大学物理实验绪论课的教学思考

摘要：绪论课的教学效果直接影响着大学物理实验课程的教学质量，本文从激发学生兴趣、开展分散式教学、优化教学手段和强调科学计算软件的应用等方面提出了提高绪论课教学效果的几点建议。

关键词：大学物理实验；绪论课；分散式教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）23-0088-02

物理学是一门基础学科，也是建立在实验基础上的学科。大学物理实验自然也就成为理工科高校学生的一门公共基础课，是学生进入高校后最先接触到的实践性教学环节。大学物理实验是对学生进行系统的科学实验方法培养和技能培训的重要一课，为后续的专业实验课奠定坚实基础，同时也必将对学生大学毕业以后进行科学研究或者工作实践产生深远的影响。实验绪论课是学生正式开始实验课程之前对相关方法、相关概念以及数据处理方法集中学习的过程，绪论课的教学效果将直接影响到学生对实验课程的认知和重视程度。因此，绪论课对整个实验课程起到举足轻重的作用。然而，由于绪论课程的教学不注重激发学生的学习兴趣，教学内容的繁杂抽象，现代教学手段的应用不足和极少鼓励学生使用科学计算软件等不足导致绪论课的教学效果往往不尽如人意，从而致使紧接着的实验教学面临诸多困难，难以达到理想的教学效果。因此，笔者结合教学实践，提出了以下几点建议。

一、把激发学生的学习兴趣放在第一位

爱因斯坦说过：“我认为，对一切来说，只有热爱才是最好的教师，它远远超过责任感。”简而言之，兴趣是最好的老师。对于许多刚进入高校的学生来说，物理实验，乃至物理学就是他们进入高校的工具而已，在高校学习大学物理实验也仅仅因为它是一门必修的公共基础课。他们缺乏真正的学习动力——兴趣。因此，如何激发学生对大学物理实验和大学物理学的兴趣，是摆在每一个物理教师面前的迫切问题。

大学物理实验绪论课作为学生最先接触到的物理课程，教师要利用绪论课的机会花大力气去纠正学生的这种认识误区，要强调物理实验对物理学、自然科学及整个社会发展进步的重要作用，通过具体实例使学生切实感受到物理实验的重要性。例如，可以通过电磁学理论出现前科学家的一系列实验说明这些实验对电磁学理论以及电气时代到来的重要贡献。教师也可以从通过实验课对动手能力的培养以及与学生专业的关系方面着手激发学生的学习兴趣。学生们都很在意自己的专业，物理实验绪论课上要注意介绍实验和相关专业的联系，使学生感受到是能学有所用、学以致用的。比如，可以通过具体事例说明力学部分的实验在材料、机械等相关专业中的应用。此外，还需要强调大学物理实验旨在通过实验培养学生发现、分析、研究和解决问题的能力，而并非仅仅是重复前人已做的工作。一旦学生意识到这一点，笔者发现，他们对实验的重视程度明显增加。

二、通过分散式教学增强教学效果

实验绪论课教学效果不够理想的一个主要原因在于教学内容繁复冗杂。教师往往希望在有限的时间内将尽可能多的内容灌输给学生，却往往事与愿违，虽然该讲的内容都讲到了，但不够详细，致使学生没有理解和掌握，教学效果自然也就大大地打了折扣。

因此，笔者建议绪论课进行分散式教学，做到只精讲部分内容，而将其他问题留到后续的实验中讲解。例如，精讲误差、测量结果的不确定度评定、有效数字等概念和实验的基本程序和要求；而将基本仪器的调整、基本测量方法、测量过程和数据处理等放到具体的实验中去讲解，这个实验需要用到什么仪器和数据处理方法，教师就在这个实验课前讲述这个仪器的调整、使用、注意事项以及该实验用到的数据处理方法。这样做的好处之一就是非常有针对性，学生易于接受。这样做的另外一个好处就是，通常各个高等院校的学生生源分布都较广，实验基础参差不齐，有些学生因条件限制可能没有受过相关的实验技能培训，教师有针对性的讲解自然可以在很大程度上帮助他们。在实验过程中，笔者发现即使对于游标卡尺的读数，仍然有相当一部分学生存在着这样和那样的困难，需要进行指导，这也从侧面证明了这种分散式教学的必要性。

三、利用新颖的教学手段吸引学生

在大学物理实验绪论课的教学中，很多教师要么全部采用板书教学，要么使用已有的满是公式和文字的课件，口头讲解既枯燥又抽象，学生在课堂上昏昏欲睡，绪论课的教学效果可想而知。

因此，绪论课教师需要采用新颖的教学手段。具体来说，可以将多媒体技术与板书教学结合起来。在讲述物理实验的重要地位时，可以通过图片或视频展示物理实验在科学技术及人类社会发展上的重要作用；在介绍实验基本程序和要求时，可以结合相关的视频并辅以必要处的讲解，使学生一目了然，印象深刻；而对误差、测量结果不确定度评定等的讲解，可以在PowerPoint课件上分类给出具体的定义式，并列出某次实验的结果作为实例计算出各个待求值，这样使学生对所学的知识点有了感性认识，加深了理解和记忆；同时，课前还可以将PowerPoint课件分发给学生，让他们预习，课上有针对性地听讲。教学手段的多样化也有助于消除由于满堂灌的教学方式给学生带来的困乏感，调动学生的学习兴趣。这些通常都是传统的教学手段所不能做到的，教学效果往往也是传统教学手段所不能望其项背的。

四、强调科学计算软件的应用

在大学物理实验中，数据处理是实验的重要一环。然而，由于实验数据较多，不确定计算公式烦琐，运算量较大，学生课程压力大等诸多因素的制约，这一环节的执行效果往往并不尽如人意，甚至会出现数据处理结果和实验数据不相符的现象。另外一方面，现在的学生对计算机应用相当熟悉，在掌握了相关的概念以后，完全可以使用相关的科学计算软件进行数据处理。

因此，在实验绪论课上，教师可以因势利导，简单介绍相关的科学计算软件，如matlab、mathemtatica等，演示其在数据处理方面的强大功用，鼓励学生利用这些科学计算软件进行实验数据的处理。同时，可以根据本校开设的相关计算机课程，由授课教师给出实验数据，作为绪论课作业，请学生利用科学计算软件进行数据处理。笔者所在学校的数学系开设了mathematica课程，笔者在绪论课及实验中请他们利用该软件进行数据处理，效果明显好于不利用软件的学生。科学计算软件的应用不但可以加深学生对相关概念的理解，也可以在后续的实验中，将学生从繁重的计算任务中解放出来，专注于对实验本身的探讨，突出了实验的重点。此外，科学计算软件的应用还可以提高学生的数据处理能力和计算机应用能力。

绪论课的教学效果直接影响着整个大学物理实验课程的教学质量，只要教师加以适当的引导，提高学生对大学物理实验乃至大学物理课程的兴趣是完全可以做到的。本文就如何提高绪论课的教学效果，提出了几点建议。上述建议在实践教学中对提高教学质量的确大有裨益。

参考文献：

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[2]郑玉.浅谈如何上好大学物理实验绪论课[J].甘肃科技纵横，2013，（6）.

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基金项目：中国矿业大学实验教改项目《〈大学物理实验〉教学模式的创新与研究》（2013E08）。

作者简介：仇亮（1981-），男，安徽舒城县人，博士，教授，研究方向：量子信息。

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