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摘要：本文通过对实验预习、讲解示范以及实验操作三个教学环节中具体教学模式的改革尝试，进一步提高了大学生对大学物理实验课的学习兴趣，加强大学生创新能力、动手能力、主观能动性以及团队合作能力的培养。
关键词：大学物理实验 教学模式改革 三步教学法 能力培养
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0000-00
大学物理实验是工科大学生入校后的早期实践性课程，是培养学生动手能力的重要基础课[1]。但传统的实验教学方法往往让学生们对实验课渐渐失去兴趣，其主要原因是在实验教学过程中，经常以灌输性教学方式为主，容易忽视学生的主体性；且实验评价方式没有真正反映学生的实验动手能力，考核结果更多的反映了学生对教材上实验步骤的熟悉程度，而对学生的创新意识和能力不能有效的发掘和发现[2-4]。基于这种情况，本文在传统实验教学的基础上，通过案例教学，探讨从实验预习、讲解演示以及实验操作这三个重点环节进行具体细节的教学模式改革，以期尽可能地激发学生学习的积极性、主动性，并有效地培养学生的创造能力、动手能力以及锻炼提高学生的团队协作能力。
1 课堂现场预留问题，提高预习质量
一节实验课，需要解决或了解的问题往往集中在几个主要知识点上。如果学生在预习时全盘皆抓，就会失去重点，降低效率。若只抓住这几个知识点来预习，可以有效地理解并掌握实验的本质内容。“电学元件伏安特性研究”这组实验，内容相对简单，原理上主要掌握电路内外接的适用条件，比如判断二极管的正反向所采用的电表的内外接法，理解为什么二极管正向要用外接、反向要用内接法才能准确测量其伏安特性。所以在正式讲解之前让学生带着这样的问题去看书，再结合面前的实验仪器，就比较容易直观地分辨内外接的实质区别。
而对于日常学习接触较少、理解起来较为晦涩的实验--“光的偏振特性研究”这组实验，学生面对不太熟悉的光学元件，以及实验指导书上的长篇介绍，很难理清实验过程的脉络。这组实验的操作过程分成三部分进行，每一部分的实验内容均涉及到角度问题，比如验证马吕斯定律时的θ角，验证1/4λ波片的作用时用到的α角，以及最后要求解的布儒斯特角Φ角。讲解具体操作内容前，如果现场给学生们预留几分钟，让大家在这段时间内弄清楚这几个角度的含义和由来，则在讲解实验的过程中，可以按照这几个角度的先后顺序把整组实验串联起来，一边适时的对刚才提出的问题进行点拨、提问，提高大家的注意力，一边观察学生们理解的程度。实践证明，经过有效的预习之后，学生回答问题的积极性和准确率都有了明显的提高。
2 实验讲解演示中，鼓励学生设计实验步骤
为了突出能力的培养，在实验教学过程中，我们应逐步改变以教师讲解、单向灌输为主的传统，给学生更多独立思考的空间，依靠自己的努力去获得知识和能力，根据大学生的学习特点和思维习惯，采用启发式教学，教师少讲，学生多想、多做、多动。
如，在讲解“热敏电阻数字温度计的设计与制作”这个实验时，尤其在设计数字温度计的过程中，学生们很难理解为什么要去定温度计的上下限，为什么定下、上限时的顺序不能颠倒，以及如何根据热敏电阻的电阻对温度的依赖特性设计成数字温度计的电压与温度的直线关系。如果仅仅是按照课堂或者书本上要求的步骤去讲、去做，学生们也能完成这个实验，但对实验的概念和本质的理解总是不够透彻。所以，在讲解这一组实验的时候，笔者试着先让同学们去思考这几个基本问题，然后引导大家去理解如何用平衡电桥来找到基于热敏电阻特性的U-T关系，只要理解了这一步，操作就只是熟练度的问题了。当然，这个实验中的电路连接较为复杂，所以要通过讲解让同学们清楚电路板的使用方法，鼓励学生们自己连接电路，并通过定数字温度计的下限来验证电路连接正确与否。
3 实验操作过程采用新型分组模式
大学物理实验课的考核内容主要包括实验预习、操作能力、实验报告三大部分。对于实验操作能力的判定，要从学生的实验态度、操作方法和技能的掌握程度、实验过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力等多方面全面考核，这样才能够充分调动学生的学习积极性，提高他们对实验课的重视程度，保证实验成绩评定的客观性和公正性，提高实验教学的质量。但由于一位教师同时指导一个班同学实验，很难进行客观的评价，极大的随意性和主观性很难反映出学生实验操作能力的高低。另外，我校学生来自不同地区、不同民族，实验水平参差不齐，而我校目前的大学物理实验已实行一人一组仪器，个别学生由于基础较差，往往担心在规定时间内不能独立完成实验，这种心理会影响学生的学习兴趣，限制学生自身能力的发挥。
