應用型大學物理實驗室建設現狀與發展思路

金虎　李真真

摘 要：大學物理實驗是應用型理工科專業的一門公共基礎課，在培養學生的科學實驗能力、分析和解決實際問題的能力、開拓創新能力，提高學生的科學實驗素養方面，有著不可替代的作用。該文針對廣東科技學院大學物理實驗室的現狀，對其發展思路進行了簡要的探討，提出了改善現有實驗條件，增加綜合性創新性實驗項目，對接“互聯網+”時代以及保持優良傳統等建議。

關鍵詞：大學物理實驗 現狀 發展規劃

中圖分類號：O4-0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（b）-0144-02

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用及其轉化規律的學科。它的基本理論不但滲透在自然科學的各個領域，比如相對論在核技術以及航空宇宙學的發展，量子力學在信息技術、生物技術、納米技術等學科的發展等，同時也應用于生產技術的許多部門，是自然科學和工程技術的基礎。故在學習過程中，除了學習其先進全面的知識體系外，還應注意培養包括統計思維、邏輯思維、模型思維、類比思維等思維模式，掌握建立描述運動的方法論，尤其要構建交叉學科的知識結構，比如機、光、電等學科的交叉。要達到這樣的學習目的，不能忽視物理學是一門從實驗中產生的學科這個事實，應更加注意實驗工作的重要性。廣東科技學院是一所以理工為主，主要培養應用型人才的綜合性地方大學。院內所開設的大學物理實驗是基礎課程大學物理的實驗課課程，是對學生進行科學實驗基本訓練的基礎課程，是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。文章主要在考慮應用型大學對學生實踐能力與創新能力的培養方面，對院內大學物理實驗教學中心的建設現狀與發展規劃進行探討。

1 院內大學物理實驗現狀

大學物理實驗主要面向該院材料成型及控制工程、汽車服務工程、機械電子工程、電子信息工程和自動化5個本科專業。物理實驗室目前的功能與承擔的實驗項目如表1所示。

在當前的教學過程中，大學物理實驗已單獨成為一門課程。實驗課堂教學方法雖以“啟發式”“討論式”為主，注重課堂講解、課堂討論和個別指導相結合，但依然不能擺脫教師講授在先，學生被動接受在后的形式。有學生到實驗室之后，甚至都不清楚要做什么，動手能力更是一般。可見，提高學生主動參與實驗的積極性還是很有必要的。

該院目前物理課程講授的任務還是以幾位教學經驗豐富的教授為主，在課堂講授的重難點和詳略點方面，自然是游刃有余，尤其能夠化繁為簡，將知識點講授得清楚明了。只是，知識的學習是一個雙向的過程，如何利用計算機的新技術，將多媒體教學的優勢充分發揮，也需要其他年輕老師的積極參與。

考核評價是學生完成實驗后的一個重要環節，在此環節上，該院已經改革了傳統考核方法，形成了以平時各個實驗項目考核為主，以基礎知識考試、課程總結和課程小論文為輔的實驗考核評價方法。實驗項目平時考核實行“三段式能力考核”，即針對每個實驗項目。通過考核預習情況來檢查學生的自學能力，通過實驗操作來考核學生的動手能力與理論聯系實際能力，通過實驗報告來考核學生綜合分析、處理數據和書面表達能力，三者之和為實驗項目的總成績。從實際效果來看，“三段式能力考核”比傳統的以實驗報告為主的考核收效更明顯，考核更全面。

2 物理實驗室建設思路

針對學院物理實驗室現狀中存在的不足，在未來的發展規劃中，會著重從以下幾點特別考慮。

2.1 改善現有實驗教學條件

雖然目前已經新建了6間物理實驗室，但隨著學院工科專業辦學規模的擴大，招生人數的增加，大學物理實驗教學資源還是不足。為了盡快解決當前存在的這些問題，該院本著從加強學生的分析、綜合、解決問題的能力和培養學生實際動手能力出發，已經進行了一些調研工作，參觀了廣東省內多所高校的大學物理實驗室，研究了大學物理實驗課改革的發展趨勢，認為大學物理實驗室必須盡快改善現有辦學條件：（1）拓寬實驗場所，對不同實驗項目應單獨增設實驗室，以滿足不同班級的實驗需求；（2）購置新的實驗儀器。實驗室設備購置年限較早，在高頻率使用情況下，相當部分設備出現老化以及損壞的情況，首先從硬件方面保證物理實驗的有序開展。

2.2 增開綜合性、設計性和創新性實驗

大學物理就知識體系而言，分為力、熱、光、電和近代物理5個大的模塊；就課程實驗層次而言，分為基本訓練、綜合能力訓練和創新科研訓練3個訓練層次。由表1可知，目前已經開設的只有光、電、力3個模塊的基礎實驗，關于熱和近代物理模塊，尚未開設相關的基礎實驗。綜合性、創新性實驗部分更是空白。在未來建設規劃中，需要重點加強這一層次的實驗內容的建設。設想和院團委合作以大學生挑戰杯或物理競賽等形式開展這方面的工作，在實驗內容和時間上實行全開放。同時可結合高年級的畢業設計進行創新型研究。總之，在這一層面的工作是十分有必要和有意義的，筆者認為完全可以做得有特色和成就，可以通過這方面的努力來培養學生基本的科研能力和科研興趣。

2.3 開放教學方法，對接“互聯網+”時代

在“互聯網+”時代的教學活動中，學生是實驗教學的主體，教師是主導者和組織者。教師可在課前向學生推薦相關的幕課，學生可進行自主的預習及復習[1]。同時，在已經增加實驗項目和實驗層次，豐富實驗內容的基礎上，可由學生通過網上選課系統自主選擇自己感興趣的實驗，預約實驗時間和地點。系統根據學生的選擇，為其推送實驗相關信息。上課前，教師可將已經編寫好的大學物理實驗講義上傳到云空間平臺上，并在班級微信群、QQ群等社交軟件及時公布相關的教學信息。實驗課堂上，教師根據提前準備的課件內容，簡化講解內容，以解決學生疑問、組織學生分小組開展討論等方式調動學生實驗的興趣[2]。

在云空間的建設和使用方面，該院的幾位物理課程教授已經做得非常細致。空間內的實驗講義、實驗要求等內容非常全面，是其他老師學習的榜樣。

2.4 堅持良好傳統

該院物理實驗室堅持“走出去，請進來”。每年組織青年及中年的骨干教師去企業實踐，提高個人素質和動手操作能力，并把這種提高用到實驗教學中去。堅持把高水平、高學歷的教授和博士等請進來，參與實驗教學，為實驗課帶來新信息與生氣。堅持云空間的建設，堅持物理實驗的“三段式能力考核”。這些優良的傳統，還應該繼續保持下去。

3 結語

綜上所述，物理實驗室未來的建設規劃，重點還是應該增加基礎實驗項目，提高實驗層次，結合時代特點，綜合多種教學方法，調動學生的實驗積極性，從而為培養創新應用型的學生打下堅實的基礎。

參考文獻

[1] 劉春宇，張志穎，趙玉丹，等平.“互聯網+”時代下“慕課”對大學物理實驗開放式教學的促進[J].科技與創新，2017（2）：134-135.

[2] 李松，劉秀琴.“互聯網+”大學物理實驗教學體系構建[J].實驗技術與管理，2017（1）：172-174.