杨氏模量实验报告范文

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杨氏模量实验报告

篇1

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.

篇2

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.

篇3

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。

篇4

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.

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在进行实验课的时候,主要还是以较为传统的方法为主,课堂内容的安排按部就班,只是在“灌”,几乎每个实验都是一个固化的流程,讲实验原理、做演示、学生做、记录数据、完成实验报告等。在整个物理实验的讲解上,也基本没有关于探索方法的阐述,更鲜有对实验涉及的物理思想方法的讲解及渗透,即使有也只是蜻蜓点水,没有深入。在实验过程中,学生很少能在教师的指引下进行创新思维,都是在按教材的实验步骤来做,学生被限制在一个很小的空间,不能自主发挥,这也主要与上述提到的物理思想方法的传授有很大关系。

1.2实验学习现状

首先,学生在思想上对于实验课不够重视。实验前不进行预习,在实验过程中也常常缺乏耐心,测量几次没有得到预想的实验结果,就开始急躁,要么询问老师,要么放弃,不会去冷静分析问题,更谈不上思考解决方案。有一部分学生甚至在实验的过程中投机取巧,用别人已经调节好的仪器进行实验,或者直接抄别人的数据,来蒙混过关。对于实验报告,大部分学生是为了完成而完成,能够敷衍应付老师即可。

1.3实验内容现状

大学物理实验内容主要由力、热、光、电及近代物理构成,实验的综合性、拓展性、创新性比较高中物理实验已经有明显增强。然而在目前高校中,基础性实验比例较重,设计性实验安排较少,科学技术发展的巨大成就很少能在基础物理实验中得到反映,学生对之感到枯燥无味,相当严重地阻碍了学生学习的积极性、主动性、创造性以及现代思维方法的形成。

2物理实验教学方法改革的基本内容与实践

2.1提高教学灵活性,注重实验趣味性

各个大学的教学模式各具特点,但基本上分为三种类型:第一是培训基本技能、实验方法和仪器使用的基础实验,如万用表、信号发生器、示波器的使用等;第二是指导学生在已有基础上学习更高层次物理思想的验证性实验,如电子荷质比的测量、超声波测量声速等,以及让学生根据前面积累的知识独立完成的设计性实验,如光纤实验、等离子特性研究等。然而这些还是不够的,在此基础上还需注重教学模式的多样化,开展分层次教学、个性化教学、开放式教学等。教学内容和教学方法也应与时俱进,与计算机技术和现代教学手段相结合,比如:实验的数据处理、多媒体教学、仿真实验的研究与开发。在物理实验讲解的同时,还应强调物理实验课的重要性。因为,在理论上再美妙的假设或推理,要成为被公认的物理规律,必须要有实验结果的验证。例如:1924年法国人德布洛意在光的微粒的启发下,明确提出实物粒子具有物质波动性,即波和粒子的缔合概念,简称波粒二重性,其正是通过电子在晶体上的衍射实验来证明的。同时,在教学过程中可以穿插物理学史,一方面,使学生了解发现物理规律时所做的重要物理实验的方法和技巧,另一方面,能引起学生的兴趣,了解物理学家发现规律时的状态和心态,知道尚未解决的科学难题,进而会积极思考如何进一步去研究和探索。

2.2以学生主动探究为主,注重对学生的动手能力培养

从以往的以教师为主体的教学模式转换为学生是教学的主体,提倡激发学生参与的积极性和主动性,让学生掌握科学的思想方法。例如:在必修实验的基础上安排选修实验,选修实验由学生自己选题、自己确定实验的内容、自己动手去设计和完成实验。在实验过程中,只要没有人身或仪器事故的危险,老师一般不予干预,只是从旁观察和了解,当学生遇到实在无法解决的难题,再做启发性引导,指出问题,鼓励他们克服困难,完成实验。同时,还可以充分利用实验室在设备和场地上的优势,开辟出一块实验基地,将一些即将报废的仪器,如计算机、万用表、示波器等供学生进行实验活动,给他们提供相应工具,对这些报废仪器进行拆装修理,实行弄坏无过、修好有功的原则,鼓励学生多动手。学生日常生活中的小物品,如耳机、收音机、电热杯等也可以拿到实验基地进行修理,从而可以体会到物理原理在生活中的应用,进一步提高物理学习的兴趣。

2.3与课外科技创新实践相结合,注重创新能力培养

2.3.1结合物理实验课程的教学内容设立实验仪器的研制和改进项目

目前许多物理实验仪器测量误差很大的原因是仪器设备本身存在着问题。例如:空气热机实验、液体表面张力系数的测量、杨氏模量的测量等,因此可以组织学生在教师的指导下针对实验仪器本身存在的问题申报项目开展研究。这样不仅有利于物理实验室自身的发展,也可以加强对学生创造力的培养。

2.3.2把综合设计性实验和课外科技创新实践相结合

可以把难度较大的综合性设计性实验作为学生课外科技创新实践的研究项目,不仅由学生自己设计实验方案、自己在实验室中完成实验,而且要求学生自己调研,自己撰写课外科技创新实践项目申请书,自己预算和使用研制经费,自己撰写结题报告,进行结题答辩。这样做既可以完成综合设计性实验的教学要求,又可以全面培养学生独立从事科学研究的能力和工程项目设计能力。

