一重視實(shí)驗(yàn)過程，提高實(shí)驗(yàn)操作效率
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大部分都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證物理定理的正確性。在此過程中，教師往往更關(guān)注于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而忽視實(shí)驗(yàn)操作過程。然而，在驗(yàn)證定理的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)過程更能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，因此，需在重視實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ)上提高實(shí)驗(yàn)操作效率。
(一)深刻理解儀器原理，教師要下工夫
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師不僅要掌握需要驗(yàn)證的物理定理和定律，還要深刻理解所用儀器的結(jié)構(gòu)和測量原理，這樣才能達(dá)到對整體實(shí)驗(yàn)了如指掌，解決實(shí)驗(yàn)過程中可能遇到的問題或障礙。這一過程要求教師花費(fèi)精力研讀儀器使用說明和原理圖紙，熟悉儀器的安裝調(diào)試，并能對儀器進(jìn)行簡單的維護(hù)和維修。以邁克爾遜干涉儀為例，設(shè)備調(diào)節(jié)螺釘較多，由于操作不當(dāng)極易引起螺絲損壞，教師在實(shí)驗(yàn)中不僅要教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)，還要做到維護(hù)儀器設(shè)備的正常運(yùn)行。
(二)講解多做設(shè)問，不照本宣科
高校大都設(shè)置實(shí)驗(yàn)崗位，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師一般每人負(fù)責(zé)固定的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。由于多年從事相同實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，在積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也容易產(chǎn)生保守的教學(xué)觀念，不適合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。如同理論教學(xué)不能照本宣科一樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，采用啟發(fā)式教學(xué)，在講解實(shí)驗(yàn)的過程中做到步步提問、引人入勝，摒棄那種直接將實(shí)驗(yàn)過程演示給學(xué)生，然后由學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的機(jī)械式教學(xué)，更不能把學(xué)生培養(yǎng)成數(shù)據(jù)記錄者。比如邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實(shí)驗(yàn)中，在光路調(diào)整、儀器調(diào)零、干涉圖樣形成等過程中多問學(xué)生為什么比教會(huì)學(xué)生怎樣做更重要。
(三)多種手段相結(jié)合，充分利用多媒體
在大學(xué)課程的教學(xué)中，往往理論課程更強(qiáng)調(diào)教學(xué)手段問題，實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)課程也存在同樣的問題。利用多媒體等教學(xué)手段，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并節(jié)省教師板書時(shí)間。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不單單是操作實(shí)驗(yàn)儀器，還包括實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的講解，一堂精彩的實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該是理論與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。然而，由于實(shí)驗(yàn)場所的限制，高校實(shí)驗(yàn)室很少設(shè)置多媒體等教學(xué)設(shè)備。近年來，隨著高校對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，很多實(shí)驗(yàn)室也配置了多媒體，多媒體不再是課堂教學(xué)的專有設(shè)備。教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將實(shí)驗(yàn)原理、儀器使課程與教學(xué)用、注意事項(xiàng)等做成課件，以視覺和聽覺的雙重效果，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在不增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)的基礎(chǔ)上，節(jié)約更多時(shí)間供學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，從而在保證質(zhì)量的前提下，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。特別是對于邁克爾遜干涉儀等光學(xué)實(shí)驗(yàn)，可將光線傳輸、干涉儀器原理等抽象的物理圖景形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生在儀器操作中更具針對性。
(四)適時(shí)添加相關(guān)知識(shí)，拓寬學(xué)生視野
不能簡單地將實(shí)驗(yàn)理解為使用儀器的課程，面對靜態(tài)的儀器，實(shí)驗(yàn)課程同樣可以生動(dòng)有趣。教師在備課時(shí)可以多收集與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課外知識(shí)，如該實(shí)驗(yàn)的歷史起源、該實(shí)驗(yàn)在本領(lǐng)域的地位、該實(shí)驗(yàn)與日常生活中現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)等，講解過程中多穿插此類課外知識(shí)，一方面可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，吸引學(xué)生注意力，另一方面可以增加學(xué)生知識(shí)面，拓寬學(xué)生視野。比如在邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實(shí)驗(yàn)中，教師可以講解激光的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)、激光在醫(yī)學(xué)、國防的應(yīng)用，甚至可以結(jié)合新聞報(bào)道，談?wù)剣H上激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，拓展知識(shí)時(shí)間不必過長，但要把握時(shí)機(jī)。
(五)加強(qiáng)師生互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長
