第一篇
一、地方性、应用型本科院校理工科专业大学物理实验体系构建的基本原则
教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会通过对我国高等学校大学物理实验课程教学情况的调查研究，并结合国外理工科类专业大学物理实验教学状况和发展趋势，经过多次的研讨、修订、完善，制定了《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（以下简称《基本要求》），根据《基本要求》、我校对人才的培养目标和实验室的实际情况，在构建新的大学物理实验教学体系中，遵循以下几条原则：
1.实验基本技能培养的原则
以重视实验基本技能的训练，强化创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力培养为实验教学理念，采用严格规范的教学过程、适当的教学方法和有效的教学手段，使学生在实验中接受实验思想、实验方法、实验技能以及实验数据处理等方面的基本训练。
2.为专业培养目标服务的原则
根据学生专业的不同，建立相应的大学物理实验的教学模块，引导学生从专业学习的角度来思考和分析物理实验问题，促进其对专业的理解和对大学物理实验课程的认识，强化专业思维意识、提高学习积极性和主动性。
3.成本最小化和效益最大化的原则
作为一所新建的地方性应用型本科院校，社会效益和经济效益是学校办学不能回避的问题，对于有限的经费投入，要追求学生的受益面最大化，充分挖掘现有实验仪器，提高仪器的利用率，努力实现成本最小化和效益最大化。
二、大学物理实验课程体系的构建
1.层次化的大学物理实验课程体系
以应用能力和创新能力培养为主线，按循序渐进的认识规律，建立以“基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究创新性实验”四个层次为整体构架的大学物理实验教学体系。其中，基础性实验层次的实验是所有专业的学生都必须完成和掌握的，而综合性、设计性实验层次的实验是根据专业特点进行设置的，体现专业需求和特点。创新研究性实验，则主要是对象是对物理有兴趣的部分学生，体现学生的自主性、学习性、创新性。
1.1基础性实验
基础性实验注重在对物理实验设计思想、基本实验方法、基本操作技能的教育，每个基础实验扩展一个或多个内容相关的小型设计性实验，让学生在已有的基础上进行实验设计，使传统的实验体现创新意识。主要的教学内容有：基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的掌握以及误差与不确定度的概念和数据处理的基本方法。具体的实验项目有：长度测量、物体密度的测量、示波器的使用、薄透镜焦距的测量等等。
1.2综合性实验
综合性实验注重引导学生对知识、仪器、技术和基本实验方法进行综合。对于工程物理量测量实验，要求联系工程实际，进行研究性探索。
1.3设计性实验
设计性实验是由学生根据项目的教学要求，查阅资料，写出实验设计方案并论证其可行性，由教师审阅并提出意见，学生自主选择仪器、自行完成实验，提交研究报告，教师可以根据学生完成实验任务的质量情况，让部分学生给大家讲解自己所做的工作。
1.4创新研究性实验
