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摘要:面對現在的大學物理實驗課程正在逐漸演變成“雞肋”課程，每個學校都在積極嘗試各種各樣的教學改革。本文結合南京農業大學工學院多年的大學物理實驗課程教學實踐，總結出一些簡單而且能夠有效實施的大學物理實驗教學改革方法，以供思考。
大學物理實驗是對理工科院校學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程，是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開始，是后續各專業實驗訓練的重要基礎。通過課程學習，不僅使學生受到嚴格系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧，更重要的是培養學生敏銳的觀察力、動手能力和創新能力，培養學生理論聯系實際特別是與當代科技發展相結合的綜合能力。因此，大學物理實驗在適應科技發展與社會進步對人才需求方面有著不可替代的作用。然而，現在的大學物理實驗課程卻正在逐漸演變成一門“雞肋”課程。究其原因，可以簡單歸納如下幾點:(1)雖然大學物理實驗課程經歷長時間的驗證、檢驗和修正，已經發展成為相當完備的實驗體系，但是在如今的教學過程中，老師和學生在很大程度上就是不斷重復和驗證教材上已有的定理和定律。學生在學習過程中缺乏挑戰性，難有創新。(2)課前學生依據實驗教材預習實驗，課上教師講解目的原理、示范操作過程及注意事項，而后學生逐步重復實驗、測量數據、驗證現象，課后學生處理結果，提交實驗報告。所有的實驗教學過程千篇一律，模式化已經成為常態。學生面對這樣的教學模式，不免感覺枯燥無味，何談興趣?(3)學生的大學物理實驗報告已經形成格式化，同一學期的學生實驗報告雷同或相似難以區分，區別之處只是學生是否認真完成。教師難以給予公平合理的成績評定。這也是學生普遍不能積極對待實驗課的原因之一。當然，面對這些問題，每個學校都在積極嘗試各種各樣的教學改革。有的努力將各種現代教學手段引入實驗教學過程中，豐富教學課堂，以此來改變模式化教學，吸引學生的興趣;有的積極進行層次化實驗教學，將實驗設為基礎、綜合、設計和研究等不同層次，以適應學生的個性化和挑戰性;還有的在實驗評價時增加實驗操作和卷面考核，爭取減少主觀性評判，保證公平性等等，在此不再一一列舉。然而，這些實驗教學改革措施的真正實施是需要付出大量的人力、物力以及精力的。因此，對于一些教學資源相對欠缺的部分院校來說，完全將這些措施實現起來難度很大。為此，我們在教學實踐中積極嘗試采用一些簡單且能夠有效實施的措施來改進現有的物理實驗教學模式，具體的做法歸納如下。
1以問題促進學生主動思考
為了發揮學習的主動性，以問題來促進學生的主動思考。以“霍爾效應法測螺線管磁場分布”實驗為例，實驗預習前布置一些針對性思考題:霍爾效應是什么?螺線管的磁場分布是怎樣的?兩者又怎么聯系在一起的?讓學生帶著問題去預習，變被動學習為主動學習。實驗之前再提出針對實驗過程的問題:霍爾元件是如何完成螺線管內部磁場測量的?這樣的問題只有認真做過實驗才能回答，這樣將很好地促進學生在實驗操作中的主動思考。同樣的，“光柵衍射及光波波長的測定”和“光電效應和普朗克常數的測定”實驗也采用類似的教學方法。
2分析實驗誤差，打破實驗模式化
實驗相同，而每人做實驗所產生的誤差將各不相同。因此，分析實驗誤差能夠很好地打破實驗模式化，也培養學生觀察能力、分析能力、解決問題的能力。以“金屬楊氏彈性模量的測定”實驗進行誤差分析為例:首先要找出實驗中造成誤差的因素有哪些?常見的有:不同的長度用不同的工具測量、標尺的讀數、砝碼的質量。再深入思考一下，望遠鏡的調節，測量數據較多、溫度對鋼絲的影響這些因素也會造成誤差。找到誤差因素以后，分析這些因素對實驗結果產生的影響。最后還有誤差的計算又要如何處理。我們可以看到，這樣的實驗誤差分析沒有固定的答案和模式，可以充分調動每一個學生的積極參與性，養成學生處理問題的嚴謹性，這對學生以后的工作、學習都有很大的實際意義。同樣適用的還有“剛體轉動慣量的測定”和“導熱系數的測定”實驗。
3設計性實驗提升創新能力
設計性實驗是一種介于基礎驗證實驗和實際科學實驗之間的近似科研的實驗訓練，指的是在明確設計任務和要求的基礎上，學生按照設計題目，查閱相關資料，理清設計思路，依據科學設計的原則擬定設計方案，根據測量條件，制定實驗方法和步驟，觀察和記錄實驗現象和數據，并研究實驗過程中出現的問題，對實驗結果進行分析研究，直至完成實驗。對學生來說，這樣的實驗不再是簡單的重復，自由度很大，能很好地提高積極性。在我們的教學實踐中，學生先完成實驗，而后在原實驗的基礎上進行延伸和拓展，完成設計性實驗。“碰撞打靶實驗中能量損失的分析”“用牛頓環測透鏡的曲率半徑”和“光偏振現象的觀察與研究”實驗的教學可以采用這種方法。這種教學方法很好地培養和提高學生的創新能力和探索精神。最后，對于學生的反饋表現:課堂上的即時如實記錄，課后的文字形式提交報告。有了這些反饋結果，既打破了實驗報告格式化，又有效地避免雷同出現，更重要的是為教師評判學生實驗成績提供了最好的參考依據。
4結語
為了大學物理實驗在適應科技發展與社會進步對人才需求方面真正發揮出不可替代的作用，在教學實踐中積極嘗試采用一些簡單且能夠有效實施的措施來改進現有的物理實驗教學模式是很有必要的。
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作者:趙志剛 王廣秀 單位:南京農業大學
