【摘要】物理实验是重要的实践性教学环节，为了适应创新型人才的要求，针对现在大学物理实验教学中普遍存在的问题，结合我学部教学实际，对大学物理实验教学改革进行了探索。
【关键词】物理实验；教学改革
大学物理实验课是高等理工科院校学生进入大学后的第一门实践课程，它对培养学生的素质和能力具有举足轻重的作用，是培养高素质创新型人才不可替代的课程。为提高大学物理实验课程的教学效果和水平，从时代发展需要出发，通过改革实验教学内容、教学方法和教学手段等一系列措施，满足不同专业、不同水平学生的教学需求。
一、大学物理实验教学现状分析
长期以来，实验教学存在一些不容忽视的问题。部分高校对大学物理实验课程在认识上有很多误区，甚至存在大学物理实验课程仅仅是为学生学习大学物理课程服务的观点，我们应该打破这种传统的观念，实现理论与实验之间呼应与互动，达到提高教学质量的目的。尽管现在很多高校越来越重视实验课程，并加大了对实验人力、物力设备的投入，但仍没有给予大学物理实验课足够的重视。原因是多方面的：实验课时少，成绩所占比重较小；教学内容陈旧，实验课程与现代科技的发展不相适应；教学方法死板，教学模式老化，几乎所有的实验都是由教师把实验仪器调整好，讲解清楚实验原理甚至实验演示，学生按照老师讲解的步骤、“按部就班”地操作，然后将测到的数据填写到设计好的表格。显然，这样的实验课程难以激发学生学习的积极性和创造性，因而不利于学生创新意识和创新能力的培养。
作为长期工作在物理教学第一线的高校教师，我们不能不承认大学物理实验教学内容、教学方法和模式等与时代的要求相差甚远的现状。因此，我们必须转变教学观念，从物理实验的实际入手，以培养大学生的创新意识和创新能力为目标，对大学物理实验教学进行改革。
二、大学物理实验教学改革的几点探索
（一）转变思想观念，充分认识大学物理实验的重要性
要提高实验教学质量，最重要的是提高实验教师的业务水平和责任意识。首先，实验教师要清楚认识到物理实验在高等教育中的地位，摒弃物理实验是“副科”，实验课是可有可无的等旧的观念。要意识到物理实验课是高等理工科院校学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端，也是后续专业实验课程的基础。物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的基础。这就要求实验教师要及时把新的科技成果应用到教学中去，不断地提高自身的业务水平，运用多种教学方法和手段，设计出最让学生接受的教学模式，最大限度地满足学生对物理知识的需求，达到最好的教学效果。与理论课教师相比较，实验教师与学生接触距离更近，实验教师踏踏实实、一丝不苟地指导好每一个实验，胜过讲一大堆的道理，身教重于言教，教书育人的任务更重。
其次要不断加强学生对物理实验重要性的认识，我学部的学生多数属于农学和畜牧兽医专业，很多学生认为物理课程考试通过就可以了，实验更是应付了事。教师应当让学生认识到实验课作为高等教育的一部分是和其他理论课同等重要的，在科技发展日新月异的今天，只有对基础知识的学习才可以受用终身。无论学习何种专业、何种课程，如果能在学习中努力实践，做到融会贯通，就可以更深入地理解知识体系，牢牢地记住所学的知识。另一方面，如果没有打好动手实践的基础，学生们也很难学好高深的专业课程和应用技术。在实验课讲解中，教师还要把物理实验与科学的发展联系起来，把科学家们的事迹、相关实验的背景知识、实验实践的思路融入到教学中去。这样，可以让学生了解物理实验对科学理论发展所起到的推动作用，激发学生学习物理和动手实验的兴趣。
意识和思想观念的转变是在教学中逐渐演变的，只有教师的责任意识和业务水平提高了，才能促进课程的发展、教学模式的现代化，从而进一步激发学生汲取知识的热情，重视动手实践的机会，最终达到提高教学质量的目的。
（二）优化实验内容，培养学生的创新能力
大学物理实验按教学大纲分理工类和农学类，实验项目的设置应该与学科大类教学大纲紧密地结合起来。物理实验课是一门公共课，学部理工科、农学类都要开设该课，但各科之间要求不尽相同，农学类开设26学时，其他专业上42学时。由于农学类的学生理论课不学电磁学等方面的内容，实验课时较少，因而，把农学类专业电磁学实验换成力学实验，这样针对性更强，而电路部分的知识很重要，所以设置一个惠斯登电桥测电阻实验。因此，物理实验教学和物理理论教学应互为补充并有机地结合起来，实验项目的设置要科学合理。