2.3.3将科研成果和实验教学相联系

老师可以将自己的科研成果和实验教学方面联系起来,尽量使科研成果转化为切实有效的实验教学资源,这样就可以让学生身处创新的前沿,同时让他们了解物理实验学习对于科研的重要性,搭建一个可以让学生提前了解科研的平台,推进实验教学的开放的创新,利用科研的前沿式优势为实验教学所用,从而弥补实验教学内容与仪器延后性劣势。

2.4注重引入物理学原理在工程技术中的应用知识

首先,可以让学生在做实验过程中,主要依靠实验讲义和实验设备的说明书,还有参考文献资料。而教师并不告诉学生仪器设备如何使用,学生自己根据说明书去摸索掌握使用方法。这就迫使学生学会独立学习使用陌生仪器,真正掌握使用各种仪器设备的技能,为今后的工程技术应用打好基础。其次,利用物理实验室的仪器设备组织学生开展产学研活动。在教师的指导下组织学生利用物理实验仪器设备为企业进行产品性能的检测,由于对企业产品的性能进行检测可能要对物理实验仪器进行改造,也可能需要研制一些新的传感器和配件,学生通过这些检测工作可以学到物理学原理在工程技术中的应用知识,同时也可以看到所学物理实验知识的使用价值。

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基金项目 湖北工业大学2012年教学改革研究项目 (项目号2012016)

[中图分类号]G642.423 [文献标识码]B

1 引言

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 -2020 年)》中明确提出:到2020年我国进入创新型国家行列,努力走出一条有中国特色的自主创新之路。当代大学生作为一个特殊的社会群体,其科学素养的水平对于科学技术的发展以及科学技术知识的传播的影响不言而喻.

2“问题式”教学方法的实践,凸显探究性学习新理念

武汉地区高校林立,如何突出省属高校理工科办学特色,如何在大学物理实验课程教学中培养学生的创新和实践能力,我们在探究性实验方面做了一些有益的探索和实践。

实验物理学是研究和探索客观物质世界的奥秘和规律的基础学科,因而也可以说实验物理学就是不断地发现问题、解决问题和创造问题的基础科学。为配合科学思维训练和问题式教学方法的教学改革,我们组织力量编写了《大学物理实验》(科学出版社),每个实验后面设置若干思考题,让学生带着问题进入学习 、思考问题主动学习、分析问题深化学习、解决问题总结学习、寻找问题提高学习。在物理实验教学的过程中应该有意识地引导学生主动去探索、去观察、去发现科学问题,教会学生掌握分析与解决“科学问题”的思维方式和实验方法,启发学生从解决“老问题”的过程中,发掘更具“科学价值的新问题”。例如:在测量金属杨氏模量实验中主要涉及到光放大原理,我们引导学生去思考汤姆孙是如何发现这一原理的。原来汤姆孙在领导敷设世界上第一条跨越大西洋的海底电缆时遇到一个难题:电缆终端的电信号太弱,以致电报机无法接收。有一次他和同伴乘船外出游玩时,好友开玩笑似的用镜子将阳光反射到船舱下面的汤姆孙的脸上,并不停的晃动镜子,细心的汤姆孙发现,镜子只要转动一小点,而远处的光斑却会移动一段较大的距离,这一偶然发现让汤姆孙认识到这就是一种放大。根据这一原理,汤姆孙很快就发明了镜式电流计电报机,使长途电缆通信最终得到了实现。我们在实验中设置这样一个问题:光杠杆测量金属伸长量时,改变哪些量可增加光杠杆的放大倍数。学生做完实验后,提出了不同的设计方案,尽管有些设计比较简单和幼稚,但说明他们不是简单的重复实验,而是运用逻辑思维去分析问题、提出问题并试图去解决问题了。又如:成千上万个苹果从树上掉了下来,为什么只有牛顿一个人发现了万有引力定律?人们常常觉得这个就是牛顿的机遇,但他们却忘了,在苹果掉下来之前,牛顿已经在为重力问题做了许多的研究,进行了无数富有成效的探索。

3 利用网络和信息化平台,实现探究性实验新途径。

实验课程建设的关键是实验教学平台,2009年秋季我们研制了《大学物理实验》网络预约系统和信息化教学管理系统,极大了提高了实验教学管理水平,系统中设计了物理实验中心介绍、实验导引、实验原理、实验视频录像、虚拟实验以及问题解答等部分。为了让学生深刻理解物理思想,在实验种类和实验技术手段上,既有真实的实验又有虚拟实验、虚实结合实验。还设置了开放性实验室,把一些近代物理实验以及趣味物理实验放置其中,学生可以根据学科特点和自身兴趣在网上选择实验项目、上课时间和地点,不同院系、不同专业的学生可以同一时间实验,打破多年来一个年级同一张课表的作法,每人都有自己的课表,,激发了学生的主动学习的热情,提高了实验教学水平。利用教学网站学生和教师可以在BBS上进行课前的咨询和课后的交流与讨论,将教学过程延伸到课外,实施互动式教学模式,使学生在遇到问题或有新的想法可以及时和教师沟通,得到及时的指导。网络和信息化平台的建设,为学生进行探究性实验提供了新途径。

