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一、教學目標

哈佛大學榮譽校長陸登庭教授說得好:“最佳教育不僅應有助于我們在專業領域內更有創造性，它還應使我們更善于深思熟慮，更有追求理想和洞察力，成為更完善、更成功的人?！贝髮W物理實驗是面向理工科學生所開設的一門重要基礎課程之一［1］。其重要性就在于它能鍛煉學生的實踐能力。它可以加深學生對物理知識的理解和認識，能夠培養學生獨立思考、獨立操作、實踐創新以及分析和解決問題的能力。尋找更好的實驗教學模式，也是物理實驗工作者一直努力探索和追求的目標［2］。傳統教學模式下，學生基本不做預習，有些學生預習也是隨便抄抄課本應付了之。預習作為實驗課程的重要環節，在過去的實驗教學中，由于學生沒有從思想上重視而被忽略。在大學物理實驗課教學中，教師只是單一地講解實驗原理和實驗內容，再就是給學生進行具體過程的實驗演示操作。這樣的傳統實驗上課過程，顯然不能激發學生的興趣愛好，他們只是在被動接受教師已經固化的思維方式，自身的創造性和活躍的思維就被這種教學給束縛，根本起不到培養創新和獨立思考的能力的作用。教師評價學生的實驗成績，僅僅是從學生的實驗報告中來計算分數。這樣就會使少數學生抄襲別人的實驗報告，只要字寫得工整，可能比被抄者的成績還要高，造成實驗成績不公正、不客觀。有些學生可能使用人家已經連接好的線路或者已經調節好的光路等快速得到實驗數據，這些都會造成實驗成績評定的不客觀。思想上的不夠重視、實驗設備的不足、教學過程因循守舊等問題對培養創新型人才是不利的。因此，我們要在自己學?，F有設備的基礎上進行一些探索，使大學物理實驗在對大學生的動手能力、創新思維能力、獨立思考能力培養等方面起到應有的作用，培養合格的既有理論知識又有實踐知識的社會需要的大學畢業生。

二、實驗教學的內容

1．增加演示仿真實驗，激發學生興趣興趣是最好的老師。為了激發學生學習物理實驗的興趣，我們在每學期的開始幾周會安排學生參觀演示實驗室，目的是想通過豐富直觀的演示實驗現象，讓學生喜歡上這門實驗課程。參觀完每一個演示實驗后，向學生提出一系列問題，如為什么會出現這種物理現象呢?用物理學的哪個原理能來進行解釋呢?并讓學生將每一個演示實驗中所涉及到的物理現象以及自己還不太明白的問題，都以觀后感的形式寫下來交給任課教師。緊接著我們會安排仿真實驗，抽一兩個時間段，將學生集中在機房，讓他們將每學期要做的實驗在電腦上先模擬一遍，以使他們初步熟悉實驗過程、實驗儀器等，使他們在真正實驗時能更順利進行實驗。其實，學校的校園網是可以進入仿真實驗室的，但現在的學生學習興趣不高，所以還是以課堂形式來完成這些仿真實驗過程，這樣的效果會更好些，也起到了督促學生學習的作用。

2．增加綜合設計性實驗的比例為了真正地鍛煉學生動手和獨立思考能力，我們減少傳統的驗證實驗的個數，增加綜合設計性物理實驗的比例。對綜合設計性物理實驗，學生以自選為主，最終以小論文形式完成。實驗結果完成不錯的學生，可以免試物理理論課程，或者用一個設計性物理實驗與幾個驗證性基礎實驗的成績等同于理論課考試成績。這一過程，還可以鍛煉學生的論文寫作以及數據處理的能力。他們也可以嘗試用EXL、ORIGIN、MATLAB等數據處理軟件，同時，將部分教師的科研項目的某一小部分，放在設計性實驗中，讓學生去選做。通過這一環節的訓練，可以培養學生的獨立操作和思考的能力，同時也使他們在利用計算機軟件處理實驗數據方面的能力得到提高。

三、方法和途徑

1．重視學生預習傳統的課程方式，學生基本不做預習就來實驗室做實驗，教師也不太認真去檢查預習情況，學生只是簡單地寫預習報告應付教師檢查。他們不知道自己要做什么實驗，不了解實驗目的、實驗內容、實驗原理等，以致他們進入實驗室頭腦是茫然的。實驗前的預習工作是大學物理實驗課程的重要的環節，尤其是對少數民族地區的學生來說，顯得更為重要，因為有些學生在高中階段幾乎沒做過什么物理實驗。預習可以使他們對要做的實驗有一個深入的了解，對實驗中涉及到的概念、公式、實驗原理以及實驗儀器等更加熟悉，進入實驗室后聽教師講解時思路變得清晰。因此，必須重視檢查學生的預習情況。我們在每次實驗課開始前二十分鐘內，對每個學生進行提問。如果回答不上來，或者回答得糊里糊涂，則拒絕他們做實驗。剛開始這樣做的時候，很多學生不理解，甚至抵觸。實行一段時間之后，發現在實驗前進行提問效果相當不錯，并且提高了實驗的效率。

