浅谈大学物理实验教学平台的建设

孙宝光，唐海燕，王全武

浅谈大学物理实验教学平台的建设

孙宝光，唐海燕，王全武

结合大学物理实验教学的目的，鉴于学生的个体差异，遵循因材施教的原则，按照分层次教学的要求，提出了大学物理实验教学平台的基本结构。认为坚持平台的综合性建设、开放性运行，才能充分发挥大学物理实验教学在学生科学实验能力培养中的作用。

大学物理实验；教学平台建设；实践能力；创新能力

物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端［1］。大学物理实验课程教学面向全校理工科学生，在素质教育、创新教育中有着其他课程无法替代的作用和优势。随着高等教育进入了大众化阶段，教育资源日益紧张，而社会和科技水平的发展对人才的要求不断提高，这就要求高校积极探索人才培养模式的创新，不断提高人才培养质量。大学新生来自全国各地，个体差异较大，实践动手能力和创新能力的培养需要一个过渡性平台。建设综合性、开放式的大学物理实验平台，正是适应这种需求的举措。

一、大学物理实验教学平台的建设

（一）平台建设指导思想

平台建设要充分考虑学生的个体差异，实验项目的设置既要充分体现物理实验作为大多数科学实验基础的共性，又要重视物理实验对理工科专业的支撑性，既要考虑训练学生的动手能力、数据分析能力，又要考虑有利于培养学生的创新能力。因此，通过大学物理实验教学平台建设，要建立“分层次、模块化、开放式”教学体系，培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质。为此，将实验教学内容分为四个层次：（1）预备性实验；（2）基础性实验；（3）综合性和设计性实验；（4）提高性、研究性和探索性实验。注重实验室硬件和实验项目等“实”体建设的同时，不忘建设实验“虚”的部分，即利用计算机技术、虚拟技术和网络技术等，结合物理模型和物理图象进行理论设计和模拟构建［2］。

（二）平台的结构及说明

建设的大学物理实验教学平台，分为预备性实验室、课程平台、创新平台和网络平台四个部分。

预备性实验室主要针对一些高中阶段实验基础较为薄弱的同学开放，以基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法锻炼为主，为学生进一步深入学习起到桥梁作用。

课程平台包括基础性实验、综合性和设计性实验，着重培养学生的实践能力，是大学物理实验课程的主要部分。基础性实验，项目设置以验证性实验为基础，注意与大学物理理论学习的联系，重视实验测量方法、主要仪器设备的使用、常用物理量的测量等方面的训练，掌握常用的实验操作技术。综合性和设计性实验，主要体现物理实验对具体理工科专业的支撑性，实验项目设置上进行“模块化”，针对不同专业要求开设选修内容。如对石油、化工等专业，增设“液体表面张力系数特性的研究”、“变温液体粘度的测量”等项目；对冶金等专业增设“金属线膨胀系数的测量”、“固体导热系数特性的研究”等项目；对电子等专业增设 “传感器的使用”、“光敏电阻特性研究”等项目。使学生的实验技能、实验素质和分析解决问题的能力得到进一步提高。

学生创新平台包括提高和研究性实验、演示与探索性实验，着力培养学生创新能力［3］。提高和研究性实验的项目设置在考虑难度、综合性程度的同时，也考虑新技术、研究性方面的扩展，如设置“光学信息处理系统”、“单缝衍射模型在现代检测中的应用”、“液晶电光效应综合实验”、“核磁共振”、“混沌通信实验”、“微波参数测试实验”等项目。演示与探索性实验，涉及力热、振动与波动、电磁学、光学及其应用，辅以“计算机导学系统”，通过大量的视频、图像、动画、文字等资料，引导学生个性化学习，提高学生的学习兴趣和学习效果。

网络平台部分包括大学物理仿真实验室，学生可在这个环境中自行设计实验方案、拟定实验参数、操作仪器，模拟真实的实验过程。营造了学生自主学习的环境，在大面积开设开放性、设计性、研究性实验教学中发挥着重要的辅助补充作用。其中的实时交互系统，集音频视频交互、电子白板、文档演示、桌面共享、文字交互、课程录像及点播、文件下载、论坛交流等功能于一体，提供远程实时交互的信息化网络教学环境，具有视频答疑、课程点播等远程实验教学功能。可以用于课后答疑和课后讨论，实现远距离交流，促进优质教学资源共享。其中的考试系统，同学可以通过计算机终端进入系统平台，选择试题，进行网上考试。

二、大学物理实验教学平台的开放

大学物理实验教学平台的开放，有利于学生自主学习，锻炼提高学生的自主学习能力、增强创新意识和实际动手能力。上述大学物理实验教学平台本身是一个开放性的教学平台，其中的学生创新平台主要针对学习兴趣浓厚、探索和创新欲望强烈的学生，以个体或团队形式进行探索研究性实验，如参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、完成论文和毕业设计等。网络平台是利用信息化技术手段，营造师生互动、学生互动、协作学习的探究型学习环境，激发学生的求知欲与创新欲，使他们自觉主动地学习，实现教学模式从单一知识传授向知识传授与探索研究相结合的模式转变，为培养创新人才提供强有力的支持。不仅可以为本校学生开放，还可以为邻近各高校共享。

三、结语

大学物理实验教学面向全体理工科学生，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端，有着其他实践课程不可替代的优势，因此也更显得责任重大。教学中要培养学生的实践能力和创新能力，就要搞好大学物理实验教学平台的建设和开放工作，坚持综合性建设，坚持开放性运行，才能充分发挥大学物理实验教学在学生科学实验能力培养中的作用。

[1]教育部.非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求[S]，2004.

[2]柳闻鹃，等.物理实验平台的研究与探索[J].实验技术与管理，2008（12）.

G642.4

A

1673-1999（2012）07-0185-02

孙宝光（1979-），男，山东临沂人，硕士，重庆科技学院数理学院讲师，研究方向为高能天体物理。

2012-02-09