转型背景下大学物理实验课程的教学改革

【摘要】目前，很多大学都已进入向应用型大学转型的过度期，大学物理实验课程作为理工科学生进入大学后接触到的第一门重要的基础实验课程，对于培养学生的实验、实训能力有着极其重要的作用，但现阶段的大学物理实验教学的现状有些不尽如人意，针对这些问题提出一些应对方法。

【关键词】应用型大学 大学物理实验 创新设计 模块化

【中图分类号】G642【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0174-02

全国很多大学已经开始向应用型本科大学转型，而对于应用型本科大学而言，培养学生的动手能力是非常重要的。大学物理实验课程是学生进入大学以后接触到的第一个实验类课程，也是培养学生动手操作能力以及创新能力的基础，因此，大学物理实验课在学生的发展过程中起着极其重要的作用。

一、大学物理实验教学的现状

大学物理实验课是所有工科专业的公共必修课之一，但是就现在大学物理实验课程的开课情况来看，存在以下几个问题。

1.学生动手能力弱

物理实验课程要求学生在上课之前要进行预习，写好预习报告，但是以目前的情况来看，学生课前虽然写好了预习报告，但是并没有真正达到预习的效果，学生只是机械的将书中的内容抄写下来，而没有认真的思考这个实验应该怎样完成。以至于上课的过程成为了学生预习的过程，所以在操作的过程中，学生只能机械性的按照老师的要求进行操作，而没有自己的意识，这是造成学生实验操作能力差的一个重要因素。

另外，由于条件的限制，有些同学在上大学之前可能没有接触过任何的实验仪器和设备，因此在进行实验的过程中，一些基本测量都不会，以至于教师在课堂上需要花费大量的时间教一部分同学一些基础测量设备的操作方法，而无法坚固实验中重要操作的指导工作。

2.课程设置不具有针对性

从大学物理实验共设置了力学、热学、电磁学和光学这四大板块，几乎涵盖了大学物理课程的所有内容。在开设的所有实验中，以验证性实验为主，综合性实验为辅，而有利于培养学生创新能力的设计性实验几乎没有开设。并且所有专业所开设的实验均相同，没有专业的针对性。

3.仪器设备的限制

现在的大学物理实验设备，多数为了美观，都采用了箱式的设备，将原件放在了箱子中，这样学生在上课过程中只要插线就可以进行实验了，虽然教师在上课的过程中会讲解这些实验仪器，但是由于学生并没有亲眼看到这些仪器而产生感性认识，所以，多数的学生对这些原件还是不太了解，也形成不了认识，这也是学生做不好实验的一个原因。

二、大学物理实验课程的改革

大学物理实验课程对于培养学生的动手和创新能力有着其他课程不能替代的作用，而针对现阶段该课程所存在的问题，可以从以下方面进行改革。

1.加强预习

为了让学生在上课的过程中能够更好的进行实验，必须要加强课前的预习环节。但是由于学生的课前预习，实验课的任课教师无法在课前了解，只能利用上课时间进行检查，而有些物理实验的课上时间非常紧张，根本无法预留时间。针对这种情况，可以为每个实验室配备几台电脑的方法。在上课前，将老师上课要提问学生的预习情况的题目输入电脑中，利用已经编辑好的程序，学生来上课之前必须在电脑前完成预习检测，针对学生回答预习题目的情况老师给出预习的分数，这样，就可以督促学生在上课之前先做好课前预习，而不能仅仅是抄写预习报告了。

另外，还可以让一些有兴趣的同学可以课前到实验室进行预习，这样就避免了学生在预习的过程中对于实验原理和操作只能想象而看不到实物的弊端，能够加深学生对实验的理解，使学生的课前预习达到预期的效果。

2.增加基础测量实验

在高中的学习过程中有部分学生对于基本的测量工具都不会使用，教师需要利用大量时间教学生基础测量仪器的用法及读数，耽误了学生的实验时间，而一部分同学又没有真正的掌握。在应用型本科院校，开设基础测量实验，让学生认识了解一些基础的测量仪器的使用方法和注意事项，遇到问题由教师指导学生自行解决，这样既有利于培养学生的动手操作能力增加基本技能，又可以培养学生在操作过程中的自信心，还为以后的物理实验以及专业实验和实习打下了牢固的基础。例如游标卡尺和螺旋测微器的使用。

3.利用基础实验设备

基础实验设备主要是指各种电表、电阻、电感、电容等基础原件。现在的很多电学仪器都是将这些器件放置于实验箱内学生看不到仪器设备，只是机械式的插导线，不能对实验产生实质性的理解。如果在实验的过程中可以利用这些较为“原始”的设备，学生就可以清晰的看到自己将哪些器件连接在一起，利用哪种电表测量了哪些物理量，这些物理量的测量方法又有哪些，更加有利于学生对实验的理解，也为以后学生进行其他的专业实验奠定了坚实的基础。

4.模块化教学

物理实验自身就具有多个模块，力学、热学、光学、电学等实验。针对应用技术型大学，不能像以前所有的专业所上的实验课程均相同，而应该针对各个专业自身的特点进行模块化教学。

首先要制定出相应的模块，主要包括专业模块和创新设计模块。其中专业模块有三个子模块即电子模块、化工模块和机械模块。所有的专业都可以从这三个模块中选择适合本专业的模块进行学习。除此之外，感兴趣的同学还可以通过开放实验室进行其他实验的学习。创新设计模块主要针对各个专业开设创新设计型实验。

电子模块主要包含电磁学实验，如惠思登电桥测电阻、双臂电桥测低电阻、光敏电阻的光电特性研究、示波器的使用、磁阻效应及磁阻传感器特性研究、数字信号光纤通信等。

化工模块主要包含热学、力学和光学实验，如热电偶温度计的定标、牛顿环测曲率半径、迈克尔逊干涉仪的组装、调节和使用、用拉脱法测量液体表面张力系数等。

机械模块主要包含力学和电磁学实验，如刚体转动惯量的测量、拉伸法测量杨氏弹性模量、数字信号光纤通信、双臂电桥测低电阻、示波器的使用、交流电桥的原理和应用等。

5.增加创新设计型实验

应用型本科院校意在培养动手能力强，并且具有创新能力的人才。因此大学物理实验课程也应该顺应学校发展的要求增加创新型实验，例如“迈克尔逊干涉仪的组装、调节和使用”实验，也可以在进行基础实验的过程中增加创新内容，例如在进行“用三线摆法测刚体的转动惯量”的实验过程中，当学生测完圆盘的转动惯量之后就可以让学生设计如何测量不规则物体的转动惯量等。

6.开放实验室