大学物理实验课程教育范文

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大学物理实验课程教育篇1

高校当前迫切任务是全程育人和全方位育人，各高校也在大力推进课程思政教育教学改革，深入挖掘蕴涵在课程中的德育教育资源[１-６]。“大学物理实验”系相关专业公共基础课，也是该专业大学生入学的第一门实践课程，对后续进行专业能力训练起着基础和引领作用。

一、“大学物理实验”课程思政优势

大学物理实验是一门理论性和实践性很强的学科。物理学系研究物质运动及其规律的科学，其研究内容和对象，与辩证唯物主义哲学的物质观及其运动观有着密不可分的联系。所以，在教学过程中，尤其是在物理实验具体操作中，可以很顺畅自然地渗透入马克思主义哲学思想，进而加强学生哲学思维的培养，尤其是对树立科学的世界观和方法论具有重要意义。当然，这对任课教师也提出了思想意识和职业素养的更高要求。

二、专业目标和德育目标

大学物理实验是一门重要的基础课程，作为大学生入学的第一门实践课程，对后续进行的专业能力训练起着基础和引领作用。这门课在培养学生分析问题和解决问题的能力、增强学生构建知识、增强技能以及实事求是严谨踏实的科学态度、增强学生的探索精神和创新意识等方面，具有不可替代的作用。主要面向理工农科类一年级或二年级学生，教学目标分为专业目标和德育目标：

（一）专业目标

目标1：学习用实验方法研究物理规律，加深对物理规律的理解，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力；目标2：掌握大学物理基础实验的基本知识、方法和技能；目标3：实践基于证据的学术讨论，规范地书写完整的实验记录，准确地处理实验数据，科学严谨地展示结果，养成实事求是、严谨踏实、诚实守信的科学态度；目标4：通过本课程的训练，学生能较自信地参与实验探究和创新。

（二）德育目标

总体目标：在传授物理知识的同时融入社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育，树立中国特色社会主义“四个自信”，重点可以培养学生：目标1：引导教育学生树立马克思主义世界观和方法论；目标2：培养学生严谨求实的科学态度、学术道德；目标3：培养学生不断探索、勇攀高峰、持之以恒、勇于创新的科学精神；目标4：培养学生的爱国主义精神，和为实现中国梦不断奋斗的理想和信念等。

三、教学改革基本措施

1.工程认证下物理实验教学改革，结合海洋特色设计实验。大学物理实验中心结合学校信息学院、海洋学院、食品学院、工程学院等19个特色专业，开设海洋类实验：超声声速测量、旋转流体、液体表面张力、温度传感器等；食品类：导热系数的测量、粘滞系数的测量、旋光测蔗糖溶液溶度等；信息类：超声定位与形貌、GPS卫星定位、虚拟仿真等实验；工程类：杨氏模量、转动惯量的测定、牛顿环实验、示波器、混沌负阻等。

2.工程认证下物理实验教学改革，大纲、教学方法、手段。借鉴美国“对物理实验教学目标的建议”、复旦基础物理实验教学先进理念，以工程认证为依托，结合海洋信息特色进行教学改革，制定2019年教学大纲，教学目标对标毕业要求加入思政。把传统教学方法、MOOC等融合进行改革[７]，鼓励学生利用优秀资源，正在建设MOOC课程。让学生走向讲台、走向体验室，增加兴趣、交流并撰写心得体会与课程论文。

3.在学校教务处和学院的支持下，在上课过程中开展思政内容研究，在讲授理论知识和动手实验的同时，尝试着把思政的内容渗透到教学活动中，并把二者有机结合起来。不断对教学内容和教学方案、教学大纲和教学日历进行修改调整；在教学中加入讨论的环节，让更多的学生参与到课堂教学中，并制定出讨论环节的讨论内容及相应的分数评价机制。

四、教学方法多样性

在教学过程中，通过以课件、教材、演示实验、视频、动画和书籍等方式为教育载体，采用参观体验、课堂讨论、情景教学和现代多媒体等方式来实施思政教育，在实施过程中具体可以通过以下的一些方法来实施思政教育：

