发布时间：2023-11-26 15:32:55
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（College of Physics and Electronic Information，Yan'an University，Yan'an 716000，China）
摘要： 随着高等院校对教学改革的深入，物理实验教学课时越来越少，而物理实验自身所涉及的知识面相对较广，所以必须对物理实验教学体制和方式进行相应的调整。本文以提高学生自主学习的能力、锻炼学生的动手能力、开发学生的创造能力为目的，对物理实验课程的教学提出了几点建议。
Abstract: With the deepening reform of higher education teaching, Physics hours of experiment teaching become less and less. But the experiment involved widely range of knowledge. Teaching methods and approaches must be adjusted accordingly. In this paper, for the purpose to improve the ability of independent learning, exercise the abilities of students, develop creative abilities of students, some suggestions are given for teaching physics experiment.
关键词： 物理实验 教学质量 建议
Key words: Physics Experiment；Teaching Quality；suggestion
中图分类号：G42 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）27-0174-02
0引言
各类课程的教学法研究与探讨不仅是一个古老而又传统的研究课题，也是一个极为活跃，不断创新的研究热点[1]。随着各类理工科院校对课程设置和教学大纲的逐步改革，一些新增的前沿性和实用性课程越来越多，使得一些主要基础课的课时不得不相应缩短。如大学物理实验就是理工科学生的一门主要基础课，而大学物理实验的教学课时在课程改革的过程中也是被缩短的越来越少了。我们要提高理工科各门专业理论课程和新增前沿性与实用性课程的教学质量，首先必须提高大学物理实验课程的教学质量。但是笔者认为大学物理实验教学体制和方式在某些情况下已不适应理工科课程发展的需要了，应从以下几方面入手来提高大学物理实验教学质量。
1加强物理实验教学管理体制，提高学生的自主学习能力
物理实验教学管理体制的健全与否，直接关系到我们实验教学效率的提高；就如一支高水平、业务精的实验技术队伍直接关系到物理教学大纲的实施，教学任务的完成,关系到学生实验技术的培养和水平的提高[2]。目前，在我国的高等理工科院校中，物理实验教学管理体制不是很健全，从事物理实验教学工作的人员中，有部分人员并没有进过系统的专业物理实验训练，还有部分实验人员，所从事的工作只是负责开门与关门、准备一些实验的必备品，对实验的基本原理和方案并不是特别清楚。所以造成了物理实验教学中一直缺少专业物理实验教师的局面，这就使得我们物理实验教学得不到进一步的提高，影响了物理实验教学的质量和教学效果，进而阻碍了物理实验教学的改革与创新。我认为在各类高等院校，物理实验教学管理体制应该是一个动态的发展过程，必须适应不同阶段物理教学发展的需求，首先必须让一些专业的物理实验人员充实到物理实验教学中来，引导学生顺利完成大纲要求的实验内容，来提高学生的实验能力和自主学习能力。其次，引进一些与物理有关的高学历人员从事物理实验工作，引导学生着重做些设计性和综合性的实验研究，将物理实验室真正作为教师和学生的实践与科研基地。
