大學物理實驗教學中心的建設研究和實踐

蔣志年

（廣西民族師范學院 物理與電子工程系，廣西 崇左 532200）

大學物理實驗教學中心的建設研究和實踐

蔣志年

（廣西民族師范學院 物理與電子工程系，廣西 崇左 532200）

高校物理實驗教學作為培養學生理論與實踐結合能力的重要途徑，在高校教育中占有十分重要的地位.本文在分析了傳統物理實驗教學現狀基礎上，提出了加強物理實驗教學中心建設是培養創新人才的有效途徑，闡述了物理實驗教學中心建設的內容和方法，為物理創新型人才培養做出貢獻.

物理實驗；實驗教學中心建設；創新型人才培養

1 大學物理實驗教學現狀分析

為了貫徹落實我國教育部提出的“教育振興行動計劃”，和“高校本科教育工作會議精神”，我國高校大力推行實驗教學，以實驗教學為有效途徑，讓學生在掌握理論知識基礎上，能夠將理論與實踐操作相結合，不僅促進了高校教學資源的整合，也推動了實踐創新型人才的培養.雖然，目前傳統的物理實驗教學在實驗物理學術研究、知識內容深入探究以及高技術物理人才培養等多方面都取得了顯著成效，然而，隨著科學技術的發展與教育方式的改革，傳統物理實驗教學在課程開展中逐漸出現了多種教學問題，比如，傳統形式下的力學，電磁學與熱學等實驗課程，是相互獨立開設的，導致學生所掌握的實驗技能具有片面性，學生的綜合應用多門學科的實踐能力得不到提高；再如，傳統的物理實驗教學方式與實驗手段等，在不同方面影響到了物理實驗現代化教學的開展.

為進一步豐富實驗教學內容并提升實驗人才的培養效率，我國很多高校在物理教學過程中開展了實驗教學中心工程建設.通過實驗教學中心工程建設，使物理實驗教學內容進行有效整合，以實現對物理實驗教學資源的優化調整與資源共享[1].通過不斷地調整物理實驗教學方式和完善物理實驗教學條件，為高校物理實驗教學的開展和創新型人才培養提供必要的前提條件.

2 加強物理實驗教學中心建設是培養創新人才的有效途徑

現代化高校物理實驗教學中心應注重現代化教育理念與設計建設的有機結合，在開展傳統，經典實驗教學的同時，積極引入現代化物理實驗的教學內容，并參照現代化高校物理教育的具體要求，制定適合當下高校物理教育開展的教學方法，在傳統物理實驗教學與現代化實驗課程內容的有機結合下，使得高校物理實驗教學更具科學性和先進性，因此，加強物理實驗教學中心建設就培養創新型人才必要條件和有效途徑.

2.1 加強物理實驗教學中心建設有利于提高學生的發散性思維

與傳統物理實驗教學相比，物理實驗教學中心的課程開展更加注重對學生發散性思維的引導，通過在實驗課程中建立起學生發散性思維的意識，以有效鍛煉學生思維和實踐的創新能力，如在開展“電子示波器調節與使用實驗”時，教師應注重在不同環節對學生進行思維引導，例如在光極板控制電子束偏轉這一環節，教師可以將學生思維向光電轉化方向進行引導，使學生能夠將電子束信號應用到電信號控制中，還可以引導學生將電信號控制應用到溫度控制等方面，針對電子信號在不同信號控制系統中的應用[2]，學生能夠針對不同的研究課題成立興趣小組，通過對發散性思維課題的深入研究，鍛煉其自身的發散性思維.

2.2 加強物理實驗教學中心建設有利于提高學生的綜合實踐能力提高

高校物理實驗教學中心的設計建設中，必須保留最為基本和重要的實驗，并通過將其設定為必做實驗以引起學生對該類基礎實驗的重視.在必做實驗開展過程中，要將實驗分組設為一人一組，通過對學生進行基礎實驗方法和技能的訓練，使學生能夠在獨立完成實驗的同時鞏固其對基礎實驗知識的掌握[3].教師在開設綜合性物理實驗教學內容時，應將實驗重點放在綜合性實驗選材和學生創新能力鍛煉上，對于每一項增設的實驗項目，教師都應依據學生的興趣和愛好設定選題內容，使學生能夠以個人興趣為導向開展實驗，進而激發學生的實驗學習潛能.因此，加強物理實驗教學中心建設有利于提高學生的綜合實踐能力提高.

3 物理實驗教學中心建設內容與方法

3.1 改革傳統物理實驗教學內容和體系

要做好現代化高校物理實驗教學中心建設，其根本要求是，改革傳統物理實驗教學內容和教學體系.在實際高校物理實驗教學中，教學體系作為教育開展的核心，對實驗教學的全過程起著重要的影響作用.在加強高校物理實驗中心建設時，將現代化教育理念和方法融入到教學體系中，并以現代化實驗教學手段為支撐開展物理實驗中心建設與教學.在物理實驗教學體系改革中，要進一步落實理論和實踐相結合的教學方式，并以此為基礎開展特色物理實驗教學，如在實驗課程教學中將不同難度的課程內容劃分為多個層次，通過對學生不同能力水平進行分析而開展對應層次的實驗教學.

