杨氏模量实验报告范文

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中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）29-6591-04

本人在大学物理实验中心做实验教师多年，这为信息融合教学模型的实施提供了支持。因条件有限，为检验新模型和传统模型的效果差异，我只选择了一个大学物理实验项目——《杨氏模量的测量》，作为研究对象，分析运用信息融合教学模型和运用传统教学模型的实施效果。

1 《杨氏模量的测量》实验的课程描述

1.1 课程开展说明

《杨氏模量的测量》是一个比较复杂的实验，要求学生要有细心观察能力、独立操作仪器的能力和复杂数据处理的能力。这些都是大学物理实验课程开设的对学生要求的必须达到的能力目标，是一个工科类学生必修的实验项目。本学期《杨氏模量的测量》课开设的时间是：2013 年 3 月 8 号至 5 月 30 号，总共是 8 周 24节课。实验班级一个，人数43人，首先，我将该班分成4个组，实验项目和其他3个实验项目同时轮流进行，其中，两个组为实验组，运用信息融合教学模型，剩下两个组运用传统教学模型，主要以杨氏模量的测量为观测点。

1.2 教学方法与手段

在实验组，采用了信息融合学习模型，来增强学生接受能力、操作能力，挖掘并激发学生的潜能[1]。首先，利用学院的网站资源，把《杨氏模量的测量》相关的仪器介绍，原理说明，操作流程已经实验注意事项的视频资料，放到网站上，要求每个学生在课前必须预习观看。同时，在网站上还有很多该实验的背景资料，同学们可以随时随地浏览获取课外的扩展知识。平时，老师和学生可以利用现代通讯设施（微博、QQ等）进行互动，让他们随时讨论《杨氏模量的测量》实验课程的相关问题，这样可以了解更多杨氏模量的测量方法及其前景应用的知识，把大学物理实验的教学从过去的传统课堂延伸到丰富多彩的课外，从而，也促使学生学习目的发生变化，不再是为了来修学分，应付考试。培养了学生学习兴趣，独立思考能力、动手能力和想象能力[2]。

2 课程设计与实施的过程

2.1 《杨氏模量的测量》内容分析

在对《杨氏模量的测量》实验课程的初步分析后，下面对实验课程内容进行说明，详见表1。

（2）学会《杨氏模量的测定》的仪器操作规范。

（3）理解《杨氏模量的测量》实验的基本原理。

（4）通过拉伸法测杨氏模量，熟悉数据处理应用。＼&课程分析＼&学习本实验课程的学生，主要是在校大学生，他们来自不同的地域，在高中学习物理的基础各不相同，各自的学习能力及个性都存在差别，而且，对信息技术的掌握也有很大的差异，来自经济发达的地方明显比经济落后的地方的学生掌握的更多更好。但是，经过大一一个学年的学习，对于物理基础实验，信息技术基础知识，掌握都有较大的提升，大部分同学对本实验的开展，障碍都不大 [3]。＼&教学方式＼&自学、课堂讲授、网络学习。＼&学习活动＼&预习并做预习报告、资料收集、讨论交流、自主学习、协作学习、课堂讲授、问题解决、思考作业等。＼&学习资源 ＼&自编教材《大学物理实验教程》；视频资料；网络资料。＼&]

2.2 《杨氏模量的测量》课程教学目标

根据信息融合教学模型要求，制定教学目标（如表 2 所示）：

2.3 《杨氏模量的测量》活动设计

根据信息融合学习的理论基础，针对《杨氏模量的测量》实验课程的内容，笔者对信息融合学习活动进行了设计，具体设计详见图1 所示。

2.4 《杨氏模量的测量》实验的学习支持

本实验的学习支持，主要是大学生物理实验中心的实践教学网和海量互联网资源。在课前，要求学生浏览学院实验中心的网站，并观看《杨氏模量的测量》的相关教学视频，同时，通过互联网，查阅实验相关的资料，了解本实验课程的大量背景知识。

在正式课堂教学时，老师先收取学生预习报告，并提问学生，检查是否达到要求。在实验教学过程中，首先，对实验原理做简要说明，然后对测量过程进行讲解，重点突出实验的注意事项，仪器调整的步骤，和关键环节；其次，跟踪学生实验过程，发现学生出现的误操作和不明白的地方，提供适当帮助。当然，教师要尽量少参与学生的实验过程，鼓励学生多独立思考，培养独立解决问题的能力。杨氏模量的测量实验过程繁琐，步骤多，需要学生有耐心地学习与操作，鼓励学生，增前自信，相信自己能顺利把实验完成。

