獨立學院大學物理實驗開放探討

摘 要：為促進獨立學院進一步深化教學改革，加強學校建設，培養具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才，大學物理實驗中心實驗室有必要進行開放。闡述了獨立學院大學物理實驗中心實驗開放的背景，介紹了實驗開放的功能、開放實驗的考核辦法、實驗的開放實施與展望以及創新人才的培養。

關鍵詞：獨立學院；實驗開放；創新人才的培養

一、大學物理實驗中心實驗開放的背景

1.物理實驗開放的必要性

從2l世紀人才需要來看，要重視學生知識、能力、素質的全面培養，尤其要重視學生創造性思維、創新能力和技能的訓練與培養。傳統的物理實驗教學開設的實驗項目大多是一些基礎性、驗證性、演示性實驗，較少涉及綜合性、設計性、創新性實驗；在教學模式上，教師事先提供實驗指導書，規定了詳細的實驗步驟和操作細節，學生只能按照規定進行實驗，被動參與實驗教學。這種重復、被動的實驗教學模式，束縛了學生的手腳，在一定程度上限制了學生的創新思維和想象能力。對于上述問題，必須采用一種新的實驗教學體制，打破原來各專業開設實驗課程的框架，改變以傳授知識為主的傳統教學方式，樹立以傳授知識和培養能力并重的原則，“教”應向“學”全面開放，將學習的主動權交給學生，激發學生學習的主動性、積極性和創造性，使大學物理實驗室能夠全方位開放，提高實驗室和實驗設備的使用效益。

2.物理實驗與其他專業實驗的區別

各專業學院實驗針對各自專業進行試驗設計，上課人數比較少，專業實驗課針對性強，便于對學生進行試驗管理。而物理實驗針對學院理工科3000余名學生上課，學生人數多，給實驗室上課及學生管理帶來很大的難度。針對來自化工與材料學院、信息學院、計算機學院、機械與車輛學院、航空學院和數理學院，不同專業學院學生有不同的理論基礎，不同的專業方向，他們的需求側重是不同的，為此，設置不同的實驗項目，促進學生和專業實踐緊密結合，開放實驗勢在必行。

二、實驗開放的內容

實驗開放是充分利用實驗室現有資源、提高儀器設備使用率的有效措施。為學生提供實踐條件，也是大學物理實驗體系建設教學改革的重要內容。

實驗室開放的內容有：

（1）參觀實驗室，使學生更全面地了解學校實驗室建設情況、儀器設備狀況及功能、演示實驗現象及其科普功能；

（2）教學計劃規定的實驗，學生為了更好地掌握課內實驗操作技能，于課外時間可進入實驗室操作，繼續完成課內實驗要求。課內實驗與課外實驗相結合的實驗內容，學生有積極性作為自選項目，可進入實驗室做實驗；

（3）學生設計性實驗及創新性實驗，由學生提出實驗目的、實驗方案，由科任教師指導同意進入實驗室，鼓勵參加課外科技活動、科技競賽的學生進行科技創作，教師提出實驗研究課題，鼓勵學生參與課題研究。

三、實驗開放的功能

1.演示實驗科普功能

演示實驗是物理教學中重要的教學手段和有效的教學形式，能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法。演示實驗室的建設既注重物理及科技的前沿發展，同時也注重科普性和趣味性。學生置身于物理情景中，可以對理論課堂上的物理概念和規律獲得感性認識，產生良好的情緒和學習動機，激發學習興趣。例如，直升機角動量守恒演示儀，學生可以自己“駕駛”飛機穩定飛行或轉彎，同時又理解了直升機兩個螺旋槳的角動量守恒原理。這種與實際緊密相連的演示項目，使學生從實驗中認識到物理知識在生產活動中的作用，自然就會對物理學習產生興趣。

2.設計性試驗的輔助功能

設計性試驗要求學生自行設計實驗，靈活運用知識和技能進行創新性思維的實踐活動。每次實驗前，教師提出要求，學生根據題目和要求，獨立查閱資料，制定實驗方案，在自己認真思考的基礎上，提出解決問題的設想，讓學生進行試驗答辯。充分發揮學生的主觀能動作用，調動學生自主學習的積極性。設計性試驗選項盡可能多樣化，多給學生自主權，讓學生多自行發揮。實踐證明，加強設計性實驗，能使學生的思路越來越廣，動手能力越來越強。設計性試驗讓學生多做，原理設計、儀器熟悉、實驗探討方面多給學生時間，課堂時間遠遠不夠，好的解決辦法，應對學生進行實驗室開放。