2开设一些具有专业特色的物理实验内容，激发各类学生的学习兴趣
目前各类高等理工院校在大学物理实验教学过程中，考虑到物理学自身体系的完整性和特点，在大纲规定开设的实验项目中，有一大部分是一些带有验证性的测量实验，如牛顿运动定律的验证实验、密度的测量实验、单摆测重量重力加速度实验等。这些实验项目中有相当一部分在中学物理实验中已经开设过了，如用游标卡尺和千分尺测量物体的体积、静电场的描绘、牛顿第二定律的验证、单摆测重量重力加速度实验等。这些实验学生在中学阶段已经做过了，如果在内容上依旧没有新东西补充进来，而在大学阶段再次重复开设的这样的内容，学生就会感到乏味无比，从而在实验中也就激发不起学生的学习兴趣，更不能激发学生的创造能力，也就使得物理实验教学失去了自身的活力。因此，在物理实验教学过程中，应尽量开设出一些与各类不同专业密切联系，并且带有前沿性新知识的实验内容，如针对医学类学生，可以开设些显微摄影、超声波诊断仪、探测物体的深度与厚度、放射性的测量、心电图机技术指标测定等实验。针对化工类专业学生，可以开设一些和化工类专业相关的实验，如液体粘滞系数的测定，液体表面张力的测定，旋光仪测量蔗糖溶液的浓度，阿贝折射仪测量液体的折射率等实验。而计算机已经普及到不同专业中了，所以还可以把计算机应用到物理实验中，如一些计算机仿真实验，利用计算机处理实验数据等，使学生既加强了对理论知识的理解，更主要的是能培养学生利用现代教学手段进行科学实验，进一步提高学生的实验技能和创新的能力，也可让学生是怀着极大兴趣做这些实验的，认识到物理学在自身专业中的相关应用；同时也可以充分发挥物理实验教学的作用，提高物理实验教学的质量和教学效果；也可进一步全面提高理工科学生的综合科学素质，为未来走向自己的工作岗位打下良好的科研实践基础。
3开设出部分设计性物理实验室，给学生提供创新性的实验研究条件
将部分物理实验室彻底开放出来，把我们实验室的所有不同实验仪器分别拿出一套，这是不会影响正常教学的，让学生根据自己的想法和设计思路来选用实验器材。创造出这样的实验条件，就可以使部分有独特想法的学生按照自己设计的实验内容进行相应的探讨和实验研究，同时实验室所有专职教师都可负责设计性与创新性的指导，引导学生进行设计与创新，培养学生进行实验研究和独立解决实际问题的能力，真正提高物理实验的教学效果。如做用力敏传感器测量液体表面张力系数的实验中,对多数学生可以要求他们按照实验讲义内容做，对那些有想法和对物理实验有兴趣的学生可以留下来引导他们做进一步的研究和探索，如研究液体表面张力系数与温度的关系，液体表面张力系数与液体浓度的关系，也可将力敏传感器实验仪进行拓展，让学生结合其它实验内容，设计一些更有意义的实验项目，如用力敏传感器测量密度、测量磁场强度等等，这些实验内容讲义上可能没有现成的方法和方案，所以要求学生自己设计相应的实验方案，选定所需的自制实验器材和辅助实验仪器。再加上专职实验指导教师的引导，还可以协助学生完成和发表一些小论文，这样学生对物理的实验兴趣会越来越浓。同时通过学生进行设计性实验研究也能有效提高物理实验教学质量和教学效果。
4在物理实验教学中要注重培养学生严谨的科学态度和作风