基于以上情况，我们将一人一组仪器的独立操作形式作了调整，将三人或四人划分为一合作小组，这种模式不同于以往的两人或几人共享一组实验仪器的分组模式。由于合作小组内每位组员所做的实验数据基于自己的仪器，因此数据不会雷同，可以避免组员之间的相互依赖。但操作过程中，组员之间可以沟通，遇到问题也尽量在组内大家合力解决。另外，每位组员要求除了必须完成所有规定的实验操作外，另有各自不同的分工，分工内容依具体实验要求而定。
由于采取了分组模式，一堂实验课下来，在检查学生实验操作時，能很容易地判定出每组成员的实验态度、基本方法和技能的掌握程度，由于各小组实验水平不一致，故考核学生的综合操作能力水平时，不仅仅要看学生的个人操作，还要考虑到所在小组的整体水平，力争让每位组员都树立一种集体荣誉感、增强团队合作能力。另外，分组后，实验操作不再是简单的机械操作，可以鼓励学生在操作过程中发现问题并解决问题，也可以向组内其他成员寻求帮助，这样即充分发挥了他们学习上的潜能，又锻炼了他们的能力，也增进了同学间的友谊，加强了同学们的团队协作能力。
4 结论
通过一个学期的“三步法”教学模式改革尝试后，发现学生们做大学物理实验的兴趣普遍提高，主要表现在实验操作过程中的轻松气氛以及学生们对这些教学模式改变的中肯的评价上。另外，学生们的最终实验成绩也呈正态分布，体现了考核评价方式的合理性。我们相信，只要不断进行教学模式的改革探索，大学物理实验室一定能成为培养学生实践动手能力，培养创新精神和创新能力的重要实践教学基地。
参考文献
[1] 刘燕,周岚,胡经国.大学物理实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2009,28(11):171-172.
[2] 刘名扬,王麒麟.大学物理实验教学改革及成效[J].实验室研究与探索,2009,28(7):138-140.
[3] 张攀,唐远林,康青等.实验物理中的创新意识与能力培养[J].大学物理实验,2001,14(4):60-62.
[4] 刘海涛.关于大学物理实验课教学改革的思考[J].科技信息,2010,3:541.
关键词：大学物理实验 教学模式改革 三步教学法 能力培养
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0000-00
大学物理实验是工科大学生入校后的早期实践性课程，是培养学生动手能力的重要基础课[1]。但传统的实验教学方法往往让学生们对实验课渐渐失去兴趣，其主要原因是在实验教学过程中，经常以灌输性教学方式为主，容易忽视学生的主体性；且实验评价方式没有真正反映学生的实验动手能力，考核结果更多的反映了学生对教材上实验步骤的熟悉程度，而对学生的创新意识和能力不能有效的发掘和发现[2-4]。基于这种情况，本文在传统实验教学的基础上，通过案例教学，探讨从实验预习、讲解演示以及实验操作这三个重点环节进行具体细节的教学模式改革，以期尽可能地激发学生学习的积极性、主动性，并有效地培养学生的创造能力、动手能力以及锻炼提高学生的团队协作能力。
1 课堂现场预留问题，提高预习质量
一节实验课，需要解决或了解的问题往往集中在几个主要知识点上。如果学生在预习时全盘皆抓，就会失去重点，降低效率。若只抓住这几个知识点来预习，可以有效地理解并掌握实验的本质内容。“电学元件伏安特性研究”这组实验，内容相对简单，原理上主要掌握电路内外接的适用条件，比如判断二极管的正反向所采用的电表的内外接法，理解为什么二极管正向要用外接、反向要用内接法才能准确测量其伏安特性。所以在正式讲解之前让学生带着这样的问题去看书，再结合面前的实验仪器，就比较容易直观地分辨内外接的实质区别。
而对于日常学习接触较少、理解起来较为晦涩的实验--“光的偏振特性研究”这组实验，学生面对不太熟悉的光学元件，以及实验指导书上的长篇介绍，很难理清实验过程的脉络。这组实验的操作过程分成三部分进行，每一部分的实验内容均涉及到角度问题，比如验证马吕斯定律时的θ角，验证1/4λ波片的作用时用到的α角，以及最后要求解的布儒斯特角Φ角。讲解具体操作内容前，如果现场给学生们预留几分钟，让大家在这段时间内弄清楚这几个角度的含义和由来，则在讲解实验的过程中，可以按照这几个角度的先后顺序把整组实验串联起来，一边适时的对刚才提出的问题进行点拨、提问，提高大家的注意力，一边观察学生们理解的程度。实践证明，经过有效的预习之后，学生回答问题的积极性和准确率都有了明显的提高。
