理论结合实验的大学物理课程教学改革探索

龙源期刊网理论结合实验的大学物理课程教学改革探索作者：胡昉张秋兰应伟杰来源：《知识窗·教师版》2016年第11期摘要：本文介绍了浙江大学宁波理工学院开展理论结合实验的大学物理课程教学模式改革的方案和实践，包括验证类实验与理论课教学同步进行，布置实验研究任务并要求提交论文等内容，旨在提高学生理论联系实际的能力。关键词：大学物理课程理论结合实验大学物理课程所教授的基本概念、理论和方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是科学工作者和工程技术人员必备的专业素养。在大部分高校中，大学物理课程的理论教学与实验教学分属两门互相独立的课程。在理论课中，教师侧重于按基本物理原理讲解例题，教会学生解答习题的方法；在实验课中，教师侧重于按实验步骤和仪器的说明书引导学生操作，教会学生测量实验数据和书写实验报告。这种理论与实验相割裂的引导方式，不利于学生理解基础的物理知识，也不利于培养学生的创新精神。为此，笔者在浙江大学宁波理工学院的大学物理课程教学中进行了理论与实验相结合的探索和实践。一、实验改革方案与实践根据其实验目的和特征，大学物理实验课程的教学内容可分为技能类实验、验证类实验、综合类实验和探究类实验等。理论结合实验的关键就是按内容的学习特点设计教学，调整原有的实验模块和层次，规划合理的教学时间和比例，探索新的教学手段，使教学真正服务于学生。在改革大学物理实验课程的具体实施过程中，验证类和探究类实验的教学以理论课教师为主导，技能类和综合类实验的教学以实验课教师为主导。1.验证类实验验证类实验是与相关知识点同步进行的内容，它不必设计得过于复杂，能让学生清楚地看到实验现象即可。其作用不仅在于给学生直观、形象的感性认识，以便于学生理解抽象理论，更在于引发学生的深入思考，从而激发学生的学习兴趣。浙江大学宁波理工学院有一个物理探索与创新实验室，占地500平方米，总资产110万，可面向学生开放的物理实验有八十余个，大部分为现象明显的物理演示实验，涵盖了力、热、光、电等物理学领域。我们把授课教室安排在实验室附近，可提前将演示仪器搬入课堂，也可在上课时间将学生带到实验室。在理论课教学过程中穿插以课堂演示的方式进行的验证类实验教学，不仅鼓励学生参与实验操作过程，还加深了学生的印象。龙源期刊网经过四个学期的试点，我们已能够将弹性碰撞球、角动量守恒球、进动、茹科夫斯基转椅、简谐振动合成、纵波演示、验电器、跳环、光栅衍射、起偏和检偏等10个与理论课关联较强的验证性实验在教室中演示。另外，有27个验证性实验虽然与理论课教学内容密切相关，但因为仪器太大或太小等客观条件限制不适合搬到教室中使用。我们也会通过布置课前预习题、课后思考题等方式，要求学生在规定的业余时间到物理探索与创新实验室完成这部分实验。2.探究类实验探究类实验是最能发挥学生主观能动性的内容，而不同实验之间的差异很大，不适合集体教学，更适合学生在课余时间进行。在理论课教学中，笔者介绍了科学研究与查找文献的方法，预先布置若干个小课题，由学生自由组合成最多3人的研究小组，在开放时间内到物理探索与创新实验室做实验，并利用课余时间完成课题研究。经过四个学期的实践，我们逐渐形成了一套行之有效的论文评分方式。在实验课中，学生通过技能类实验积累了一定的实验能力后，我们要求学生在学期最后三周内完成规定列表中自选的一个综合性实验。任课教师给定实验内容和要求，但不提供完整的实验方法和实验步骤指导。学生根据已掌握的实验技能和学校的实验条件，查阅相关的文献，独立确定合理的实验方案，经教师审核后，在规定时间内完成实验，撰写实验报告，随后还可以申请进行答辩，以获得更高的实验课成绩。经过三个学期的试点，学生参与答辩的热情高涨。二、结论与展望现阶段，我们迫切需要做的工作还有很多，如购置和开发更多适合课堂演示的验证性实验仪器；制作更多验证性实验的教学视频，鼓励资源共享；利用信息化平台，对实验室开放时间进行网上预约和记录，提高资源使用效率等。而且，在课程学时学分普遍被缩减的大环境下，如何保证教学效果，并调动教师的教学改革积极性，也是一项巨大的挑战。（作者单位：浙江大学宁波理工学院）