3.創新實驗創新功能

創新性實驗的教學具有更為廣泛的自主性、探索性和綜合性。實驗的主體是學生，實驗內容的完成依賴于學生的自主創新設計，以學生為主體，尊重學生的個性特征，鼓勵其張揚創新思維。創新實驗教學模式是以學生為中心，實現了實驗教學活動由“教”向“學”的轉變，更有利于提高學生的積極性、創造性和探索性。創新實驗的實現，課堂時間遠遠不夠，由此讓學生來到實驗室，多給學生自主權，讓學生多自行發揮，激勵學生大膽創新，實現夢想，提供好的創新科研環境。

四、開放實驗的考核辦法

結合“基本技能→應用訓練→綜合設計”的遞進式、多層次實踐能力培養模式，制定更為科學的、分層次的大學物理實驗考核辦法。

1.科普功能考核辦法

改革實驗考核辦法，促進學生利用實驗室。重在考核學生的實際操作能力、解決實驗中出現的問題的能力，實行實驗項目抽查考試，把一學期內所開設的所有實驗進行編號，由學生自行抽取并按編號對應的實驗進行現場操作，評判老師綜合操作過程的整體情況對實驗考試進行打分。實驗成績按預習、實際操作、實驗報告、實驗項目抽查考試四個部分組成，其中實驗項目抽查考試所占比重較大。從我校實行的一段時間來看，這種考試辦法能更好地激發學生參與實驗的內驅力。

2.常規輔助考核

對于基礎類實驗項目，學生完成實驗，提交實驗報告，由實驗教師評閱，根據其完成情況核定成績，并計入相關課程的平時成績。

對于設計類實驗項目，可為學生建立開放實驗管理卡，由指導教師填寫。學生累計完成8學時實驗記0.5學分。

3.創新功能考核

開放實驗納入學生自主個性化學習環節，學生參加開放實驗的成績經考核合格后可按照開放實驗項目學時數計入自主個性化學習分。理工科學生每修滿16學時開放實驗認定0.5學分，最多不超過1學分。理工科學生完成開放實驗的自主個性化學習分具體計算方法由各學院制定，報教務處審批。學生通過開放實驗取得成果，可以申報相關評獎項目。

五、實驗的開放實施與展望

1.實驗的開放實施

首先實驗設施的增加與完善，原有實驗室6個房間，450平方米，現有實驗室12個房間，800多平方米，新增儀器設備多臺套，增加了設計性試驗和創新實驗室。

實驗室的開放使實驗室的利用率得到提高，實驗室的開放可以使實驗室資源得到更好的利用，使實驗室能真正服務于學生。

實驗開放使學生自主實驗能力得到提高。開放實驗室能為學生提供自由、寬松的實驗環境，可以使學生由“被動式”實驗變為“主動探索式”學習，極大地提高學生學習的興趣和學習的主動性。

實驗開放還使實驗教師隊伍建設得到提高，為實驗室開放過程中有足夠的指導力量作保證，學校應制訂相應的政策，對在實驗室開放工作中取得突出成績的教師和實驗技術人員給予充分肯定和獎勵。

開放實驗室取得成果，設計性試驗項目增加，我們新開設實驗項目有：重力加速度的測定、微小長度的測量、整流濾波電路設計、聲光控電子制作等十多個項目。創新實驗已完成“光學實驗室光源改進”和“LED燈箱制作”等多個項目。

2.實驗開放的展望

實驗開放在學時少的情況下，結合物理實驗在實踐實訓能力培養上的特點，打破傳統的物理實驗教學體系，創新性地提出“基礎實驗→應用訓練→綜合設計”遞進式、多層次的實驗教學體系，突出物理實驗在應用型人才培養方面的地位與作用。

實驗中心改革原有的兩小時制實驗，規范實驗教學管理，探索出開放實驗在實驗輔助教學中的新路子，研究并制訂三小時制實驗的實施方案，提高實驗教學效果；規范實驗教學，制訂出完善的實驗教學管理制度和開放實驗室管理制度；結合新的實驗教學體系，加強學生實驗過程和創新能力考核，構建起多層次的大學物理實驗教學組織形式，針對實驗新教學體系，制訂行之有效的教學組織形式和考核體系。

實驗開放無疑是提高實驗室和儀器設備利用率的重要措施，是加強學生技能訓練和創新能力培養的主要手段，激發學生學習的自主性和積極性，充分發揮其潛能，提高解決實際問題的能力，進一步彰顯實驗室開放的綜合效益，為應用型人才及創新型人才的培養發揮效能。

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？誗編輯 張珍珍