创新研究实验则以大学生创新实验项目为基础，不要求所有的学生参加，遵循学习性、自主性、创造性的原则，根据现有条件和教师的科研课题，确定几个方向，在教师的指导下，由学生自拟题目或选择已设立的题目（教师还可以根据学生的特点在科研课题中提出一些前期性小项目供选择），可以多人一组合作完成研究过程，成果的形式主要以提交论文或实物作品。以此建立适应理、工科多学科人才培养需求的大学物理实验教学新体系。实验项目中，以实物实验为主、仿真实验为辅，必做与选做相结合，按专业需要和兴趣爱好给学生留有较大的选择空间。实验项目的设置体现时代性和先进性，将物理学领域的新成果、新技术及时引入实验教学，不断更新实验项目。教学内容与工程、社会应用、科研密切联系。改造传统的实验教学内容和实验方法，使传统的实验体现创新意识。增强学生工程实践和实际应用能力。寻求传统实验与现代实验在实验基本方法、原理、操作技术和创新意识培养等方面的结合点，使传统实验体现现代气息，使现代实验体现基本方法和技能。
2.据有专业特色模块化的大学物理实验课程体系
大学物理实验教学中，在不改变课程学时和课程性质的基础上，根据学生专业的不同，引导学生从专业学习的角度来思考和分析物理实验问题，促进学生对专业的理解和对大学物理实验课程的认识，强化专业思维意识，提高学习积极性。根据我校各专业的特点，充分利用实验室资源，除了基础性实验以外，我们设计了土木类、机械类、电子、通信类、化工类和茶学类的大学物理实验模块，尽可能开设与各专业相关的物理实验。如土木类大学物理实验模块，开设金属丝杨氏模量实验，采用静态拉伸法、动态悬挂法、支撑法等多种方法测量金属线的杨氏模量系数，涉及到光学、电学、力学的知识；电子信息专业大学物理实验模块，开设一些传感器方面的实验，用集成开关型霍尔传感器测量物体的惯性质量，综合了电磁学和力学的知识；机械类大学物理实验模块则开设光栅测量及其工业应用；通过这些实验不仅将大学物理实验与学生所学习的专业相联系起来，而且培养学生综合运用物理知识能力。
3.教学模式、方法以及评价体系的改革
3.1严格规范教学全过程，保证高效的完成大学物理实验
严格规范的实验教学过程是高效完成大学物理实验的基本保证，一个完整的实验过程包括：预习、实验和实验报告，为此我们专门设计了“实验报告”模板，（１）预习部分由学生在进入实验室前完成，主要内容有：实验目的要求、原理、仪器以及实验记录表等。这部分由教师当堂给出评价（权重占３０％），没有预习的不能参加实验；（２）实验过程由教师巡回指导，并通过学生实验过程的表现、实验记录的规范性以及实验数据的简单处理等内容，由教师当堂给出评价（权重为４０％）。通过这样师生面对面的交流可以大大提高大学物理实验的效果，学生实验过程中出现的问题能够即时得到解决，加强了基本技能训练，如实验测量有效数字的记录、测量方法等基本的实验技能的掌握，通过这样的教学过程都能够很好的实现。（３）数据处理、结果讨论以及思考题（权重为３０％），由学生实验后完成，学生通过对实验数据处理和对整个实验过程的反思，总结实验的得失，为下一个实验做准备。
3.2实施多种课堂教学形式
运用启发式、问题式、讨论式、交互式、研究式等多种教学形式于物理实验课堂教学中，提出思路和方向启发学生去思考实验设计思想、实验方法、操作技术、数据处理的可靠性以及与工程实际的结合点，以问题激发学生的主动思维，师生之间、学生之间相互提问和共同讨论总结。目的是使学生从知识的被动接受者转变为知识的主动探索者，活跃气氛，激发学生学习的积极性，培养学生的应用意识、创新意识和探索精神。
3.3实行开放教学模式
由于地方性、应用型新建本科院校的经费投入有限，对于要使用复杂、精密和昂贵仪器的一些大学物理实验，采用仿真实验的方式，建立大学物理仿真实验平台，选用了较为成熟的由中国科学技术大学研制、高等教育出版社出版的《大学物理仿真实验Ⅱ》教学软件，并在实验中心网站上提供相关实验的下载，以利于学生加深对物理实验的学习。引入福州大学研制的“实验室管理系统”，对大学物理实验除必做实验外，实行学生在网上选择，有条件的自定实验项目、自定实验时间。学生可依专业和兴趣自由选择，以满足个性要求、激发学生主动学习的热情。
3.4营造研究性教学环境