在课后，要求老师及时和同学们交流，这可以充分利用信息技术的优点，运用QQ、微博和E-mail等形式与学生互动，利用这些工具可以及时了解学生实验后，对知识的掌握程度，了解学生作业情况，还可以进行课后答疑等。同时，还可以启发学生利用互联网进一步学习杨氏模量的测量的最新进展以及应用情况等[4]。

2.5 教学评价

《杨氏模量的测量》教学评价，从以下几方面来开展：

1）实验的预习情况。

2）实验过程，学生纪律，操作规范和数据收集合理性。

3）实验报告完成情况，数据处理是否正确。

4）实验效果分析。

3 实验的效果分析

在信息融合学习课程实施结束后，我对学生学习情况进行了全面的调查分析，把实验组和传统组的学生对照分析，发现两组学生在诸多方面存在差别。

3.1学生对学习课程的满意度显著提高

我们发现，实验组学生对学习的课程满意度显著提高，说明信息融合学习模型的实施是有效的。传统组学生比较对照组后，我们可以发现，传统组学生对学习过的课程满意度无明显变化。

在实验课程结束后，采用自编的里克特量五点问卷对学生进行测量。主要针对学生的创新能力、学习认可、研究能力、与人沟通能力、总结归纳能力等情况进行测查。

表3是实验组与传统组学生对课程实施后的满意度评估结果。实验组的总体评价为 3.68，显著超过平均水平，说明新方法的实施情况是非常有效的，但在创新能力条目上的得分为 2.12，略低于平均水平，分析原因，可能是因为本次研究的时间较短，课程实施只有 8 周时间，而创新能力的提高不是一蹴而就的，需要长期的积累，或许课程实施时间的增强，可能会继续提高，而传统组的总体评价为2.53，显著低于平均水平，说明传统方法不适合当前学生的学习，经过统计检验发现，实验组与传统组之间存在差异，而且差异非常显著[5]。

3.2 知识和操作能力有显著提高

实验组学生不但能够很好地掌握课程的基础知识、很好地完成作业，而且会利用互联网资源扩展知识进行深入学习，能够顺利地运用知识解决问题，实验操作能力有显著提高，明显达到了新教学模型实施之前的理想标准，而传统组学生在基础知识理解、扩大知识与实验能力方面的效果不理想[5]。

3.3自学能力有了明显的提高

自学方面，老师可以利用网络平台，指导学习在线学习，扩张了学习的时空范围，有效提升了学生的自学能力。访谈调查发现，实验组学生的自主学习能力都较高水平，说明实验组学生的自主学习能力得到了提高，而传统组学生的自主学习能力没有显著影响。

3.4互相协作学习的能力提高显著

信息融合学习模型中互相协作学习能力是其要求达到的教学目标之一，学习效果的进步快慢，互相协作学习是十分重要的促进手段，需要得到不断加强。调查说明，实验组学生的互相协作学习能力的总体水平较高；传统组学生的互相协作学习能力的总体存在不足，说明学生的这两方面的能力存在较大的差异。

3.5 新教学模型实施效果的总体评价

在实验组中，学生对教学的各个方面比较认同，如：学习模式、总结归纳能力、沟通能力以及研究能力，这从表3.1中的数据也可以反映出来，这几项指标均高于平均值。而在传统组中，从表3.1中反映各种指标均不理想，集中反映了传统教学模型认可度较低，有较大的提升空间。

3.6新教学模型实施后的实验成绩比较

总成绩=课前预习*20%+课堂表现*10%+实验报告*30%+期末考试*40%，其中期末考试是采用抽签的方式抽取一个实验，把整个实验过程完整地操作一遍。结果，实验组的总平均成绩是86.58，传统组的总平均成绩是74.31，经统计检验发现，实验组与传统组的期末总平均成绩存在差异，而且差异非常显著，说明在大学物理实验课程的教学中，信息融合学习模式比传统方式优越。

参考文献：

[1] 黄荣怀.教育信息化助力当前教育变革：机遇与挑战[J].中国电化教育，2011（1）： 36-40.

[2] Barohny Eun， Steven E Knotek. Reconceptualizing the Zone ofproximal Development： The Importance of the Third Voice.Educational Psychology Review， 2008（10）： 133-147.

