淺析物理電工實驗（yàn）教學的探討

摘要：為培養具備（bèi）現代科技素（sù）質的高（gāo）質量高層次創新人才，物理電工實（shí）驗教學必須在教學內容、教學方法、教學手段和教（jiāo）學的環境條件（jiàn）等各個方麵展（zhǎn）開全方位的改革（gé）實踐，建立一種適合當代科技發展的教學新體係，以滿足各層次學生學習需要（yào），並達到激發學生學習積極性、主動（dòng）性的目的。
　　物理（lǐ）電（diàn）工實驗課是一門培養學生科學素質為主線的基礎課。它具有豐富的內涵，能引導學生深入（rù）觀察各（gè）種實驗現象；建立合理的物理模型，定量地研究物高校都質各種運動的變化規律，分（fèn）析、判斷實驗結（jié）果的準確性；激發學生的想象力、創造力。物理電工實（shí）驗在培養和（hé）提高學生獨立開展科學研究工作的素質（zhì）和能力方麵的教學價值也是其他課程所無法代替的。然而（ér），我國高等（děng）教育中存在一個誤區，就（jiù）是理論教學和實驗教學的地位問題。實際上，大多數高校都把實驗教學放到了次（cì）要的地位。這種現象不得到（dào）改善，不利於我們國家對跨世紀人才的培養（yǎng）。物理理論教學（xué）沒有實驗基（jī）礎作支柱，培養（yǎng）出來的學生不會有大作為（wéi）。物（wù）理（lǐ）所要解決的問題，是要通過實驗來（lái）進行的，隻（zhī）有在實驗的基礎上才能創造理論（lùn），發（fā）現理論，完善理論。
　　為了提高物（wù）理電工實驗的教學質量，使它能夠充分發揮（huī）培養學生動（dòng）手動腦能力（lì）,提高學生的綜（zōng）合素質，激勵學生的創（chuàng）新精神，還應該在改革實（shí）驗內（nèi）容（róng）和方法上下功夫。
一、合理（lǐ）安排實驗課程，促進教學質量的提高：
　　根據教學（xué）要求安排實驗（yàn）課時。課時過少，則學生難以在（zài）有限的時間內完成，勢必造成學生急於求成而草草收兵（bīng），不能深刻理解（jiě）實（shí）驗內容和（hé）目的，影響他們對實驗（yàn）的興趣；課時過多,則會使學生長時間進行同（tóng）一個實驗（yàn），收獲不大，甚至覺得單調乏味。所以，教師一定要從教（jiāo）學（xué）的（de）實際出發合理安排實驗課時（shí）。
　　調整實驗教學內（nèi）容，應綜合考（kǎo）慮知識的難點和重點，對原有的（de）實驗內容進行篩選和整合，減少驗證性實驗。在思路上將實驗分成三個層次：
　　第一（yī），是基礎性實驗，主要（yào）學習實驗的（de）基本方法、數據（jù）處理、基本儀器的原理和使（shǐ）用。在這一過程中基本是以教為主。學生應當規規矩矩、一板一眼地完成實驗基本程序，才能練成紮實的基本功。對初學者采取“全麵講解,教師示範”的（de）方法。
第二、是提高性（xìng）實驗，主（zhǔ）要學習物理電工實驗的設計（jì）方（fāng）法，學會同一（yī）問題采用不同的測（cè）量方法或同一方法解決（jué）不同問題，在這一過程中教師起主導作用，對學習采取（qǔ）“重點講解,提出要求”的方法，有些實（shí）驗采取“提出要（yào）求,學（xué）生完成”的方法。無論采取什麽教學（xué）方法，對學生基本實驗能力的培養要求不能降（jiàng）低，並創（chuàng）造條件讓學生多動手。
　　第三，是（shì）設計性實驗，學（xué）生在教師指導下完成了一部（bù）分基本實驗後，初步具備了基本的實驗技能，這（zhè）時（shí）就應盡量創造條件轉入設計性實驗教學。在電工實驗過（guò）程（chéng）中培養學生掌握查閱資料，設計實驗方法，根據實驗要求正確選擇實驗儀器，設計實（shí）驗線路、實驗步驟（zhòu），獨立完成操作（zuò）實驗的能力（lì）。
　　物理電工實驗需要訓練的範圍較廣，如何在有限的學時內最大限度地選擇實驗內容，是一個值得探討的問題。我們認為應遵（zūn）循（xún）加強基礎、注意綜合這個原則來選擇。基礎內容的訓練有助於基礎知識的鞏固和培養學生嚴謹規範的科學作風。經（jīng）過討論，我們（men）選擇基本測量、常用（yòng）儀器的使用作（zuò）為基本實驗（yàn）。學生通過這一層的訓練，主要掌握了儀（yí）器的結構和使用方法。並由基本實驗掌（zhǎng）握了誤差及有效數字的基本概念。接著，經過篩選，我們將那些物（wù）理思想清晰（xī）、實用價值（zhí）很強的經典（diǎn）實驗作為提高性實驗。這些實（shí）驗在方法上都有很強的代（dài）表性。經過提高性實（shí）驗的訓練，掌握了很多物理量的測量方法和手段，通過（guò）這些方法和手段的學習，開闊了眼界，掌握了另一個思維方式和解決問（wèn）題的方法——實驗法,激發了學（xué）生（shēng）的求知欲、想（xiǎng）象力和創造力。學（xué）生在完成了一定的實驗項目（mù）以（yǐ）後，對物理電工實驗的思路和方法有了一定了解，這時我們提供儀器，讓（ràng）他們完成設計性實驗，由於學生的理論知識比較紮（zhā）實，在實驗過程中側重考察他們對實驗條件、誤（wù）差來源、設計思想方麵對知識的靈活運用能（néng）力，使學生學會的不止是局限於本章節的內容，而（ér）是調動所學物理乃至各學科的（de）知識，解決實際問題，提高學生對學（xué）習目（mù）的性的認識，增強學習動力，也有助於培養學生的發散性思維能力（lì）。
