独立院校大学物理实验教学的改革与探讨

摘 要： 根据独立学院培养应用型高级人才的要求，结合广西大学行健文理学院的学生特点和教学现状，并从学生对大学物理实验课程兴趣不高以及教师在教学中遇到的问题出发，对课程内容设置、教学方法拓展和成绩考核改进等方面提出了相应的大学物理实验教学改革和创新的建议。在让学生接受系统科学实验方法和实验技能训练的同时，激发学生对于物理学科知识的兴趣和提高学生独立分析、解决问题的能力。

关键词：独立学院；大学物理实验；教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）06-0150-02

Abstract： According to the requirements of senior talents cultivation in independent colleges， combined with the characteristics of students and teaching situation of XingJian College of Science and Liberal Arts in Guangxi University， and in view of students" low interests and teachers" difficulties in college physics experiment courses， this paper provides informing and innovative suggestions form the aspects of course content， teaching methods and performance assessment， so as to stimulate students interests in physics and improve their ability of analyzing and solving problems during the process of learning scientific experimental methods and skills.

Keywords： independent college； university physics experiment； teaching reform.

大学物理实验是高等院校理工类本科专业必修的一门重要的基础实验课程，是学生进入大学后的第一门科学实验课程，也是学生系统地学习科学实验方法和实验技能的开始。对于培养高级应用型学生为主的独立院校来说，该课程的重要性毋容置疑。

以广西大学行健文理学院为例，作为一个文理综合类的独立学院，针对理工科各个专业的大学物理实验课程一共开设了13个实验，并分两个学期完成。其中，绝大部分的实验为验证性实验，而有利于培养学生独立分析问题和解决问题能力的综合实验和设计性实验较为匮乏。此外，与公办本科院校相比，独立学院的办学体制、规模和经费，生源状况和培养定位，以及相应的配套基础设施也存在一定的差异性。因此，结合我院高级应用型人才的培养目标的同时，针对上述情况，本文对大学物理实验在独立学院中的教学现状、教学方法以及教学手段等方面的改革进行了总结和探讨。

一、独立学院大学物理实验教学改革的重要性

目前的物理实验教学一般包含两部分：先由老师讲解演示实验步骤，再让学生完成实验操作相应的实验报告。然而，这种制式的学习模式很难达到提高学生的动手和创新能力的目的。由于独立院校学生的基础知识相对薄弱，自主学习的能动性也相对较差等原因，在传统实验教学体系下学生学习多处于一种被动状态，所以建立现代化物理实验教学新体系是必然趋势。大学物理实验从表面上看来只是单独完成了几个孤立实验，但实际上学生在完成实验的过程中逐渐掌握和具备了实验操作的基本技能。另一方面，大学物理实验课是一门独立的基础实验课程，是不依赖其他课程的安排的，所以学生在做实验的过程中可能会发现有些实验内容是已经学过的内容，有些实验是还没有学过的知识。由于这种跳跃式的学习模式，学生在逐漸适应对于还没有学过的知识要敢于动手去做、去探索的过程。此外，学生毕业以后出去工作或者做工程应用时，总会遇到很多书本上不曾出现过的具体的、新的问题，而独立面对和解决这些问题都需要学生具备能进行主动学习和跳跃式学习的能力。本文结合我院对于应用型人才的培养目标，将从大学物理实验内容、教学方法成绩考核和实验室管理等方面进行了探讨。

二、根据专业特点设计实验内容

大学物理实验课作为理工科多个专业的一门独立必修的基础实验课程，如果实验项目设计千篇一律，学生就会感觉物理实验跟自身专业方面的学习没有很大的关联和用处，从而对物理实验课失去兴趣，最后变成应付式的完成。因此，我们应该根据各个专业培养方案调整实验项目和内容，让学生觉得学有所用，进而激发学生的学习兴趣。这就要求教师必须首先在物理实验绪论课上让学生弄清楚物理实验课的意义，让学生知道物理实验课不是简单地完成实验和记录数据，更重要的是培养他们自己动手解决问题的能力和严谨的科学态度。在讲述物理实验第一课“绪论”的内容时要重点突出以下几点：第一、物理实验课的基本程序；第二、误差分析；第三、物理实验数据处理方法；第四、物理实验室的规章制度。再者，根据现有的仪器设备的物理参数，结合行健文理学院学生特点，自行编写实验教材进行教学。由于，自主编写的教材中可以把重点和难点都进行详细地说明，仪器图解和参数也具体地标注，使得学生课前可以根据课程讲义很好地进行预习，大大地提高了学习的有效性和相应实验完成的效率。

