浅谈大学物理实验教学改革

徐海英 刘小廷 缪长宗

摘要： 为适应工科院校对人才素质的要求，物理实验教学的改革，应当建立一种适合当代科学技术发展、有利于培养具有扎实基础知识和创新能力的高素质人才的教学新体系，教学内容应反映技术应用发展方向，改变单一的教学方法和手段，实验教学应该由封闭性向开放型转变。

关键词：大学物理实验，开放型，教学改革

1. 指导思想

传统物理实验课程与当前科学技术水平、各学科之间的相互交叉、渗透和综合化的发展趋势不相适应。主要表现在：1.实验教学基本上处于一种封闭的状态，多年不变的教学体系和教学内容与当前高速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节；2.陈旧落后的实验教学设备，沿袭多年的传统教学模式、方法和手段更是远远落后于科学技术进步的步伐；3.大学物理实验被分为力、热、光、电、磁等部分，内容相对独立。其内容往往只是教科书上已有的基本物理规律、定理的简单重复。近十年来，技术发展的巨大成就很少能在基础物理实验中得到反映；4.实验室开放程度低，学生动手机会少，不能自主学习，不利于个性发展。这些弊端相当严重地阻碍了学生的学习积极性、主动性、创造性以及现代科学思维方法的形成。

2. 基本内容

实验教学的改革主要应在以下三个方面进行。

（1） 以素质教育为目标，改革物理实验课程体系和教学内容。新的实验课程分为：预备实验、基础实验、综合与设计性实验、近代物理与高新技术实验、研究型实验五个层次，形成从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合创新能力的课程新体系。

（2） 以学生发展为本，实行开放式物理实验教学。实行全方位、多层次的开方式教学是实验教学改革的必然趋势和发展方向，是对传统实验教学的一种挑战，它涉及到整个实验教学体系，是对教学方式、教学内容和教学条件的重新优化组合，是实验教学改革的重大举措。开放式实验保护了学生的原创精神，能使学生在宽松的实验环境中实现从被动学习到主动学习的转变。可以说开放实验是实验教学中实现因材施教的必由之路，是培养学生创新能力的必备条件。从传统的实验教学到开放性实验教学的转变不仅对教学的双方会产生巨大影响，对提高实验室的建设和管理水平也会起到不可估量的作用，这种改革无疑会使实验室的各项工作发生质的飞跃。开放式教学是指实验时间、空间、内容和教学方法等是开放的，学生有自主选择权，它能为学生的主动学习和个性发展创造一个较好的外部环境，体现了以人为本的教学理念，能有效地解决当前实验教学中存在的问题。

（3） 以先进管理手段为基础，使开放式实验教学顺利进行。采用信息化实验教学管理系统提高管理效率和管理水平，确保实验开放教学的顺利进行。实验教学管理系统应具有功能强、运行可靠和使用方便等特点，从实验课程和项目的设置，学生课程注册、实验教学安排、查询预约，课程表生成打印、教学课堂考勤和实验指导、成绩输入输出、统计报表以及与外界交换数据等所有教学环节都在该系统下运行。信息化实验教学管理系统能够实现实验资源的滚动给出，完全可以满足每一个学生，可以取消预约的实验并重新预约，免去调课、补课的麻烦；可以随时了解学生的实验进度、实验时间和项目分布情况，为科学安排实验提供可靠数据，方便学生实验成绩的汇总、评定和输出；可以实现师生在线交流等等。传统的管理手段无法与之相比。

3. 实施成效

随着高等教育改革的不断深入和招生规模的不断扩大，实验室面临的压力也越来越大，实行开发式实验教学是解决问题的唯一出路。

（1） 促进教学观念和学风的转变

开放式教学充分体现了以学生为中心、以学生发展为根本、一切为学生服务的教学观念，学生改变过去的被动学习为主动、有兴趣、合理安排时间和选择实验内容的学习。由于每个学生选择的实验时间和项目差异很大，课前阅读教材资料、准备实验的时间增加，课间要独立完成实验操作，对学生的要求提高了，促进了教学观念和学风的转变。

（2） 满足分层次和个性化的教学要求

新的实验课程体系强调学生综合素质和能力的培养，强调分层次和个性化教学，这些都只能通过实验开放教学才能得以实现。同时，开放后的实验室成为学生创新活动的重要基地，为学生提供良好的场所和必要的设备条件。

（3） 提高了师资队伍水平和实验教学质量

开放式教学中的一些实验内容反映了当代科学技术的发展水平，涉及的知识面广。教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能，还要加强业务学习，不断更新自己的知识，这在新实验开设和学生科技创新活动中显得尤为重要，否则就不能胜任实验教学。可以说开放教学提高了师资队伍业务水平。

（4） 有效解决实验排课的困难

随着高校大规模扩招，实验教学任务量激增，虽然近几年实验条件得到较大改善，但要高质量地完成教学任务仍然面临巨大的压力。同时由于选修课的大量增加，学生公共时间越来越少，给实验排课带来很大的困难，甚至已经无法按自然班组织教学。开放式教学很好地解决了这一难题，使实验师资、设备和场地等资源实现优化组合，整体提高了实验教学的效率和效益。

小结

大学物理实验课程是大学物理教学环节的重要组成部分，对于工科学校而言，物理实验课程尤其重要。实验课程具有课堂讲授所无法比拟的优势，直观性、操作性以及学生在实验中的主动性、探索性和创造性，是實验课程的主要特点。开放性物理实验教学改革，利用计算机把实验设备，教学内容、教师指导和学生的思考、操作有机融为一体，克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸，为实验教学开创新的方法和途径。

参考文献：

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