4 多元化的教学手段,实现探究性实验个性化教育模式

科技进步对教育提出越来越高的要求,对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教育。2008年秋季我校实验中心组织力量研制了虚拟实验系统,包含光电效应实验、薄透镜焦距测量实验等20多套虚拟实验,为物理实验教学改革提供了有力辅助工具,同时克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰,使实验教学内容在时间和空间上得到延伸。实验中心每学期接待实验同学约3500人,有普招二本同学、还有独立学院同学及专科生,在教学内容上,为了满足不同专业不同层次学生的需求,在实验课程的设计和安排上既有基础性实验、综合性实验,又有近代物理实验和设计性实验,教师的重点是引导学生主动观察物理实验现象、规律与效应,学习如何去发现问题和主动提出问题、学习运用学过的知识去分析和解决问题,得到科学的结论。因为实验的同学层次不同,教师明确三个层次的教学定位:第一层次就是注重基本实验技能培养,学习基本物理量的测量技术方法以及正确的实验数据记录、分析处理、实验结果的准确描述和规范实验报告;第二层次侧重突出学生实践能力的培养,在突出“三基”训练(即物理实验的基本思想、基本方法和技术、基本仪器的使用)的基础上,增加实验的综合性、设计性和应用性,增加近代物理的实验内容,增加与现代科技、工程设计及与社会应用密切相关的内容,增强学生实践动手能力;第三层次采取引导式指导方法,即目标引导,问题引导,扩展思维引导,培养学生的团队意识、讨论问题和协商解决问题的态度,互相帮助、互相照应的协作精神,培养学生的综合分析和科技创新能力。不同层级的学生教学定位有所区别,为了评价学生的综合素质,在实验考核方法上采用多样化,既有实验预习成绩、实验操作成绩、实验报告成绩,又有实验小论文成绩、实验小改进成绩,还有参加各类组织的实验竞赛成绩,充分体现学生创新能力及实践能力。

5 结论 多年的探究型实践教学,让我们深刻认识到,大学物理实验课虽然是基础实验课,但它是大学生进入大学后第一门实验课程,对于同学们锻炼实验技能、培养严谨求实的科学态度、提升大学生创新和实践能力具有不可替代的作用。

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中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)23-0061-03

大学物理实验是辽东学院机电学院(以下简称“我院”)理工科本科生的必修课。教学中,学生的学习热情很高。在教师的指导下,学生能够正确操作设备,观察到相关物理现象,获得大量的测量数据。但是,他们却疏于对测量数据的计算处理,常常得出错误的实验结果与结论。关于数据处理的理论方法,通常是第一节绪论课上学习的内容。在过去的绪论课上,内容安排得很多,面面俱到,而实际效果却呈现为学生撰写实验报告时仍然不会做数据处理。为此,笔者举例讲解不确定度的意义,以计算方法为主、其它内容为辅,对绪论课的内容作了重新安排与简化,教学效果有了明显的改善。

一、说明物理实验与物理理论教学的关系

我院大学物理教学包括理论教学和实验教学,时间安排上不分先后,同时进行,有的理论知识还没有讲到,但相关实验却要先做了。因为,学生已经习惯于理论方面的学习,形成了一个认识,认为物理实验是理论的验证和附属,应先学理论再做实验,否则实验难以进行,对实验学习缺乏信心。对此,教师有必要在绪论课上讲清楚两方面的关系。物理世界的发展一直是靠理论和实验两条腿前进的,缺一不可。大学物理理论课程和实验课程是相互独立的,二者既有联系,又有不同之处。实验课程不是理论课程的从属部分,它同样是传播物理知识的渠道,这是二者的共同之处。在培养学生能力方面,二者又有不同的侧重点:大学物理课程主要侧重逻辑思维、推理演绎能力的培养,物理实验课程则主要侧重设计思想、实验方法探索、动手测量操作能力的培养。两者是培养具有探索、创新能力大学生的不可缺少的两个重点。

二、明确实验课程的学习要求

包括安排的实验题目,应遵守的实验纪律,及有关课前预习、实验课堂活动,课后实验报告的撰写的具体要求和注意事项,等等。

三、以具体实例讲解测量结果的不确定度

1.举例说明不确定度的意义,提高学生对不确定度的认识

借助仪器将待测量与同类标准量进行比较的过程就是测量,测量过程中,由于测量误差的存在(系统误差和随机误差,尽管可以通过一定的方法减少,但根除不了),使得测量结果不可避免地具有不确定成分,这不确定成分应该在实验结果中表示出来,称为不确定度,它具有一定的概率。缺少不确定度的实验结果是没有意义的。

例如:在地面上,若一发炮弹以初速度v0=7m/s,与水平夹角?琢=45?紫射出,预计炮弹落在何处?抛体运动规律是大家最熟悉的,学生很快得出x=

提问:实际发射的炮弹一定会落在4.9米处,也有可能落在5.2米处,难道物理理论错了?学生的第一反应是空气阻力造成的偏离。接着提问:若发射环境阻力很小可以忽略,就会落在5米处吗?课堂马上静下来,学生在积极思考,很快就有学生回答:可能是初速度和发射角度有偏差。教师马上肯定了学生的答案,然后作了解释:因为测量的初速度不一定就是7m/s,它有一定的误差,如2%。由上述公式可知,射程有4%的误差,即与处有的偏差,正确的理论预计应是炮弹落在x=(5.0±0.2)m。显而易见,物理理论是正确的。在从理论公式出发对实测结果做预测时,一定要考虑到不确定成分,实验结果中不能没有不确定度,缺少不确定度的实验结果是没有意义的。