2 实验讲解演示中，鼓励学生设计实验步骤
为了突出能力的培养，在实验教学过程中，我们应逐步改变以教师讲解、单向灌输为主的传统，给学生更多独立思考的空间，依靠自己的努力去获得知识和能力，根据大学生的学习特点和思维习惯，采用启发式教学，教师少讲，学生多想、多做、多动。
如，在讲解“热敏电阻数字温度计的设计与制作”这个实验时，尤其在设计数字温度计的过程中，学生们很难理解为什么要去定温度计的上下限，为什么定下、上限时的顺序不能颠倒，以及如何根据热敏电阻的电阻对温度的依赖特性设计成数字温度计的电压与温度的直线关系。如果仅仅是按照课堂或者书本上要求的步骤去讲、去做，学生们也能完成这个实验，但对实验的概念和本质的理解总是不够透彻。所以，在讲解这一组实验的时候，笔者试着先让同学们去思考这几个基本问题，然后引导大家去理解如何用平衡电桥来找到基于热敏电阻特性的U-T关系，只要理解了这一步，操作就只是熟练度的问题了。当然，这个实验中的电路连接较为复杂，所以要通过讲解让同学们清楚电路板的使用方法，鼓励学生们自己连接电路，并通过定数字温度计的下限来验证电路连接正确与否。
3 实验操作过程采用新型分组模式
大学物理实验课的考核内容主要包括实验预习、操作能力、实验报告三大部分。对于实验操作能力的判定，要从学生的实验态度、操作方法和技能的掌握程度、实验过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力等多方面全面考核，这样才能够充分调动学生的学习积极性，提高他们对实验课的重视程度，保证实验成绩评定的客观性和公正性，提高实验教学的质量。但由于一位教师同时指导一个班同学实验，很难进行客观的评价，极大的随意性和主观性很难反映出学生实验操作能力的高低。另外，我校学生来自不同地区、不同民族，实验水平参差不齐，而我校目前的大学物理实验已实行一人一组仪器，个别学生由于基础较差，往往担心在规定时间内不能独立完成实验，这种心理会影响学生的学习兴趣，限制学生自身能力的发挥。
基于以上情况，我们将一人一组仪器的独立操作形式作了调整，将三人或四人划分为一合作小组，这种模式不同于以往的两人或几人共享一组实验仪器的分组模式。由于合作小组内每位组员所做的实验数据基于自己的仪器，因此数据不会雷同，可以避免组员之间的相互依赖。但操作过程中，组员之间可以沟通，遇到问题也尽量在组内大家合力解决。另外，每位组员要求除了必须完成所有规定的实验操作外，另有各自不同的分工，分工内容依具体实验要求而定。
由于采取了分组模式，一堂实验课下来，在检查学生实验操作時，能很容易地判定出每组成员的实验态度、基本方法和技能的掌握程度，由于各小组实验水平不一致，故考核学生的综合操作能力水平时，不仅仅要看学生的个人操作，还要考虑到所在小组的整体水平，力争让每位组员都树立一种集体荣誉感、增强团队合作能力。另外，分组后，实验操作不再是简单的机械操作，可以鼓励学生在操作过程中发现问题并解决问题，也可以向组内其他成员寻求帮助，这样即充分发挥了他们学习上的潜能，又锻炼了他们的能力，也增进了同学间的友谊，加强了同学们的团队协作能力。
4 结论
通过一个学期的“三步法”教学模式改革尝试后，发现学生们做大学物理实验的兴趣普遍提高，主要表现在实验操作过程中的轻松气氛以及学生们对这些教学模式改变的中肯的评价上。另外，学生们的最终实验成绩也呈正态分布，体现了考核评价方式的合理性。我们相信，只要不断进行教学模式的改革探索，大学物理实验室一定能成为培养学生实践动手能力，培养创新精神和创新能力的重要实践教学基地。
参考文献
[1] 刘燕,周岚,胡经国.大学物理实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2009,28(11):171-172.
[2] 刘名扬,王麒麟.大学物理实验教学改革及成效[J].实验室研究与探索,2009,28(7):138-140.
[3] 张攀,唐远林,康青等.实验物理中的创新意识与能力培养[J].大学物理实验,2001,14(4):60-62.
[4] 刘海涛.关于大学物理实验课教学改革的思考[J].科技信息,2010,3:541.