谢忠祥，张勇
（湖南工学院数理学部，湖南衡阳421002）
摘要：大学物理实验作为地方本科院校普遍开设的一门基础实践课，在人才培养方面有着重要的作用。本文针对目前地方本科院校大学物理实验教学存在的问题，探讨了新形势下大学物理实验教学改革的一些策略，以期提高地方本科院校的人才培养质量。
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关键词 ：应用型本科院校；大学物理实验；教学改革；创新能力
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.06.022
中图分类号：G642.0文献标识码： A 文章编号：1671—1580（2015）06—0050—02
收稿日期：2014—12—26
作者简介：谢忠祥（1984— ），男，湖南衡阳人。湖南工学院数理学部，讲师，博士，研究方向：大学物理，大学物理实验教学。
张勇（1983— ），男，山西忻州人。湖南工学院数理学部，讲师，博士，研究方向：大学物理，大学物理实验教学。
随着我国高等教育规模的迅速扩张，地方本科院校已成为我国高等教育的重要组成部分。应用型地方本科院校立足于培养服务于地方经济的专业人才，其输送的人才质量直接关系到地方经济建设的发展。大学物理实验作为目前地方本科院校开设的一门基础实践课，不仅能让学生接受系统的技能训练，更重要的是能培养学生的观察能力、动手操作能力、分析和解决实际问题的能力。由此可见，大学物理实验在地方本科院校的人才培养方面有着其他学科不可替代的重要作用。［1］
为了充分发挥大学物理实验的教育功能，教学人员对其进行了一些有意义的思考，取得了一些研究成果。然而，到目前为止，大学物理实验教学仍面临着不少问题亟待解决，主要体现在以下几个方面：课程体系仍未摆脱传统的封闭格局；［2］教学内容陈旧，教学方法老套单一，教学手段落后；评价体系不够健全，考核制度不合理等。因此，在社会对应用型人才的要求越来越高的今天，深化大学物理实验教学改革、提高大学物理实验的教学效果显得尤为重要。
一、根据应用型人才培养要求，构建分层次课程新体系
目前，绝大多数地方本科院校的大学物理实验课程体系仍按照传统教材结构划分为力学、热学、电学、光学等实验，［3］并分别形成各自的封闭体系。这种体系既忽略了学科之间的兼容互补性，又忽略了不同专业学生的个体差异性。
新的大学物理实验课程体系应根据应用型人才培养要求，遵循认知规律，按照加强基础、培养能力、提高素质的层次，统筹力学、热学、电学、光学和近代物理学等实验内容，形成基础型物理实验、提高型物理实验、研究型物理实验三个层次。
（一）基础型物理实验。主要让学生掌握“三基”，即基本理论、基本方法、基本操作。在该层次中，学生主要学习基本物理量的测量、常规仪器的操作、基本技能的训练、数据处理技巧和误差分析。
（二）提高型物理实验。主要让学生综合运用多方面知识和各种实验仪器，独立观察实验现象，测量实验数据，得到实验结论以及独立分析实际问题。
（三）研究型物理实验。主要培养学生独立开展科研的能力。该层次实验以科研实践为主题，让学生直接参与到传统实验的改造和新实验的设计中来，与专业研究接轨，通过选题、初研、攻关到课题的完成等过程，提高学生的思维能力和创新能力。
在上述三个层次中，还可设立“必做”和“选做”两部分，以适应不同学科、不同专业、不同层次学生的需求。另外，对于不同的学科专业，各层次实验课时安排会有所不同，可根据专业特点和需要，实行灵活的课时配给。这种由易到难、由浅到深、循序渐进的分层次体系既可培养学生的动手能力，又可让学生在设计思想、创新思维等方面得到锻炼和提高。
二、改造与引进并存，充实近现代物理实验内容
大学物理实验内容应富有时代气息，反映近现代先进科学技术，与现实生活、生产密切相关。在地方本科院校有限的财力内，可坚持改造与引进并存，充分利用现有实验项目，部分引进与近现代科技相关的实验项目，逐步增加与现实生活接近的设计性实验项目。
