醫(yī)藥院校單元型物理實(shí)驗(yàn)改革初探

亓 霞　趙 喆　鄧巖浩　支壯志

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醫(yī)藥院校單元型物理實(shí)驗(yàn)改革初探

亓 霞趙 喆鄧巖浩支壯志

摘 要：本文介紹了單元型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路，力求在物理實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、測評方法等方面有所突破，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足用人單位對復(fù)合型藥學(xué)人才培養(yǎng)的需要．

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥院校單元型物理實(shí)驗(yàn)改革

為深入貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》(教高[2012]4號)文件精神，醫(yī)藥院校人才培養(yǎng)必須走以質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式發(fā)展道路．隨著高校教學(xué)改革的深入，基礎(chǔ)課程的教學(xué)受到很大的影響，現(xiàn)在大部分醫(yī)藥院校物理實(shí)驗(yàn)課學(xué)時數(shù)已被大幅度壓縮[1]．物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)藥院校學(xué)生進(jìn)校后的第一個實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，如何利用好這一教學(xué)環(huán)節(jié)，真正發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對人才培養(yǎng)的啟迪作用,是本文探討的重點(diǎn)．物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革已是大勢所趨，改革傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，是物理?shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必由之路[2]．

所謂的單元型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是把傳統(tǒng)的單一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，按照實(shí)驗(yàn)規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，把相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組成一個實(shí)驗(yàn)單元，學(xué)生以小組為單位自由選擇單元內(nèi)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自行查找資料，寫出實(shí)驗(yàn)原理和采用的實(shí)驗(yàn)方法、步驟，列出所需的實(shí)驗(yàn)儀器和工具，自主完成實(shí)驗(yàn)．下面對單元型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路提出我們自己的看法.

1單元型物理實(shí)驗(yàn)教材

物理實(shí)驗(yàn)教材改革是單元型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前提．從實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容改革入手，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容編寫的方法，將相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組合成一個實(shí)驗(yàn)單元，在單元中提出總的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，具體運(yùn)用什么樣的方法、采取什么樣的實(shí)驗(yàn)手段、如何去實(shí)現(xiàn)由學(xué)生自主決定．物理實(shí)驗(yàn)教材是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指揮棒，是實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的依據(jù)[3]．物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出已經(jīng)有很長時間了，但真正進(jìn)行改革的卻很少，關(guān)鍵是還在使用傳統(tǒng)的教材和原有的教學(xué)模式[4]，這必然導(dǎo)致沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，改革也就無從談起了．因此編寫有特色的物理實(shí)驗(yàn)教材，是單元型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革能否成功的關(guān)鍵，有助于探索醫(yī)藥類高等院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，滿足以質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式高等教育的要求．

以傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教材《物理學(xué)實(shí)驗(yàn)》[5]為例說明，此教材共計(jì)24個實(shí)驗(yàn)，其中測量物體常量的實(shí)驗(yàn)有6個，分別是：長度的測量；物體密度的測量；液體粘滯系數(shù)的測量；液體流量的測量；液體表面張力系數(shù)的測量；用劈尖干涉測量厚度．按照單元型物理實(shí)驗(yàn)改革思路，將上述6個實(shí)驗(yàn)歸納成二個單元，即固體測量單元和液體測量單元．固體測量包括長度、密度、厚度的測量；液體測量包括粘滯系數(shù)、流量、表面張力系數(shù)的測量；以此形成單元型特色的物理實(shí)驗(yàn)教材．

2單元型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，詳盡地表述了實(shí)驗(yàn)的目的、儀器、原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、結(jié)果處理、誤差分析等等．甚至連什么時候打開電源開關(guān)，什么時候關(guān)閉電源都交代清楚，害怕學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中走彎路做錯了，要求學(xué)生只能按照規(guī)定的步驟和順序去做，這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能從中學(xué)習(xí)到什么？對學(xué)生有什么啟發(fā)？我們在平時與學(xué)生的交流中得到的反饋，認(rèn)為現(xiàn)在的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與中學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)沒有什么本質(zhì)區(qū)別．

