導(dǎo)語：大學(xué)物理理論與實驗改革探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:大學(xué)物理理論與實驗是高等院校理工科各專業(yè)學(xué)生大學(xué)階段的一門重要必修基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力、探索精神、參與科學(xué)實驗的能力及掌握科學(xué)方法等方面具有重要的基礎(chǔ)支撐作用。文章提出了一種交互式的課程教學(xué)模式，著重從優(yōu)化理論與實驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容的相互融合、傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)方式的相互滲透開展改革實踐，努力探索大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)新模式。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理理論與實驗教學(xué);交互式教學(xué)模式;教學(xué)改革

大學(xué)物理與實驗是面向全校理工科各專業(yè)開設(shè)的必修基礎(chǔ)課，課程教學(xué)是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑，深化課程教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，充分發(fā)揮大學(xué)物理理論與實驗在人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)功能作用意義重大。近年來，人們在大學(xué)物理與實驗課程教學(xué)中不斷地進行各種形式的教學(xué)改革，但受傳統(tǒng)教學(xué)模式、課程學(xué)時及教學(xué)實驗條件等因素的限制，一定程度上對課程教學(xué)質(zhì)量的提高產(chǎn)生了影響。為適應(yīng)新時代社會科技發(fā)展對高素質(zhì)人才的要求，我們開展了交互式教學(xué)模式下大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)改革實踐，對課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等直接影響課程教學(xué)質(zhì)量的核心問題進行深入研究，努力探索大學(xué)物理理論與實驗課程教學(xué)改革模式，有效保障人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

一、交互式大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)模式的架構(gòu)

隨著教學(xué)改革的不斷深入，面對現(xiàn)有大學(xué)物理及實驗課時壓縮的教學(xué)現(xiàn)狀，如何以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)開展大學(xué)物理及實驗教學(xué)，進一步提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，我們對前階段的教學(xué)改革進行總結(jié)分析，提出了基于交互式教學(xué)模式下的大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)改革，新的教學(xué)模式以理論與實驗在體系和內(nèi)容相互交叉、相互融合、相互滲透為改革核心，保證課堂的知識容量，同時滿足不同專業(yè)，不同層次學(xué)生的教學(xué)需求，以該模式作為改革的切入口，為學(xué)生的個性發(fā)展積極創(chuàng)造條件，培養(yǎng)學(xué)生深厚扎實的物理理論基礎(chǔ)，科學(xué)思維和實驗技能訓(xùn)練，使學(xué)生具有獨立獲取知識的能力，科學(xué)思維能力和解決問題的能力。

