開放式物理實驗教學的研究

康小平等

摘 要：物理學是一門實驗科學，是理論和實驗高度結合的精確科學。傳統的實驗教學模式是學生在老師的組織和指導下進行實驗，并按要求在規定的時間完成實驗。這種教育模式不能有效培養學生的獨立工作能力和勤于思考的習性，使學生缺乏深層次的思考，也不利于學生創新能力的培養。針對現階段大學物理實驗教學的現狀，應采用新的課程體系，實施開放式物理實驗教學，改革教學內容、教學方法和教學手段，滿足分層次和個性化教學要求。

關鍵詞：開放式 大學物理實驗 實驗教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0165-01

物理學是一門實驗科學，是理論和實驗高度結合的精確科學。隨著科學技術的不斷發展和社會需求的不斷提高，物理實驗教學在創建高水平大學和高素質人才中發揮著不可替代的重要作用。傳統的物理實驗教學模式，如實驗教學計劃上的有限實驗時間、固定的實驗內容已遠不能滿足學生實驗技能訓練的需求，不能有效培養學生的獨立工作能力和勤于思考的習性，使學生缺乏深層次的思考，也不利于學生創新能力的培養。針對現階段大學物理實驗教學的現狀，體現以學生為中心、以學生發展為本的新的教育教學理念，我們應采用新的課程體系，實施開放式物理實驗教學，改革教學內容、教學方法和教學手段，滿足分層次和個性化教學要求，適應應用型人才培養需要。幾年來，我們推陳出新，勇于實踐，在實行開放式物理實驗教學方面進行了一些有益的思考和探索。

1 開放式物理實驗教學設計

開放式物理實驗教學包括教學內容、方法、手段的開放及實驗時間上的開放。學生可以根據自己的能力、專業、興趣和學習風格等特點來選擇實驗內容和時間，體現以學生為中心、以學生發展為本、教育的人性化和學習的個性化的新的教育教學理念。廣泛開展各種形式的開放式實踐教學活動，培養了學生的實踐能力，提高了學生的綜合素質。

（1）優化實驗資源配置，改革實驗內容，實現多層次的實驗教學開放項目。

圍繞應用型人才培養目標和實驗課程教學大綱，針對不同專業的學生進行循序漸進、多層次、分階段的科學訓練，設置不同層次、不同類型的開放實驗項目，以學生為中心，重視實驗室開放在人才培養方面所起的作用。一方面，增設開放教學實驗項目：①基礎物理實驗室項目開放，可向一年級學生開放，袮補來自各地學生中學物理實驗基礎的差別；②經預約，學生可隨時到實驗室進行預習，自主學習；③對于開放的實驗項目，學生從中自主選擇若干個實驗項目進行實驗。另一方面，實驗選做內容實施開放，對于實驗能力強的學生，在完成必做的實驗內容外，鼓勵其進一步學習拓展實驗內容。

（2）加強開放式創新實驗室建設，實現儀器設備先進、資源共享、開放服務的實驗教學環境。

按照學科專業建設計劃和人才培養體系的整體要求，根據培養學生實踐能力和創新能力需要，高標準、高起點、有計劃地進行實驗室建設，不斷改善實驗教學條件，采用多種方法改造和更新實驗設備，儀器設備配置具有一定的前瞻性，品質精良，組合優化，數量充足，滿足綜合性、設計性、創新性等現代實驗教學的要求，提高實驗設備的共享程度和使用效率，為開放式實驗教學提供必要的實驗條件。

（3）教學層次化，培養學生獨立思考和解決問題的能力。

教學層次化可以實現教學上的循序漸進，使教學操作具有可行性。不同的層次標志著不同科學思維水平和能力培養。基礎層次，以培養學生發現、分析、解決問題的能力及嚴謹的科學態度和基本操作技能為主。綜合提高層次，吸引、激發學生的求知欲，培養學生綜合把握和運用學科知識的能力。創新實踐層次，以探索性、設計性實驗及大學生創新創業訓練計劃、畢業設計為主，既是實施開放式實驗教學的重要一環，又是學生的實踐創新和參加各類專業競賽的訓練基地。突出學生探索性、創新性能力的培養，將創新教育貫穿于整個實踐教學全過程。

2 開放式物理實驗教學管理和運行機制

實驗室的建設是圍繞學生能力培養、加強大學生的創新意識和實踐應用能力培養而采取的一項重要措施，其建設的好壞將直接影響到高素質應用型人才培養的質量。我們以加強實驗教學，突出學生創新應用能力培養為重點，來規劃、建設和管理好實驗室。理順實驗室的管理體制，實行實驗中心主任負責制，統籌安排、調配、使用實驗教學資源和相關教育資源，實現優質資源共享。建立完善實驗教學、實驗室建設及管理的規章制度及系列保障政策和激勵機制，實行目標管理責任制。建立有利于激勵學生學習和提高學生能力的有效管理機制，創造學生自主實驗、個性化學習的實驗環境。為了確保實驗室的良好運行和功能的更好發揮，進一步強化制度創新、制度建設、制度管理、制度服務的意識，加大制度建設力度，把制度建設當作物理實驗教學示范中心建設與管理的一項長期、基本的重要系統工程。2010年以來，物理實驗中心建立一整套科學、嚴謹、規范、可行的規章制度，共18項，明確實驗教學崗位、實驗技術崗位、實驗室管理崗位職責，使之成為既是規范高校實驗中心建設與管理的綱領和行為準則，又是提高實驗教學質量、科學研究水平，促進人才培養與技術創新的基礎和保障。把創新貫穿到實驗室建設的全過程，包括實驗教學改革的創新、實驗氛圍的創新、實驗項目的創新、管理和運行的創新等等。在創新中發掘和培育建設的亮點， 并力爭成為各自的優勢和特色，以便高校其他實驗室學習和借鑒。只有這樣，才能真正發揮其示范和輻射作用。

3 結語

實施開放式實驗教學，不僅教學內容和教學方式開放，而且在時間和空間上對學生全部開放。對不同層次的學生，提出不同的要求，學生不但能夠充分利用實驗室資源和場所進行實驗，而且可以隨時到實驗室與老師討論問題，交換意見，解決實驗中遇到的問題。這種全開放式的實驗模式，大大激發了學生進行自主學習的積極性，激勵了學生的個性發展和學習興趣，提高了學生的科學素養和創新能力，取得很好的教育教學效果。

參考文獻

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