賀華

（湖北工業(yè)大學(xué) 太陽(yáng)能高效利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430068）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接內(nèi)容研究

賀華

（湖北工業(yè)大學(xué) 太陽(yáng)能高效利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430068）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的銜接內(nèi)容安排對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣很重要。本文就銜接內(nèi)容中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器和基礎(chǔ)理論等做了探討，主要有將虛擬實(shí)驗(yàn)、傳感器技術(shù)等引入到銜接內(nèi)容，還有創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)思想等在銜接內(nèi)容中的體現(xiàn)。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；銜接內(nèi)容；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對(duì)象通常是沒(méi)做過(guò)大學(xué)階段其它實(shí)驗(yàn)的新生，因此很多關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求、規(guī)范和常用儀器的使用方法等，學(xué)生都不熟悉，需要針對(duì)這一問(wèn)題做出銜接內(nèi)容的安排，以便學(xué)生能快速地適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展。一般銜接內(nèi)容是與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容比較，說(shuō)明現(xiàn)階段需要知道的內(nèi)容差別，如用到的數(shù)學(xué)工具，數(shù)據(jù)分析，儀器使用等。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，很多銜接內(nèi)容都已經(jīng)跟不上發(fā)展的需求，顯得陳舊，使學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣缺缺，難以激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力［1-3］。本文提出了銜接內(nèi)容的改革方案，通過(guò)探討，期望能找到更好的學(xué)習(xí)方案，幫助其順利轉(zhuǎn)型大學(xué)階段實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

銜接內(nèi)容一般主要有實(shí)驗(yàn)測(cè)量的誤差分析、常用儀器介紹和基礎(chǔ)物理知識(shí)等。對(duì)誤差分析，教學(xué)反饋表明，學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容覺(jué)得復(fù)雜、枯燥，一般現(xiàn)在的教學(xué)是減少這部分的內(nèi)容，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)分析，減少計(jì)算量。但這種做法也可能讓學(xué)生完全依賴(lài)計(jì)算機(jī)，而自身的主觀(guān)能動(dòng)性得不到體現(xiàn)，表現(xiàn)為輸入數(shù)據(jù)得結(jié)果的簡(jiǎn)單過(guò)程，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。為了克服這個(gè)弊端，可以考慮將虛擬實(shí)驗(yàn)引入到銜接內(nèi)容中，學(xué)生需要就一個(gè)具體的測(cè)量目標(biāo)自己編程，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一般學(xué)生對(duì)這樣的內(nèi)容會(huì)很有興趣，為了做出成果，需要搞清楚實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，這樣就可以把被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

常用儀器的使用如示波器、電流計(jì)和天平等，一般在銜接內(nèi)容中會(huì)進(jìn)行講述，但教學(xué)反饋表明，一些該注意的地方和操作方法在以前不注意和重視的，后期依然。這與學(xué)生對(duì)此不夠重視有關(guān)，這些基礎(chǔ)設(shè)備的使用難以讓他們重視，學(xué)生在主觀(guān)上認(rèn)為這個(gè)操作簡(jiǎn)單，一下就學(xué)會(huì)，盡管事實(shí)并不如此。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的解決方法，相關(guān)論述不多，在銜接內(nèi)容中去掉這部分內(nèi)容也不可行，畢竟后期實(shí)驗(yàn)使用較多，這些基本的操作都出問(wèn)題，對(duì)后期的完成其它實(shí)驗(yàn)會(huì)帶來(lái)困難。因此強(qiáng)化這部分內(nèi)容的教學(xué)很有必要性，可以考慮將這部分內(nèi)容單獨(dú)設(shè)課，并進(jìn)行考核，考試成績(jī)作為最終成績(jī)一部分來(lái)計(jì)算，這樣可以讓學(xué)生不得不重視基礎(chǔ)設(shè)備的使用方法等這些內(nèi)容。為鼓勵(lì)學(xué)生的積極性，可以提出自創(chuàng)項(xiàng)目讓學(xué)生用這些常用儀器來(lái)完成。如用傳感器測(cè)量質(zhì)量、長(zhǎng)度等，并與傳統(tǒng)測(cè)量方法比較。

