践陆静 刘仁臣

摘要：传统大学物理实验教学多年来存在实验项目和授课内容固定，教学时间固定且紧缺等弊端，通过构建开放型的创新实验教学平台，实现大学物理实验与专业教学实践有效对接，激发学生对物理的好奇和热爱，培养学生的创造思维和初步的探索科研能力，使得大学物理实验课程紧跟时代的步伐。

关键词：大学物理;创新实验;创新思维;开放型

中图分类号：H319     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）42-0267-02

大学物理实验课程是普通高校理工科专业的一门重要课程，是大学生进入大学后较先接触且可以系统训练的实验方法（比如观察、比较、分析和探索等）。通过实验课程的开展，学会观察和分析重要的物理现象，掌握生活与科研中物理量的测量以及基本的物理实验方法，加深对物理学理论知识的理解，提升学生的科学实验能力和科学素养，完成知识向能力的转移。当前大学物理实验教学普遍存在实验项目固定，教学内容滞后，学生学习兴趣低等弊端。我校大学物理实验全体教师坚持教育教学改革，致力于改革与创新，追求卓越。大胆探索新的实验项目，创新人才培养方式。为了培养学生的创新思维意识和提高他们的动手操作技能，使有潜力和有兴趣的学生进行创新实验有一个活动场地，实验教师们搭建了一系列创新实验的学习设备，可以用于学生自行设计实验，结合专业，拓展综合实验。对现有实验项目进行创造，强调以学生为中心，对现有实验项目进行拓展或者结合专业自行设计，有效提升大学物理实验教学质量。本文就如何建设和利用好大学生物理创新实验平台进行了探讨。

一、传统大学物理实验教学存在的主要问题

目前部分领导、教师和学生思想上轻视实验课程。大学物理实验是理工科专业的公共课，学分少，认为不如理论课尤其是专业课重要。排课时把一些好的时间段用于理论课教学，在师资配备上，把教学水平、科研水平很高的老师安排去教理论课，把学历低的，教学方法和教学态度等都欠缺的教师安排去教实验课。很多实验课都安排在晚上或周末等“边角料”时间。部分高学历和高职称教师只讲授理论课而不愿承担实验课[1]。

实验课程教学体系不完善。没有形成一套系统的训练方法。在内容设置上，主要是配合理论课教学，如开设转动惯量、杨氏模量等，其目的就是为帮助学生更好地掌握理论课堂学习的知识。很多仪器都急需更新，教学模式和教学内容比较固定，教师指定学生完成相应实验内容。课堂教学流程基本是先请学生自己课前预习，在实验课堂上，教师先介绍一下实验原理和注意事项，然后为了避免学生在教学中过多地问，先把整个实验操作给学生演示一遍，然后由学生自己操作一遍，测出实验数据，完成实验报告[2]。这往往导致学生对实验失去兴趣，达不到培养学生的目的。因此，构建创新实验，改变目前实验存在的一些弊端，还是很有意义的。

二、大学物理创新实验的建设

1.构建开放型大学物理创新实验的具体内容。加强大学物理创新实验教学，突出培养学生的综合能力，从应用型人才的需求出发，好好整合我校现有的实验资源，建立以学生为主体，以综合修养为重点，以理工科各个专业为指引，相互交叉的教学平台。我校大学物理实验分为8个传统实验和8个创新实验。将每一批学生分成八个组，每一组由10—20个学生组成，每次实验每组分别作不同的实验。

传统8个实验是围绕特定的授课内容，选取与时代同步，利于学生思维训练的项目。包括三线摆测刚体的转动惯量、线性和非线性元件的伏安特性、分光计测汞灯波长、霍尔效应测磁场、温度传感器特性的研究等实验项目。这类实验内容较单纯，多数为验证性实验，操作步骤相对简单。但它为后续8个创新实验的构建和开设奠定了必备的基础。

大学物理创新实验主要由学生根据掌握的综合知识，自己去设计实验方案，需要的相应器材由大学物理实验员准备，实验过程在教师的指导下，不断地修正和完善。电子专业同学对三线摆测刚体转动惯量的计时器进行了改进，设计了数字计时器。其他专业同学设计了温度传感器特性的研究、望远镜的组装及其放大率的测量、分光计测波长和棱镜顶角等创新实验项目。不同专业同学相互交叉，以课题和创新项目为抓手，开发了潮汐发电，全面提高学生科研能力。

2.大学物理创新实验的两大特点。首先是教学内容的开放性。学生可以结合自己的专业和已完成的基础实验，自主确定实验内容，自主设计实验步骤和数据记录表格，并独立完成实验任务。教师根据学生的个体情况进行针对性的指导。教师不会对学生如何操作下达指令，更不会代替学生完成实验。学生在完成创新实验的过程中，再现了物理原理和物理规律发现的过程，让学生体会到成功的喜悦[3]。

其次是教學模式的灵活性。传统大学物理实验教学模式比较单一，从学生实验预习、教师原理和操作讲解、学生实验操作、数据处理到完成实验报告这一流水线式的教学模式不利于创新人才的培养。创新实验采用灵活多样的混合教学模式，教师可以根据学生自行设计的实验需求，把实验过程中涉及的比较复杂的实验原理或者仪器等制作成微课或微视频传到实验室电脑，供学生自主预习、独立操作、主题讨论、论文撰写等。

三、大学物理创新实验的成果收效

构建功能集约、资源共享、运作高效的创新实验教学平台为实验教师的科研提供了一个平台，激发了教师的研究热情，打造了一个具有渊博知识和掌握科技前沿的实验教师团队。大学物理实验教师近几年在科研项目和教研项目上不断取得突破，从校级课程建设到大学物理实验中心，以及广东省重点科研项目的数量等在我校都占有重要地位。创新实验探索的这几年，大学物理实验教师的学术论文逐年上升;本科生毕业设计实做型题目的比例也大幅增加。在此基础上，大学生创业实验项目都在不断地开展，创新实验平台已成为提升师生科研水平和综合素养的一个重要的场所。

四、总结

21世纪知识经济时代的到来，大学物理实验教学更是不可缺失。更新思想，转变观念，加强实验，突破创新，将以传授知识为主转向以培养应用创新能力为主，把实验教学质量视为应用型工科专业人才培养的生命线[4]。

大学物理实验在培养创新性人才的浩大工程中正发挥着日益重要的作用。大学物理创新实验室，众多的实验设备给学生提供了思考和挖掘潜力的平台，培养了学生初步科研的能力。在创新实验室学生可以动手改进实验装置，或者结合理论课的相关原理自己组装或重新制作实验装置，激发学生的学习热情，增强动手能力。提高学生的分析问题和解决问题的能力，拓宽了视野，培养良好的团队合作精神。大学物理实验教学改革是一个任重而道远的课题，很多方面都亟待改变，呼吁从领导到教师再到学生大家一起努力，推动高校大学物理创新实验平台建设，实现人才质量的稳步提高。

参考文献：

[1]谢国秋，刘仁臣.应用型本科院校新增工科专业实践教学的弊端与对策[J].淮北师范大学学报：自然科学版，2010，（3）：21-25.

[2]曹显莹，曲阳.基于慕课模式的大学物理实验教学改革与创新[J].物理实验，2016，36（5）：25-28.

[3]尹亚玲，王博文，柴志方，等.混合教学模式在大学物理实验课程教学中的应用[J].物理实验，2017，37（3）：41-46.

[4]张放平.强化实践教学推动创新型人才培养[J].中国高等教育，2007，（17）：29-31.