第一篇

一、地方性、應用型本科院校理工科專業大學物理實驗體系構建的基本原則

教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會通過對我國高等學校大學物理實驗課程教學情況的調查研究，并結合國外理工科類專業大學物理實驗教學狀況和發展趨勢，經過多次的研討、修訂、完善，制定了《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》（以下簡稱《基本要求》），根據《基本要求》、我校對人才的培養目標和實驗室的實際情況，在構建新的大學物理實驗教學體系中，遵循以下幾條原則：

1.實驗基本技能培養的原則

以重視實驗基本技能的訓練，強化創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力培養為實驗教學理念，采用嚴格規范的教學過程、適當的教學方法和有效的教學手段，使學生在實驗中接受實驗思想、實驗方法、實驗技能以及實驗數據處理等方面的基本訓練。

2.為專業培養目標服務的原則

根據學生專業的不同，建立相應的大學物理實驗的教學模塊，引導學生從專業學習的角度來思考和分析物理實驗問題，促進其對專業的理解和對大學物理實驗課程的認識，強化專業思維意識、提高學習積極性和主動性。

3.成本最小化和效益最大化的原則

作為一所新建的地方性應用型本科院校，社會效益和經濟效益是學校辦學不能回避的問題，對于有限的經費投入，要追求學生的受益面最大化，充分挖掘現有實驗儀器，提高儀器的利用率，努力實現成本最小化和效益最大化。

二、大學物理實驗課程體系的構建

1.層次化的大學物理實驗課程體系

以應用能力和創新能力培養為主線，按循序漸進的認識規律，建立以“基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、研究創新性實驗”四個層次為整體構架的大學物理實驗教學體系。其中，基礎性實驗層次的實驗是所有專業的學生都必須完成和掌握的，而綜合性、設計性實驗層次的實驗是根據專業特點進行設置的，體現專業需求和特點。創新研究性實驗，則主要是對象是對物理有興趣的部分學生，體現學生的自主性、學習性、創新性。

1.1基礎性實驗

基礎性實驗注重在對物理實驗設計思想、基本實驗方法、基本操作技能的教育，每個基礎實驗擴展一個或多個內容相關的小型設計性實驗，讓學生在已有的基礎上進行實驗設計，使傳統的實驗體現創新意識。主要的教學內容有：基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能的掌握以及誤差與不確定度的概念和數據處理的基本方法。具體的實驗項目有：長度測量、物體密度的測量、示波器的使用、薄透鏡焦距的測量等等。

1.2綜合性實驗

綜合性實驗注重引導學生對知識、儀器、技術和基本實驗方法進行綜合。對于工程物理量測量實驗，要求聯系工程實際，進行研究性探索。

1.3設計性實驗

設計性實驗是由學生根據項目的教學要求，查閱資料，寫出實驗設計方案并論證其可行性，由教師審閱并提出意見，學生自主選擇儀器、自行完成實驗，提交研究報告，教師可以根據學生完成實驗任務的質量情況，讓部分學生給大家講解自己所做的工作。

1.4創新研究性實驗

創新研究實驗則以大學生創新實驗項目為基礎，不要求所有的學生參加，遵循學習性、自主性、創造性的原則，根據現有條件和教師的科研課題，確定幾個方向，在教師的指導下，由學生自擬題目或選擇已設立的題目（教師還可以根據學生的特點在科研課題中提出一些前期性小項目供選擇），可以多人一組合作完成研究過程，成果的形式主要以提交論文或實物作品。以此建立適應理、工科多學科人才培養需求的大學物理實驗教學新體系。實驗項目中，以實物實驗為主、仿真實驗為輔，必做與選做相結合，按專業需要和興趣愛好給學生留有較大的選擇空間。實驗項目的設置體現時代性和先進性，將物理學領域的新成果、新技術及時引入實驗教學，不斷更新實驗項目。教學內容與工程、社會應用、科研密切聯系。改造傳統的實驗教學內容和實驗方法，使傳統的實驗體現創新意識。增強學生工程實踐和實際應用能力。尋求傳統實驗與現代實驗在實驗基本方法、原理、操作技術和創新意識培養等方面的結合點，使傳統實驗體現現代氣息，使現代實驗體現基本方法和技能。