面對這樣的意見，我們首先從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，以液體測量單元實(shí)驗(yàn)為例，單元內(nèi)的3個測量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，以小組為單位自由選擇其中的一個測量作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每個小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中要通力合作，共同研究，一起討論，共同完成．學(xué)生從調(diào)研開始，到圖書館和網(wǎng)上查資料，學(xué)生之間相互討論，與實(shí)驗(yàn)老師進(jìn)行溝通，學(xué)生們根據(jù)查找到的不同測量方法的實(shí)驗(yàn)原理、誤差分析、測量精度等，選擇適合自己的實(shí)驗(yàn)方法．僅液體表面張力系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)，不同學(xué)生小組最終確定的實(shí)驗(yàn)方法就有焦利氏秤法、毛細(xì)管上升法、拉脫法、U型管法和水波頻閃法等，這么豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法實(shí)現(xiàn)的．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師在有目的地進(jìn)行小組之間的總結(jié)交流，學(xué)生通過一個實(shí)驗(yàn)既掌握了液體表面張力系數(shù)測量的多種方法，又進(jìn)行了比較，了解了不同測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)．使學(xué)生不僅僅學(xué)到了知識和技術(shù)，還培養(yǎng)了責(zé)任心和合作意識．這樣改革最大的特點(diǎn)是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高了，他們有了探索知識的欲望，在實(shí)驗(yàn)中感到自己是主體，有實(shí)驗(yàn)成功的自豪感．

3單元型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法

3.1學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

在單元型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，教師與學(xué)生始終要保持經(jīng)常性的討論交流，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的手把手地教．學(xué)生通過查閱資料自己寫出所選實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案，請老師批閱，提出修改意見，這也非常好地解決了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的問題．

例如，在用劈尖干涉測量厚度實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生首先列出實(shí)驗(yàn)原理：把兩塊平行的平板玻璃重疊在一起，一端接觸，另一端墊一待測薄紙，則在兩塊平板玻璃之間形成一個空氣劈尖，用波長已知的單色平行光垂直照射，劈尖上表面的反射光和通過空氣層劈尖下表面的反射光，兩者相遇產(chǎn)生干涉，呈現(xiàn)一組平行于劈尖棱邊的明暗相間的干涉條紋．據(jù)此列出實(shí)驗(yàn)所需要的儀器有讀數(shù)顯微鏡、空氣劈尖、鈉光燈、游標(biāo)卡尺、薄紙等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案首先把劈尖放在顯微鏡載物臺上，調(diào)節(jié)顯微鏡，能清晰地看清干涉條紋，轉(zhuǎn)動顯微鏡的目鏡，使目鏡十字叉絲的豎線與顯微鏡主尺垂直，調(diào)整劈尖的位置，使干涉條紋與十字叉絲的豎線平行．測量時，在劈尖不同位置測出20條暗紋之間的距離，然后計(jì)算出相鄰兩條暗紋之間的距離L；用游標(biāo)卡尺在不同位置測出劈尖的長度D，分別求出它們的平均值．

學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的來龍去脈已心中有數(shù)．在實(shí)驗(yàn)過程中，教師只要為學(xué)生營造一個自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，學(xué)生即可在團(tuán)隊(duì)中完成實(shí)驗(yàn)的觀察、討論、探索、歸納、總結(jié)等環(huán)節(jié)．

3.2按照學(xué)生的思路和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生走彎路或遇到挫折時，不要立即指出糾正，而是針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題進(jìn)行討論，發(fā)掘問題的癥結(jié)所在，讓他們用自己的思路和方法，以研究的心態(tài)來做實(shí)驗(yàn)．例如,在劈尖干涉實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)在讀數(shù)測量時顯微鏡沒有始終向一個方向轉(zhuǎn)動，出現(xiàn)空轉(zhuǎn)或是數(shù)錯環(huán)數(shù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)全部作廢．失敗使學(xué)生明白做科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍，否則前面的工作將前功盡棄．因此，有時挫折會帶給學(xué)生更大的收獲，進(jìn)而提高他們的創(chuàng)造能力．教師在實(shí)驗(yàn)過程中要注意給學(xué)生營造一個平等、活躍的學(xué)習(xí)氣氛，以表揚(yáng)鼓勵為主，把握學(xué)生心理，因材施教．

3.3建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

推進(jìn)教學(xué)方法改革，要把教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用結(jié)合起來，這是教學(xué)過程中教與學(xué)的基本原則[6]．這一原則必然要求我們積極探索啟發(fā)式教學(xué)方法，我們認(rèn)為凡是能調(diào)動學(xué)生積極性和主動性的教學(xué)方法都應(yīng)稱之為啟發(fā)式教學(xué)．強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，決不是不要教師的指導(dǎo)．相反，教師的指導(dǎo)是學(xué)生學(xué)好的關(guān)鍵．在以學(xué)生為中心的教學(xué)模式中，教師的作用主要體現(xiàn)在如何開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的活躍思維，把注意力更多地集中在分析問題和解決問題上．

