工科物理实验教学改革探索与设想

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1、工科物理实验教学改革探索与设想赵西梅，周红，杨卫群（上海交通大学物理与天文系，上海，200240）1、引言2、工科物理实验教学体系的整合3、工科物理实验教学模式的改变4、工科物理实验教学管理探索与设想5、结束语工科物理实验教学改革探索与设想物理实验教学中心1、引言上海交通大学作为以工科为主的综合性大学，物理实验是工科学生必选的一门基础学科，为了更好地培养工科学生的动手能力、思维能力、探索能力和创新能力，最近几年来上海交大物理实验教学中心一直致力于工科物理实验教学各方面的教学改革探索，不断的改善教学条件，整合教学体系，

2、不断的探索较好的教学模式以及更加科学的教学管理。物理实验教学中心2.1目前大学物理实验教学存在的问题2.1.1学生反映物理实验偏难交大工科物理实验是大一和大二进行必修的课程，在我们平时教学中发现，好多学生抱怨我们的实验偏难。我们分析了偏难的原因，一是目前他们好多学生高考选修的不是物理，所以相对物理基础和概念比较薄弱；另外就是我们有些实验项目设置上难度偏大了一些；再者他们进入实验室前，实验预习的不是很充分很认真，所以进入实验室后，很茫然不知道在做什么，这是感觉实验偏南的原因。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中

3、心2.1目前物理实验教学存在的问题2.1.2物理实验设置不均衡在面向大一学生开设有“大学物理实验（1）”课程和面向大二开设的“大学物理实验（2）”，目前从实验课程设置来看，电和光学方面的实验偏多一些，热和力方面的实验偏少一些，因此有些设置上的不均衡。这与力热实验本身项目较少有关，或者跟这几年实验中心老师逐年减少而不增加有关，有些实验项目难以维护不再开设，多少造成实验有些不均衡的原因。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心2.2解决的方案和设想2.2.1设置物理实验公共选修课针对学生反映物理实验偏难的问题，我们

4、多次研究讨论决定对工科物理实验教学体系进行整合，尽量使工科物理实验教学从易到难，循序渐进的进行，为了解决大一学生物理实验薄弱的环节，我们考虑适当增加基础物理实验，特别针对实验技能偏差的同学，进行基本实验技能、操作规范等实验常识性内容培训，我们打算设置公共选修课，具体内容包括绪论课和实验：1）固体密度测量（包含基本量长度，质量的测量手段）；2）单摆实验（包含时间和质量的测量）；3）透镜焦距测量（基本光学实验）；4）温度测量实验（在不同的温度段采用不同的温度测量手段，不同温度计的使用和定标，利用色温来测量极高温，热成像等

5、）；5）伏安法测电阻（基本电路和万用表的使用）；6）用示波器测量稳态和瞬态信号（通用设备示波器及信号源的使用）；7）光路基本调整和光学基本参数的测量。设置这些公共选修课主要面向全校非物理专业大一的同学，且采取学生自愿的原则，在他们进入实验室之前完成这些基本的实验，熟悉基本和常规的实验仪器，当场进行测量并记录数据，不需要实验报告，老师签字通过后即可。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心2.2解决的方案和设想2.2.2增减实验项目的设置针对物理实验设置不平衡的问题，我们疏理了目前工科开设的实验，打算适当增添一些

6、实验，例如增加热学方面实验：热机气体方程（热），增加力学方面实验：表面张力研究（力）。合并减少一些实验：整合硅光电池，光敏电阻变成一个实验--光电探测器；光衍射光强分布的测量(光电)与光学测角仪共用，将眼观察改为电子目镜或光电探测器，用计算机采集图像分析等；把薄透镜焦距的测量这个实验放到公共选修课理去，进行透镜调整和利用光学方法调节垂直、平行等。另外根据实验室场地和设备的情况，对现有实验进行扩组，将有条件的实验从8组（两人一组）扩展成16组（一人一组），这样就充分调动了每个学生动手能力，发挥出他们更大的积极性。2、工

7、科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心3.1慕课课程的模式替代了课堂绪论课的模式以前，我们实验中心由四位老师在大教室里，以课堂上课的形式分别给上物理实验的学生上绪论课，由于绪论课没有实际操作的内容，完全符合慕课课程的要求，所以我们实验中心在学校慕课课程办公室协助下分别拍摄了四位老师上绪论课的视频上传到交大“好大学在线”上，每位老师的视频共分为5段小视频，分别包括：为什么要上物理实验课；测量、误差和不确定度估计；作图法和最小二乘法；怎样上好物理实验课；网上选课须知。目前学生就可以任何时间和地点地在线观看和学习绪论课内

8、容。3、工科物理实验教学模式的改变物理实验教学中心3.1慕课课程的模式替代了课堂绪论课的模式绪论课作业采用网上答题计分的形式。我们老师精心筛选了大量的题目作为绪论课的作业，学生在“好大学在线”看完绪论课视频后就可以在线做题，这些题目是随机出现的，学生只有一次在线答题的机会，所以学生需要认真学习绪论课的内容和看书，对在线学习不懂的地方或者有疑问的