2.举例介绍不确定度的计算评估方法

(1)直接测量量不确定度的计算。A类不确定度:直接测量量能按统计方法分析评定的不确定度为A类,其计算方法可由一个具体例子来说明。例如:在杨氏模量实验中,需要测量金属丝的直径,用螺旋测微仪多次测量(等精度测量)值如下(单位:毫米):0.396,0.397,0.398,

0.396,0.395,0.398。算术平均值:

A类不确定度:(平均值标准偏差可用来表征平均值本身的可靠性);

B类不确定度:用其它非统计方法评定的分量,是基于经验或其它信息的假定概率分布估算的,也用标准偏差表征,一般只考虑仪器的最大允差Δ仪。 ,千分尺的最大允差Δ仪=0.004mm。B类不确定度: ;合成不确定度:总的不确定度由A类分量和B类分量按“方、和、根”方法合成 。对置信概率为0.68,不确定度为:

。金属丝直径的测量结果:d=(0.397±0.003)mm,表示待测金属丝直径落在(0.397±0.003)mm的概率为68.3%。相对不确定度:

(2)间接测量量的最佳值与不确定度。直接测量量,其平均值为。间接测量量是的函数,则的最佳值等于,其不确定程度是由直接测量量合成不确定度决定的,由求函数全微分的方法,再按照“方、和、根” 合成方法,求出间接量的不确定度。

例如,用单摆测量当地重力加速度,重力g=4?仔2 是间接测量量,由理论公式得出。直接测量量摆长l和周期T的测量结果为:l=(900±1)mm, ;T=1.90167 ±0.00095S, 。

所以,

由实验测得: 。

四、强调有效数字的取舍

学生常弄不清楚测量结果的数值应由多少个有效数字组成,经常采取的方法是能除尽的数值就取到除尽为止,除不尽的数就看纸上有多大地方,地方大,就多取几位,地方小,就少留几位,非常随意。

直接测量的有效数字来源于测量时所用的仪器,由准确数字加上可疑数字组成。准确数字以刻度为依据,可读到最小刻度所在位;可疑数位是在最小刻度之间估计的一位数字。有效数字位数与单位变换或小数点位置无关。不确定度取一位或两位有效数字;测量量平均值的有效数字位数由不确定度来定,其位数要与不确定度对齐,其余四舍五入舍弃。

参考文献:

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0212-02

一、前言

物理学是一门实验的科学,物理实验在物理教学中和理论教学有着同等重要的地位[1]。大学物理实验是高等院校理工农林各学科的一门基础必修课,也是一门实践性和应用性很强的课程。大学物理实验的任务是通过实验培养学生发现、分析和解决物理问题的能力,让学生系统地掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,锻炼学生的动手能力、观察分析能力,培养学生初步的科学素养和实事求是的科学精神[2]。可以说,实验教学是培养学生基本素质和科学创造能力不可或缺的重要环节,这也与21世纪高校应培养知识型、创新型、能力型人才的要求相一致[3,4]。所以高校在大学物理实验教学过程中,积极探索与建立适应21世纪人才培养所需要的实验教学模式,加强实验教学的改革和学生实践能力的培养,是很有必要的。

二、大学物理实验教学存在的问题

1.学生认识不足。目前各高校在人才培养过程中普遍存在急功近利的思想,对学生就业重要的课程和教学环节就加强,否则就会被忽视,物理实验由于与各专业所学专业课没有直接影响,而且不能直接对学生就业产生影响,所以学生认为花在物理实验上的时间还不如用来学习英语、计算机来得实惠,这种实用主义至上的学习观念在学生中普遍存在,是当前高校急功近利思想的一个直接反映。就连部分院校的领导和老师也有这种思想,对实验课的潜在影响明显认识不足,从思想上不重视物理实验教学,这种现象对于地方性院校尤为严重。

2.教材和教学内容不合理。大部分地方性院校一方面教育经费不足,大学物理课程作为公共基础课重视不够,经费投入不足。另一方面实验课时压缩,所以实验课都是以简单的验证性实验为主,综合设计性所占比例较小。学生做实验大部分都是按照教材上或课堂上老师所讲的实验步骤重复操作,锻炼动手能力有限。在选用教材时,地方性院校为了保证教学质量,尽量选用国家推荐教材,而这些教材大部分都是国家重点大学的老师所编,适合国家重点大学,而对于地方院校不一定合适,往往是本校开设的实验教材上没有,教材上有的实验本校又无能力开设。

3.教学方法和教学模式僵化。在地方院校大学物理实验教学中,普遍存在着实验教学模式固定、教学方法死板的问题。几乎所有的实验都是由负责人事先安排好实验内容,且一个层次教学内容相同,没有考虑专业的不同和学生的兴趣。一般都是实验管理人员准备好实验仪器,实验任课老师在黑板上讲解清楚实验原理,拟订出实验步骤,甚至还设计好数据记录所需的表格。这样学生不用动脑思考,只需要按照教材或老师拟订好的实验步骤去做,就能成功地测得数据,完成实验。这种僵化的教学模式在很大成度上抑制了学生做实验的积极性和主动性,很难激发学生的学习兴趣。

