買(mǎi)買(mǎi)提艾力·巴克++艾爾肯·扎克爾

【摘要】在物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)中設(shè)置科研型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。對(duì)大學(xué)物理專(zhuān)業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革，提出了以科研型實(shí)驗(yàn)為主，以基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)理念。

【關(guān)鍵詞】物理專(zhuān)業(yè) 實(shí)驗(yàn) 科研型

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）30-0016-02

一、物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要必修課程之一，目前大部分高校把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)等四部分，這四門(mén)實(shí)驗(yàn)課程不僅能幫助物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生更深入理解物理理論概念，而且能提高學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用能力，實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)對(duì)物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)以后的科研研究和工作發(fā)展提供非常好的基礎(chǔ)技能。因此、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有非常重要的實(shí)際作用，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)之一。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)過(guò)程中顯示出自己的重要性。現(xiàn)大部分高校物理專(zhuān)業(yè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)每學(xué)期12個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生提前針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)習(xí)，在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)30人（一個(gè)自然班），分兩組，兩人一套設(shè)備合作完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)間為兩/三小時(shí)，到時(shí)間就結(jié)束。一天安排三組（三個(gè)自然班）。上課開(kāi)始教師詳細(xì)解釋實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟和注意事項(xiàng)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)約15～20分鐘左右，老師解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，做完實(shí)驗(yàn)后離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，每周一次，一次做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一周時(shí)間內(nèi)處理數(shù)據(jù)并寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)交一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)滿(mǎn)分是100分，每個(gè)實(shí)驗(yàn)必須60分以上才算通過(guò)，每次的分?jǐn)?shù)為上課教師評(píng)定，12個(gè)實(shí)驗(yàn)的平均分?jǐn)?shù)作為學(xué)生的最終成績(jī)。這種教學(xué)模式有節(jié)省師資力量，減輕學(xué)生上課負(fù)擔(dān)和實(shí)驗(yàn)室安排方便等很多優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也有一些不足點(diǎn)。（1）物理專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置比較簡(jiǎn)單和單一。大部分高等院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置包括兩部分：基本物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容單一、陳舊，難度等級(jí)達(dá)不到物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，針對(duì)低年級(jí)和高年級(jí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度級(jí)別沒(méi)有設(shè)置好，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容根本達(dá)不到最基本的要求。（2）在實(shí)驗(yàn)課中，討論問(wèn)題較少。學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和老師之間的討論，提高學(xué)生的思考能力，創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。（3）用計(jì)算機(jī)來(lái)分析數(shù)據(jù)和軟硬件的結(jié)合不太好。如今計(jì)算機(jī)的應(yīng)用比較廣泛，而且有很多實(shí)驗(yàn)軟件，讓高年級(jí)的學(xué)生學(xué)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的軟硬件結(jié)合和數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

雖然物理實(shí)驗(yàn)課在物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)中有很大的實(shí)際作用，但是很多高校對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視不夠，這導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的總體下降和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不感興趣等現(xiàn)象。要提高物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，從根本上解決問(wèn)題，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)水平。筆者提出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一些設(shè)想。

1.科學(xué)地設(shè)置物理專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程

把實(shí)驗(yàn)課分為演示實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、科研型實(shí)驗(yàn)。在合適的位置要放置演示實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生可以自己動(dòng)手操作，演示實(shí)驗(yàn)比較直觀(guān)，內(nèi)容涉及力、熱、電、磁、光等幾乎所有的物理專(zhuān)業(yè)課領(lǐng)域，內(nèi)容豐富、形象生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)無(wú)疑很好地激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣?；A(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)低年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，科研型實(shí)驗(yàn)對(duì)高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，老師和學(xué)生選擇題目，內(nèi)容深入物理研究前沿領(lǐng)域，相關(guān)老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)完成。

2.要分實(shí)驗(yàn)課的難度等級(jí)。

實(shí)驗(yàn)課分難度等級(jí)是培養(yǎng)學(xué)生真正能力的一項(xiàng)重要工作，針對(duì)物理專(zhuān)業(yè)要分難度等級(jí)比較難的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的難度，并合并科研型實(shí)驗(yàn)。

3.要建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

建設(shè)具有一定面積和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)儀器的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室有利于學(xué)生更自由的去嘗試部分基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和低難度的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，可以提高學(xué)生獨(dú)立操作能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

4.鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的申請(qǐng)和完成，可以培養(yǎng)學(xué)生基本科研項(xiàng)目撰寫(xiě)能力和基礎(chǔ)的科研能力，有助于學(xué)生未來(lái)的科研研究和工作發(fā)展。然而，對(duì)一名本科生來(lái)說(shuō)獨(dú)立申請(qǐng)校級(jí)以上創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是比較難，因此各級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部門(mén)要鼓勵(lì)和組織研究生和本科生、學(xué)生和老師合作的創(chuàng)新項(xiàng)目的申請(qǐng)，提供學(xué)生申請(qǐng)和完成項(xiàng)目的基本條件。

5.用計(jì)算機(jī)來(lái)分析數(shù)據(jù)

高年級(jí)的學(xué)生盡量實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)的連接使用，用Matlab、Origin、C語(yǔ)言等軟件來(lái)處理數(shù)據(jù)。物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理和分析是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，通過(guò)部分實(shí)驗(yàn)儀器和計(jì)算機(jī)連接，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)性。將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并能夠提高學(xué)生將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與科研工作的結(jié)合能力。

6.通過(guò)團(tuán)隊(duì)討論解決問(wèn)題

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和合作意識(shí)，在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和科研型實(shí)驗(yàn)中，要?jiǎng)?chuàng)建團(tuán)隊(duì)解決實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)成團(tuán)隊(duì)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性。

三、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了高校物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些新想法，希望在以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，具有重要的參考價(jià)值，對(duì)于提高物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量具有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No：11664039）。

作者簡(jiǎn)介：買(mǎi)買(mǎi)提艾力·巴克，男（1982-），博士，講師，研究方向：強(qiáng)場(chǎng)物理和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。endprint