實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身就是師生互動(dòng)的過程，比理論課程更具交互學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該充分利用互動(dòng)的特點(diǎn)，與學(xué)生共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證物理理論的過程，體驗(yàn)物理學(xué)家探究真理的歷程。在實(shí)驗(yàn)中，教師是學(xué)生的引導(dǎo)人，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)者，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程體現(xiàn)著人人參與、師生互動(dòng)、平等對話，成為富有創(chuàng)新性的實(shí)踐過程。教師在解決學(xué)生問題的時(shí)候，自身的水平也得到提高，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。同樣，在邁克爾遜干涉儀的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)摒棄那種教師先講解、學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、教師改報(bào)告的陳舊教學(xué)方式，在實(shí)驗(yàn)過程中加強(qiáng)與學(xué)生的交流，既完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，又增進(jìn)了師生友誼。
二革新考核方式，不唯數(shù)據(jù)結(jié)果論優(yōu)劣
考核是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的重要手段。實(shí)驗(yàn)考核一般由平時(shí)成績和期末成績兩部分按比例構(gòu)成，其中平時(shí)成績包括多個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的平均成績，期末成績則為期末實(shí)驗(yàn)操作考試的成績。與其他專業(yè)課考試類似，通過考核可以定量地評價(jià)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握情況。然而，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該更注重學(xué)生的動(dòng)手能力，考核結(jié)果不能單單以數(shù)據(jù)論優(yōu)劣。
(一)平時(shí)成績中重視實(shí)驗(yàn)操作
大學(xué)物理平時(shí)成績是某一學(xué)期所有實(shí)驗(yàn)成績的平均值，包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)。平時(shí)成績一般由預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理三部分組成，其中，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)是最重要的過程，包括實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)整以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力。通過考核結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)操作，真正意識(shí)到在理工科學(xué)生中設(shè)置大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的和任務(wù)。
(二)強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理過程
大學(xué)物理的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，大都要求通過觀察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證物理定理或定律。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠準(zhǔn)確地驗(yàn)證相關(guān)定理固然重要，但往往由于實(shí)驗(yàn)儀器的老化或誤差，最終結(jié)果與理論相差較大。實(shí)驗(yàn)教師在考核過程中更應(yīng)該看重?cái)?shù)據(jù)處理的過程，了解學(xué)生是否會(huì)對測量得到的數(shù)據(jù)正確處理，而不僅僅是能夠通過數(shù)據(jù)驗(yàn)證定理。明確告知學(xué)生，應(yīng)該尊重原始數(shù)據(jù)，完全沒有必要為了得到想要的結(jié)論，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有意篩選，實(shí)事求是地對待實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)真分析產(chǎn)生錯(cuò)誤或誤差的原因。
(三)考核方式多樣化
實(shí)驗(yàn)過程包括預(yù)習(xí)、操作、報(bào)告等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此分?jǐn)?shù)不能成為判定學(xué)生成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)中，教師需要靈活掌握判定尺度，把學(xué)生操作能力和理論水平的提高作為考核是否合格的標(biāo)尺，探索符合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程考核方式。比如，在邁克爾遜干涉儀的實(shí)驗(yàn)中，由于儀器差別，學(xué)生得到的波長與激光實(shí)際波長會(huì)有偏差，教師應(yīng)注重產(chǎn)生偏差的原因，不能以偏差大小作為學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，如果學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，也應(yīng)成為其平時(shí)成績的一部分，記錄到最終的學(xué)習(xí)成績中。
三結(jié)論
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生必修的實(shí)驗(yàn)課程，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力方面具有重要作用，同時(shí)也承載著鍛煉學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的重任。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果關(guān)系著普通物理等自然科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程，抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，在教學(xué)理念和教學(xué)手段上多下功夫，實(shí)行切合實(shí)際的多樣化考核方式，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)和能力。
在做測試技術(shù)的實(shí)驗(yàn)前,我以為不會(huì)難做,就像以前做物理實(shí)驗(yàn)一樣,做完實(shí)驗(yàn),然后兩下子就將實(shí)驗(yàn)報(bào)告做完.直到做完測試實(shí)驗(yàn)時(shí),我才知道其實(shí)并不容易做,但學(xué)到的知識(shí)與難度成正比,使我受益匪淺.
在做實(shí)驗(yàn)前,一定要將課本上的知識(shí)吃透,因?yàn)檫@是做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),否則,在老師講解時(shí)就會(huì)聽不懂,這將使你在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的難度加大,浪費(fèi)做實(shí)驗(yàn)的寶貴時(shí)間.比如做應(yīng)變片的實(shí)驗(yàn),你要清楚電橋的各種接法,如果你不清楚,在做實(shí)驗(yàn)時(shí)才去摸索,這將使你極大地浪費(fèi)時(shí)間,使你事倍功半.做實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要親力親為,務(wù)必要將每個(gè)步驟,每個(gè)細(xì)節(jié)弄清楚,弄明白,實(shí)驗(yàn)后,還要復(fù)習(xí),思考,這樣,你的印象才深刻,記得才牢固,否則,過后不久你就會(huì)忘得一干二凈,這還不如不做.做實(shí)驗(yàn)時(shí),老師還會(huì)根據(jù)自己的親身體會(huì),將一些課本上沒有的知識(shí)教給我們,拓寬我們的眼界,使我們認(rèn)識(shí)到這門課程在生活中的應(yīng)用是那么的廣泛.