4.考核方式不合理,过程监督不到位。大学物理实验的考核主要以学生书写的实验报告为主。所以学生不管实验做得怎样,只要写好报告就可以得到高分,最后取得好的实验成绩。所以这种评价考核方式显然不能完成对学生实验过程的指导监督,反而使一部分学生存在投机取巧的心理,使学生认为平时实验认不认真做没关系,只要把实验报告写好就行。有的学生为了得到理想的数据,还会任意篡改实验数据或抄袭别人的数据,严重违反了实事求是的科学精神,更有甚者干脆直接抄袭别人的实验报告。所以加大过程监督,改革考核方式十分必要。

三、改革的几点建议

针对上面提到的地方院校大学物理实验教学中普遍存在的问题,笔者结合多年教学经验和塔里木大学物理重点课程建设所取得的改革经验,对地方性院校的大学物理实验教学提出了以下几个方面的改革建议:

1.加强制度约束,体现实用性。经过对地方性院校部分专业老师和学生不重视大学物理实验现象的调查分析,认为主要有两方面的原因:一是大学物理实验现有的内容安排不合理,对学生后续专业的学习和各方面能力培养作用不大;另一原因是大学物理现有的教学考核制度不完善,没有起到约束作用。作者结合多年教学经验认为,如果想让学生重视大学物理实验,不能靠任课老师宣传物理实验多么重要,而应加强教学过程监督和完善考核方法,比如在实验成绩中将学生做实验的情况考虑在内。以塔里木大学物理实验教学为例,实验成绩分为四部分:课堂纪律(10%)、实验操作(20%)、实验报告(50%)和实验考试(20%)。从实际情况来看,实验效果明显好转。除此之外还应该加强教学内容、教学方式等方面的改革,切实能通过物理实验锻炼和培养学生各方面的能力,让学生和专业老师自己感觉到物理的用处,从而从根本上改变对物理实验的偏见。

2.自编教材,分层次教学。不同地域不同性质的高校应根据本院校的实际情况选用合适的教材,如果现有出版教材不妥,完全可以结合自己物理实验室的具体情况组织本校相关老师编写教材。塔里木大学利用大学物理重点课程建设的机会,编写了自己的教材。该教材对实验室无法开设的项目进行了删减,将正在开设的或实验室有仪器但没有开发出来的实验项目进行优化组合,这样教材既满足了学生实验的需要,也大大减少了实验教材中那些无关的内容,减轻了学生的经济负担,该教材受到学生的好评。

针对物理实验内容不合理的问题,笔者认为应把大学物理实验教学分为三个层次:第一个层次是针对理论课程中重要概念定理安排相应验证性实验,并且最好是刚学完理论知识就到实验室做相应实验,加深对知识的理解和掌握;第二个层次是增加综合设计性实验比例,让学生课下自己设计实验,经过老师把关后到实验室自己组装加以验证;第三个层次是适当开设大学生创新试验,利用实验室的仪器在老师指导下开展简单实验研究,在锻炼学生动手能力的同时,也培养了学生初步的科研素养,也打开了老师科研的思路。塔里木大学的相关老师实践了这一教学层次:利用迈克耳逊干涉仪测量金属丝杨氏模量、利用电学方法检测农产品的品质等,并取得了一些科研成果。

3.丰富实验教学手段。针对实验教学方式固化的问题,应在传统教学基础上,将网络虚拟实验引入教学中,使学生课下可以在电脑上完成对实验的预演练,进实验室后可以有针对性地操作实验,这样可以大大节省很多时间,以便保证有更多时间动手操作,锻炼动手能力。同时可以将计算机引入实验,学生可以利用某些数据处理软件分析计算实验数据,提高了学生分析、处理数据的能力。任课老师也可以将实验内容做成多媒体课件通过网络平台与学生共享,这样就不需要老师在课堂上详细讲解实验原理等内容,以便节约时间让学生动手操作。

4.改革实验考核方式。目前实验课的考核一般采用物理实验理论知识考试加动手操作相结合的考核方法。其中操作考核大部分都是流于形式,不能真实衡量学生做实验的效果。可以通过让学生利用实验室条件动手设计一个新的实验,最后根据老师评估来进行评价;或者也可以让学生根据学习的物理理论知识,对现有实验仪器或实验内容进行改进,有条件的高校可以通过平时开放实验室允许学生到实验室具体实践。

四、结论

针对地方院校大学物理实验教学普遍存在的问题,笔者根据多年教学经验和塔里木大学重点课程建设改革实践,对实验教学内容、教学方法等有针对性地提出了几点改革的建议供大家参考。

参考文献:

[1]陈爱辉.《大学物理实验》教学的思考[J].科技教育,2011,(21):191.

[2]张敏,何龙庆,张波.大学物理实验教学改革的研究[J].大学物理实验,2009,22(1):100.