二、交互式教學(xué)模式的實踐探索

(一)交互式教學(xué)模式的目標(biāo)。交互式教學(xué)模式下大學(xué)物理理論及實驗改革的目標(biāo):重建適應(yīng)新時代人才培養(yǎng)需要的大學(xué)物理及實驗課程教學(xué)體系及內(nèi)容，理論教學(xué)體系方面在不打亂基本大學(xué)物理理論基礎(chǔ)和實驗教學(xué)總體系的基礎(chǔ)上，保證學(xué)生有寬厚理論基礎(chǔ)知識和基本實驗技能的同時，遵循物理學(xué)的發(fā)展更新規(guī)律，根據(jù)不同專業(yè)的特點增減不同教學(xué)內(nèi)容，特別增加與新技術(shù)發(fā)展相關(guān)的知識內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的新穎;重新審視現(xiàn)有實驗內(nèi)容之間的關(guān)系，注重理論及實驗教學(xué)內(nèi)容的相互融合滲透和支撐，能夠使學(xué)生在現(xiàn)有教學(xué)時數(shù)內(nèi)更加系統(tǒng)掌握物理理論知識，了解現(xiàn)代科技發(fā)展成果，學(xué)會使用新儀器、新工具及現(xiàn)代實驗手段開展物理量的測試。實現(xiàn)在交互式教學(xué)模式下，提高教學(xué)效率，促進大學(xué)物理及實驗課程教學(xué)質(zhì)量的提高。(二)交互式教學(xué)模式的實踐探索。1．交互式教學(xué)模式下課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。對大學(xué)物理理論教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的次序作改革，以經(jīng)典為主線，改革傳統(tǒng)的力、熱、電、光、近代物理的教學(xué)次序，近代物理的相對論部分放在經(jīng)典物理的主要內(nèi)容電磁學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)之前，使學(xué)生更早了解接觸近代物理，對后續(xù)經(jīng)典物理內(nèi)容的現(xiàn)代化起到支撐作用，保證學(xué)生掌握物理學(xué)中所要求的基本知識、概念、規(guī)律和方法;強調(diào)不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的針對性和有效性，如對計算機類、電子類學(xué)生，增加電磁學(xué)部分的內(nèi)容，介紹電子管束河電磁聚焦技術(shù)，結(jié)合物質(zhì)的磁性介紹一些新材料的發(fā)展，在光學(xué)部分，介紹激光原理及應(yīng)用、光導(dǎo)纖維等，將現(xiàn)代高新前沿技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景內(nèi)容，經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇、精煉和加工，轉(zhuǎn)換為具有基礎(chǔ)物理學(xué)風(fēng)格和水平又易于學(xué)生接受的知識作介紹，這部分內(nèi)容可通過問題的方式提出，學(xué)生課后查閱相關(guān)資料，在課堂中分組討論總結(jié)并以PPT形式講解問題，也可以提交小論文，意在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。用現(xiàn)代科技發(fā)展和工程技術(shù)應(yīng)用的觀點重新審視現(xiàn)有實驗內(nèi)容之間的關(guān)系，對實驗課程體系和內(nèi)容進行改革，在原有三級實驗課程體系內(nèi)容的基礎(chǔ)上，認(rèn)真篩選、調(diào)整實驗項目內(nèi)容，取消重復(fù)性理論驗證項目，構(gòu)建科學(xué)合理連續(xù)的實驗內(nèi)容體系，保證學(xué)生熟悉基本物理量的測量和掌握常規(guī)實驗儀器的使用;增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，這類項目及要求可由老師提出，實驗室提供實驗條件，學(xué)生通過查閱資料，自行完成與試驗相關(guān)的理論推導(dǎo)公式，確定實驗方法，選擇或組合配套實驗儀器，完成綜合性、設(shè)計性實驗，初步培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力;在具備一定綜合性、設(shè)計性實驗項目訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生在課外開展創(chuàng)新設(shè)計性實驗，將物理實驗原理應(yīng)用在具體專業(yè)領(lǐng)域中，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。如:在全息照相的基礎(chǔ)上如何研究光纖全息等方面的內(nèi)容，在惠斯登電橋中加入熱敏電阻溫度特性曲線測量，在分光計實驗的基礎(chǔ)上如何測定液體折射率等。通過調(diào)整改革實驗教學(xué)體系和實驗內(nèi)容，調(diào)動了學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生更多的了解大學(xué)物理及實驗在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。2．交互式模式下教學(xué)方式的改革。傳統(tǒng)的大學(xué)物理及實驗教學(xué)形式大都是由教師講或示范，學(xué)生聽或按教師方法做，嚴(yán)重制約了教學(xué)內(nèi)容的時效性、直觀性和互動性，根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理論，要獲得最佳的教學(xué)效果，必須根據(jù)教學(xué)中的實際情況，綜合采用各種教學(xué)方式，使教學(xué)方法的整體功能得到充分的發(fā)揮。課程教學(xué)中，以適當(dāng)?shù)恼n時比例分配，優(yōu)化教學(xué)過程，在采用討論式、探究式課程教學(xué)過程中，引入教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件，實物演示實驗和插播視頻片輔助教學(xué)，直觀形象的顯示復(fù)雜的物理現(xiàn)象，精講教學(xué)內(nèi)容的思路和方法，設(shè)計中心問題，引導(dǎo)學(xué)生開展討論，保證了課程教學(xué)效果;加強課外延伸性學(xué)習(xí)，如學(xué)生自擬題目，撰寫相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的小論文，定期進行網(wǎng)上的分組討論，總結(jié)課程教學(xué)中的重點難點問題，各小組推薦同學(xué)對討論結(jié)果作PPT演示講解，小論文演講交流等。實驗教學(xué)中，對各階段的實驗采用不同的實驗教學(xué)方式，基本實驗由學(xué)生在實驗教材指導(dǎo)下自行熟悉實驗儀器的使用，實驗原理和實驗操作過程及需要解決的實驗問題，教學(xué)過程中教師只作答疑，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗，這種方法既可以使學(xué)生鞏固、補充和深入理解理論規(guī)律，又能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨立思維能力;在綜合性、設(shè)計性實驗中，學(xué)生自己提出題目和設(shè)計實驗方案，在教師的把關(guān)下做實驗，采用這樣的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。同時我們將計算機仿真實驗，多媒體信息技術(shù)及計算機采集、處理實驗數(shù)據(jù)等現(xiàn)代計算手段應(yīng)用于實驗教學(xué)，給實驗教學(xué)注入新的活力。交互式模式下的教學(xué)方式改革最大程度的提高了教學(xué)效率，增強了教學(xué)直觀性。3．交互式教學(xué)模式下的實例。在近代物理教學(xué)中，針對“狹義相對論”這個教學(xué)難點，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常常感覺內(nèi)容抽象，時空效應(yīng)理解困難，我們通過多媒體輔助教學(xué)，配以計算機模擬、動畫、錄像、聲音、文字等，將狹義相對論的內(nèi)容深入淺出的介紹給學(xué)生，教學(xué)中把理論直觀化、形像化，通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，把復(fù)雜物理理論呈現(xiàn)給學(xué)生，極大地激發(fā)了學(xué)生對近代物理的學(xué)習(xí)興趣，交互式教學(xué)方式的效果得到充分體現(xiàn)。在波動光學(xué)中，針對薄膜干涉中的等傾干涉這個教學(xué)重難點內(nèi)容，學(xué)生比較難理解，因此講述邁克爾遜干涉這段教學(xué)內(nèi)容時，我們在光學(xué)實驗室進行授課，首先結(jié)合實驗室邁克爾遜干涉儀讓學(xué)生了解儀器結(jié)構(gòu)，然后演示觀察等傾干涉花樣及其隨厚度的變化規(guī)律，再定性分析花樣的形成，給出厚度變化與花樣中環(huán)紋數(shù)目變化的定量關(guān)系，通過觀察實驗使學(xué)生直觀形像的理解等傾干涉理論公式，也為后續(xù)實驗驗測定氦氖激光波長奠定理論基礎(chǔ)，通過交互式教學(xué)模式，深入淺出的將大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)內(nèi)容融合起來。

