西安交通大学城市学院 赵丽华

大学物理实验个性化教学的探索

西安交通大学城市学院 赵丽华

本文根据学院人才培养目标的定位，结合学院学生的特点，大学物理实验教学从实验类型上、项目上、管理上进行了探索，开设了综合设计性实验和开放物理实验，满足了部分优秀学生的个性化需求与发展，有利于高级应用型人才的培养。

实验教学 个性化发展 物理实验 应用型人才

西安交通大学城市学院按照“以学生为主体、以教师为主导”的办学理念，在人才培养中，始终贯彻拓宽知识、强化实践、增强能力、提高素质的指导思想，坚持实践训练四年连续不断线、素质教育贯穿培养全过程，以培养基础好、技能强、素质高的可持续发展应用型人才为目标，尤其注重培养学生的应用能力、创新意识和综合素质。大学物理实验是学生进入大学后的第一门实践课，作为开路先锋，它一直在培养学生实验技能和科学思维方面起着重要作用。但是大学物理实验课程中基础类实验居多，在综合、创新、设计方面涉猎不够，难以满足新时代学院和学生的发展要求。所以，我们要结合学生特点，从实验类型、项目、管理上进行了一系列个性化教学探索，以便实现高级应用型人才的可持续培养。

一、大学物理实验个性化教学的必要性和可行性

建校初，物理教学部的实验课程只有大学物理实验（1）和大学物理实验（2），其中大学物理实验（2）面向全校80%的大一学生开放，属于基础类实验，共有8个，工科类和文科类学生实验项目略有不同，但总体上大多为验证性实验、经典实验和演示性实验。大学物理实验（2）面向全校大二理工科学生开放，属于基础类实验和设计性实验，共有10个。

近两年，物理教学部为了更好发展，加大了与学生的交流沟通，去年春天的座谈会中，我们发现学生大多为“95后”，他们对于自己感兴趣的东西都积极追寻。对于实验课，大部分同学表示：实验课的上课方式和过程让他们受益匪浅，许多同学对于演示实验兴趣盎然，不但想知其然，还想知其所以然，还有一些同学认为基础类物理实验没有挑战性，他们更喜欢有创新性和设计性的实验。所以，对于学生的诉求，物理教学部高度重视，调动部门所有专职青年教师，聘请外校教授级老师，借鉴其他系第二课堂实践活动经验，整合实验室，展开多次教学法活动深入探讨适合这样一批学生发展的个性化实验类型、实验项目以及实验管理方式，目前已较有成效。

1.实验类型的个性化探索

实验类型上，物理教学部开设了选修课：大学物理综合设计性实验课，面向大二及其以上年级学生开放，训练学生运用基础知识和仪器设备进行部分调试、故障排除、数据测试与处理的综合分析应用能力，培养学生的创新能力和综合素质。

实践过程中，物理实验室又开设了开放物理实验，面向大二及其以上年级学生开放，属于设计研究性实验，全面提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及团结合作、综合解决问题能力。

2 实验项目的个性化探索

实验项目主要是研究某些实验仪器改进方案、设计新实验以及其他综合项目研究。经过两年的探索，目前，实验选修课的项目有20项，涉及力学、电磁学和光学方面，主要包括光学平台设计性实验系统，如全息照相实验系统，自组装显微镜、望远镜等；光纤信息与光通信综合实验系统；新能源实验系统；用多普勒效应及声速综合实验仪测量超声波声速系统；声悬浮实验系统；基本传感器设计性实验系统；光电传感器设计性实验系统；温度传感器设计性实验系统；碰撞打靶实验系统；动态悬挂法测量金属材料的杨氏模量实验系统；静态磁滞回线实验系统；RLC串联谐振电路的研究；日光灯电路的研究；用旋光仪测糖溶液的浓度以及仿真实验系统，每个系统中都有多个实验项目。