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[中图分类号] G42 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2016) 04-0080-02

大学物理实验课是培养学生动手能力、实验技能、科学研究能力不可或缺的平台,它也是大学物理教学中不可缺少的教学课程。传统的实验教学方式多以模仿式、验证式、独立式为主,也就是学生主要是通过模仿老师讲解、操作的实验去验证书本中已经给出结论或现象的实验[1]。而老师考核学生实验课效果的方式多以实验报告的方式进行。这种考核方式缺少针对性,不能科学的评价学生实验效果和存在的实际问题。“微课”是伴随教育信息化发展到Web2.0时代而出现的一种全新的资源类型与课程表现形式,具有主题突出、高度聚焦,资源类型多样、应用情景真实,交互性强、使用方便,短小精悍、应用面广,半结构化、动态生成等特点[2]。 目前,“微课”教学方式以其灵活并具有针对性等特点在大学各学科的教学中得到很好的运用,并获得了良好的教学效果,我们将这种教学方法运用到物理实验教学考核与评价中同样收到了很好的教学效果。

一 实验课前“微课式”评价

1 实验原理、目的的评价

我们知道一节实验课能否成功,前提是实验原理是否清晰,实验目的是否明确,为此我们采取这样的方式,让同学们录制好下周要上的实验课的原理部分的视频,以汇报的方式上传至实验课群中,由老师或者群里的负责同学进行集体讨论评价。将原理部分分为4~10分,只有获得6分以上的同学,才有资格进行实验,若没有达到要求分数,则需要重新上传视频,在获得有效分数后才可以上实验课。在进行这个环节时充分发挥微课短小便捷的功能,让学生相互间进行交流探讨,也就是针对学生们上交的视频,他们可以进行网上交流,不但要弄清楚这样做的实验原理、目的,还要弄明白他的优缺点在哪里,这样做的目的就是让同学们在全面掌握实验原理、目的的基础上,清楚要用什么原理来做什么实验。当然他们也可以自己设计新的实验,不一定要和书上实验原理相同,只要原理正确具有可操作性就可以到实验室进行实验。这样一来同学们都要仔细进行原理分析,为下一步更好地实验做了很好的铺垫。

2 实验仪器,实验设计的评价

学生在熟悉了实验原理之后就要进行实验设计,他们要根据自己对实验原理的理解进行实验设计,首先是实验仪器的选择,分析这些实验仪器可以进行哪些参量测量,他们的适用范围是否满足实验的要求,例如长度测量,我们都知道千分尺是测量长度的工具,但是它的适用范围是可直接测量,并且精度在千分之一毫米,如果我们要测量的物理量不能进行直接测量,或者所需测量的量值超过千分尺的精度就不能用它进行实验。例如伸长法测量杨氏模量的实验中,我们所需测量的细铁丝变化很小,不能进行直接测量,那么学生在选择实验仪器时就不能用千分尺进行实验。这个环节也是需要同学们将所选择的仪器及其在实验中所需进行测量的物理量进行阐述,同样要以视频的“微课”的方式进行上传汇报。在实验设计上主要是看他们的实验手段、原理分析是否正确,是否具有可操作性。同时学生们要在微课视频中给出实验设计图,其中包括实验仪器连接、实验步骤设计、实验原理分析。这一部分中实验步骤设计尤为重要,这不仅考察学生们对实验的了解情况同时也体现出他们针对这个实验选择什么样的实验手段,因此在微课汇报时这里是阐述的重点,也是展示的重点。以上这些展示都通过后学生方可进行实验操作。

二 实验过程的“微课”评价

1 实验操作的评价

学生们在进行实验操作时,要上传关键仪器的使用、关键实验步骤操作的视频,以“微课”展示的方式在群里进行汇报。这其中主要是考察学生对仪器的使用是否合理,选择条件是否科学。例如利用迈克尔逊干涉仪进行激光波长测量的实验中。同学们在迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉条纹的调节时微调旋钮使用是否合理,是否产生回程差,对实验都会产生很大的影响。这一部分主要考察同学对仪器的熟悉程度,包括他们的使用范围,精度是否合理、误差是否在允许范围之内等。

2 实验现象的展示

在完成实验过程后实验现象的展示也是非常的重要,以往一些同学抄袭别人的实验数据,他们并没有观察到实验现象。而通过实验现象“微课”展示可以避免抄袭实验现象的情况。每个同学都得根据自己的实验操作与现象进行分析,各组的实验变量值可能不一样,那么在出现实验现象的对应值也是不一样的,因此,同学们都会认真对待实验现象的问题,并且在汇报展示时,本组的同学都要参与汇报,避免一个人做实验大家都完成的现象发生。例如,利用示波器进行李萨茹图形的展示实验。因为产生李萨茹图像时每组的参考频率是不一样的,那么你产生图像时对应的频率也不可能一样,但只要他们满足各图像的比例即可。另外在实验现象的展示中还要有现象对比与分析,这主要是由于实验参量变化,实验条件改变时引起的实验现象变化。这一部分充分展示你的实验设计是否合理、实验步骤是否正确、实验理论是否完善。其实每一个实验在改变参量时都会产生实验现象的变化,这其中往往包括了一些我们在进行实验理论分析时所不能预见的现象。而这些现象的分析才是同学们认清实验本质的关键。因此这一部分也是微课评价物理实验展示的重点。

三 实验结果的“微课”评价

1 实验数据的“微课”汇报

学生完成实验过程后的实验数据是反映实验效果的一种有效手段,数据是否科学合理往往预示着实验是否成功。在这一步的“微课”汇报中要求同学不仅要上传实验数据,还要有相应的实验图像、表格、曲线等数据分析。尤其是对于一些产生偏差的数据学生们要给出产生的原因,并提出改进意见,这对学生们真正掌握实验有很大的帮助。另外,实验图表也是反应同学思路是否清晰的一种方式,你在设计表格时要看考虑各变量与实验数据的对应关系,以及对实验结果的影响。所以一份合格的实验数据是反映学生们是否清晰地知道各变量对实验的影响。同时同学们在“微课”汇报时还要给出这些实验数据是在什么实验条件下得到的。