1.多媒体教学：接受科学精神熏陶，提升科学素养。充分介绍我国的物理发展和前沿研究成果，如我国在激光、动车、磁悬浮等领域处于世界领先。在实验教学过程中穿插科学家牛顿的光辉事迹，引导学生学习科学家热爱科学、勤于观察、勇于探索、持之以恒的科学精神，接受科学家伟大人格的熏陶感染。

2.情景教学：辩证唯物主义世界观教育。引导学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论，教育学生要用辩证唯物主义思维方式去看待、认识事物，正确认识社会发展的规律和国家的前途命运。学生在做转动惯量的力学实验时，通过对作用与反作用、加速与减速、合成与分解的掌握，使学生了解事物内部时刻充满着矛盾，学会用辩证的对立统一观点来看待事物。

3.教学手段：不忘初心，自身的奋斗和努力是成功的源泉。如在讲述真空静电场中时，对于电荷激化电场，电荷是电场的源，可以切入饮水思源、共产党人不忘初心、自身的奋斗和努力是成功的源泉等作为思政教育的内容。对物理中的一些定律、定理和守恒律内容，与生活中的道理、道德等相结合，这样做到寓道于教，把“大学物理实验”课程与思政知识相结合，从而在传授知识的同时融入思政教育。

4.能力培养：解决实际问题的能力和创新能力。学生通过物理实验操作、应用物理知识来进行创作发明、小论文和通过分工协作解决物理问题等活动。

五、小结

本文的研究以大学物理实验技能知识为载体加强思想政治教育，结合大学物理实验课程特点开展职业素养和科学精神教育，使得学生实验技能及思想政治教育得到融合提升。

作者:李丛 宋戈 常英立 郭阳雪 李雪莹 张建军 单位:上海海洋大学信息学院

大学物理实验课程教育篇2

2020年春，新冠病毒（COVID-19）肆虐全国，大大改变了中国大学的运作方式。从教职工的教学方法到学生的学习方式，迅速从传统校园教学转移到线上教学（网课）。虽然大学一直都有线上教学，但大规模的开展在线教学还是首次。在这种形势下，作为以实践为主的大学物理实验也不得不迅速改变运行模式，转为线上教学为主的课程教育方式。随之而来的，将是更多的风险和挑战。作者结合自身进行线上教学的经验，全面梳理了讲授大学物理实验课程线上教学时的思考和做法，以教学一线工作人员的视角分析现行大学物理实验课程线上教学的现状和存在的问题以及可采取的改进措施。

1大学物理实验课程线上教学现状与存在的问题

全面线上教学意味着没有了面授，线上教学成为主导，教师的教和学生的学都将发生巨大的变化。这一突然变化必将导致一系列现实问题，比如选择何种教学形式，如何将原来面授课程的内容融合到新的线上教学里，如何将实验为主的实践课程移植到线上，学生线上线下分别需要做什么，如何评价学生的学习效果以及教师的教学效果。我们分析认为，当前大学物理实验线上教学还存在一些问题，其突出表现在以下几个方面：

1.1选择满足线上教学的平台软件

传统面授课程在教室中进行，教学方式直接，教学过程易掌控。特别对于大学物理实验这种实践类的课程，教师更容易掌控教学过程，容易做到“随心所欲”，最大限度的开发学生的创造性和动手能力。但在线上教学之后，这种形式将不再存在。因此，教师在开展全面的线上教学之前，首先要在众多的线上教学工具中选择适合的教学平台或软件系统。综合考虑线上教学的内容、呈现形式、互动环节等诸多因素，通过直播、录播、实时BBS教学、微信、QQ等众多的在线教学形式，哪一种或哪几种适合大学物理实验课程线上教学，需要学生和老师共同探讨和实践才能得到明确答案。

1.2传统教学内容无法有效融合进网络课程

传统大学物理实验课程的内容虽然相对陈旧，但体系已比较完善。原来面授课的教学内容如何完整的融合到线上教学里面，让学生在网络课堂上掌握相对完善的知识体系，将是线上教学的一大任务。在线教学学生难以学习到实用的知识和技术，因此对网课不感兴趣。而教师对网络教学的知识储备和教学内容也较为欠缺，水平亦参差不齐，部分教师甚至缺乏对新技术、新设备的通透了解，难以对当前线上教学过程中的实际问题进行有效解决。此外，部分教师认为由于疫情防控需要才开展了线上教学，只是权宜之计；对学生来说，疫情结束后将重归学校，学习方式还是课堂讲授。因此，大家对线上教学态度都不是很认真。