三、交互式教學(xué)模式促進了課程教學(xué)質(zhì)量的提高

交互式教學(xué)模式下的大學(xué)物理理論與實驗改革，實現(xiàn)了理論與實驗體系和內(nèi)容更加優(yōu)化，教學(xué)方式更加靈活，教學(xué)效率得到極大地提高。我們在機械類、電子類、計算機類近兩屆部分專業(yè)、部分班級的大學(xué)物理理論與實驗教學(xué)中，采用交互式教學(xué)模式開展教學(xué)改革，學(xué)生的物理基礎(chǔ)理論、基本科學(xué)實驗技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新意識有顯著提升，體現(xiàn)在以下幾方面:對教師給出的理論問題，會閱讀教科書和課外參考資料，針對問題撰寫小論文;在已有實驗基礎(chǔ)上能自行提出實驗項目，設(shè)計實驗方案，創(chuàng)新性的完成實驗;在各種競賽中取得優(yōu)異成績。交互式教學(xué)模式促進了大學(xué)物理與實驗教學(xué)課程質(zhì)量的提高。

參考文獻:

［1］愛因斯坦．愛因斯坦文集第一卷［M］．北京:商務(wù)印書館，1976．

［2］霍劍青，等．“大學(xué)物理實驗”課程的建設(shè)思路與教學(xué)實踐［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2004(11)．

［3］張占新，王汝政，等．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，2013，26(6)．

［4］羅文華．大學(xué)物理教學(xué)改革對策［J］．物理與工程，2013，23(4)．

［5］周全生．大學(xué)物理實驗教學(xué)改革對策探索［J］．科技展望，2017，27(1)．

［6］謝麗莎．大學(xué)物理實驗教學(xué)改革研究［J］．合肥工業(yè)大學(xué)，2009．

［7］張鳳琴，林曉瓏，等．創(chuàng)新人才培養(yǎng)下的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革研究［J］．大學(xué)物理，2017，36(3)．

［8］張慶國，尤景漢，等．大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的實踐與探索研究［J］．物理與工程，2008，18(4)．

作者:龍濤 單位:重慶工商大學(xué)計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院