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中图分类号：N45文献标识码：A文章编号：1009-3044(2016)01-0160-02

作者简历：熊翠秀（1980—），女，云南祥云人，硕士，讲师，主要研究方向为光子晶体

高校大部分理工科专业开设了“大学物理”课,“大学物理实验”是与之对应的公共基础性实践课。“大学物理实验”培养目标是：培养学生的基本技能和独立思考能力，使他们学会分析问题与解决问题，将知识应用于实践，提高创新能力[1]。由于“大学物理实验”的环节比较多,每个学期都涉及不同专业的众多学生,具有很大的主观性,因此难以用统一的标准评定学生的成绩。各个学校采取的考核方式不一,常用的考核方式有平时实验考核、笔试考核、实验操作考核、多元化考核[2]、平时成绩+理论考试+操作考试[3]、平时实验的考核+期中实验基本操作考核+期末考核[4]、考核多元化[5]和阶段化的考核方式[6]等。不同考核方式存在部分相似性，又不完全相同，各有利弊。笔者鉴借这些考核方式，结合多年的实践教学经验和考核经验，探索提出个人认为适合本校的一种成绩评定方式。

1现行考核模式存在的不足

我校一向重视大学物理实验教学工作,为了保障教学效果,促进教学工作,达到教学目标,尽可能高质量实现人才培养目标,团结一致,努力探索和改进教学模式、教学方法及实验考核模式。关于实验考核模式，最初我校通过平时实验成绩和期末考试成绩综合评定学生的《大学物理实验》成绩，但在期末考试中呈现诸多弊端。最终决定注重学生的实验过程，进行了相应的实验教学改革，其一，对实验项目教学任务的承担老师和指导方式进行调整。原来一个老师基本上承担一个行政班级的两个实验项目，并在两个相邻的实验室交错同批次指导两个实验项目，由于指导老师无法同时出现在两个不同的实验室，导致在指导老师不在本实验室的情况下，出现了很大比例的学生抄袭实验数据或根据他人的数据伪造实验数据的现象，但由于老师不在场不能及时发现这些现象，导致部分学生做完了实验还不知道怎么使用这些基本的实验仪器的现象，甚至老师觉得实验数据可疑的情况下，由于没有证据，导致在学生面前显得很被动，起不到培养学生动手能力、分析和解决问题的能力的目的，甚至连最起码的诚信教育也达不到。也不能合理的评价学生的实验过程。

因此，后来调整为一个老师只承担一个行政班级的一个实验项目，相应的同一时段一个老师只指导一组学生的实验，这样一来，指导老师能有效督促学生的实验过程，也能及时发现学生实验过程出现的问题，有效解决了部分问题。其二，实验成绩评定方式由原来的平时成绩+期末成绩的综合评价调整为平时成绩的综合评定方式。由于注重学生实验过程，对于每个实验的成绩又由实验过程成绩(占40%)和实验报告成绩(占60%)两部分综合评价给出。上述这种实验教学组织方式和成绩评定方式，在一定意义上讲有利于培养学生的基本技能和独立。但也存在一定问题，如：有学生反映“谁谁抄了他（或她）的实验报告，但最终成绩比他（或她）高”，也有人反映“谁谁平时不认真做实验，但得到了比较好的实验成绩”等。究其原因，由于指导老师无法督促实验报告撰写过程，出现了部分抄袭的现象，这部分学生往往抄袭成绩比较好学生的实验报告，而实验报告成绩占的比例又比较大，因此出现了学生所反映的这些现象，造成成绩评定的不客观性和不公平性，助长了部分学生的惰性，也打击了部分学生的学习积极性。为了进一步落实教学目标和人才培养目标，笔者探索和改革《大学物理实验》成绩评定方式，提出由平时成绩(占40%)、期末考试成绩(占30%)和自主实践考核成绩(占30%)综合评价的成绩评定方式。下述对该评定方式进行了详细的介绍。