1.3过多强调理论知识，忽视实践能力培养

当前线上教学的内容多以理论教学为主，主要对学生的基础知识进行系统讲解，学生被动接受知识。相对于实践课而言，理论课更容易实现线上教学，也是当下实现线上教学的主力课程。但这并不能掩盖线上教学对学生实践能力培养环节的欠缺。现在的线上教学课程中，学生进行线上实践课程的内容较少，线上课程实践的机会也十分缺乏。一些高校甚至还没有大学物理实验线上教学所需的软硬件条件，根本无法满足大学物理实验课程线上教学的需求。

1.4线上教学考核和课程评价不完善

线上教育打破了传统教育的时空局限，也扩大了教育的对象，优化了教育资源。学习成绩和效果是评价一种教育手段的重要依据。而教学考核与课程评价仍是当前大学物理实验课程线上教学的一大难点。这包括两个层面的内容：第一，教师对学生学习过程的监管和学习效果的考核；第二，学校对教师教学内容的监管和教学效果的考核。

2实现疫情条件下大学物理实验课程线上教学改革的措施

在当前新冠肺炎疫情条件下，针对大学物理实验课程存在的上述问题，我们建议从以下四个方面着手进行改进：

2.1改变教育理念，改革教学模式，实现线上教学传统化

突破传统教学思维局限，改变传统教育观念，更新课堂教学模式，让线上教学传统化。线上教学借助网络平台技术实现，在实际操作中，应合理利用网络交流平台（微信群，QQ群，公众号等），及时准确地发布学习任务。在教学过程中，熟练应用各种线上教学平台如学习通、Blackboard、UOOC、MOOC等或其混合模式，并做好异步教学资源的上传或同步教学视频的录屏工作。同时，学生学习过程中遇到问题，可以通过网络平台反馈和讨论，教师则可以通过线上平台进行答疑解惑。学校要制定合理的教学安排，提供良好的网络环境。此时的网络不再是学生游戏的平台，而是学习知识的天地。

2.2完善教学软件开发，扩大仿真实验内容

仿真实验与真实实验相结合共同构成了现在较完整的大学物理实验教学体系。仿真实验的应用，有效的提高了教学效率和教学效果，使得教学手段和内容丰富多彩。但现阶段的仿真实验多侧重验证性和演示性实验，设计性和开发性的实验很少，不能达到培养学生设计和创造的能力。因此要充分认识到现有仿真实验的不足和局限性，开发新的仿真实验教学软件，丰富仿真实验内容。构建完善的开放性和探索性实验内容为主的仿真实验教学课程。

2.3优化课程设置，增设自主设计课程

学校的在线教学资源相对陈旧，仿真实验软件大部分是购自企业。而企业开发的软件并不专门针对学校里的实验教学或脱离教学实践一线，不能完整的体现出大学物理实验教学的设计思想。因此，在实验教学中，高校和教师要充分发挥自身创造性，自主开发或与企业联合开发部分仿真实验，优化课程设置。各高校也应密切交流，互通有无，实现在线平台融通，共享老师自主开发的仿真实验资源，丰富仿真实验资源库。此外，增设部分综合性、设计性、创新性的实验，鼓励学生运用所学知识进行创新，将部分验证性实验转化为设计性实验，或根据自己专业爱好选题，自主设计实验内容、实验仪器及方法，在老师指导下进行探索性研究，为今后的实践打下坚实的物理实验基础，以满足社会对创新型人才培养的需要。