2.據有專業特色模塊化的大學物理實驗課程體系

大學物理實驗教學中，在不改變課程學時和課程性質的基礎上，根據學生專業的不同，引導學生從專業學習的角度來思考和分析物理實驗問題，促進學生對專業的理解和對大學物理實驗課程的認識，強化專業思維意識，提高學習積極性。根據我校各專業的特點，充分利用實驗室資源，除了基礎性實驗以外，我們設計了土木類、機械類、電子、通信類、化工類和茶學類的大學物理實驗模塊，盡可能開設與各專業相關的物理實驗。如土木類大學物理實驗模塊，開設金屬絲楊氏模量實驗，采用靜態拉伸法、動態懸掛法、支撐法等多種方法測量金屬線的楊氏模量系數，涉及到光學、電學、力學的知識；電子信息專業大學物理實驗模塊，開設一些傳感器方面的實驗，用集成開關型霍爾傳感器測量物體的慣性質量，綜合了電磁學和力學的知識；機械類大學物理實驗模塊則開設光柵測量及其工業應用；通過這些實驗不僅將大學物理實驗與學生所學習的專業相聯系起來，而且培養學生綜合運用物理知識能力。

3.教學模式、方法以及評價體系的改革

3.1嚴格規范教學全過程，保證高效的完成大學物理實驗

嚴格規范的實驗教學過程是高效完成大學物理實驗的基本保證，一個完整的實驗過程包括：預習、實驗和實驗報告，為此我們專門設計了“實驗報告”模板，（１）預習部分由學生在進入實驗室前完成，主要內容有：實驗目的要求、原理、儀器以及實驗記錄表等。這部分由教師當堂給出評價（權重占３０％），沒有預習的不能參加實驗；（２）實驗過程由教師巡回指導，并通過學生實驗過程的表現、實驗記錄的規范性以及實驗數據的簡單處理等內容，由教師當堂給出評價（權重為４０％）。通過這樣師生面對面的交流可以大大提高大學物理實驗的效果，學生實驗過程中出現的問題能夠即時得到解決，加強了基本技能訓練，如實驗測量有效數字的記錄、測量方法等基本的實驗技能的掌握，通過這樣的教學過程都能夠很好的實現。（３）數據處理、結果討論以及思考題（權重為３０％），由學生實驗后完成，學生通過對實驗數據處理和對整個實驗過程的反思，總結實驗的得失，為下一個實驗做準備。

3.2實施多種課堂教學形式

運用啟發式、問題式、討論式、交互式、研究式等多種教學形式于物理實驗課堂教學中，提出思路和方向啟發學生去思考實驗設計思想、實驗方法、操作技術、數據處理的可靠性以及與工程實際的結合點，以問題激發學生的主動思維，師生之間、學生之間相互提問和共同討論總結。目的是使學生從知識的被動接受者轉變為知識的主動探索者，活躍氣氛，激發學生學習的積極性，培養學生的應用意識、創新意識和探索精神。

3.3實行開放教學模式

由于地方性、應用型新建本科院校的經費投入有限，對于要使用復雜、精密和昂貴儀器的一些大學物理實驗，采用仿真實驗的方式，建立大學物理仿真實驗平臺，選用了較為成熟的由中國科學技術大學研制、高等教育出版社出版的《大學物理仿真實驗Ⅱ》教學軟件，并在實驗中心網站上提供相關實驗的下載，以利于學生加深對物理實驗的學習。引入福州大學研制的“實驗室管理系統”，對大學物理實驗除必做實驗外，實行學生在網上選擇，有條件的自定實驗項目、自定實驗時間。學生可依專業和興趣自由選擇，以滿足個性要求、激發學生主動學習的熱情。

3.4營造研究性教學環境

針對不同層次實驗項目的特點，積極開展以研究為基礎的教學，建立一種基于探究的學習機制，發展學生的探究興趣，變接受性學習為研究性學習，教學與科學研究相結合，為學生進行研究性學習和從事研究活動創建各種條件；發揮教師的引導作用和學生的主體作用，因材施教，促進學生個性發展，發掘學生創造潛質。