2平时成绩、期末考试成绩和自主实践成绩综合评定的成绩评定方式

2.1平时成绩的评定

以我校2015年下学期对某个专业16学时的“大学物理实验(1)”为例说明平时成绩的评定方式。16学时开设5个实验项目，分别为：示波器的使用、电子元器件的判别与测量、在气垫导轨上验证动量守恒定律、光的等厚干涉现象的观测和杨氏模量的测定（伸长法）。分别由5个不同的老师承担,对每个实验基本做到了1学生1小组独立完成实验，每大组学生不超过15个学生。对单个实验，指导老师从学生预习情况（占10%）、基本的动手能力（占30%）、独立思考及解决问题的能力（占30%）、实验数据的准确程度（占20%）和完成实验之后整理仪器及搞实验室环境卫生的情况（占10%）给出实验的过程成绩，该成绩在学生结束实验时给出；指导老师再综合学生对实验原理的理解程度、实验数据处理的方法及结果的准确程度、分析问题的透彻程度和实验报告的完整性几个角度给出实验报告成绩；综合实验的过程成绩(占60%)和实验报告成绩(占40%)，5位指导老师各自给出所承担实验项目的成绩；根据5个实验项目的难易程度和数据处理的复杂程度，综合评定给出实验的平时成绩。本文所举的上述5个实验项目中，“光的等厚干涉现象的观测”和“杨氏模量的测定（伸长法）”无论是仪器的调整还是具体的测量操作都具有一定的难度(特别是“光的等厚干涉现象的观测”的测量过程中视觉很疲劳)，数据处理也比另外3个实验项目复杂，可以说这两个实验项目基本上起到了从全方位培养学生的各种能力，认为可以给这两个实验项目设置相对较高的平时成绩比例，基于此，设置上述各个实验项目成绩所占平时成绩的比例依次为：15%、15%、20%、25%和25%。

2.2期末考试成绩的评定

目前，我校每上半年和下半年大概各有1000多学生和400多学生陆续进实验室做大学物理实验，一般情况下每个实验项目只能同时接纳15个学生实验，因此难以在短期内公平公正的进行操作考试；其次，我校很注重实验过程，在各个实验过程对每个实验给出了基本合理的过程成绩。因此，实验的期末考试仍然以理论考试为准，主要考核学生对已做实验相关理论知识的理解情况和数据处理的能力，在考试中统一给某一个实验的测量数据，让学生处理实验数据，进行数据分析。由于理论考试不能很好地体现实验课程的教学目标和人才培养目标，所以期末考试成绩不应占过高的比例，笔者认为期末考试成绩占总成绩的30%比较合理。

2.3自主实践考核

为了能够更好地实现教学目标和专业培养目标，提出增加自主实践考核的思想，具体方案是：首先，由每个班的理论课老师给学生介绍实验室的基本条件和现有的实验仪器；然后，实验室统一开放两周时间，在这两周内学生通过查询文献资料或书籍资料，自行确定实验项目，自行设计实验方案，到实验室独立完成实验。自拟的实验项目可以是再现某一物理现象或测量某一物理量，在现有的实验条件不能满足学生设计方案需求的情况下，允许及鼓励学生做仿真实验；最后，学生通过撰写科技报告，论述自己实验项目的实验原理及设计方案，并对自己的测量数据进行数据分析和处理，对自己的实验进行合理评价，给出结果。该过程的每个环节都由学生独立完成，要求每学生1个实验项目，俩俩之间不能有相同的情况，并且不能选本学期开设过的实验项目。有利于培养学生的独立思考问题的能力、分析及解决问题的能力、基本动手能力、理论联系实践的能力及创新能力等，能全方位考核学生，能有效体现出学生之间的差距，能让老师更好地了解学生的差异，以便因材施教，有效促进教学效果，可以说是最高层次的考核方式，但由于《大学物理实验》本身是基础性实践课，照顾大多数学生的基本技能和基本的思考问题及解决问题的能力，因此其成绩在总成绩中所占的比例不应过高，基于此，认为占总成绩的30%比较合理。

3结束语

教学过程是教学目标的具体实施过程，而学生成绩的评定则是对学生对知识及技能掌握程度的评价，也是对教学效果的总结，合理的考核模式和成绩评定方式能有效激发学生的学习兴趣，激励学生的主动求知欲望，促进教学活动。本文的考核模式和成绩评定方式侧重学生的学习过程，对学习过程给予更多肯定的评价，力争客观、公平公正的评价学生的学习，给出合理的成绩。

参考文献：

[1]李海金,刘义,孙文斌,等.大学物理实验培养大学生独立思考能力的探索与实践[J].大学物理实验,2012,25(1):75-77.

[2]赵云芳,罗积军,李育新,等.大学物理实验考核的探索[J].西安邮电学院学报,2011,16(S2):154-156.

