近代物理实验教学改革

近代物理实验教学改革

摘 要：“近代物理实验”是整个物理实验教学的重要组成部分，对学生加强专业知识的学习以及培养学生的综合实验能力和科研能力等方面发挥着重要作用。针对我校“近代物理实验”的教学实践中存在的问题，文章从教学内容、手段等方面提出改革思路和方案。

关键词：近代物理实验；教学内容；教学手段 引言

“近代物理實验”是继“普通物理实验”之后开设的一门物理系学生的必修基础实验课程，是整个物理实验教学的重要组成部分，对进一步充实和活跃学生的物理思想，引导学生了解实验物理在物理概念的产生、形成和发展过程中的重要作用[1]。我校于2002年起开设“近代物理实验”课程，文章针对教学实践过程中存在的问题，就教学内容、手段和条件等方面提出一些个人看法，旨在探索“近代物理实验”教学新思路，提高实验教学水平。

一、“近代物理实验”教学中遇到的问题 （一）教学内容安排不完善

“近代物理实验”所包含的实验内容涉及到物理学发展的各个领域，具有较强的专业性，要求学生在实验前就应具备一定的相关基础知识。“近代物理实验”中所开设的实验属于物理专业基础课的经典实验，通过“近代物理实验”课程的学习，学生可以加深对专业基础课知识的理解，同时提高实验操作能力[2]。

但是，现阶段“近代物理实验”两学期所开的实验与该学期所开

设的专业基础理论课程不能很好地相对应，出现理论课程相对于某些实验项目内容滞后的现象，导致实验与理论课教学在一定程度上脱离，其结果是学生在没有相应学科基础知识的情况下，进行该学科的实验，学生无法深入理解实验中所包含的物理学原理，只能简单机械地完成实验步骤，获得实验结果。

（二）教学手段单一，教学深度有限

近代物理实验所开设的实验均为基础物理学科中较为经典的实验，甚至是获得诺贝尔物理学奖的著名实验，涉及到较深的物理知识，这就对任课教师提出了较高的要求。任课教师不但要有实验指导能力，还应具备实验相关的物理学知识，能向学生解释清楚实验原理，使学生在实验动手能力和物理思想上都有所收获。

然而，目前“近代物理实验”教学存在两方面问题：一方面，目前我校“近代物理实验”每位任课教师必须同时指导两项不同实验，直接导致教师对实验原理和实验内容的讲授时间有限，只能简单地向学生说明实验的目的和步骤。另一方面，部分任课教师对实验的讲解侧重于实验步骤和实验仪器的操作，这与“近代物理实验”开设的初衷相背离，无法提高学生对物理学知识的认识。

（三）教学条件有限

现阶段我校“近代物理实验”主要分布在校本部的五、六间实验室中，由于经费不足，实验器材有限，每项实验的循环次数较多，大量增加了教师的工作量。以光学图像识别系列实验为例，实验室共有两套设备，每次可容纳四名学生进行实验，14级应用物理学专业学

生共有88人，光学图像识别系列实验的循环次数就是22次，循环量较大。

二、“近代物理实验”改革措施

如何减少和避免“近代物理实验”教学中存在的上述问题，进一步提高教学效果？作者认为可以从以下几个方面对该门课程的实验教学进行改革。

（一）合理安排实验项目

为了让“近代物理实验”和专业基础理论课能较好地相互衔接配合，首先要清楚各学期的专业基础课分布以及与各基础课相关的近代物理实验项目。以14级应用物理学专业学生的课程设置为例，将各专业基础理论课及其相关实验项目列于表1中。

从表1中可以看出， “近代物理实验”所涉及的基础知识大部分集中在大学三年级的课程中。“近代物理实验”的实验安排应尽量与本学期的专业基础课程相匹配。为了使近代物理实验与相关专业基础理论课程相互统一，相互促进，使学生在掌握专业基础知识的情况下进行实验，对实验的原理和意义能有深层次理解，作者将近代物理实验项目的安排做了重新调整，调整方案列于表2中。

（二）提高教师教学水平，加强相关专业知识讲授

“近代物理实验”对实验任课教师的要求比“普通物理实验”高，实验任课教师除了具备熟练的实验操控能力外，对实验所涉及的学科背景知识也要有深入的了解，为了能使实验任课教师具备丰富的学科背景知识，实验任课教师应提高自身的专业水平，并与专业基础课任

课教师多进行相互交流，这是提高近代物理实验教学水平的重要前提。笔者认为提高实验教学水平可从两方面入手：

1. 让理论课任课教师参与到近代物理实验的教学中，任课教师将近代物理实验作为专业基础理论课在实验方面的延伸，让实验与专业基础知识紧密联系。

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2. 在理论课的任课教师由于客观原因不能直接参与实验教学的情况下，实验教师应对实验所涉及的理论课进行听课，使实验教师在该方向的理论知识得到补充，增强实验教师的教学水平。

在提高教学水平的同时，实验学时安排的规范化也很重要。现阶段“近代物理实验”中每个实验的学时数是3学时，为了避免学生草率完成实验过早“閑置”，同时也避免单纯的“讲解+演示+实验”的教学模式，笔者认为任课教师在实验教学过程中对实验原理介绍时间应为0.5学时，对实验步骤及仪器的演示时间应为0.5学时，学生动手实验时间应为1.5学时，师生讨论总结时间应为0.5学时。这样在充分利用实验课时的前提下，既提供给学生充足的实验时间，也保证了任课教师对实验内容、原理、背景的解释时间，同时鼓励学生大胆提问，勇于探究。

（三）改善实验条件，加强师资力量

对于“近代物理实验”的教学环境，学校应当适当增加实验设备台套数，减少实验循环次数，降低任课教师工作量。在实验教学过程