【摘 要】筆者根據(jù)多年來物理實驗教學(xué)的經(jīng)驗，針對地方院?；A(chǔ)物理實驗教學(xué)中存在的問題，提出了現(xiàn)實可行的改革途徑，從而調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)物理實驗 仿真 設(shè)計性實驗

基金項目：陜西省教育廳項目（09JK806）；咸陽師范學(xué)院教育教學(xué)改革項目(201402011)； 咸陽師范學(xué)院專項科研項目(12XSYK018, 11XSYK308)。

引 言

對于理科和工科的大學(xué)生而言，基礎(chǔ)物理實驗課是一門必修的基礎(chǔ)實踐課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后在實驗思想、方法、技能諸方面接受較為系統(tǒng)、嚴(yán)格訓(xùn)練的開始，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)創(chuàng)新意識、為后續(xù)課程及科學(xué)研究打好基礎(chǔ)的第一步[1,2]。因此，基礎(chǔ)物理實驗在培養(yǎng)學(xué)生能力方面起到了其他課程不可替代的作用。深化地方院?；A(chǔ)物理實驗教學(xué)的改革，有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識、動手操作能力，從而實現(xiàn)新形勢下基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

目前基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)中存在的問題

1.傳統(tǒng)的授課方式存在弊端

傳統(tǒng)的普通物理實驗課堂教學(xué)可以歸納為兩類模式[3]：一類是“包辦”模式，即教師詳細(xì)講解實驗?zāi)康摹⒃?、?nèi)容及注意事項，甚至操作示范實驗過程，占用大量實驗時間。在剩余有限的時間里，學(xué)生為了完成實驗任務(wù)，多數(shù)選擇遵循教師講的內(nèi)容按部就班地去操作、記錄數(shù)據(jù)，照抄教材中的實驗原理，最終完成實驗報告。這一方法導(dǎo)致學(xué)生對實驗興趣僅僅停留在完成實驗測量的層面，因此收獲并不大。另一類是“放羊”的模式，這一模式中，對于簡單的實驗學(xué)生尚可摸索，但是對于復(fù)雜的實驗就會無從下手。這兩種常見的教學(xué)模式都難以實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.課程內(nèi)容體系存在局限性

基礎(chǔ)物理實驗內(nèi)容幾乎都是按照力、熱、電、光、近代物理實驗的順序進(jìn)行，很少體現(xiàn)實驗的難易程度，也很少涉及設(shè)計性實驗。目前實驗教學(xué)的目的正逐步從驗證走向研究，由訓(xùn)練學(xué)生的基本操作能力發(fā)展為訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，如果實驗內(nèi)容僅僅停留在驗證性實驗上，就很難實現(xiàn)實驗教學(xué)的目的。

3.課程的成績考核存在局限性

實驗課程考核機(jī)制有利于檢驗實驗教學(xué)效果。目前主要有兩種考核方式[4]：

第一，利用平時成績考核。對于基礎(chǔ)物理實驗課程非獨立設(shè)課的專業(yè)而言，實驗課程不單獨進(jìn)行考試，實驗成績通過平時成績評定。而平時成績則往往根據(jù)學(xué)生的實驗報告來給出。這種評定方法導(dǎo)致學(xué)生不重視實驗課程，甚至于出現(xiàn)抄襲實驗數(shù)據(jù)、實驗報告的現(xiàn)象。

第二，綜合評定方法考核。對于獨立設(shè)課的專業(yè)來講，實驗成績?nèi)Q于平時成績與期末考試成績兩部分。這一考核辦法明顯比前一種更具有科學(xué)性，但依然不能很好地反映出學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)、操作過程及實驗完成等情況。

基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)改革的思路

1.構(gòu)建新的實驗課程體系

通過多年的實驗教學(xué)發(fā)現(xiàn)，驗證性實驗往往難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因此構(gòu)建新的實驗課程體系勢在必行。適當(dāng)壓縮驗證性實驗的數(shù)量，增加綜合性、設(shè)計性、演示性等不同層次的實驗項目是一個可行的方法。同時在條件允許的情況下可以增開開放性實驗項目和實訓(xùn)周，為樂于探索的學(xué)生提供實驗設(shè)備和場地。

2.引入“問題主線”教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性

所謂“問題主線”模式就是以“問題”貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)，多被用于理論課程的教學(xué)中。筆者嘗試將這一模式應(yīng)用于實驗教學(xué)中，通過提問題的方式引導(dǎo)學(xué)生完成整個實驗，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)的興趣。這一模式尤其適用于原理簡單、內(nèi)容相對枯燥、學(xué)生又具有一定基礎(chǔ)的實驗項目，比如單擺測重力加速度實驗，學(xué)生在動手動腦解決問題的同時激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。該教學(xué)模式的關(guān)鍵是問題的提出與引導(dǎo)，問題的過難或者過易都不利于這一模式的開展。筆者在單擺測重力加速度、液體表面張力系數(shù)的測定以及磁場的描繪等實驗中均嘗試過使用這一教學(xué)模式，教學(xué)效果良好。

3.引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方法

傳統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)處理方法不能緊跟時代發(fā)展的步伐，比如用圖解法處理數(shù)據(jù)，雖有許多優(yōu)點，但是很多學(xué)生并沒有按照嚴(yán)格的作圖規(guī)范進(jìn)行制圖，甚至于連直尺都不曾用到，導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差很大。相比于圖解法，最小二乘法處理數(shù)據(jù)更科學(xué)，但由于這一方法過于復(fù)雜，在基礎(chǔ)物理實驗的數(shù)據(jù)處理中常常不被采用。隨著科技的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)處理軟件被開發(fā)，如Excel、Origin、Matlab等，這些軟件能夠很好地處理基礎(chǔ)物理實驗數(shù)據(jù)，并可以擬合曲線、給出不確定度(誤差棒)等，提高了實驗測量精度的同時，降低了原始數(shù)據(jù)處理的難度。

4.建立科學(xué)的考核方式

對于獨立設(shè)課的實驗課程，就要涉及課程的考核方式。要使考核具有全面性，就應(yīng)在每個教學(xué)環(huán)節(jié)上考評，而且必須具有一定的可行性。對于基礎(chǔ)物理實驗課程成績評定方式可以分為五個環(huán)節(jié)，即課前預(yù)習(xí)、實驗操作、原始數(shù)據(jù)記錄、實驗報告、期末考試。每個環(huán)節(jié)都給出定量的成績評定比例作為實驗課程的成績，前四個環(huán)節(jié)均在教學(xué)過程中完成，雖然這樣的考核方式在一定程度上增加了教師的工作量，但是卻能夠更加全面地反映學(xué)生的實驗水平。筆者建議實驗課程的成績可以由實驗報告占30%和期末考試占70%的評定方式細(xì)化為課前預(yù)習(xí)占10%，實驗操作占20%，原始實驗數(shù)據(jù)記錄占10%，實驗報告占20%，期末考試成績?yōu)?0%。這一評定方式也可以作為非獨立設(shè)課的實驗課程的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳俊林.基礎(chǔ)物理實驗[M].北京:科學(xué)出版社,2010,8.

[2]楊述武,趙立竹,沈國土.普通物理實驗[M].北京:高等教育出版社,2007,12.

[3]華雪俠,向?qū)庫o,李耀宗,王翔.“問題主線”教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗中的實踐研究[J].陜西教育(高教),2013,6.

[4]陳曉莉,陳洪,劉存業(yè).基礎(chǔ)物理實驗課程成績評定方式的改革與實踐[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,10.