另外除了开展专业适用性物理实验教学以外，还要注重激发学生对于自己本专业相关物理学科知识的兴趣，培养学生分析和解决问题的能力。因此我们在物理实验常开设经典的力学、热学、电磁学、光学等验证性实验基础上，根据专业特点调整实验内容。比如电气自动化、测控、电子和通信等专业，多开设一些电磁学实验，如测螺线管磁场、霍尔效应及其应用、磁滞回线以及传感器综合实验，还有示波器与信号发生器综合实验、收音机组装综合实验等。而对于材料、城市规划、建筑等专业，可以多开设力学方面的实验，如转动惯量的测定、弦振动的研究、测定金属丝的杨氏弹性模量、表面张力系数的测定、液体粘滞系数等实验等。再比如生物工程专业，增加落球法变温液体粘滞系数测量、分光计的使用。在综合性实验的设计上更是从专业的角度进行引导和安排，让学生从自身专业的角度去重新认识物理实验的基础性和重要性，提高学习的兴趣，为今后理论课的学习以及其他专业课的实验课学习打下良好的基础。

三、开展计算机辅助仿真实验

目前传统的大学物理实验教学在独立院校普遍存在着一些问题。一方面学生过分依赖教师、缺乏独立分析问题和解决问题的能力；实验课每周只有两到三个课时，使实验中出现的问题没有足够的时间去仔细地思考；另外由于实验室实验设备有限、管理模式单一、缺少开放性实验室，无法给优秀学生提供独立创新的实验环境。此外，办学经费也限制了基础设施方面的提升，主要体现在一些近代物理实验所需要的仪器设备由于价格昂贵且使用率不高的，独立学院往往不开设这样的实验。想要充分利用现有实验室资源，达到预期的教学目标同时，又要提高学生上实验课的兴趣以及学习自主性，就有必要将计算机仿真实验运用到实验教学中。对传统的实验教学进行改革，使实验教学跟上现代化教育的步伐，从而提高学生的学习兴趣和动手能力，为学生在后续的专业实验打下良好的基础。

在我院计算机仿真实验教学实践中发现学生在使用计算机仿真的时候，无论在实验兴趣、实验方法拓展和设计思路方面，还是在主动独立进行实验以及研究性实验方面，都得到提高。原因在于计算机仿真形式新颖，学生可以不受时间和空间上的限制，进行自主探究学习，丰富的网络资源给学生提供了更多的实验项目。网络仿真实验给学生提供了一个开放性和交互性以及共享性的学习环境。这就在很大程度上激發了学生的实验兴趣，因此学生对其独立实验的赞同度很高。

四、教师队伍的提高

独立院校的实验课程基本是由同时担任实验教学任务和实验室的管理工作的实验员教师负责的，专职实验指导教师较少，师资水平也不高。所以，要想提高实验教学质量，独立院校应该多鼓励实验室教师进行培训和进修来提高个人业务水平，并通过组织对其他高校的考察和学习来提高实验教师的整体水平。定期安排实验室教师集体讨论教学方法，相互交流和学习；每学期安排一到两名年轻教师到大学物理理论教研室进行交流，使实验课教师理论素养，做到上得讲堂，入得实验室。简言之就是：扎实的理论功底，严谨的科学态度，和丰富的的教学经验是培养合格实验教师的标准，而实验教师不断提升和精进的理论联系实际的业务能力才是确保物理实验教学质量的源动力。

五、改进实验的考核方法

实验考核方法的改进旨在通过完善现有评价机制来提高学生的动手和创新的能力。实验课程的总成绩一般由出勤表现20%、操作等级40%和实验报告40%组成。出于强化实验操作技能的考量，操作部分应该着重于考核个人操作实验的能力。例如让学生在所学的实验中抽签， 在一定时间内现场完成所抽到的实验项目，根据学生实验速度和正确性直接给出操作成绩。这对学生而言既是压力，也是动力。这样的考核形式的确立能正向的鼓励学生多动手勤练习的习惯养成，实践培养应用型人才的目标，同时有效地防止少数同学应付式地通过抄袭他人数据来撰写实验报告。

六、开放物理实验室形式多样化

基于独立学院对于应用型人才的要求，以及独立院校实验室资源和学时的限制，开放实验教学是我院物理实验教学改革的重要内容之一。一方面可以有效地提高仪器的使用率，充分利用实验室资源。另一方面，学生可以不受学时的限制更多的进入到实验室中去对知识的探索，让学生脱离传统的被动课堂模式，进入到开放性的主动实验环境，形成学生为主体教师为主导的开放实验教学新模式。我院的物理实验室目前还处在开放实验室的改革探索阶段，只开放了部分实验室，但从现阶段的成效来看，实验室管理模式的改革充分调动了学生的积极主动性，让更多的学生走进实验室。此外，开放实验教学让学生能更灵活地运用自主学习的时间和拥有更多的独立思考和自由发挥的空间，提高了学生的实际操作能力和解决分析问题能力，进而使得物理实验教学效果也得到明显改善。

七、结束语

随着我国经济快速发展以及高等教育普及，独立学院的设置促进了我国高等教育大众化的进程。结合独立学院对于应用型人才的要求，为了使实验教学能更好的实践应用型人才的培养目标。本文根据我院目前物理验教学中存在的问题，指出了传统实验教学模式的不足，有针对性地提出了物理实验教学改革的思路并进行了初步探索与实践，获得了较好的教学成效。从而强化了在往后教学中继续坚持实验教学改革的信心，和加快以专业为导向的实验课程设计的进程，促进学生跨学科综合能力和创新实践能力的培养。

参考文献

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