[3]朱红,王伟,原所佳.大学物理实验课程考核方式的探索和实践[J].实验科学与技术,2011,9(4):108-111.

[4]徐雅琴,白靖文,徐宝荣.多元化化学实验考核体系的构建[J].中国电力教育,2012(28):110-111.

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物理实验可分为理论性（验证性或基础性）实验、设计性实验和综合性实验三种实验类型。高等师范院校传统的普通物理实验，由力学热学实验、电磁学实验和光学实验三门课程构成。近年来，随着国际著名的德国LEYBOLD、美国PASCO等公司的综合性和设计性实验设备大量进入中国，以及国内天煌公司等一大批仪器生产厂家先进的传感器设备大量进入高校，物理实验正向着综合性和设计性的方向快速发展。根据本实验室引进的先进实验设备，我们针对不同层次、不同专业的学生，优化物理实验项目，提出了分层次教学的设想，对物理实验项目进行设计性和综合性设计。

基于能力培养的物理实验项目设计

（1） 素质的培养

素质教育贯穿于物理实验教学的始终，也是确立物理实验项目的依据，我们在实验教学中除了严格要求学生，培养他们严谨的学风、科学态度和实验应用能力外，同时还特别注重他们各种能力的培养。所选择的实验项目既要有利于验证理论，加深对物理概念的理解，又要有利于在物理实验中培养他们善于思考、勇于实验、积极探索的物理思想。

（2） 能力的培养

普通物理实验是高等师范院校对学生进行科学实验基本训练的一门必修基础课，是大学生接受系统实验方法和技能训练的开端，是对学生进行科学训练的重要基础。在较长一段时间里，这一观点一直是物理实验教学的指导思想。通过物理实验，学生掌握了一定的基本知识、基本技能和基本方法，接受了科学实验的初步训练，为以后的学习打下了一定的实验基础。但是，这种实验教学也引起了一些不容忽视的问题，容易把“三基”（基本知识、基本技能和基本方法）教学要求的过死，把“训练”看得过重，在每个实验中，都定要求、定内容和定步骤，学生只能循规蹈矩、按部就班，思维定势严重，学生的学习积极性受到严重制约。另外，常规实验大都是一些经典的、传统的，而反映现代高新技术内容的比较少；验证性的实验较多；实验技术比较陈旧；力、热、电、光各自独立的实验多，而综合的实验少。常规实验在教学内容、教学模式、教学方法上的种种弊端已引起人们的充分重视。近几年，全国高校已开始进行实验教学的改革，一方面不断充实和加强现代高科技内容，转变教学观念、教学思想，另一方面积极探索各种教学模式和教学方法。现在已出现基础性实验、综合性实验、开放性实验、设计性实验、应用性实验、专门化实验等各种不同类型的实验，并且它们正在被不断实践和改进。

物理实验项目设计遵循的原则

根据“厚基础，强能力，高素质”的培养模式，我系物理实验项目设计遵循的原则是:既要吸取传统实验的精华，又要突出现代实验的特点；既要借鉴兄弟院校的先进经验，又要突出本实验室的优势。根据学校培养学生的目标及各专业的要求，依据所设计的实验项目决定将要配置的实验器材，要求这些仪器既有经典的又有现代的；既有自动的又有手动的；既有模拟的又有数字的。概括起来就是传统的和现代的、基础的和先进的二者兼顾。开出的实验项目要传统与现代内容并存；基本方法、基本技能训练与独立设计结合。给不同智力、不同需求的学生以充分选择的余地。这样可以改变按传统的力学、热学、电磁学和光学开设的拼盘式的旧体制实验，代之以“理论性（基础性）”、“设计性”和“综合性”实验的新的教学体制，使实验内容由浅入深、循序渐进，以提高素质和培养能力为主线，因材施教，教书育人的新体制。

为了培养高素质的人才，特别是培养学生具有创新精神和实践能力，我们对不适应培养目标的教学体系、教学内容和方法进行了深层次的改革。将普通物理实验内容分成二年级的必修课和四年级的选修课来完成。必修课按理论性、设计性和综合性实验开设，而选修课则主要是开设设计性和综合性实验。