3.5開展豐富的課外活動

依托大學物理實驗室，開展豐富多彩的課外科技活動，如科技節、大學生創新實驗等。鼓勵對物理有興趣的學生，自主、創新的學習和研究一些物理原理或物理方法的實際應用；改進大學物理實驗方案；以及其他領域的原理方法在大學物理實驗中的應用等，提高學生的學習能力和創新意識。

3.6科學全面地考核學生的實驗能力

學生的實驗能力的考核采取平時成績、期末操作考試，以及隨堂口試、筆試、書寫小論文等多種形式相結合的方法進行。考試方法的改革，大大提高學生對本課程的重視程度，綜合地評價了學生對實驗的掌握及運用能力，同時強化了學生科學素質的培養。

作者：高潭華 劉雪梅 單位：武夷學院

第二篇

一、創新思維培育的教學探索與實踐

1.教學方式的探索

在以往的教學中，大學物理分組實驗在實驗室進行，一般２人一組，由于要在短時間完成實驗，存在以下弊端：實驗的操作時間有限，使得學生的操作和觀察浮于表面，沒有深入思考實驗現象的物理本質；部分學生沒有參與操作而使得許多實驗細節不被關注，而許多實驗細節往往最能反映該實驗的物理本質；交流討論的缺乏，真理越辯越明，通過討論不但能知道自己懂什么，也能發現自己不懂什么。針對以上的弊端，我們在教學中采取了一些措施加以改進。

1.1激勵學生預習

分組實驗時間均已在課程表上安排好，在上一次實驗結束之前將下一次實驗的內容分解成幾個問題，將這些問題提前布置給學生。學生可以通過查閱教科書或者是通過網絡獲得答案，對于不能解決的問題自然會帶到實驗室來尋求老師的幫助，或者在試驗中通過自己的觀察和操作解決。對于預習的環節筆者一般是采取先交預習報告再進實驗室的方式來督促學生完成，將成績計入到考核成績，實踐證明這是一種比較有效的方式。

1.2鼓勵學生操作

對于分組實驗很多老師采取自己先示范操作，然后學生再仿照自己的程序完成實驗，獲得所需要的數據。這樣一種教學方式能避免學生少走彎路，盡快地完成實驗獲得所需的數據，但是學生動手能力的獨立思考能力的培養卻受到限制。筆者在教學中通常只跟學生示范關鍵實驗儀器的調節，以防發生安全事故或者是損壞設備，其他的實驗過程全靠學生自己動手解決。雖然在實驗時間上不可避免地拖長了，但是學生卻不得不花更多的時間去思考實驗原理和反復操作。

1.3培育創新思維

新時代的大學物理實驗應是聯系書本理論知識與學生科研創新的紐帶，現在的大學物理實驗基本上都是分類教學：基礎性實驗、綜合設計性實驗和研究創新型實驗，在有限的課時內通過合理的搭配獲得良好的教學效果。大學物理實驗往往面對的是大學低年級學生，在中學應試教育的影響下，要想使學生擺脫“被動”學習的桎梏，則需要教師營造創新的氣氛、提供創新的環境。首先要讓學生從整體上把握知識框架，通過演示實驗讓學生明白獲得相似現象的方法并非唯一；其次應當引導學生捕捉關鍵實驗現象并對其分析判斷，合理地選擇實驗元件和判斷實驗操作的正確性以理解實驗方案的多樣性。因此大學物理實驗不但能夠增加學生的知識量、能夠培養學生的分析和解決問題能力，而且能養成學生崇尚科學、敢于創新的精神，通過團隊的協作培養學生收集和處理實驗數據、合理表達實驗結論的語言駕馭能力。

2.教學模式的創新

隨著教學投入的不斷增加，大學物理實驗室的建設也得到極大的改善，實驗儀器的配置和實驗室的管理都得到規范，如果我們的教學模式和教學理念還是停留在老階段，僅僅依賴于單一的分組實驗，這樣必然導致教學效果的差強人意。因此我們針對本校學生的實際情況對大學物理實驗的教學模式進行了探索，主要有以下三個方面。