2 实验数据分析的“微课”汇报

实验数据分析在实验评价体系中占有重要的地位,因为在数据中可以反映出实验设计的合理性、试验方法是否正确,产生的误差是否在实验要求范围内等信息,所以实验数据分析是非常重要的。在学生进行“微课式”数据分析时不仅要给出数据所反映的规律,还要结合图、表给出他们的关系,分析产生误差的原因,以及因实验设计、实验仪器所产生的不确定度[3]。对于一些无法得出真实关系的实验数据我们还要让学生通过数值模拟等手段例如MATLAB软件,它不仅可以模拟实验数据,还能得出一些无法在实验室中得出的场图,这些都要求同学们在微课汇报时予以展示。同时在汇报时要有教师点评,实验数据是否真实科学,根据学所设计的实验能否测量出科学数据,要针对学生的具体实验提出有针对性的问题,帮助学生更好的分析实验,分析实验数据,得出科学、合理的实验结果。对于一些实验中产生的实验误差数据也要做重点分析,分析他们产生的原因。这些都要包括在实验数据分析的“微课”汇报中。

四 微课式评价的结构分析

通过以上分析我们不难发现,微课式评价各个环节之间是相互关联,相互合作的一个整体。我们总结出如下关系图:

从图中我们可以看出微课式评价的实验课课前评价、课中评价、课后评价是相互联系的,只有完成课前的微课评价才能开展课中的实验,在完成了课中实验评价后才能完成课后的实验评价,缺一不可。通过这种实验评价方式我们可以将一个同学整个实验过程以视频资料的形式保存起来,同学们也可以微课共享的方式在网上进行互相交流学习。

总之,通过“微课式”评价的应用,学生们在上实验课时的积极性提高了,主动参与实验的意识也有了很大的增强。“微课式”评价的应用使得他们在实验原理、实验过程、实验数据分析等环节越来越科学规范,总之,采用微课评价式的实验教学手段,大大提高了学生们对实验课的认识,也得到了他们的重视,目前一些学生所撰写的小论文已经在省级刊物发表,使大学物理实验课真正成为提高学生们科学实验技能的平台。

参考文献

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1培养学生的问题意识

物理实验是一门基础实践课程,能够充分调动学生的各个器官。特别是在那些探索性、设计性的实验过程中,往往产生很多意想不到的问题,学生在意识到这些问题之后,就会产生一种困惑、怀疑和探索求知的心理,学生会自发的进入一种强烈的问题情境中去,经过教师的适时引导和学生的积极思考及实验小组的探讨,学生会主动探索和解决所发现的问题,这正是创新精神所要形成的基础必备素养。

2培养学生的实践动手能力

这里所说的实践动手能力主要是指掌握科学实验的手段和方法,能够在实验中认真观察,如实记录实验现象和数据,力求客观准确和真实可靠,在实验过程中能够积极思考,勇于发现问题,并在教师的引导下对问题积极思考主动探索,不盲从、不轻信,追寻问题的答案和解决方法。物理实验本身就是一门动手实践课程,通过实验的锻炼,学生能够持有科学的态度,运用科学的方法,有方向、有目标的寻求和探索真理。

3培养学生的创新能力

首先,大学物理实验尤其是以设计性为主的实验,在实验过程中引入了科学研究,打破了传统教师、课堂、教材为中心的教学格局,创造了发挥个人创造意识的环境和氛围,有助于培养学生的创新意识。再者,通过对相同实验目标的不同探究体验,引导学生从不同角度分析解决问题,培养其发散思维。实验设计和探究过程中,注重学生的独立思考,提高其思维的独立性、灵活性和变通性,训练他们的创新思维。最终,通过物理实验的训练,培养学生获取信息、发现、分析、解决问题、科学设计、团队协作、组织管理和语言表达的能力,最终实现创新能力的发展和提高。

二大学物理实验培养应用型创新人才的教学方法

当前,独立学院的大学物理实验教学往往是沿承母体院校的实验教学体系,存在内容陈旧、教师中心学生机械重复试验等现象,在实验中,往往是学生按照教师和教材中规定的实验步骤,按部就班的操作,这在很大程度上阻碍了学生动手能力和创新能力的发展。学生创新能力的培养和提高,是通过创新的教育教学活动得以实现的。要实现应用型创新人才的培养目标,需要从改革实验内容、改进课堂教学方法、改变教学方式、引入先进手段、改进评价方式等方面对当前的大学物理实验教学进行改革和创新。

1改革实验内容,增大设计性实验项目比重

传统的物理实验教学内容侧重验证性实验,实验结论往往是教材上学过的理论知识,学生的兴趣不高。实验教学中应该改变这种现状,要结合物理学的发展方向,及时更新教学内容,增加当前实用性的新技能和新技术。另外,加大设计味性实验的比重,把机械的验证性实验改造成探索性更强的设计性综合性实验。当然,实验项目的设置上要注意符合学生的知识技能基础,内容设置注重梯度性。比如学生做了“霍尔效应”的实验后,让学生利用霍尔效应制作磁控开关,做了“等厚干涉”实验后,让学生利用等厚干涉检查表明粗糙程度等。在这些实验之前,教师给出实验要求,学生根据要求和目标分成实验小组,进行资料查阅、制定实验方案、选择实验器材、进行操作、完成实验报告。在此过程中,教师要积极参与到小组实验中去,适时地给予引导和帮助。通过这些新实验项目,学生能够把所学的理论知识和实验技能进行灵活运用,大大提高了学生的实验兴趣,增强了学生发现并解决问题的能力,锻炼了学生的科学思维及创新思维。

