大学物理实验课程教学实践浅议

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了大学物理实验课程教学实践浅议范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：阐述大学物理实验是一门实践性课程，对于提高学生的科学素养、科学思维方法以及科学研究能力具有重要意义。根据大学物理实验教学改革目标，分析大学物理实验教学与线上学习的融合方式。

关键词：线上学习，实验教学，大学物理，科学思维。

0引言

作为一门实践性课程，大学物理实验教学以培养大学生科学实验素养和创新思维方法为核心，对学生的基础性科学研究能力开展有目的、有计划的训练，承担着重要的教学功能，具有重要意义。通过大学物理实验课程的学习，一方面让学生逐渐养成观察实验现象、分析实验结果及合理设计实验的能力，在查阅实验相关资料、理解仪器使用说明书的过程中，自主学习的能力、科学素养得到有效提升；另一方面使学生深刻领悟物理学规律的精髓、感受物理学科的强大魅力，引导学生热爱物理，继而拥有刻苦钻研、严谨求实的精神风貌，为从事工科工作奠定坚实的专业素养。

1研究背景

目前，大学物理实验面临的困境主要有：实验经费短缺、教学课时太少、重视程度不够、师资力量薄弱等；学生课前预习不够充分、课堂时间难以调和、课后复习条件不足；学生做的实验数量与质量不成正比关系，无法真正培养学生动手能力和创新能力。目前大学物理实验教学过程中，由于教学时间紧张以及教学模式单一，大多数情况是，学生仅仅被动的根据老师演示进行操作步骤的简单模仿，实验数据的机械记录，不愿意深入思考实验原理。由于无法激发学生的主观能动性，在大学实验课程中学生的自主学习兴趣和自主创新能力相对匮乏。而目前，信息化浪潮正在以前所未有的方式深刻的影响世界的每个角落，教育行业也不例外，信息的传递、资源的获取没有任何时代比今天更容易。在信息化时代背景下，将线上线下混合教学模式应用到我国高等院校教学改革中成了必然的发展趋势[1]。考虑到传统的大学物理实验教学存在手段单一、教育理念相对落后、评价方式不合理、无法调动学生积极性[2]等问题，如何在物理实验教学中加入新的教学模式，引导学生带着问题积极主动的思考和交流，为物理教学注入新的活力，成为现代教学重要的改革目标之一。

2大学物理实验教学的新模式

物理实验结合虚拟仿真的新模式。物理实验不仅需要测量，更需要科学的记录数据，科学评价结果。将虚拟实验灵活地运用于传统实验教学中，对丰富实验教学手段，促进实验教学改革与发展具有重要作用。虚拟实验自身具有一系列优点，例如具有在时间和空间上的灵活性、在实验结果和实验操作上的精确性，非常有利于开展一些前沿的创新型实验项目与共享协作型实验项目，以培养学生的创新思维和合作思维。网络虚拟实验室的开发为学生提供了逼真的实验器件及可视化交互环境，可随时查看实验室中各种仪器设备的工作原理、实验步骤、操作流程、实验现象，同时实验结果和数据处理也可以无纸化处理。如果将虚拟实验项目运用于大学生实验教学，可以突破真实物理实验对教学时间要求和物理空间要求的限制，打破传统的大学物理实验课程教学模式，这在全球新冠疫情突发的背景下具有重要的现实意义。虚拟仿真为学生提供形象的实验场景，可以细致观察每件实验器材的真实结构，并反复观看实验现象，及时反馈问题。学生只需通过鼠标点击虚拟元件便可以搭建自己设计的实验方案，通过最终虚拟平台展示的实验现象或结果，来验证自己设计的实验方案的可行性，从而真正提高学生的参与感，激发广大学生的创造性思维。不过虚拟仿真实验的感知程度差，降低学生对真实实验的操作，不利于培养学生的动手能力。课上的物理实验操作恰好弥补了这部分不足，教学的中心不再是单纯地教会学生如何去做实验，而是通过开放式的教学研讨，引导学生对实验过程中遇到的实验现象及数据处理问题进行分析探讨。物理实验结合微课的新模式。何为微课，微课程即事先精心拍摄的一些短小精悍的教学视频。类似当今学生群里中非常流行的快手短视频，可以利用碎片化的时间在手机或电脑端进行观看，在不过多占用学生课余时间的前提下，使学生在课前能够了解基本的仪器操作以及实验的重难点。学生根据实际情况自由地选择学习时间及地点，以针对学习过程中遇到的困难反复观看教学内容，并且通过网络将问题反馈给教师，教师则通过网络或课堂对于学生开展精确指导，或典型实验操作示范。将微课程融入大学物理实验，构成开放性的实验教学环境，微课教学手段的新颖性更能吸引学生的学习热情和探索兴趣，使学生的自学能力、实践能力、创新思维大大提高[3]。物理实验结合在线课程的新模式。将在线课程融入大学物理实验中，学生通过在线开放课程对实验内容进行预习，在课堂上则主要进行实验系统的搭建、实验现象的观测以及实验结果的讨论。这种上课模式不仅丰富了教学内容，而且激发了学生对物理实验的热情，充分锻炼了广大学生的自主学习能力。由于学生利用在线课程已经完成了预习工作，所以课上老师只需讲解重难点，从而将大量时间留给学生实验操作，这对于提高学生分析与解决实验科学问题能力具有重要的价值。将学生填鸭式学习状态引导为积极自主学习，能够提高学生的学习热情，通过引导式教学或反转课堂的方式[4]，真正意义上实现了以学生为教学中心的教学目标。线上和线下上课相结合的模式，弥补传统大学物理实验教学中存在的不足，极大地丰富和完善了大学物理实验的教学内容，并充分了解每一位学生的学习状况，以学生为中心，提供精准的学习指导，实现信息化技术手段与传统教学方法的深度融合。物理实验结合课程思政元素的新模式。任何课程的学习不单是科学知识的简单传递，更是基本价值观的传递，因此大学物理实验教学也应该紧跟国家三全育人发展要求，牢牢把握立德树人的核心，将社会主义核心价值观有机融合到日常教学当中。大学物理实验课程学习过程中需要学生领会实验设计思路、熟练各种仪器的操作方法、具备扎实的物理基础与实验创新设计能力，这种全方位的学习是培养创新性人才的必由之路，而这种学习必然是一个吃苦的过程，许多学生都会出现厌学情绪。因此树立学生正确的吃苦观，培养学生爱岗敬业精神以及为社会主义做贡献的价值观，对于学生学习积极性、努力程度的提高都具有积极意义，这都与思政教育密不可分。

3结语

将线上开放课程与传统物理实验相结合，通过灵活运用虚拟仿真、微课、在线课程等丰富的教学手段[5-10]，构建三全育人格局，对于开展大学物理实验教学改革，更好地完成教育教学目标具有重要意义。因此，大学教师应该有意识地利用网络上的优秀资源丰富和完善自己的实验教学内容，主动适应教师角色的转变，变成学生学习的引导者、帮助者，培养学生的实验技能、科学素养、创造思维和合作精神，使大学物理实验的教学呈现出一种蓬勃发展的新趋势。

作者:杨亚铃 单位:安徽理工大学力学与光电物理学院