在我们的物理实验教学过程中，学生一定要以实事求是的科学态度去做实验，对自己所观察到的现象和所测得的数据，坚决不能凭主观想象去凑数据造假。我们实验教师在每次实验课结束时，要求亲自检查学生的实验数据，由实验教师签字确认后学生方可离开物理实验室，学生交实验报告时必须将教师签过字的原始实验数据一并交来，实验报告上的数据必须和原始实验数据相符，这种教学方式对培养学生养成实事求是的科学态度是很有好处的。对每个实验又要求学生不能半途而废，即使是失败的也要学生认真对待，去认真分析和思考失败的原因，这也是培养学生对待挫折的一种良好的方法。例如学生在做用力敏传感器测量液体表面张力系数的实验中，读取电压参数时由于是处于一个瞬时的状态，稍不注意，记录就失败了，需重新测定一次，此时有部分学生就怕麻烦，不总重客观事实去编造数据，对此，我们要给予严格的批评，让学生认认真真完成所做实验内容。再如物质密度测量实验中所用的物理天平、镊子、砝码等实验器材是特别精密的，要求学生不仅耐心细致，而且还要严格按照操作规程进行实验。这样在物理实验教学过程中学生不单纯学到了科学文化知识，学生还能锻炼自己的意志、养成严谨的科学态度和事实求是的作风。综上所述,提高大学物理实验教学质量,应从进一步加强物理实验教学管理体制的建设、改进物理实验内容和实验室管理体制、培养学生意志品质和科学态度等几方面入手，为社会培养出高素质应用型人才以适应现时展的需要。
二、机电一体化教学现状
（一）教材与实际需求脱节
在新时期，高职机电一体化存在新的要求，但许多高职机电一体化专业教材遵循传统的枯燥，深奥，难懂的内容，不符合发展需要社会企业并与需求脱节。虽然很多学生掌握了教材的专业知识，但实际工作难度大，难以满足工作需要。他们不能很快解决实际问题。
（二）师资力量有待于增强
随着新时期的教育改革，高职院校的招生规模不断扩大。因此，进入高职院校的学生人数逐年增加。但是，教师队伍还没有完全适应新时代，新形势下高职教育的要求。专业机电一体化专业的教师需要进一步完善。由于传统教育理念的深刻影响，许多教师不能及时积极地改变教学观念，仍然坚持强调理论和实践的教学理念。教学只关注理论知识的教学，忽视实践的重要性，阻碍了学生的整体发展和进步。
（三）实验实训条件不足
机电一体化专业实践性强。它不仅要求学生掌握精确的理论知识，还需要提高学生的实践能力。然而，在实际情况下，由于传统教育理念的深刻影响和对理论教学的重视，高职院校机电一体化专业教师往往忽视实践的重要性。在这种教育观念的影响下，机电一体化专业课程的理论课程远远超过了实验课时，给机电一体化专业人才的培养带来了很大的障碍。
三、机电一体化专业教学改革工作目标
运用教育现代化观念深化教育思想，改革课程体系、教学内容、教学方法和评估体系。争取用2年的时间，把机电一体化专业办成特色鲜明、适应地方经济和社会发展要求的、在同类教育中具有带头作用的国家级高职示范专业。根据机电一体化专业各岗位（群）的要求确定培养目标与课程设置。按照精心设计、整体优化的原则，抓好教学文件、教材建设、师资队伍建设和实验实习设施与基地的建设。积极探索两年制高等职业教育的有效办学体制，加强校企合作关系或通过组建机电一体化专业职教集团等形式，促进职业教育现代化进程。
四、以实践为导向的机电一体化专业教学改革
（一）加强校内实训基地建设
机电一体化属于操作性和技术性都较强的专业，因此，要想实现以实践为导向的机电一体化专业教学改革，就需要高校方面能够建设相关的校内实训基地，为本校学生创造良好的实训条件，提高实际操作能力。工业机器人是当前的一项新型机器项目，其主要面对的是工业领域中的多关节机械手等相关机械装置。工业机器人能够依靠自身控制能力和动力自动实现各项功能。除此之外，它还能接受人类指挥，按照预先设置的程序进行操作。在机电一体化专业教学改革中，校内实训基地建设也可以适当增加工业机器人项目，为学生提供更多实践机会。因此，高校方面应该建立校内的教学车间以及相关的实训教室，专门用于学生进行动手操作。实训基地的建设能够为课程体系的建设以及课程的开发提供重要的学习情境，也为学生提供重要的实践条件。学生能够在实训基地内真实接触到生产环境，在学习的过程中体会到实际工作的真实感觉。除此之外，在实训基地进行操作的过程中，学生作为学习的主体地位得到体现，很多创造性思维都在操作的过程中出现，学生的综合性素质得到明显提升。
（二）创新教学模式