通過這次測試技術(shù)的實(shí)驗(yàn),使我學(xué)到了不少實(shí)用的知識(shí),更重要的是,做實(shí)驗(yàn)的過程,思考問題的方法,這與做其他的實(shí)驗(yàn)是通用的,真正使我們受益匪淺.
這個(gè)學(xué)期我們學(xué)習(xí)了測試技術(shù)這門課程，它是一門綜合應(yīng)用相關(guān)課程的知識(shí)和內(nèi)容來解決科研、生產(chǎn)、國防建設(shè)乃至人類生活所面臨的測試問題的課程。測試技術(shù)是測量和實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，涉及到測試方法的分類和選擇，傳感器的選擇、標(biāo)定、安裝及信號(hào)獲取，信號(hào)調(diào)理、變換、信號(hào)分析和特征識(shí)別、診斷等，涉及到測試系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)性能、測試動(dòng)力學(xué)方面的考慮和自動(dòng)化程度的提高，涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)和基于LabVIEW的虛擬測試技術(shù)的運(yùn)用等。
課程知識(shí)的實(shí)用性很強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)就顯得非常重要，我們做了金屬箔式應(yīng)變片：單臂、半橋、全橋比較, 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)振動(dòng)測量及譜分析, 懸臂梁一階固有頻率及阻尼系數(shù)測試三個(gè)實(shí)驗(yàn)。剛開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于自己的理論知識(shí)基礎(chǔ)不好，在實(shí)驗(yàn)過程遇到了許多的難題，也使我感到理論知識(shí)的重要性。但是我并沒有氣壘，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，自己看書，獨(dú)立思考，最終解決問題，從而也就加深我對課本理論知識(shí)的理解，達(dá)到了“雙贏”的效果。
實(shí)驗(yàn)中我學(xué)會(huì)了單臂單橋、半橋、全橋的性能的驗(yàn)證;用振動(dòng)測試的方法，識(shí)別一小阻尼結(jié)構(gòu)的(懸臂梁)一階固有頻率和阻尼系數(shù);掌握壓電加速度傳感器的性能與使用方法;了解并掌握機(jī)械振動(dòng)信號(hào)測量的基本方法;掌握測試信號(hào)的頻率域分析方法;還有了解虛擬儀器的使用方法等等。實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了我在實(shí)踐中研究問題，分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、獨(dú)立思考、測試前沿信息的捕獲能力等;提高了自己動(dòng)手能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
為期七周的的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)就要畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)了，回顧這七周的學(xué)習(xí)，感覺十分的充實(shí)，通過親自動(dòng)手，使我進(jìn)一步了解了物理實(shí)驗(yàn)的基本過程和基本方法，為我今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
物理學(xué)從本質(zhì)上說就是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，它以嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，也不斷的受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，可是從中學(xué)一直到現(xiàn)在，在物理課程的學(xué)習(xí)中，我們都普遍注重理論而忽視了實(shí)驗(yàn)的重要性。本學(xué)期的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，向我們展示了在物理學(xué)的發(fā)展中，人類積累的大量的實(shí)驗(yàn)方法以及創(chuàng)造出的各種精密巧妙的儀器設(shè)備，讓我們開闊了視野，增長了見識(shí)，在喟嘆先人的聰明才智之余，更激發(fā)了我們對未知領(lǐng)域的求知與探索。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是我們進(jìn)入大學(xué)后受到的又一次系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)，通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使我們進(jìn)一步加深了對物理學(xué)原理的理解，培養(yǎng)與提高了我們的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约翱茖W(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。特別是對于我們這樣一批工科的學(xué)生，僅有扎實(shí)的科學(xué)理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)理論的源泉，是自然科學(xué)的根本，也是工工程技術(shù)的基礎(chǔ)。一個(gè)合格的工程技術(shù)人員除了要具備較為深廣的理論知識(shí)，更要具有較強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)為我們提供了這樣的一個(gè)平臺(tái)，為我們動(dòng)手能力的培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
除次之外，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)使我們認(rèn)識(shí)到了一整套科學(xué)縝密的實(shí)驗(yàn)方法，對于我開發(fā)我們的智力，培養(yǎng)我們分析解決實(shí)際問題的能力，有著十分重要的意義，對于我們科學(xué)的邏輯思維的形成有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。
感謝 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，讓我收獲了許多。