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规范大学物理实验教学环节的思考与实践

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摘要: 本文从大学物理实验预习、实验操作、实验结果检查、实验报告撰写等方面,介绍了我校在规范大学物理实验教学环节方面的一些思考实践

Abstract: This paper introduces the thinking and practice on standardizing the teaching links of physics experiment in our university from the prep of physics experiment, experimental operation, inspection results, laboratory report writing, etc.

关键词: 大学物理实验; 教学环节; 规范

Key words: university physics experiment; teaching links; specification

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)23-0178-02

0引言

大学物理实验是高等院校理、工科非物理专业开设的一门重要的独立的专业基础课,同时也是大学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。该课程涉及的知识面广,接触各种仪器的机会多,不论什么专业或学生将来从事什么工作,能够熟练运用物理学的原理、方法和手段去分析问题和解决问题都非常重要。所以说它在培养学生科学素质和实验能力方面有着不可替代的作用,而且该课程涉及的学生人数众多,因此其教学效果的好坏,对每位学生的后续发展举足轻重。所以规范大学物理实验教学环节是为学生成为应用型乃至创新型人才的奠基工程。为此,我们以学生为中心开展教学工作,并注意从以下几个方面做出努力,以期获得良好的教学效果。

1规范实验预习教学环节

实验预习是上好实验课的基础和前提。没有预习或许可以听好一节理论课,但绝对不可能完成好一堂实验课,所以为了加强实验预习我们做了以下工作:

1.1 编写了实验预习报告册该报告册包括:①实验内容:通过该部分内容的完成,使学生明白该实验有哪些实验项目及做什么,怎么做的问题。以前有为数不少的学生预习实验分不清实验原理、仪器原理、实验项目等,现在通过这一环节的落实,无形中训练了学生分析问题及归纳、理清实验思路的能力,并杜绝出现盲目和遗漏现象。②所用公式及物理意义。首先大学物理实验教学不仅仅是理论教学的一个延续,二者密切相关,相辅相成。通过这一环节的细化,无形中搭建起理论与实践的桥梁,使学生明确理论与实践是和谐自洽的统一体,从而在主观上提高学生认识理论与实践并重的自觉性,从根本上扭转学生以前所形成的重理论轻实验的错误认识。其次,理论预判实验测量的转化过渡中诸如前提条件的实现、有效测量的把握、数据合理取舍等等,作为有机的统一体,进行综合研判,使学生将理论与实践融会贯通,真正起到素质培养的效果。③预习自测题。为突出实验中的某些关键点或步骤,有针对性的以自测题的形式进行强化,为落实实验过程的可靠和有效做最后的冲刺,亦可为凸显相关的理论价值之所在,拟出对应的实验自测题进行考核,督促学生将理论认知落于实处。旨在进一步训练学生综合把握理论与实验的重点和难点。

1.2 开发了大学物理实验网上预习系统该预习系统包括:实验所用全部仪器的总图片、每台仪器的分图片,复杂仪器从不同的角度拍摄且对某些特殊部位给以特写放大加以说明,如:用旋光仪测量糖溶液的浓度实验中旋光仪的角游标,由于学生的视力不好,有为数不少的学生带眼镜看不清,摘掉眼镜还是看不清,我们在拍摄该仪器时用放大镜先放大再拍摄得到的图片很大,使学生预习比较方便,学生反响很好;另外,对一些特殊的仪器我们在旁边加以说明以引起学生的注意,如:在测量不规则物体密度的实验中要用到许多玻璃制品,我们就在旁边加上一个温馨的提示:“该物易碎,小心啊!”,学生预习后说:看了该提示后不仅做其它实验能想起,就是不做实验干其它事只要是玻璃制品就会想起该提示。从实践效果上看,该系统能把原来教材中的“死”图变成“活”图,将平面图演变为立体图、实物图。使学生预习做到有的放矢,效率更高,效果更好。另外,我们将该系统拷贝在学院的计算机上,学生也可以在计算机上预习,不论网上还是计算机都可以做到反复观看的效果。该系统使用以来受到学生的一致好评。另外,在基础实验部分,我们采用数码技术拍摄制作了实验操作视频。对以前学生没有做过的实验的操作部分,首先由实验操作经验丰富、动作规范熟练的教师演示一遍,然后对一些容易犯的错误操作予以强调,说明危害,旨在训练学生规范操作能力。

1.3 勤检查,抓落实为了杜绝完成实验预习报告册时的抄袭现象,我们编写了实验预习检测题库。上课后,教师先检查预习报告册完成情况,然后随机抽题让学生回答,若三次回答不合格者不能进行实验。杜绝了学生预习不认真现象,将实验预习的教学环节落在实处。通过规范以上预习环节,使学生对每次实验“做什么”、“根据什么做”、“怎样做”心中有数,也为顺利实验打下坚实的基础。