2.4重新制定教学考核和教学评价体系

教学模式的改革必然引起考核模式随之变化。相比传统课程中的线下考核与评价方式如人工考勤管理、学生课堂表现、纸质考核等，在线课程的虚拟性导致无法对学生进行实时监控，学生学习态度、听课积极性以及平时作业和测验结果等考核过程是否作弊无从得知。线上教学能否达到应有的教学效果以及传统考核方式的合理性和实用性都有待商榷。因此，有必要重新制定标准化的网上教学考试制度，加强平时学习过程管理，建立自动评估反馈系统，构建全新的线上教学考核与评价体系。在教学过程中，教师也可以调动学生的积极性，及时地对学生的活动给予考核和评价。另外，在线下也需要加强对学生学习的监督与评价，采用多样的评价方式，比如教师、家长、学生都可以参与，实现点评、自评、互评的师生综合评价模式，建立能促进教师和学生都能不断提高的评价体系。

3结束语

随着疫情的继续发展，全国大部分大学生至今还无法返校学习。根据教育部门对本学期教学工作调整的指导思想，齐心协力做到“停课不停学”。老师和学校要做好课程教学的整体设计，细致考虑课程教学实施方案，制定合理的教学安排，选择合适的线上教学形式，并保证良好的网络条件。特别的，针对大学物理实验这类实践性课程，必须直面问题，克服诸多困难与挑战，实现大学物理实验等实践课程线上教学的顺利开展。

作者:田冰冰 苏陈良 单位:深圳大学微纳光电子学研究院

大学物理实验课程教育篇3

在理工科院校中，大学物理实验课是大学生的必修专业课程，是为了培养大学生的实验基本技能和独立思考能力的课程［1］。通过对大学物理实验教学课程的学习，学生能够在其他实践科目中更好地利用科学探索的方法去实践，从而提高学生的动手实践能力。在大学物理实验课中，对以“不确定度”为内容的误差理论进行学习，是大学实验课顺利进行的基础。然而，许多大学对误差理论的教学并不到位，由于师资、教学方式、设备等原因，学生的误差理论学习效果不佳。基于此，有必要对大学物理实验误差理论课教学进行思考和探究，找出提高大学生误差理论学习的方法，切实打好物理实验课程学习的基础。

1高校误差理论课教学现状和不足

在对大学生展开大学物理实验教学之前，都会开设误差理论基础学习的课程，但是在理论课程安排上还是存在着一些不足，影响着学生对误差理论基本概念的理解。学生对误差理论的基本概念理解不深刻，在实验过程中就会对数据处理的不确定度计算方法难以理解，导致实验效果不好。高校教师对误差理论教学主要采取灌输式方法，将误差理论的基本概念和计算方法讲授给学生，而学生在实验项目操作过程中遇到问题，却没有良好的思维去探究和处理。教师应改变误差理论教学和实践教学方式，以学生为主体，分四个阶段展开教学。

2应用四阶段误差理论教学法的注意事项

第一，对单个数据进行多次测量。对数据的观测次数越多，数据的平均值与被观测量的真值就越相近，得出的测量结果也会更准确［2］。但是观测的次数越多，付出的时间成本和经济成本就越高，许多高校还不足以支持学生进行不限次数的观测，学生在经过多次测量后，也会对测量工作产生厌倦和懈怠的心理。在这种情况下，教师应保证学生的观测次数不少于6次，以便得出相对准确的观测值。第二，在数据测量的同时，应意识到同一个数据的多次测量是具有相互独立性的，这是评定不确定度中需要特别注意的。相互独立性是指每一个数据的测量都相互独立，互不影响［3］。第三，规范使用仪器。在进行测量时，要了解测量仪器的正确使用方法，规范使用测量仪器，这是提高测量数据精确度的有效方法。