优化大学物理实验教学内容并不等于取消传统经典的基础实验，而是要在保证基础实验内容下，精选实验项目、赋予基础实验新内容。一是经典物理内容中注意渗透现代物理的观点和方法，用现代观点来重新审视经典物理内容，淘汰一些内容陈旧的验证性实验，保留精华，科学地对部分经典基础物理实验进行删减、补充、改进和完善，赋予时代气息；二是引入物理学史、相关实验的历史背景，同时融入现代物理新知识，适当介绍当前物理学的前沿和热点内容；三是加强理论与实际的联系，介绍物理理论的工程应用，体现物理实验在现代工业中的应用价值，使学生感受到学有所用；四是恰当地引入新的数学方法来解决物理问题，突出实验结果误差分析的重要性；五是实验类型由传统的验证性向设计性转变。但是在进行教学改革时，要符合教学条件实际，考虑学生接受客观规律的能力，不能急于求成，而应采用由浅入深、循序渐进的原则，将实验教学由验证性实验向设计性实验转变。设计性实验迫使学生在教师提出实验要求和目的、给出实验条件的前提下，自己动脑设计，动手实践。在实验过程中，鼓励学生敢于坚持自己的意见，甚至敢于否定或修改前人的见解，以培养学生的创新意识和能力。
（三）改革教学方法和手段，营造创新人才培养的多元化教学模式
随着科学技术的发展，许多新的科技成果应用到教学中去。为了提高实验教学的质量，增强学生对实验课程的兴趣，在实验课中要根据课程需要采用现代化的教学方法和手段。例如，《落针法测蓖麻油的粘滞系数》这个实验，由于仪器中有很多的电子元器件，受温度、湿度等影响容易出现计数错误、霍尔传感器不灵敏等问题。更重要的是，我们目前的上课方式是一个教师要指导30多个学生，在这样的情况下，即使教师悉心地引导，有时也难免顾此失彼。如果使用多媒体课件进行授课，不但可以使实验过程一目了然，加深学生对实验的认识和理解，而且可以增强学生对实验的兴趣。将实验中易出现的故障和学生易忽略、易出错的地方以及故障的分析排除方法做成多媒体课件并显示在大屏幕上，那么实验出现故障时，学生自己从课件上查找解决问题的办法。这样不但减轻了实验教师的负担，而且有利于学生自主学习能力的培养。
我们把计算机CAI辅助引入教学中，开辟了实验教学新领域。通过引入比较成熟和自我开发制作的多媒体实验教学课件，在教学中深受学生欢迎，它内容丰富、图文并茂，形象地展示了不可见的物理过程，使教学内容变得生动和易于理解，加深形象思维与抽象思维的沟通。对于一些投资大、暂时没有条件开设的实验，我们下一步将开设“大学物理实验远程教学”。通过开设远程网上物理实验教学，把实验原理、实验仪器、学生预习、实验模拟等有机地融合为一体，学生利用网络对实验教学内容进行课前预习和课后复习，使教学内容在时间和空间上得到延伸。开设网上虚拟物理实验，学生可以根据自己的时间，在任何地点自主地进行学习，开拓眼界。这样为学生创造了积极主动探索式、自主化的学习环境.使学生切实受益，大大提高实验教学的质量和水平。
（四）拓宽思路，完善实验考核办法
实验教学的目的是培养学生活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力。本着这一原则，我们把工作重点放在教给学生如何发现和解决问题，这样实验考核不能仅仅以最终结果是否正确作为考核的结果，而更应该考查实验过程的情况。我们不断地改革上实验课的方式，上课时先让学生看一会儿书，一般五分钟左右，然后教师在讲解实验时不断提出问题，比如请学生们说一下实验的基本原理，还有实验中需要测量的物理量等等，这样充分地调动了学生的积极性，刚开始实行的时候，绝大部分同学不愿讲，我们一般就指定班长或学习委员来讲，后来逐渐习惯了，在教师提出问题后不少学生愿意主动的讲，收到了不错的效果，更加强了学生预习实验的主动性。考核时即使实验没有得到正确结果，只要预习好、实验思路和方法正确或者具有创新性，就可能得到较高的分数。当然，重视实验过程并不等于轻视实验结果的分析，在不同的实验中，误差的分析与处理方法不一样，教师不但要教会学生对能控制的误差作定量分析，尽量减小或消除其影响，还要引导学生注意实验现象，分析实验过程的每一细节，对未能消除的误差，逐步由定性分析过渡到定量分析，使每一个学生养成很好的分析习惯。
每个实验完成后，学生必须交一份实验报告。实验报告的批改：预习报告占20分，必须包括实验仪器及实验目的、实验原理（原理应有必要的图示、公式、及文字叙述）、实验内容及操作步骤、数据记录表格。顺利完成实验操作与数据采集正确占40分，数据处理占20分，思考题占20分，满分100分。
三、结束语
物理实验教学改革是一项要适应时代要求的系统工程，刻不容缓，同时也是一个循序渐进的过程。在实验教学改革过程中，还有许多有待于我们探讨的问题，只要我们合理利用现有资源，认真思考，不断探索和完善实验教学体系、内容、方法诸方面，一定能使我学部的物理实验教学质量稳步提高，培养出理论功底扎实、动手能力强、综合素质高的合格人才。
参考文献
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[3]王爱中,王青狮,杨俊峰.大学物理实验教学的改进与提高[J].大学物理实验,2009(3).
注：本文为吉林大学农学部2005年教育教学改革课题《物理实验教学改革与实践》研究成果。
作者简介：王晶（1976－），吉林长春人，博士，吉林大学农学部公共教学中心物理教研室讲师。