普通物理实验教学的目的，是通过各个具体实验项目的学习来达到的。实验项目的选择受到以下一些因素的制约：（1）实验数量与质量的选择；（2）传统实验与现代实验的选择；（3）各类基本测试手段的选择；（4）验证性实验与综合性、设计性实验的选择；（5）教学时数的限制；（6）实验室现有实验条件的限制等。如何兼顾到以上六个方面，是我们在实践中亟待解决的问题。根据物理系“2＋2”培养模式的要求，我们从2002级开始调整了教学计划，将传统开设的力热实验、电磁学实验和光学实验课，合并为普通物理实验课，并在此基础上开设了实验选题选修课。本着“立足眼前，着眼未来”的思想，我们适时地更新了一批实验项目。按照学校的要求，2004年10月又进一步修订了普通实验教学大纲。现在的普通物理实验项目分理论性（基础性）实验、设计实验和综合实验三个层次开出。较高层次的综合性实验内容，由实验选题（选修课）面向大四学生开设，并受到学生的普遍欢迎。近几年，我们自制了部分实验仪器（如万用表实验箱、铜丝电阻温度系数实验装置、日光灯电路实验装置等），以加强学生动手能力的训练，率先在电磁学实验中开设了万用表设计等设计性实验。从物理系98级开始，开设了电阻的测量、凹透镜焦距的测定等综合性、设计性实验项目。2003年起我们开设了超声光栅、空气比热容、CCD单缝衍射、光速测量、PN结正向压降温度特性、居里点测定、霍耳位置传感器测量杨氏模量、动态法测定磁滞回线等一大批综合性实验项目。这些实验项目的开设对培养学生的动手动脑能力起到积极的作用。

在实验内容安排上由浅入深和循序渐进。如测定金属的杨氏模量实验中，作为基础性实验我们用传统的光杠杆法，作为综合性实验采用动态法和霍耳位置传感器法测量杨氏模量，使学生在不同的实验方法中体会到传统与现代实验方法的魅力。

优化设计性实验项目

设计性物理实验可分为两种类型：一是给定实验题目，由学生根据所学的知识，自拟实验方案，自选仪器，自己设计组装线路和设备，完成实验项目所提出的要求。例如，近几年开设的电阻的测定、凹透镜焦距的测定、万用表的设计与制作等设计性实验；二是给定实验设备，实验题目自拟，即由学生根据给定的实验器材，自己选择实验题目（内容），拟定实验方案。

设计性实验对学生的实验技能和理论知识的综合应用的一次检验，也是训练学生自己查阅资料、拟订实验方案、选择和组装仪器、测试和处理数据、写出小论文式的实验报告过程锻炼的极好机会。与一般的常规物理实验相比，设计性实验更注意了调动学生学习的主动性和积极性，开拓学生的智力，培养和发挥学生创造设计的能力。

实验项目设计与科研活动结合

改革普通物理实验教学方法的指导思想是，充分体现学生在实验教学中的主体地位，充分调动学生的学习积极性，为学生创造良好的学习条件。在普通物理实验项目设计上,我们在实验室内设计一些设计性、综合性实验，或者通过实验完成一些小论文和小制作，对于这些同学我们给予全力支持。删除一些在现代科学研究和生产实践中过时或中学阶段已做过的实验内容，增加部分代表当代物理学发展的实验内容、方法和手段的实验。提高教学起点，注重从提高学生的科学实验能力上选择课程的教学内容。同时，我们在辅导学生实验的过程中，要善于、及时发现有独特才能的学生，与老师一起搞一些科研项目，扩展他们的视野，提高解决实际问题的能力。为了提高学生的创新能力，我们建立了物理系创新实验室，为学生提供实践的空间。

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大学物理实验是相对独立的一门课程，也是我们理工科学生重要的公共基础课。这门课程较为特殊，因其上课过程中既要求动手又要求动脑，而且每次实验课的课前预习和课后撰写实验报告任务繁重，却又有其独特魅力吸引着我们热爱做实验。我们知道物理知识已经渗透进各学科，物理的发展离不开实验。我们工科学生不仅通过实验课了解必要的物理知识，更通过物理实验的实践让我们了解了科学实验的基本方法和锻炼了我们的科学实验的基本能力，同时也促进了我们对物理知识的理解。本人的实验课经历了两个学期从基础实验到设计性试验，实验要求不断提高中个人实验能力也在成长。本文将结合自己的感受针对目前提高学生科学素养的理念谈谈该课程对大学生的影响。

