué)生只是機械的重復(fù)老師的實驗步驟，具體的原理并不清楚，出現(xiàn)問題也只能等待老師解決。整堂實驗課結(jié)束后，學(xué)生并沒有得到很好的鍛煉，而實驗老師卻筋疲力盡，這就使得實驗課的作用大打折扣。

3.教學(xué)方法的改革：

一方面對實驗課程的內(nèi)容要合理，“演示性實驗”、“研究性實驗”、“驗證性試驗”、“綜合性實驗”、“設(shè)計性實驗”等都要涉及到。另一方面，實驗課的安排一定要在學(xué)完相應(yīng)的理論課之后再進行，同時為了在實驗過程中讓學(xué)生真正的掌握實驗的目的和基本步驟，培養(yǎng)初步的實踐操作技能和創(chuàng)新能力，在教學(xué)過程中要牢牢把握好“實驗演示”、“分組實驗”和“實驗結(jié)果探究”這三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)很重要，但是從實驗過程中學(xué)生暴露出的問題來看，學(xué)生課前的預(yù)習(xí)并不充分，這樣就使得實驗的效果大打折扣。針對這一問題，仿真實驗室的出現(xiàn)可以很好的解決這個問題。大學(xué)物理仿真實驗是通過對實驗環(huán)境的模擬，使未做過實驗的學(xué)生通過仿真軟件對實驗的整體環(huán)境、所使用儀器的整體結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識。而且儀器的關(guān)鍵部位可以隨意拆卸，讓學(xué)生能夠更直觀的更細(xì)致的認(rèn)識儀器，在拆卸的過程中還可以進行調(diào)整并實時觀察儀器的各種指標(biāo)，增強了熟悉儀器功能和使用方法的訓(xùn)練，同時能夠更加深刻的理解實驗?zāi)康模⒛軌蚶斫饷恳粋€操作步驟。

在進入實驗室做實驗之前，為了保證每個學(xué)生都能夠進入虛擬實驗室進行預(yù)操作，每個學(xué)生在操作過程中每一步驟都有相應(yīng)的分值，這就相當(dāng)于讓學(xué)生在網(wǎng)上完成預(yù)習(xí)報告，然后電腦自動給出預(yù)習(xí)分?jǐn)?shù)，及格的學(xué)生才能走進實驗室進行實際的操作。網(wǎng)上的預(yù)習(xí)實際就是一個預(yù)操作的過程，模擬真實的實驗情景，這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又可以提高學(xué)習(xí)效率。

4.預(yù)期達到的目標(biāo)

在學(xué)生進入實驗室之前，理論基礎(chǔ)扎實，對于實驗的目的非常的明確，實驗的儀器非常的熟悉，實驗的步驟已經(jīng)在虛擬實驗室中模擬很多遍，對于實驗中出現(xiàn)的問題有一定的心理準(zhǔn)備，并且知道如何解決，實驗教師只需要從旁指導(dǎo)一些關(guān)鍵的步驟即可。真正的把實驗室還給學(xué)生，讓學(xué)生成為實驗的主要完成者，讓學(xué)生真正的得到鍛煉。

結(jié)束語：最大限度的發(fā)揮大學(xué)物理實驗課的價值需要多方的努力，理論老師的理論知識要能夠講解透徹，與實際結(jié)合緊密，讓學(xué)生能夠感同身受。另一方面實驗教師要把好課堂關(guān)，在實際操作中要盡可能的讓每個學(xué)生都能夠真正的動手操作儀器，監(jiān)督學(xué)生把實驗完成，并能夠很好的處理實驗數(shù)據(jù)。同時學(xué)生在課下要認(rèn)真的預(yù)習(xí)，充分的利用仿真實驗室的優(yōu)勢，進實驗室之前就能夠自主的在虛擬實驗室中獨立的完成實驗，并能夠預(yù)處理實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測實驗過程可能會出現(xiàn)的狀況，并能夠從容的解決問題，很好的完成實驗，真正達到鍛煉的目的。

參考文獻：

[1] 葉柳，汪洪，李愛俠，王翠平，張子云，戴鵬. 大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革和嘗試[J].大學(xué)物理實驗，2019 （32） .

[2] 姜珊，張鳳，田宇. 新工科高校大學(xué)物理實驗課程與教學(xué)改革探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇， 2019 （12）.

[3]林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，2：26～35

作者簡介：

張翠梅（1983— ）女，漢族，安徽宿州人，物理化學(xué)博士，大連科技學(xué)院專任教師，研究方向：光學(xué)模擬計算。