2．增加實驗室管理員這里所說的實驗室管理員并不是學校招聘的教師，而是我們找一些腦筋靈活、動手能力強的學生參與實驗室的管理和儀器維修等工作。他們參與儀器更換、維護等，并對每個實驗的操作和原理等都很熟悉。當實驗室有學生做實驗時，他們這些管理員也可以參與進來，無形中充當了指導教師的角色。這樣就使實驗的師生比提高了，提高了實驗效率，同時還為優秀的學生提供了鍛煉的機會。

3．理論教學與實驗教學相結合由于大學物理實驗早已經是全校的公修必選課，所以要想實現理論課和實驗課統一，確實有些困難。由于理論課程和實驗課程是由不同教師上課，這樣易使實驗和理論脫節。如果當大學物理理論課講到光的干涉這些內容時，那么就可以讓學生進入實驗室做光干涉相關的實驗，如牛頓環、邁克爾遜干涉儀的使用等。這樣既加深了對理論的認識，同時還能從實驗方面驗證理論，更利于學生加深對知識的理解與鞏固。我們采取在每次實驗課開始的第一節里，給學生講述所涉及到的主要的理論知識，比如公式推導、物理原理等內容，教學過程采用多媒體課件等形象直觀的教學手段，這樣進一步加深了學生對實驗理論的認識，從而有助于更好地完成物理實驗。

4．注重實驗過程實驗過程是學生進行實驗操作的重要環節。在準備了前面幾項工作之后，學生開始實驗。這個過程中，我們放棄了傳統模式中的教師演示實驗操作過程。這是因為，如果教師演示過程的話，學生就只會機械地模仿，失去了動腦和獨立思考的動力。教師不再演示操作，這樣就迫使學生真正地用腦去思考每一步怎么操作，最終得到的數據是否正確，讓學生深層次地理解實驗過程，提高動手動腦能力，逐步養成獨立思考的習慣和培養分析問題、解決問題的能力。實驗過程中，要激發學生提出問題，對不懂的及時向指導教師提問。在這一過程中，我們強調使用啟發式教學，這樣便于學生自己的思路更開闊，思維方式更靈活。這一過程，使用多媒體教學，利用課件的形象直觀的特點，可以將理論、實驗、學生的思維三者聯系起來。如果學生對哪里不懂，可以立即調出課件進行解釋，這樣做比傳統授課方式更為有效。

5．變化考核方式傳統的實驗分數主要依據其實驗報告來評定，這樣的評價標準有失公平，因為有少數學生會抄襲別人的實驗報告，有的隨便寫寫應付了事。現在，我們不再單單看實驗報告來評定學生的成績，而是從操作過程，到最后的期末實驗測試，每一步都進行成績量化，讓學生自己知道自己的分數是怎么得到的。并規定好哪幾項若達不到要求，則該次實驗直接記不及格。每次實驗的成績做到透明客觀，降低了教師因個人的主觀因素帶來的評價差異。

6．舉行物理實驗競賽當前，大學里面的競賽越來越少，學生更多地去考各種證書。為了提高學生的動手能力，培養學生對物理的興趣，每一學期，我們都舉辦一次物理實驗競賽。通過舉辦這樣的比賽，讓更多的學生參與到競賽中來，雖然獎品、獎金微不足道，但是學生更多的是體驗到參與的快樂。通過這種方式，讓物理實驗變得有趣，使更多的學生參與到物理實驗競賽中，收到了很好的效果。

四、評價

通過以上的實驗探索之后，我們對實施前后在各個方面的效果做了對比，對比分析結果如下表。通過一段時間的這樣的實驗教學之后，學生對物理實驗的興趣越來越濃，預習的效果也更好，知道了自己要做什么、怎么操作、結果要達到什么樣的要求。學生自己能夠判定自己得出的結果是否合理，實驗結束后，實驗報告及實驗過程中也能提出一些針對性的建議和創新思路。部分學生積極選擇綜合設計性實驗，達到了培養學生獨立思考和動腦等能力的目的，并且計算機的使用能力也得到了很大的提高。我們還將部分實驗室開放，學生可以隨時進來實驗;同時，組織了物理實驗興趣小組，組織學生參加一些實驗競賽，并取得了不錯的效果;還有部分學生參與到教師的研究課題中來，為他們今后進一步深造，打下了很好的基礎。