1.大学物理实验有吸引力

一般的大学课程我们要不要学，一个与教师的课讲的是否足够吸引有关也与课程如何考核有关。普遍来讲大学课程的考核与每节课的效率关系不大，也就是这节课听懂没有与考核关联不大。这个导致什么呢？学生容易不重视课堂效率，上课睡觉，看手机或做其他事情。特别是手机的强大功能已经让课堂充满竞争，虽然老师采取多种做法提高课堂教学质量，但多少有了让学生多了怠课的选择。相对来讲大学物理实验课堂方式吸引力要大许多，理由之一是大学物理实验每次课堂任务明确，按时完成需要学生课堂的专注，对教师来讲规范课堂纪律也是容易的多。每次课堂我们首先担心的是今天能否在正常的时间完成任务。再者，大学物理实验的动手动脑，也是吸引我们的原因。每个实验有着不同之处，有的有些微妙的调节，比如我们刚学习了一个光拍法测量光速的实验，理论上的光程和相位能够理解，但在实际的光路的调节上各反光镜的角度对光路的影响让我们在实验中费尽力气。又比如在拉伸法测金属丝的杨氏模量的实验，通过光杠杆法测量微小长度变化时，在望远镜中找到像时是多少的兴奋！同学们的认真是真真的被实验吸引着。

2.大学物理实验提高了学生们解决问题的能力

大学物理实验要求我们能够正确记录和处理数据。在处理数据过程中有些数据多计算量大，有些直接计算麻烦，实验老师也许会给些建议给我们，但具体计算还得自己操作。在这个过程中我看到了很多同学采用了他们刚学的学科知识去处理数据，比如使用Excel或C语言编程来处理数据。在数据处理中我们不但提高处理数据的能力同时也是对我们的学科知识的应用和进一步学习。在实验中我们还有遇到各种问题，比如光程如何测量更加准确；我的读数如何更加稳定，这样的条件是否能够记录数据等等，有心的同学每个实验都是在面对和解决问题中完成实验的。比如在使用分光计测量三棱镜的顶角时同学们觉得调节成像原理简单但双面镜正反面成像的调节很难完成，实验后期有同学提出现在望远镜外观察成像再具体调节大大提高了调节效率。

3.大学物理实验激发了学生发现问题的能力

每个实验有明确的任务，如何完成以及实验过程哪些问题要考虑，哪些因素引起误差较大，数据如何处理，这是同学们面对每个实验时都要涉及到的。而每位同学的仪器是单独的，独立的实验面对的问题不一样，有比较就有发现。比如，在显微镜的读数问题上，我们的老师给了我们关于显微镜在没有完全零刻度对齐的问题时记录数据笼统的方式。而我们班上的一位同学提出异议，因为各人的零刻度没对齐的程度不一样，在读数时的如老师的方式会有错误，他证明了自己的方法更有效。由于实验报告要求对实验的误差进行定量分析，在实验过程中我们必定得找到引起误差的因素，再在这个基础上获得数据。比如在测定气体的热导率实验中我们发现钨丝的阻值不同对结果的影响较大，那怎样的阻值才是好的条件呢？这个是我们在实验中思考的。还有我们物理实验室的实验仪器虽然有限，但同一个实验能做的实验或测量的数据有多个，比如上面我们谈到的光速测量仪，不仅仅是测光速，还有液体的固体的折射率也可以有效测量，但对固体的折射率的测量却又不太方便，这个可以在试验中感受到为什么测量固体折射率不合适。