首先，针对原有实验项目进行科学分析，淘汰内容陈旧和技术落后的实验项目，对能提升学生基本素质的经典实验予以保留，对与专业知识相关的实验可利用新技术、新方法进行组合和改造，赋予其新的内容，如关于示波器的实验项目，组合和改造后可拓展到RLC电路特性、磁滞回线、傅里叶信号分析等现代物理实验。其次，合理引进一些能反映现代科技的实验设备，如传感器、扫描电镜等；安排一些学科辐射面广、趣味性强的前沿物理实验，如激光全息与观察、核磁共振、真空镀膜等，提升大学物理实验内容的水平与档次。最后，教学人员还可结合学生各自专业的发展方向，从学校的教学条件出发，结合实际，开发一些与现代社会生活非常接近的设计性实验项目，如万用电表的组装和分析，望远镜与显微镜的组装，用迈克尔逊干涉仪研究半透膜厚度的实践与分析等。
三、转变教学模式，充分运用现代信息化手段
目前，大学物理实验教学模式仍存在公式化、教条化的问题。通常学生提前预习实验报告，教师按部就班地讲解实验目的、原理、操作以及注意事项，学生机械地重复教师演示的全过程。从效果上看，学生虽然能按时完成实验，但不会独立处理实验中出现的复杂问题，不利于学生个性和创造力的发挥。
教师应以学生独立思考、独立完成实验为主，加以指导，采用启发、引导或借助计算机技术等多种教学方法和手段，引导学生在“做中学”、“用中学”，以提高他们的兴趣和动手能力。［4］例如：对于验证性物理实验，教师可提出针对性问题，引导学生自己去查阅资料，然后让学生根据自己的理解进行实验，学生操作时，教师要认真观察，发现问题后及时给予指导，必要时可以提示学生怎么做，并解释为什么这样做；对于与现代科技相关的实验，可利用开放实验室或演示实验室；对于设计性实验，教师可采用探究式教学模式，只需介绍相关内容，提出任务，而对于如何解决问题、应用什么方法以及选择何种仪器，则由学生自行提出并解决。
充分运用现代信息化手段，如开展虚拟实验、建立教学网络平台等，丰富大学物理实验的教学模式。虚拟实验以计算机和仿真软件为基础，内容丰富多彩，形式生动活泼。大学物理实验教学网络平台包括教育系统主页、电子教学资源、答疑系统、数据库管理系统、网上教务管理等。学生可登录平台，了解大学物理实验原理在工程技术中的应用、现代科技的物理基础以及最新进展等拓展性资料，也可以就某个实验、某个问题在网络平台上留言；教师通过平台及时了解学生的动态，解答学生的疑问，从而改进教学方法，提高教学质量。
四、完善评价指标体系，建立实验考核制度
现行的大多数实验评价体系对学生实验成绩的评价仅局限于实验报告，不能全面地反映学生学习的实际情况。完善的大学物理实验评价体系应覆盖实验的全过程。［5］第一，预习阶段（30%），包括对实验目的、原理、内容的理解程度以及预习报告的准备程度等评价。第二，操作阶段（50%），包括对动手能力、分析和解决实际问题的能力、创新能力等评价。第三，报告处理阶段（20%），包括对数据处理、误差分析和思考题回答等情况的评价。
实验全部结束后，为了检查教学效果，还可设计实验考核，主要分为笔试（30%）和操作（70%）两部分。笔试是基础知识的考核，着重考核实验原理、仪器调试方法和技巧、数据处理和误差分析。操作着重考核学生的动手能力以及独立思考、分析、解决问题的能力等。在操作考核中，学生在已准备好的题库中抽选一道实验题目，根据实验需要自主选择仪器，独立操作，教师在旁认真观察，并对照计分标准进行打分。考核结束后，教师当场给出操作总成绩。实验考核可督促学生重视实验课的学习，促进学生学习态度、方式的转变。
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参考文献］
［1］王家慧.大学物理实验教程［M］.北京：机械工业出版社，2010.
［2］李科敏.大学物理教学改革探微［J］.教育评论，2006（3）.
［3］刘燕.普通物理实验课程教学改革的探索与实践［D］.扬州大学，2009.
［4］谢丽莎.大学物理实验教学改革的思考与实践［J］.合肥工业大学学报，2009（2）.
［5］全桂英.大学物理课程教学改革的研究与实践［J］.淮南师范学院学报，2013（3）.