浅谈地方本科院校大学物理实验绪论课教学思考与探究
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摘要：大学物理实验绪论课是该课程的第一堂课，教学效果的好坏直接影响到后面大学物理实验及其他专业实验课的教学，对整个实验教学起到了举足轻重的作用。文章基于本校现状对绪论课教学中如何提高教学效果做出了思考与研究，并取得了一定的效果。
关键词：大学物理实验；绪论；教学方法；安全教育
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）29-0248-02
我校作为地方新建应用型本科院校，实践类教学是学生培养的重要组成部分，对培养应用型创新性人才起到了重要的作用。而大学物理实验一般是理工科专业学生进入大学后系统地接受实验方法和实验技能训练的第一门实验课程。作为大学物理实验的第一堂课，绪论课教学对学生理解实验课程、对实验课程的兴趣与重视程度以及后续的基础、专业的实验方法与技能的学习和理解都有着不可替代的作用[1，2]。针对原来大学物理实验绪论课教学中存在的一些问题，结合我校的实际情况，我们对实验绪论课做了一些改革与尝试，取得了一定的教学效果。
一、大学物理实验绪论课程的必要性
首先，要充分发挥绪论课在实验过程中的指导作用。如何观测实验现象，如何正确真实地记录测量数据，如何正确地剔除坏值、处理实验数据、计算实验结果并撰写实验报告等诸多环节，都应在绪论课中对学生起到指导的作用。对于地方应用型本科院校而言，大学物理实验作为基本的一门实践性课程，需要为后续的专业实验服务，需要教师根据专业实验的要求对相应关联的知识进行重点讲解与指导。另外，由于学校拥有自己的仿真实验平台，为了学生尽快掌握操作方式，需要对学生进行网络操作内容的说明与指导。
其次，实验过程中需要遵守实验室操作规范。进入实验室必须保持室内安静和卫生；实验操作时必须严格遵守仪器操作规程；电路连接需要经过教师确认无误后方可接通电源；完成实验后需要经过教师检查并在实验原始数据记录上签字后方可离开。
最后，实验操作过程中为了防患于未然，需要在课堂上进行安全教育，强化学生的安全意识。安全问题是重中之重，教师必须提醒学生在实验室中需要注意的事项，注意实验室用电和易燃、易爆等物品的使用安全，通过多种方法让学生了解如何正确使用室内灭火器等消防设施，了解紧急逃生的基本知识[3]。
二、大学物理实验绪论课程教学存在的问题
1.实验绪论课教学内容与学生掌握程度的差距。大学物理实验绪论课中绝大部分的内容是关于实验数据记录、坏值剔除、不确定度的计算与实验结果表示等。这些内容相对比较枯燥，并且对学生的高等数学有一定的要求[4，5]。对于学生而言，我校学生在高中学习的基础相对薄弱，一般大学物理实验课程会安排在大一第二学期或大二第一学期，学生的数学基础较为薄弱，看到相对复杂的计算公式容易产生畏惧的心理。由于学生第一次接触一些公式、概念及重要名词，很难在短时间内准确理解，导致部分学生对绪论课中的内容掌握得不理想，而使后续的实验数据处理的问题较多[6]。对教师而言，因为绪论课内容多、覆盖面广、学时少的特点，教师急于在有限的课时内把误差理论、不确定度、有效数字、数据处理等诸多内容灌输给学生，没有顾及学生的理解程度和接受程度，教学效果不尽如人意，这样非常不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
2.实验绪论课教学方式与学生兴趣的差距。部分学生认为大学物理实验和自己的专业关系不大，没有用处；还有一部分学生对大学物理实验课程的定位是动手操作，因此对绪论课上实验理论学习的积极性低，实验绪论课教学效果很不理想。另外，大学物理实验绪论课通常采用讲授的方式，再加上课时紧张、内容较多等特点，容易引起学生的抵触情绪[7，8]。
三、改进措施
1.合理安排教学内容，增强专业性，激发学生的学习兴趣。我校是地方性本科院校，需要学习大学物理实验的主要是理工科专业，如电子信息工程、环境工程等。不同的专业对大学物理实验的需求也是不一样的。因此，教研组根据不同的专业类型制定不同的大纲，教师可以根据不同专业选择不同的教学大纲，并在大纲中选择合适的实验项目，在绪论课中除了误差理论、数据处理等不可或缺的知识外，也可以按不同的专业选择相应的实验内容进行讲解，提供与该专业相关的实验内容进行示范说明，例如环境工程专业可以选择材料导热系数测量实验、液体黏滞系数测量实验等，电子类专业可以选择示波器使用、电表改装与校准等实验。有方向性地选择实验内容有助于提高学生对大学物理实验课的兴趣，而有针对性地选取相关实验进行数据处理示范性说明也容易吸引学生的兴趣，尤其是用与实验相关的实际应用来与学生所学专业相联系，说明该实验在相关领域的应用使学生感觉学有所用，激发学生的学习兴趣，提高学生对绪论课的重视。
2.改善教学方式方法。首先，通过多媒体手段改善教学方法。我校学生大多数在高中学习中基础较为薄弱，高等数学学习不扎实，而绪论课中内容覆盖面广、专业术语多且理论性强，误差传递、不确定度评定等知识较难理解，因此教师教学过程中应充分考虑学生的学习基础，通过课件、微课等进行多方式、全方位的展示，课后安排相关的数据处理作业，加深学生对知识的理解。其次，绪论课不仅是进实验室前大班学习的三个学时，还应包含后续实验中针对性的数据处理方式的具体说明，从基础的精度多次测量的不确定度评定到相对复杂的最小二乘法的数据处理，从易到难，循序渐进，尽量减小学生的畏惧心理。再次，绪论课上根据不同的专业展示相应专业学生的优秀实验数据处理范例，有利于学生直观地掌握数据处理的流程与方法。最后，鼓励学生通过计算机辅助分析实验数据与结果。我校学生使用的实验教程是本校大学物理实验教研组全体教师根据多方调研编写制定的实验教材。书中有一节专门讲解“实验数据的计算机处理”。通过计算机中Excel、MATLAB等软件，可以节约学生的计算时间，也能让学生熟练应用软件，为今后的学习打下基础。
3.重视安全教育，提高安全意识。大学物理实验课一般是学生的第一门实践性课程，安全教育尤为重要。以前的绪论课一般只讲授实验数据处理等相关内容，现在教师一般在绪论课中安排5—10分钟的时间组织学生观看消防器材演示视频，让学生了解实验楼安全设施的使用及必要的紧急逃生注意事项。
四、结论
大学物理实验绪论课的教学效果对学生后续的大学物理实验和专业实验学习都有着极其重要的作用。它的教学过程不仅是传授误差理论、数据处理等知识的过程，更是引导学生学习与思考的过程。而新建地方性本科院校与老牌大学毕竟存在较大的差距，我们需要根据学校与学生的特点做出相应的改变。总之，通过物理实验绪论课既要让学生懂得大学物理实验的意义与作用，又要让学生掌握必要的理论知识、实验知识和安全知识。
参考文献：
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[5]李久会，袁泉.大學物理实验绪论课的教学研究[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2017，（19）：123-135.
[6]张映辉.适应新工科的大学物理、物理实验课程改革方向与路径初探[J].物理与工程，2018，（28）：30-34.
[7]王喜雪.大学物理实验绪论教学方法探讨[J].高等教育，2015，（31）：111.
[8]仇亮，段益峰，石礼伟.大学物理实验绪论课的教学思考[J].教育教学论坛，2014，（23）：88-89.
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