　　由教學內容的層次化和多樣化決定的傳統內容與現代技能兼顧，基本訓練與獨立分析（xī）、設計（jì）並存，循序漸進的安排，以及在此基礎上建立起基礎實驗、提高實驗和（hé）設（shè）計實驗（yàn），共同形成了具有大學特色的物（wù）理電工實（shí）驗課程（chéng）體係。
二、改革教學方式,提高教（jiāo）學質量：
　　過去,我們的實驗教學方法單一，注（zhù）重操作無（wú）誤、結（jié）果正確，按照課本指（zhǐ）定時間、方法、步驟完成實驗，為此（cǐ）教師不得不進行詳細講解，把可能出現的問題交代詳盡。這種（zhǒng）方法省時、省力，但不利於（yú）學生能力的培養，更談不上提（tí）高實驗的教學質量，所以（yǐ）這種教學方式必（bì）須（xū）改革。
在實驗教學中鼓勵（lì）學（xué）生自（zì）己動手，在改裝電表、常用儀器的使用、基本測量（liàng）、牛頓（dùn）第二定律和（hé）轉動慣量等實驗中，不主張用講（jiǎng）義提供的電路圖、數（shù）據采集方法和實驗步驟，鼓勵（lì）學（xué）生用（yòng）自己認為更科學的方法來做實驗。在測定棱鏡折射率的實驗中，在對分（fèn）光計進行必（bì）要的（de）調整後，最重要的就（jiù）是準確測出鈉燈通過棱鏡的最（zuì）小偏向角。大多（duō）數學生不知如何判斷最小偏向角，這時教師可以提問，啟發學生如何改變入射角，觀察（chá）偏向角的變化，讓學（xué）生自己探索，獨立找出最小偏向角。並引導學生側重對物理現象的觀察、分析和研究，不過分追求（qiú）測量的準確度。因為在實驗過程中，由於實驗設（shè）備的（de）差異性，測量結果（guǒ）可能並（bìng）不準（zhǔn）確，甚至會遇到種（zhǒng）種異常現象或操作出現差錯，不可能在短短幾個學時內得到預定結果。但是如果能在（zài）排除故障、探索（suǒ）異（yì）常現象和分析（xī）操作（zuò）失誤等方麵，得到（dào）順利者（zhě）所沒有的啟發和體會，則更為寶貴。
　　學生在自（zì）己（jǐ）設計實驗方法（fǎ）時，乍看實驗內（nèi）容似乎很簡單，通過具體（tǐ）實驗體會到，真正把學到的基（jī）本知識用（yòng）活並不（bú）容易。他要考慮所用公式的條件怎樣通過實驗方法來實現；在實驗（yàn）過程中要注（zhù）意哪些是變量，哪些是常（cháng）量；在整個實（shí）驗中誤差最大的來源（yuán）在哪裏，是否有方法克服等等一係列問題。學生的精神（shén）狀態也發生（shēng）了變化，感（gǎn）到自己是儀器的主人（rén），而不是儀器的附庸。為了搞好實驗，學生要查資料，反複修改完善，設計的（de）方案多種多樣，比我們設想的要多（duō）得多。多數學生遇到問題一定要自己弄明白，並在實驗中檢驗自己的想法。這些都符合我（wǒ）們（men）的培養目標——具（jù）有創（chuàng）新意識和理論聯係實際的能力。在實驗中，教師主要鼓勵實驗方法的多樣性，對設計思想是否科學進行把關。
　　在（zài）教學過程中，側重讓學生動手動腦，並不是撒（sā）手不管，而（ér）是啟發性提出一些問題，供學生參考，引導他們積極思考、獨立解決。做到學生既能獨立解決（jué）問題，又不感到束手無策。俗話說：興趣是最好的老師。隻有把學生的興趣引到實驗課上來（lái），才能達到（dào）我們提高實驗教學質量的目的。
三、為學生創造良好的實驗環境，提（tí）高實驗課的（de）教學效果：
　　物（wù）理電工實驗教學離不開高質量的教學儀器。由於（yú）市場大環（huán）境的（de）影響，實（shí）驗教學儀器也存在著困（kùn）擾我們的質（zhì）量問題，做實驗時排除儀器故障占用了我們很多（duō）時間，還嚴重影響了實驗效果（guǒ）。今後在采購儀（yí）器時，一定要深入調查、廣泛探討，把有限的資金用在刀刃上（shàng），購買一些各校反映良好、質量過關的儀器來（lái）充實我們（men）的實驗內容。另外（wài），在實（shí）驗教（jiāo）學準備工作中，製定儀器維修的規章製度，及時維修、維護實驗儀器，提高實（shí）驗教學儀器的可靠性，為提高實驗教學質量打下良好的基礎。同時，開放實驗室，鼓勵學生（shēng）自己（jǐ）設計實驗，並在實（shí）驗室實現自己的設想，增加學生物理（lǐ）學習和研究的興趣。開放電教室（shì），播放教學影片。同時開放微機室，讓學生在（zài）微機上觀看模擬實驗。
麵對21世紀的挑戰，通過物理電工實驗教學，學生應該具備怎樣的知識結構、能力結構和素質結構是我們探索的（de）目（mù）標。提高物（wù）理電工實驗教學質量不是（shì）一朝一夕的事情，在整個教學改革中，物理電工實驗教學的改革仍是一個薄弱環節，我們還要不（bú）斷努力，銳意進取，才能達到提（tí）高教學質（zhì）量的目的。

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