4.大学物理实验培养我们良好的实验习惯和严谨的科学作风

大学物理实验每次课的目的明确，其始终贯穿着实验原理理解，仪器的熟悉，如何解决问题，哪些影响因素要考虑到，在实验条件下的误差范围是可估测的等等。这些都要求我们的数据必须事实求是。合理的实验数据不仅体现在我们的实验对实验教师来讲是可预测的还在于我们最终计算的是否有合理的结果。比如我们做的一个常规实验：气体热导率的测量，使用外推截距法获得的数据稍有差别将对最终的热导率的求解影响是非常大的。而外推法的实验数据来自我们的实验，合理的记录数据这时显得尤为重要。当然在实验过程中也曾有许多同学想自己篡改数据蒙混过关，但最终有着“偷鸡不成蚀把米”的感受。比如也是在气体热导率的实验中不小心错过记录真空时电压和电流数据了，由于不想重新来一遍实验，就自己造数字，结果回去后发现这个造数字工作量也很大，不合理的数据一不小心就坏了整个所有数据。还有密立根油滴仪测油滴电荷的实验中，选择合适的油滴非常重要，在实验中这个工作需要足够的耐心。有同学急于结束实验任意选择了油滴，结果数据根本没法处理，因为误差过大。还有在牛顿环实验中显微镜朝一个方向移动，中间如果错过一组数据考虑到回程差的问题就得重新来一遍实验，很多同学试着想回转补回而不是重新实验结果可想而知。实验中老师言传身教的严谨的科学作风，我们在这个课上切身感受到。在实验中大到规范的实验过程，小到不确定度的有效数字位数，都是有严格规定的。我们从中也体会到只有遵从这个原则才能做好实验。两学期的实验课程下来我们从实验表面的有趣被吸引到内心里认识到做物理实验就得认真规范的实验操作，科学的记录数据和撰写合格的实验报告。

5.大学物理实验加深了我们对物理知识的理解

我们都可能有着同样的感受：物理是有趣的但是也是很难的。这样的感受原因不仅在于其离不开计算，需要我们有一定的数学基础。还有一个重要的原因：抽象难以理解。物理实验是物理理论的基础，理论的发展离不开物理实验。我们在实验过程中验证或者重复着前人的实验中不仅仅体会到物理实验的科学和严谨，更在实验中具体体会到各种物理知识。抽象的物理知识在实验中被具体化了，我们可以更好的理解这些概念和规律。比如油滴电荷的量子性以及所带电量，我们通过实验有了具体体会。在牛顿环实验中减小或增大光程差牛顿环向内缩进或向外扩长，我们在实验中有着非常深刻的体会。至于他们间的关系就能更好的理解清楚。关于为什么我们可以使用光速测定仪测液体的折射率，实验中我们更好的体会了光程和相位的联系。至于驻波的特点在声速的测量中我们有着明确的认识。每个实验有着实验原理，而这些原理具体在我们实验中所扮演的角色与那些数字有关，这是我们每个实验要明了的。比如杨氏模量是表征什么的物理量，与哪些因素有关如何测量等等。实验中我们有了很具体的认识。

6.大学物理实验让我们体会到了物理学对人类生活的影响

物理学历来是人类物质文明发展的基础和动力，历史上每一次的物理理论的进步都带给人类物质文明的巨大飞跃。比如电磁场理论的建立开创了人类的无线电时代以及由量子力学引起的微电子产业为人类生活带来了空前的改变。人们在享受这些物质文明的过程中能不能理解这些科技和物理学的关系？我们不能认为物理只是理论上的，它的存在改变着人类的物质文明和精神文明。我们每次的物理实验中验证着前人的实验也是对客观世界的认识，同时在解决各种问题的过程也是物理知识的应用。比如声速的测量采用了声波发射器和信号接收器将声信号电信号的相互转换；光速的测量采用了声光移频器获得具有较小频差的两束光达到目的。示波器是利用狭窄的高速电子束打到荧光屏上将电信号转换成直观的图像仪器。我们从实验中更加体会今天的理论是明天的产业应用的基础。物理学与社会的发展息息相关这并不是曾经的事情，而是一直会影响着我们的生活。而且将会以更快的速度对我们社会的文明带来影响。

7.结束语

大学物理实验其科学的实验方法，锻炼了我们的实验技能，提高了我们观察分析及设计等能力。在实验过程中我们的耐心和规范得到了锻炼和考验。在这里的所列举的对我们大学生的影响可能不能都涵盖到，每点也是以我们的实验内容为例总结的，但无可否认这是一门带来不一样体验的课程。也许有许多同学在实验课时因为繁重的任务有所抱怨，但实验中的示范和监督让我们学会高标准的对待该课程。实验和报告争取做到规范中我们的收获应该是其他课程不可替代的。这门课为我们理工科学生进一步的学习打下了好的基础。物理是充满魅力的，实验是其基础。理论的学习让我们因其深奥感到有些无力，但实验的趣味吸引着我们，让我们对物理有了重新的认识：科技是理论的应用，物理与社会的发展密不可分。物理不仅因为实验而精彩，更因其理论的应用改变着我们的生活而生机无限。

参考文献：

[1]竺江峰，鲁晓东，夏雪琴. 大学物理实验教程[M].北京：中国水利水电出版社，2011.