针对不同层次实验项目的特点，积极开展以研究为基础的教学，建立一种基于探究的学习机制，发展学生的探究兴趣，变接受性学习为研究性学习，教学与科学研究相结合，为学生进行研究性学习和从事研究活动创建各种条件；发挥教师的引导作用和学生的主体作用，因材施教，促进学生个性发展，发掘学生创造潜质。
3.5开展丰富的课外活动
依托大学物理实验室，开展丰富多彩的课外科技活动，如科技节、大学生创新实验等。鼓励对物理有兴趣的学生，自主、创新的学习和研究一些物理原理或物理方法的实际应用；改进大学物理实验方案；以及其他领域的原理方法在大学物理实验中的应用等，提高学生的学习能力和创新意识。
3.6科学全面地考核学生的实验能力
学生的实验能力的考核采取平时成绩、期末操作考试，以及随堂口试、笔试、书写小论文等多种形式相结合的方法进行。考试方法的改革，大大提高学生对本课程的重视程度，综合地评价了学生对实验的掌握及运用能力，同时强化了学生科学素质的培养。
作者：高潭华 刘雪梅 单位：武夷学院
第二篇
一、创新思维培育的教学探索与实践
1.教学方式的探索
在以往的教学中，大学物理分组实验在实验室进行，一般２人一组，由于要在短时间完成实验，存在以下弊端：实验的操作时间有限，使得学生的操作和观察浮于表面，没有深入思考实验现象的物理本质；部分学生没有参与操作而使得许多实验细节不被关注，而许多实验细节往往最能反映该实验的物理本质；交流讨论的缺乏，真理越辩越明，通过讨论不但能知道自己懂什么，也能发现自己不懂什么。针对以上的弊端，我们在教学中采取了一些措施加以改进。
1.1激励学生预习
分组实验时间均已在课程表上安排好，在上一次实验结束之前将下一次实验的内容分解成几个问题，将这些问题提前布置给学生。学生可以通过查阅教科书或者是通过网络获得答案，对于不能解决的问题自然会带到实验室来寻求老师的帮助，或者在试验中通过自己的观察和操作解决。对于预习的环节笔者一般是采取先交预习报告再进实验室的方式来督促学生完成，将成绩计入到考核成绩，实践证明这是一种比较有效的方式。
1.2鼓励学生操作
对于分组实验很多老师采取自己先示范操作，然后学生再仿照自己的程序完成实验，获得所需要的数据。这样一种教学方式能避免学生少走弯路，尽快地完成实验获得所需的数据，但是学生动手能力的独立思考能力的培养却受到限制。笔者在教学中通常只跟学生示范关键实验仪器的调节，以防发生安全事故或者是损坏设备，其他的实验过程全靠学生自己动手解决。虽然在实验时间上不可避免地拖长了，但是学生却不得不花更多的时间去思考实验原理和反复操作。
1.3培育创新思维
新时代的大学物理实验应是联系书本理论知识与学生科研创新的纽带，现在的大学物理实验基本上都是分类教学：基础性实验、综合设计性实验和研究创新型实验，在有限的课时内通过合理的搭配获得良好的教学效果。大学物理实验往往面对的是大学低年级学生，在中学应试教育的影响下，要想使学生摆脱“被动”学习的桎梏，则需要教师营造创新的气氛、提供创新的环境。首先要让学生从整体上把握知识框架，通过演示实验让学生明白获得相似现象的方法并非唯一；其次应当引导学生捕捉关键实验现象并对其分析判断，合理地选择实验元件和判断实验操作的正确性以理解实验方案的多样性。因此大学物理实验不但能够增加学生的知识量、能够培养学生的分析和解决问题能力，而且能养成学生崇尚科学、敢于创新的精神，通过团队的协作培养学生收集和处理实验数据、合理表达实验结论的语言驾驭能力。
2.教学模式的创新
随着教学投入的不断增加，大学物理实验室的建设也得到极大的改善，实验仪器的配置和实验室的管理都得到规范，如果我们的教学模式和教学理念还是停留在老阶段，仅仅依赖于单一的分组实验，这样必然导致教学效果的差强人意。因此我们针对本校学生的实际情况对大学物理实验的教学模式进行了探索，主要有以下三个方面。