為此，我們要從根本上改變原來講得過多、過細(xì)、過全的授課方式，著重講清重點(diǎn)、難點(diǎn)；著重講清 “問題的背景是什么”、“問題的性質(zhì)是什么”、“解決問題的方法是什么”，給學(xué)生留出較大的思維空間，使之掌握“提出問題、分析問題和解決問題”的方法，主動尋找知識的重點(diǎn)．在以學(xué)生為中心的教學(xué)模式中，變純粹的知識傳授為豐富的知識運(yùn)用，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中充分了解自我并發(fā)揮自我潛能，最大化地提高學(xué)生的思維表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力．例如，通過劈尖干涉實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生明白了當(dāng)頻率相同、振動方向相同、相位差恒定的兩束簡諧光波相遇時，在光波重疊區(qū)域，就可形成強(qiáng)弱相間的穩(wěn)定分布，并產(chǎn)生干涉條紋，利用讀數(shù)顯微鏡測量條紋的相關(guān)參數(shù)，就可以計(jì)算出薄紙的厚度．所涉及的設(shè)備簡易，只需要一個單色光源和一個讀數(shù)顯微鏡，并且操作簡單，無需復(fù)雜的計(jì)算．因此光的干涉現(xiàn)象在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛的應(yīng)用，不僅可以精確地測量微小顆粒藥品的直徑，還可以測量光波波長、微小物體的長度和角度，檢驗(yàn)片劑藥品表面光潔度等．

4單元型物理實(shí)驗(yàn)的測評方法

對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的評定，應(yīng)包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、選擇的實(shí)驗(yàn)方法和儀器操作掌握的程度等．單元型實(shí)驗(yàn)的考評結(jié)果不是一份實(shí)驗(yàn)報告所能涵蓋的，要求學(xué)生把在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行探索的過程，感興趣的問題，應(yīng)注意的事項(xiàng)，獲得的結(jié)論，甚至所經(jīng)歷的失敗，以小論文或報告的形式總結(jié)出來，通過組織答辯、研討等方式進(jìn)行多角度的綜合測評．實(shí)驗(yàn)成績的測評，應(yīng)更多的注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程，而不僅僅是結(jié)果．測評成績以小組為單位，但每個小組成員必須都要參與答辯和研討，讓學(xué)習(xí)好的同學(xué)帶動學(xué)習(xí)差的同學(xué)，每個人都關(guān)心小組的成績，以此進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和集體榮譽(yù)感．

5小結(jié)

單元型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐技能為目標(biāo)的，因此單元型物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是醫(yī)藥院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向，這也是物理實(shí)驗(yàn)課程在醫(yī)藥院校中能夠繼續(xù)存在的生命力所在．如何改革？改革的方向和出路何在？這需要我們物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者不斷的探索，自身要有創(chuàng)新精神和改革意識，更多地參加教學(xué)改革研究工作，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育理念，提高自身的綜合素質(zhì)，在教學(xué)改革過程中不斷的提高和完善，使醫(yī)藥類院校的物理實(shí)驗(yàn)課程在復(fù)合型藥學(xué)人才培養(yǎng)中發(fā)揮應(yīng)有的作用．

參 考 文 獻(xiàn)

1丘翠環(huán)，許靜芬，吳懷選，等.廣東藥學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐.中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)，2009，26(2)：1144～1146

2王慧琴，吳慶豐，梁曉軍，等.以應(yīng)用為導(dǎo)向的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的探討.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，26(5)：148～150

3李春波.論大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革.赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2013，29(12)：9～10

4陳中鈞，俞眉孫.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與建議. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(4)：186～188

5趙喆. 物理學(xué)實(shí)驗(yàn).北京：中國醫(yī)藥科技出版社， 2009

6趙婷婷.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2014，27(5)：110～112

Primary Exploration of Unit-typed Physical Experiments

in Medicine & Pharmacy Institutes

Qi XiaZhao ZheDeng YanhaoZhi Zhuangzhi

(School of Medical Devices, Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang, Liaoning110016)

Abstract：This article mainly introduces some of the ideas to deal with unit-typed physical experiments. These education reform ideas aim at offering breakthroughs in experimental teaching contents, methods, and evaluation methods. Therefore, the article seeks to help related persons or agencies to improve the quality of personnel training, in order to meet the requirements of the society to cultivate advanced compound pharmaceutical talents for the employers.

Keywords：Medicine & Pharmacy institutes；Unit-typed；Physical experiments；Education reform

收稿日期：(2015-01-07)

作者簡介：(沈陽藥科大學(xué)醫(yī)療器械學(xué)院遼寧 沈陽110016)