在基礎(chǔ)物理知識(shí)部分，一般主要的困難體現(xiàn)在數(shù)學(xué)分析上，高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容普遍使用，而不少學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)和內(nèi)容掌握還不夠熟悉，理解也不是很準(zhǔn)確，這就造成了因數(shù)學(xué)上的計(jì)算困難而對(duì)物理知識(shí)的厭倦。如剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念準(zhǔn)確理解，才能較好的完成測(cè)量，實(shí)際情況是不少同學(xué)簡(jiǎn)單的將之與質(zhì)量等同，表現(xiàn)為只根據(jù)公式測(cè)量相關(guān)量計(jì)算而已。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)息息相關(guān)，可以在大學(xué)物理課程講到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，就將課堂設(shè)到實(shí)驗(yàn)室來(lái)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)結(jié)合進(jìn)行，能夠更好的幫助學(xué)生理解和過(guò)渡。簡(jiǎn)而言之，基礎(chǔ)物理知識(shí)涉及到的實(shí)驗(yàn)儀器通常較簡(jiǎn)單，可以將實(shí)驗(yàn)進(jìn)度提前，與理論教學(xué)同時(shí)進(jìn)行，教學(xué)效果會(huì)更好。

銜接內(nèi)容中，基礎(chǔ)物理知識(shí)一般包括電磁學(xué)和光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)等，不同學(xué)校的安排不盡相同，有的學(xué)?？赡苓€會(huì)加入熱學(xué)和原子物理等內(nèi)容。基礎(chǔ)物理知識(shí)講解的作用在于幫助學(xué)生更好的理解各種實(shí)驗(yàn)的物理原理，但通常的教學(xué)實(shí)踐表明學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容并不重視，覺(jué)得與前期所學(xué)課程有所重復(fù)，或認(rèn)為只需要泛泛了解即可。因此更新基礎(chǔ)物理知識(shí)內(nèi)容和教學(xué)方法很有必要，如將傳感器等基礎(chǔ)知識(shí)先引入，讓學(xué)生能所見(jiàn)所得，會(huì)更好的激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣?？紤]到實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期課時(shí)的限制，可以將基礎(chǔ)物理知識(shí)改變?yōu)?，傳感器、虛擬技術(shù)和綠色能源等較新的，緊跟時(shí)代的知識(shí)內(nèi)容。如傳感器可以包含壓力、電流和溫度等常見(jiàn)常用類(lèi)型傳感器。綠色能源如太陽(yáng)能電池和氫燃料電池等。

現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多推崇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，前文已經(jīng)提及，可在銜接內(nèi)容中引入一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣。一般來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)涉及的儀器較多，所需的物理知識(shí)甚至其它學(xué)科的知識(shí)也較多，而針對(duì)剛?cè)雽W(xué)的新生，顯然需要選擇合適的方案或題目，較低的難度應(yīng)該較好。如電路實(shí)驗(yàn)是比較適合的內(nèi)容，關(guān)于電路的簡(jiǎn)單分析，學(xué)生已經(jīng)具備了基礎(chǔ)理論知識(shí)，我們提供適當(dāng)?shù)碾娐吩?，如電流表、電壓源、電阻和二極管等，讓學(xué)生自由組合較簡(jiǎn)單的電路，對(duì)能力較好的學(xué)生，可組合更復(fù)雜的電路。這樣的內(nèi)容自由度比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更高，且實(shí)驗(yàn)成本不高，適合在銜接內(nèi)容中推展。

總得來(lái)說(shuō)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排中，銜接內(nèi)容做新的改進(jìn)，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)儀器的更新，結(jié)合現(xiàn)時(shí)代的科技發(fā)展趨勢(shì)和需求，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣是很有利的。

［1］唐俊，易其順.對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容銜接的設(shè)想［J］.教育探索，2012，（2）：53-54.

［2］陳潔.中學(xué)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接問(wèn)題探討［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，29（3）：532-534.

［3］成娟.銜接視野下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2013，26（5）：106-109.

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1671-864X（2016）10-0165-01