胡昉　張秋蘭　應(yīng)偉杰

摘要：本文介紹了浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院開展理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)的大學(xué)物理課程教學(xué)模式改革的方案和實(shí)踐，包括驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)與理論課教學(xué)同步進(jìn)行，布置實(shí)驗(yàn)研究任務(wù)并要求提交論文等內(nèi)容，旨在提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理課程 理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理課程所教授的基本概念、理論和方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員必備的專業(yè)素養(yǎng)。在大部分高校中，大學(xué)物理課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分屬兩門互相獨(dú)立的課程。在理論課中，教師側(cè)重于按基本物理原理講解例題，教會學(xué)生解答習(xí)題的方法；在實(shí)驗(yàn)課中，教師側(cè)重于按實(shí)驗(yàn)步驟和儀器的說明書引導(dǎo)學(xué)生操作，教會學(xué)生測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種理論與實(shí)驗(yàn)相割裂的引導(dǎo)方式，不利于學(xué)生理解基礎(chǔ)的物理知識，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。為此，筆者在浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院的大學(xué)物理課程教學(xué)中進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的探索和實(shí)踐。

一、實(shí)驗(yàn)改革方案與實(shí)踐

根據(jù)其實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞卣鳎髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容可分為技能類實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)、綜合類實(shí)驗(yàn)和探究類實(shí)驗(yàn)等。理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵就是按內(nèi)容的學(xué)習(xí)特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)，調(diào)整原有的實(shí)驗(yàn)?zāi)K和層次，規(guī)劃合理的教學(xué)時(shí)間和比例，探索新的教學(xué)手段，使教學(xué)真正服務(wù)于學(xué)生。

在改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的具體實(shí)施過程中，驗(yàn)證類和探究類實(shí)驗(yàn)的教學(xué)以理論課教師為主導(dǎo)，技能類和綜合類實(shí)驗(yàn)的教學(xué)以實(shí)驗(yàn)課教師為主導(dǎo)。

1.驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)是與相關(guān)知識點(diǎn)同步進(jìn)行的內(nèi)容，它不必設(shè)計(jì)得過于復(fù)雜，能讓學(xué)生清楚地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可。其作用不僅在于給學(xué)生直觀、形象的感性認(rèn)識，以便于學(xué)生理解抽象理論，更在于引發(fā)學(xué)生的深入思考，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院有一個(gè)物理探索與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，占地500平方米，總資產(chǎn)110萬，可面向?qū)W生開放的物理實(shí)驗(yàn)有八十余個(gè)，大部分為現(xiàn)象明顯的物理演示實(shí)驗(yàn)，涵蓋了力、熱、光、電等物理學(xué)領(lǐng)域。我們把授課教室安排在實(shí)驗(yàn)室附近，可提前將演示儀器搬入課堂，也可在上課時(shí)間將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室。在理論課教學(xué)過程中穿插以課堂演示的方式進(jìn)行的驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作過程，還加深了學(xué)生的印象。

經(jīng)過四個(gè)學(xué)期的試點(diǎn)，我們已能夠?qū)椥耘鲎睬?、角?dòng)量守恒球、進(jìn)動(dòng)、茹科夫斯基轉(zhuǎn)椅、簡諧振動(dòng)合成、縱波演示、驗(yàn)電器、跳環(huán)、光柵衍射、起偏和檢偏等10個(gè)與理論課關(guān)聯(lián)較強(qiáng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在教室中演示。另外，有27個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖然與理論課教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，但因?yàn)閮x器太大或太小等客觀條件限制不適合搬到教室中使用。我們也會通過布置課前預(yù)習(xí)題、課后思考題等方式，要求學(xué)生在規(guī)定的業(yè)余時(shí)間到物理探索與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成這部分實(shí)驗(yàn)。

2.探究類實(shí)驗(yàn)

探究類實(shí)驗(yàn)是最能發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性的內(nèi)容，而不同實(shí)驗(yàn)之間的差異很大，不適合集體教學(xué)，更適合學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行。在理論課教學(xué)中，筆者介紹了科學(xué)研究與查找文獻(xiàn)的方法，預(yù)先布置若干個(gè)小課題，由學(xué)生自由組合成最多3人的研究小組，在開放時(shí)間內(nèi)到物理探索與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，并利用課余時(shí)間完成課題研究。經(jīng)過四個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，我們逐漸形成了一套行之有效的論文評分方式。

在實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生通過技能類實(shí)驗(yàn)積累了一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，我們要求學(xué)生在學(xué)期最后三周內(nèi)完成規(guī)定列表中自選的一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。任課教師給定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，但不提供完整的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟指導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)已掌握的實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，獨(dú)立確定合理的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師審核后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，隨后還可以申請進(jìn)行答辯，以獲得更高的實(shí)驗(yàn)課成績。經(jīng)過三個(gè)學(xué)期的試點(diǎn)，學(xué)生參與答辯的熱情高漲。

二、結(jié)論與展望

現(xiàn)階段，我們迫切需要做的工作還有很多，如購置和開發(fā)更多適合課堂演示的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)儀器；制作更多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻，鼓勵(lì)資源共享；利用信息化平臺，對實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約和記錄，提高資源使用效率等。而且，在課程學(xué)時(shí)學(xué)分普遍被縮減的大環(huán)境下，如何保證教學(xué)效果，并調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)改革積極性，也是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

（作者單位：浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院）