3四阶段误差理论教学法的具体内容

第一阶段:引入误差理论时选择创造贴近生活的情境。不确定度理论是一个专业术语，要是学生过分纠结于难懂的高数知识和高数公式推导，将导致学生长期处于听不懂、难理解的状态。对于高数知识基础薄弱的大学生，要将不确定度的理论知识融入日常生活中，让学生在实际生活中体会不确定度的意义。将不确定度展现在实际生活中，学生就能形象地了解不确定度是由于测量误差的存在而导致被测量量不能确定的程度，明白不确定度的评定范围是被测量量真值的范围。创设的情境可以是让学生用身边的测量工具，如三角板进行测量，测量身边的物体，如书本的厚度。这样的情境设置简单易操作，能让学生形象地感受到不确定度的含义，学生的测量积极性也会有所提高。通过课堂上简单的测量，能够发现学生的测量问题。例如:有的学生只是将本次测量看作是简单的数据收集，对测量误差本身的含义没有理解，导致测量了多次都是在同一位置，造成最终数据的不确定度为零的假象;有的学生没有把握测量的次数，测量了两三次就开始计算不确定度，导致计算结果不准确。教师应向学生讲解测量的注意事项和不确定度的含义，让学生真正学懂知识，这样在实验操作中才更有逻辑性。设置情境让学生练习，可以及时发现学生的问题，理论教学和实验教学才能达到应有的效果。第二阶段:规范操作要求，全程指导。大学物理基于高中物理，但又和高中物理不同，很多学生并不了解实验报告的规范书写，所以教师应详细指导学生进行规范的实验报告书写。书写实验报告时，可以给出实验报告的书写模版，指导学生填写测量和计算的数据，降低学生书写实验报告的难度，规范学生的书写格式。要注意对学生实验操作的全程指导，及时纠正学生的错误操作。在检查学生实验报告时，要对学生测量的数据和计算数据误差进行详细分析，对学生出现的小错误及时批注，督促学生对细节进行修改。在这个过程中，虽然教师要全程指导，但并不是教师要全权控制学生的操作，实验的各项指标测量和计算都要由学生去完成［4］。在这样经过多次反复的详细训练和指导后，学生的实验操作能力和对数据的处理能力都会得到很大程度的提高。第三阶段:检查纠错，适时指导。在学生经过几次反复训练后，学生的实验操作能力和数据处理能力都有了一定程度的提升，但是在教师的详细指导下，学生容易产生依赖，失去独立思考的能力和自觉学习的动力。在学生进行实验操作前，应先让学生预习，推导不确定度公式，确定好实验数据的记录和分析模版，教师再对学生的实验预习模版进行检查和指导，要求学生修改预习模版的错误。直到学生的预习模版中没有问题，再进入实验室操作。操作过程中，教师只需要适时提醒学生注意操作规范，适时指点学生的错误。错误的原理和详细情况要求学生自主思考。试验后要求学生书写实验报告，对实验数据和误差进行详细分析并指出错误，让学生自己思考错误的原因并进行修改，促进学生理论知识和实践操作相结合，使学生的实验操作能力和数据处理能力得到飞跃式的提升［5］。第四阶段:宏观指导，参与研讨。经过前三个阶段的学习，学生已经全面掌握物理中的误差理论，实验操作技能也得到了提升。此时，教师可以让学生全程自行设计和操作，对学生的疑问进行适当提点。当学生结束整个实验后，让学生讨论实验报告，总结实验结果，对学生的实验结果进行检验。

4结语
在大学物理的误差理论教学中，教师以灌输式讲授进行教育，学生被动接受，导致学生的学习积极性不高，影响了学生对误差理论的学习效率，动摇了大学物理的实验基础，教学方式亟需改进。利用“四阶段”方法对学生进行物理误差理论及物理实验操作教学，能有效提升学生的学习积极性，提高学生的理论知识水平和实验操作能力。在今后的大学物理误差教学中，可以应用“四阶段”教学方式，切实提高大学生的物理实验操作水平。

参考文献:

［1］熊翠秀.大学物理实验误差理论课教学探索与改革［J］．教育教学论坛，2016，(24):141－142.

［2］刘斌，周炜明.大学物理实验中误差教学衔接问题研究［J］．广西物理，2015，36(01):46－49.

［3］刘丽群，曹文，王宏波.大学物理实验中误差理论教学的几点考虑［J］．大学物理实验，2010，23(02):77－78.

［4］谌宝菊，谌雄文，卢德华，等.大学物理实验的误差理论四阶段教学法探讨［J］．湖北广播电视大学学报，2008，(11):119－120.

［5］权松.大学物理实验中的误差理论———测量误差与测量不确定度［J］．吉林建筑工程学院学报，2007，(03):80－84.

作者:熊智慧 单位:成都师范学院