2.1開放式的實驗教學

部分學校對大學物理實驗采用全開放式的形式，如中南大學的大學物理實驗采用網上選課和全天開放的形式，因為選修實驗的學生數量巨大，幾乎所有的實驗室老師在工作日都上班，并且每個實驗室都配備有研究生助教（ＴＡ），因此原則上學生了解什么實驗幾乎都可以在工作日自己動手完成。所有這些有益的嘗試都給學生帶來了方便，也培養了學生思考問題的能力。由于投入方面的原因，筆者所在學校對以上的方式進行了折衷，常規的教學方式還是分組進行。但是開放兩個特定的實驗室在工作日內面向所有在校學生，使有興趣的學生有充分的時間可以單獨進行操作。

2.2利用大學物理實驗室開展科技創新活動

開放的實驗教學可以吸引大量優秀的學生，俗話說興趣是最好的老師，大學物理實驗室眾多的實驗設備給了學生思考和挖掘潛力的平臺，也能夠培養學生進行初步科學研究的能力。一方面通過開放實驗室給學生動手操作的空間，學生可以改進實驗裝置，或者在對物理過程理解的基礎上重新制作實驗裝置，以此激發學生的學習熱情、增強學生的動手能力；另一方面在開放實驗室設置一些科研題目供學生選擇，學生可以通過小論文的形式或者是小制作的形式交給任課教師或者實驗員，題目的完成作為學生平時成績的一部分。

2.3物理實驗網絡空間的建設

網絡空間的建設在很多學校已經試點開展，并且取得了較好的效果。傳統的課堂教學是學生獲取知識的主要途徑，但是隨著網絡的普及，我們意識到網絡空間可能是學生獲取知識的另外一個有效途徑。我們通過課程建設為契機，利用現代教育技術將原本只能利用數字電視或者專用計算機輸出的大學物理實驗教學資源上傳到自己在世界大學城的主頁。學生最信任和最愿意咨詢的對象往往是自己的老師，因此在老師自己的網絡空間中上傳與課程相關的文獻和視頻可以方便學生的查閱和下載。

二、實驗教學管理平臺的建設

1.構建學院系部兩級管理實驗室管理體制

大學物理實驗室是大學里面使用率最高的實驗場地之一，實驗儀器正常運行是實驗教學效果得到保證的前提條件，因此必須制定完善的實驗室運行管理機制。比如可以實施教研室主任負責大學物理實驗室的教學運行、實驗室主任負責演示實驗室設備的正常運轉，實驗室的建設則系部協調分工合作。

2.組建具有創新意識的教學團隊

大學的魅力在于不僅具有先進的設備和實驗室、更在于有知識淵博的教師，優秀的大學教師不但應該系統地掌握本專業領域知識、而且也應該從事本專業前沿科技的研究，中南大學就曾經采取強力的措施鼓勵年輕教師從事科學研究，因為只有進行過科學研究的老師才能更深刻體會什么是“創造知識”，才能教會學生怎么樣探索創新，而不是單純的“教書匠”。這一點對大學物理實驗顯得更為重要。一方面應該重視青年教師的培養，通過老教師的“傳幫帶”使青年教師掌握授課技巧，通過激勵手段激發青年教師的鉆研熱情；另一方面要形成合理的教學梯隊，學科的發展壯大離不開成熟的教學科研團隊，組建以學科帶頭人、學術骨干力量和青年骨干教師三個梯隊的層次結構，通過制定激勵政策來激發各梯隊教師的教學科研熱情。

三、結論

大學物理實驗室的建設是我系實驗室建設的一個重要組成部分，因為實驗室面向全院接近３０００人左右的理、工、醫科學生，還常態化地接納了本市幾個重點中學的中學物理競賽培訓學生。通過一系列的大學物理實驗教學和管理改革，既促進了實驗室的建設，也促進了教師的成長。首先我們提升了大學物理實驗的教學水平，學生學習大學物理的興趣明顯增強，進入開放平臺的學生顯著增加；其次，通過大學物理實驗激發了學生的創新思維、培養學生的初步科研能力，借助開放實驗室平臺，我們的本科生主持了一系列的省級和校級大學生創新項目。現代化的教學表明進一步對大學物理實驗教學進行改革，培育學生的創造性思維是一個值得研究的問題。

作者：金桂 黃小益 姚敏 蔣純志 單位：湘南學院