2规范实验操作教学环节

实验操作环节是培养学生基本技能的重要环节,它是在理论引导下,学生动手构建重现物理现象的条件和“环境”,或是在创造可供测量的相关物理量的“载体”,这是一个思维与操作同步的活动过程,毫无疑问学生诸多能力的养成就孕育在这个过程中。学生规范的操作必是其科学思维的体现,这正是我们想要培养的基本素质。反之,就是一种错误理解的反映,我们必须及时引导使其回归到正确的轨道继续运行,所以这一环节是重心所在。

2.1 实验操作规范化由于预习在课前进行且比较充分,学生尚存的问题少了许多,教师就有更多的时间巡查学生实验操作情况,对于不规范操作可以及时澄清与纠正。诸如:实验前仪器零点的检查;操作仪器的姿势等。如:密度测量实验,在使用物理天平时要求学生左手启动天平,右手拿镊子,操作时左右手配合,但总有为数不少的学生不习惯用左手,总是只用右手。教师发现后不断纠正,使学生的基本技能训练落在实处,也为学生将来从事科学研究打下坚实的基础。在巡查中根据学生动手能力及规范程度,给出实验操作成绩。

2.2 实验数据处理系统根据各专业的教学大纲,我们开发了大学物理实验数据处理系统(该系统共有23个实验项目),该系统对每个实验项目给出一定的误差要求,学生实验完成后先上机处理数据,达到要求后才可以请老师检查数据并签字,否则应重新进行实验。

实验数据记录是实验的重要组成部分,数据记录必须真实,原始数据不得涂改,但确因实验中有粗大误差需要重做而出现数据涂改时,先向老师说明产生问题的原因,征得老师同意签名方才有效,保证了实验数据的真实性和过程的高质量,同时也培养学生严谨、求实作风和整洁记录原始数据的习惯。

3规范实验报告教学环节

实验报告是实验全过程的书面总结,撰写实验报告也是训练学生养成尊重事实、客观反映、理性评述等科研素质的重要环节。因此每次实验完成后,学生都必须如实撰写实验报告。

3.1 规范实验报告格式我们先给学生一实验报告范本作为参考(因为不少学生在高中没有写过实验报告),然后提出具体要求。如:实验原理:应自己归纳,要言简意赅,不得照本抄书;实验步骤:必须按实际操作有序排列,不得抄书;数据处理:要求讨论不确定度的估算或用其它评估方式进行定量研判;分析与讨论:主要书写什么内容等,这样就可保证学生的实验报告写得较规范,另外,实验报告与预习报告是同一张纸,一半是预习报告,一半是实验报告,两报告无重复内容,它是一份完整记录实验全过程的书面资料,既便于保存,也便于复习查阅。

3.2 实验报告成绩划分等级实验成绩严格按要求评定。如:实验原理自己总结给20分,而抄书10分;实验步骤严格按实际操作书写是20分,抄书10分等,若有抄袭现象,发现两份实验报告完全雷同,同时记为不及格。

3.3 实验报告批阅及反馈实验报告要及时批改、及时评讲,使学生知道自己错在那里、好在那里,使其能扬长避短。也有效的遏制实验报告的抄袭现象及不认真现象。

4使用效果

今年我校进行高等学校本科教学质量评估,学院将该成果做了展示,受到评估专家的一致好评。专家认为:延安大学地处边区,教师工作扎实、细致,对教学工作重视程度高,教学效果好;本校教师认为:以前没有使用该成果,学生实验问题多,实验时间长,教师不停穿梭在各个实验台间解答学生的问题,没有太多的时间要求学生的操作情况,现在用了该成果后,学生的问题少了,教师的时间多了,可以对学生的操作情况严格要求了,实验效果好了;学生评价说:以前没有使用该成果,实验问题多,实验时间长,有时做的不耐烦就凑数据,实验做完了,但具体做了些什么,过不了多久也就忘完了,使用该成果后,预习充分了,实验做得快了,检测次数多了,印象深刻了,自己感觉实验真正做明白了。

参考文献:

[1]宋家鳌等.大学物理实验[M].陕西:陕西人民出版社,2002.

[2]苏芳珍,刘竹琴,杨能勋.大学物理精品课程建设的宏观构想[J].延安大学学报,2006,(1):44-46.

[3]苏芳珍,石延梅,杨能勋.《大学物理实验》精品课程建设的宏观构想 [J].实验技术与管理,2006,23,(9):17-18.