2.1开放式的实验教学
部分学校对大学物理实验采用全开放式的形式，如中南大学的大学物理实验采用网上选课和全天开放的形式，因为选修实验的学生数量巨大，几乎所有的实验室老师在工作日都上班，并且每个实验室都配备有研究生助教（ＴＡ），因此原则上学生了解什么实验几乎都可以在工作日自己动手完成。所有这些有益的尝试都给学生带来了方便，也培养了学生思考问题的能力。由于投入方面的原因，笔者所在学校对以上的方式进行了折衷，常规的教学方式还是分组进行。但是开放两个特定的实验室在工作日内面向所有在校学生，使有兴趣的学生有充分的时间可以单独进行操作。
2.2利用大学物理实验室开展科技创新活动
开放的实验教学可以吸引大量优秀的学生，俗话说兴趣是最好的老师，大学物理实验室众多的实验设备给了学生思考和挖掘潜力的平台，也能够培养学生进行初步科学研究的能力。一方面通过开放实验室给学生动手操作的空间，学生可以改进实验装置，或者在对物理过程理解的基础上重新制作实验装置，以此激发学生的学习热情、增强学生的动手能力；另一方面在开放实验室设置一些科研题目供学生选择，学生可以通过小论文的形式或者是小制作的形式交给任课教师或者实验员，题目的完成作为学生平时成绩的一部分。
2.3物理实验网络空间的建设
网络空间的建设在很多学校已经试点开展，并且取得了较好的效果。传统的课堂教学是学生获取知识的主要途径，但是随着网络的普及，我们意识到网络空间可能是学生获取知识的另外一个有效途径。我们通过课程建设为契机，利用现代教育技术将原本只能利用数字电视或者专用计算机输出的大学物理实验教学资源上传到自己在世界大学城的主页。学生最信任和最愿意咨询的对象往往是自己的老师，因此在老师自己的网络空间中上传与课程相关的文献和视频可以方便学生的查阅和下载。
二、实验教学管理平台的建设
1.构建学院系部两级管理实验室管理体制
大学物理实验室是大学里面使用率最高的实验场地之一，实验仪器正常运行是实验教学效果得到保证的前提条件，因此必须制定完善的实验室运行管理机制。比如可以实施教研室主任负责大学物理实验室的教学运行、实验室主任负责演示实验室设备的正常运转，实验室的建设则系部协调分工合作。
2.组建具有创新意识的教学团队
大学的魅力在于不仅具有先进的设备和实验室、更在于有知识渊博的教师，优秀的大学教师不但应该系统地掌握本专业领域知识、而且也应该从事本专业前沿科技的研究，中南大学就曾经采取强力的措施鼓励年轻教师从事科学研究，因为只有进行过科学研究的老师才能更深刻体会什么是“创造知识”，才能教会学生怎么样探索创新，而不是单纯的“教书匠”。这一点对大学物理实验显得更为重要。一方面应该重视青年教师的培养，通过老教师的“传帮带”使青年教师掌握授课技巧，通过激励手段激发青年教师的钻研热情；另一方面要形成合理的教学梯队，学科的发展壮大离不开成熟的教学科研团队，组建以学科带头人、学术骨干力量和青年骨干教师三个梯队的层次结构，通过制定激励政策来激发各梯队教师的教学科研热情。
三、结论
大学物理实验室的建设是我系实验室建设的一个重要组成部分，因为实验室面向全院接近３０００人左右的理、工、医科学生，还常态化地接纳了本市几个重点中学的中学物理竞赛培训学生。通过一系列的大学物理实验教学和管理改革，既促进了实验室的建设，也促进了教师的成长。首先我们提升了大学物理实验的教学水平，学生学习大学物理的兴趣明显增强，进入开放平台的学生显著增加；其次，通过大学物理实验激发了学生的创新思维、培养学生的初步科研能力，借助开放实验室平台，我们的本科生主持了一系列的省级和校级大学生创新项目。现代化的教学表明进一步对大学物理实验教学进行改革，培育学生的创造性思维是一个值得研究的问题。
作者：金桂 黄小益 姚敏 蒋纯志 单位：湘南学院