教师在整个教学过程中处于指导性地位，学生的学习过程在很大程度上受到教师教学方式的影响。因此，在机电一体化专业的创新改革过程中，改变教学模式是一项重要措施。分层次阶梯式教学方法就是一种重要的创新教学模式，该教学方法主要是教师在实现不同阶段分类之后分别配置相应的教学内容和考核标准，要求学生依次完成各阶段任务，最后进行评定。这种创新性教学模式能够针对不同学习阶段的学生采用针对性的教学方案，取得积极的教学效果。因此，在机电一体化专业教学中，教师可以实行分层次的阶梯式教学方式。首先，教师将实践教学分成四个不同阶段，并且针对每个阶段的内容设置相应的教学目标和考核指标。学生要在完成第一个阶段的学习并达到要求之后才能顺利进入下个阶段的学习。在这种分层式的教学模式中，教师设置的学习内容应该与实际生产的过程相连接，实际体现实践教学的重点。
（三）校企合作提供实践基地
在化学实验教学中，如果我们的教学内容是与学生的生活经历相关，学生的学习积极性就会得到很大程度的提高并且乐意参加。所以我们需要积极找寻和学生生活较为贴近的对象来进行实验教学。这样不仅可以使学生通过运用课本上的化学知识来解决实际问题，而且学生的科学意识显然也得到很大的提高。如在进行一课氯气教学的时候，我通常会举这个例子：我们平常喝的、用的自来水是使用氯气来消毒的。通过对氯气的介绍我们可以延伸到日常所使用的漂白粉，这样可以增加学生的知识并开阔学生的视野。通过学生熟知的生活经历来打造教学情境，让学生可以自主发现并提出问题。对于培养学生的探究能力是非常有好处的。又比如在教授硅酸盐的课程中，我就向学生说明我们日常看到的建筑物中的有色玻璃内部正是因为有了硅酸盐才变成有色玻璃的。这样学生就会主动关注并探讨。
二、让学生进行演示实验，学会分析和解决问题
学生不会仅仅满足于看实验，教师们进行演示实验时，学生们都跃跃欲试，我们可以把实验现象明显而且全过程安全的演示实验让学生在讲台进行演示，老师在一旁指导讲解。这样既能提高学生课堂主动参与的积极性，又能增强学生的实验操作能力，使学生积极主动地探究知识。例如在学习铝及其化合物一节时，教师的演示实验可以改为让两位同学上讲台分别做铝与盐酸、铝与氢氧化钠溶液反应的对比实验，并向两支盛有Al2（S04）3溶液的试管中分别逐滴加入至氨水过量、氢氧化钠溶液过量的对比实验，然后让学生自己探究总结出铝的两性、氢氧化铝的两性以及氢氧化铝只溶于过量的强碱，不溶于过量的弱碱的知识。这样做效果很明显。因此让学生自己尝试做实验很重要，但是每次实验后，都应该让他们自己总结实验中的重点难点，观察预期现象和实验现象是否一致，如果不一致，要分析问题，找出原因，不要把疑问留到以后再处理，以此来培养他们观察现象和分析问题的能力，让他们养成及时解决问题的习惯。
三、鼓励学生在实验中大胆质疑提问
所谓学问，就是学就必有问。我们必须增强培养学生的问题意识，将问题转化为课题来提高学生设计问题、解决问题的能力。经过多年的教学，我们深知提出问题和发现问题就等于取得了成功的一半。心理学研究也表明，意识到问题的存在是思维的起点，没有问题的思维是肤浅的思维、被动的思维。在化学实验教学时，学生们可以从自然现象、社会生产和生活以及自己学习的过程中发现问题，还可以从教师精心设计的问题情境中发现问题。但是无论是什么情况，始终都要增强学生产生发现问题和解决问题的渴求和欲望。我们还可以把教材中某些验证性的实验改为探究性的实验，这样可将学生带入科学探究的情境中，从而不断增强他们发现问题和解决问题的意识和能力。在实验中教师要精心扶植学生的创造火花，鼓励学生质疑问难，引导他们乐于设问，敢于提问，善于质问，支持学生大胆地标新立异。即使是很简单的，表面上是幼稚可笑的问题，但只要有点创新的意识都是值得珍惜的，教师应及时给予肯定赞许，科学引导。比如，在进行硝酸的氧化性实验时，一位学生提出问题：“为什么KNO3溶液不表现氧化性？”教师应首先肯定表扬学生的大胆提问，然后再细心讲解。
四、培养学生实验综合能力