开放物理实验的项目有20项，如直流稳压电源的制作；基于太阳能驱动的无线鼠标制作；1.3瓦新型LED灯的光通量和谱线宽度的研究；色偏振现象研究；利用迈克尔逊干涉仪制备全息光栅；光杠杆法观测植物的生长；基于霍尔效应传感器的电动机转速测量装置的设计与装配调试；计算机编程实现波动光学中的几种光学现象；用等厚干涉实验法研究溶液浓度与折射率的关系；磁致伸缩研究；激光监听实验仪制作等。

3.实验管理的个性化探索

（1）选课

实验方法主要参照已发表文献［27］。实验组药物浓度为0.01、0.1、0.5、1、5、25和50 μmol。每组设6个复孔，药物作用时间为24 h或48 h。

对大学物理综合设计性实验感兴趣的学生首先登陆学校选课系统报名，然后在第一次绪论课后，根据实验老师对项目的具体介绍到物理教学部的网站上确定自己的实验项目，每个学生做8个实验，实验室依据实验难度系数，加设实验设计性内容，部分实验由2个或者3个学生合作完成。

对开放物理实验感兴趣的学生直接到物理教学部网站报名，根据自己的专业特点和兴趣选择合适的项目或者指导教师，和教师见面后也可以自拟项目。

（2）上课方式

基础实验课每个实验室只有一个实验，一般都在白天上课。与之不同的是，大学物理综合设计性实验统一安排在3个实验室里，晚上开放，三名教师负责所有实验项目，要求学生在课前通过讲义或者其他渠道查阅资料明确实验原理和方法。课堂上，根据实验卡要求，学生自己做实验，遇到问题自己先想办法解决。老师会实时查看学生情况，发现学生出现操作问题时，酌情制止，并启发、引导学生自查原因，最终完成实验，大部分实验要求课堂上完成数据处理。

开放物理实验属于导师制，时间地点依据教师学生情况，完全开放，确定后上报部门管理员，以便提供场所并管理。指导教师帮助兴趣小组制定活动计划，确定研究方向和研究路径，资料让学生找，实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议、错误让学生析，过程中可以适当引导学生帮助其解决研究过程的问题。

（3）考核

大学物理综合设计性实验重在过程，8个实验各分为课内成绩和课外成绩两项，共16个成绩，满分均为10分（6分及格），分值上最终分为优秀、良好、中等、及格、不及格5个等级。其中“不及格”中优先考虑一种情况：学期末汇总有3个及以上的成绩不及格，则总体成绩不及格。课内成绩包括操作（50%）、数据（20%）、文明（10%）、卫生（10%）、纪律（10%），让学生注重自我管理。课外成绩是实验报告成绩，实验报告要求书写实验目的（10%）、实验仪器（10%）、数据处理（60%）、实验结论（20%）这四部分，简明扼要。数据处理部分包括作图、公式计算、有效数字的保留和误差（不确定度）计算，借此培养学生规范作图能力以及数据分析处理能力，实验结论是对整个实验的最终结果进行陈述和分析，有利于培养学生的宏观总结掌控能力以及分析问题解决问题能力。

开放物理实验借鉴毕业设计的操作细则，有中期检查和期末成果汇报，分“通过”和“不通过”2个等级。

通过个性化实验教学改革的不断探索实践，部门的综合实验室正逐步建设成为学生实验技能可持续锻炼提升的基本场所。物理实验在学生中赢得了一致好评，许多学生在感想中提到综合设计性实验课和开放物理实验切实提高了他们研究设计过程中理论联系实际、动手和动脑相结合、发现问题分析问题解决问题的能力以及开拓创新、团结协作的精神，还有的同学在此锻炼后参加了全国电子设计大赛，取得了优异成绩。部门教师在个性化教学中也得到了提升，可谓教研相长。今后我们会继续探索实践，以保证大学物理实验教学不断发展，在新时期培养出更多满足社会需求的现代化高级应用型人才。

高 远，张 蕾，施永强.独立学院大学物理实验教学改革与实践研究［J］.科教文汇，2011.09

ISSN2095-6711/Z01-2015-10-0124