2改进课堂教学方法,拓展学生思维

在大学物理实验教学中,要激发学生实验兴趣,拓展学生思维,培养其创新能力,除了更新实验设备,具备一定的硬件条件之外,实验指导教师还要不断的研究和探索新的教学方法,改变过去简单陈述原理、演示实验操作的做法。首先,实验知识和原理的解释要注意层层深入。如在讲到“数字电压表调零”时,可以通过以下几个小问题进行层层讲解:为什么要在“+”“-”两端短路接地后调零?一般情况下,为什么荧光屏上显示“0.001、0.002、0.003”等不为零的数据且不断跳跃变化呢?针对实验中常见的这些有趣现象,边演示边讲解,层层深入,激发学生的兴趣,挖掘学生的创新潜力。其次,讲解要注重通俗易懂形象生动。非物理专业的大学物理实验课程时间短任务重,学生的基础相对薄弱,教师要简单明了形象生动的讲解,力求给学生留下更多的时间思索和探究。最后,要学会适时设疑,激发学生兴趣和创造性思维。教师可以利用教材中的难点设疑,如在“钢丝杨氏模量的测定”这一实验中,给出问题:在直径为0.5mm的金属丝下悬挂1kg的物体,钢丝长度会有细微的变化,怎么测量这种变化?还要注意在实验中引导学生发现和提出问题。如有的学生在“等厚干涉”实验中会提出这样一个问题:光从光疏介质射向光密介质的时候,为什么只有垂直或者掠射才会产生半波损失,其他情况如何呢?在学生有这些疑惑时,教师要及时引导学生参阅有关书籍,解决这些疑惑。

3改革实验教学方式,实施开放式实验教学

除了常规的实验课堂教学之外,可以开展大学物理实验室开放,实现时间、设备资源及教学方法和手段的开放。在常规的实验课堂时间外,由学生预约登记,合理安排实验时间。学生每项实验的时间长短上也不做限制,让他们根据自己的实际情况和实验项目难度进行实验,以加强其实验技能的训练和便于实验探究的充分性。另外,开放实验设备资源,一方面便于提升学生的实验课预习效果,让学生对照实验器材进行预习比传统对照课本进行预习的效果要好得多,便于他们充分了解各种实验器材的功能和使用方法,大大提高了课堂实验效率。另一方面,有助于培养学生对物理实验的兴趣,实验室开放过程中,便于学生大胆尝试,实验技术人员或指导教师主要起到引导作用,变授之以鱼为授之以渔,放手让学生去探索,鼓励他们多尝试,从多种尝试所出现的各种现象或故障入手,启发学生积极思考,分析和解答所见到现象的原因,得出正确的实验结论。

4引入先进教育技术,丰富大学物理实验内容

随着科技的进步和时代的发展,现代物理实验逐步与先进的科学技术接轨,因此,教学中要注重将现代技术的成果渗透到实验教学中去。如将光纤技术、磁共振技术、传感器技术等应用到物理实验中,将多功能数显卡尺、CCD图像采集等现代化一起引入实验教学,提升物理实验室的现代感,提高学生对新知识和新技术的适应能力和创造力。另外,为充分发挥有限实验资源的教育作用、节约教学成本和让学生接触更多的实验,开拓视野,必须在物理实验教学中引进和运用现代教育技术手段,如幻灯机、实物投影仪、CAI、计算机仿真实验、网络等等。通过计算机仿真软件,让学生在虚拟的环境中接触更多的现代化设备和科学实验方法,能够大大的开阔视野和思维,提高学生的综合能力。

5改进评价方法,促进学生实践创新能力提高

大学物理实验课程是一门操作性很强的基础实践课程,不能单以期末考试成绩作为对课程掌握程度的判定标准。在课程评价上要加大平时成绩的比例,平时成绩中对学生实验能力的评价既要重视实验结果的正确与否,更要重视学生参与实验的过程,对学生动手、动脑、思维、设计、查阅文献等各种能力的考查都要考虑在内。对于实验过程中,能够独立提出创新实验方法或有独特见解的学生要给予附加分值,给出较高评价。期末考试既要包括科学实验理论知识的考量,更要重视动手操作能力和创新能力的考察。让学生独立完成本学期曾做过的一个实验项目,或者分组合作完成一个实验项目的设计,等等。

总之,为社会培养出更多应用型创新人才,提高学校的人才培养质量,我们的大学物理实验教学必须进行教学内容、方法方式的改革,采用创新的教育教学方法。在教学中充分发挥学生的主体地位,加强教师对学生的引导,不断聚焦学生的注意力,鼓励学生发现、提出、探索和解决新问题,不断启发和激活学生的好奇心和创新思维,全面提高学生的综合能力,提高物理实验教学对学校应用型创新人才培养和服务社会的贡献度。

参考文献

[1]姚列明,霍中生,李业凤.研究性物理实验教学与创新型人才培养[J].实验室研究与探索,2011(3).

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