3.2 完善創新型人才培養模式

通過物理實驗教學中心建設，要不斷完善創新型人才培養模式.創新型人才培養模式的進一步完善，要求在物理實驗教學中著重培育“具有很強實踐能力，善于在實踐中總結與思考，能夠正確抓住實驗內容本質”的人才，并在著重培養物理實驗人才的同時，對學生的物理實驗課程進行學分統計，通過制定每學期的物理實驗教學學分，以有效規范學生物理實驗課程的開展，此外，為滿足現代化高校物理實驗的教學需求，在物理實驗課程教學中還應進一步加強實踐課程所占的比重，通過開展教學計劃外的實踐和創新活動，使物理課程中的實驗項目能夠更多的與實踐相結合，有效促進學生在課堂實驗教學基礎上的實踐創新.

3.3 整合實驗教學資源

通過物理實驗教學中心建設，要不斷整合實驗教學資源.物理實驗教學資源的整合對物理實驗教學中心建設是具有實質性意義的，不僅可以加強物理課件和實驗教材的整合建設能夠促進物理教材和與實驗課題的融合，還能夠以此實現對高校物理教學資源的進一步發掘，使得物理實驗教學項目得以豐富.為實現對物理實驗教學中心的資源整合，應將實驗教學資料作詳細的歸納與整理，并通過將整理后的實驗報告進行分類管理以便今后的調用查閱，此外，為有效整合實驗教學資源，還要定期對實驗教學報告內容進行總結，并以教學總結為參照及時完善實驗教學方式，通過不斷改進實驗教學手段和實驗考核方式，有效提升高校物理實驗教學中心的人才培養效率.

3.4 強化實驗室信息化建設

隨著我國計算機信息技術的發展，現代物理實驗室教學也必須加強信息技術的結合力度.現代物理實驗室有更多的數據信息需要整合處理，教師和學生需要及時的了解到實驗室器材的應用情況以及實驗室的使用動態，提高物理實驗室的利用效率[4].高效的物理實驗室信息化管理還有助于實驗室管理人員對實驗室進行有效的維護，延長實驗室的使用期限.

3.5 合理劃分實驗單元及層次

通過物理實驗教學中心建設，合理劃分實驗單元及層次.在實際物理實驗教學中，由于學生的實驗能力和操作水平參差不齊，這為實驗教學的開展帶來一定阻礙.針對學生物理實驗學習的不同水平，實驗教學中心將物理實驗課程進行了單元與層次的劃分，以此滿足不同學習基礎學生的實驗需求.在工科和理科專業的物理實驗中，實驗單元的劃分因專業課程的差別而有所不同，不同專業所開設的物理實驗內容不同，如電子信息工程專業的電路實驗課程就會比數學和化學專業多一些，不同專業要結合自身課程特點，開設所對應的實驗內容.就物理實驗教學層次劃分進行分析，不通實驗單元的層次劃分大致相同，都是以實驗內容的由淺入深而歸類劃分的[5].

3.6 進一步優化實驗教學內容

高校物理實驗教學中心的建設要在融入現代化教學方式的同時，保留傳統實驗教學中的精華部分，以傳統實驗教學方式為基礎，實現對實驗教學內容的進一步優化.如在電學實驗教學中，教師要在教學中逐漸淘汰一定數目的與指針儀表相關的實驗，但要保留電位差計和電橋實驗等具有一定教學價值的實驗，并且在保留一定傳統電學實驗的同時，補充一些具有現代化和代表性的實驗內容，通過將現代物理學研究成果轉化為較為實用和簡易的實驗內容，在為學生提供有價值的實驗項目的同時，也使得學生能夠進一步接觸到現代化技術，促進學生對物理科學實驗研究的深入認知[6]，例如教師可以利用計算機X-Y記錄儀實驗研究代替傳統模式的X-Y記錄儀實驗，實驗項目中增設的傳感器和防偽等項目進一步豐富了物理試驗的課程內容，也使得學生對現代化物理學技術有了新的認知.

3.7 注重設計性實驗教學與研究

為實現物理創新型人才的培養，在物理實驗教學中心的課程開展中更要注重開展設計性實驗的教學與研究，由于物理設計性實驗不僅能夠反映學生對物理實驗內容的掌握情況，更多的是提升學生自我設計實驗的能力，學生在選擇一個物理實驗課題方向后進行自我設計實驗，并在教師的指導下進行完善，直至最終完成物理實驗設計與驗證.綜合性設計性實驗的開展需要學生具備靈活運行實驗知識的能力，在考察學生物理實驗知識學習成效的同時，也培養了學生的綜合實驗素質和能力，為創新型人才的培養奠定了基礎[7].

3.8 增設開放性實驗題目及內容

開放性物理實驗課題設計作為物理教學中的選修科目，在物理實驗的學習與研究中有著一定難度.由于開放性物理實驗題目的主要內容是對物理實驗更深層次的探索與研究，并且與物理實驗的實際應用關系緊密，所以該課程只是面向對物理實驗有著強烈愛好的學生和物理實驗能力優秀的學生而開設.在教學中，開放性物理實驗課程的開設并不對學生提出明確的實驗要求，學生能夠在課余時間根據自己的實際能力進行適當的探索研究，在團隊協作或教師的幫助下完成實驗，由于該課程是由學生依據興趣愛好自由選擇的，所以更有利于調動學生實驗學習的積極性，進而促進物理實驗人才的高效培養.

4 結束語

高校物理實驗教學中心管理模式的深化和運行機制的改革，為高校物理實驗教學帶來了更具現代化的發展動力，隨著物理實驗教學內容的不斷更新和教學手段的不斷改革，高校物理實驗教學水平得到了顯著提升，這不僅為我國高校物理實驗教學的發展奠定了堅實的基礎，也為我國創新型人才的培育做出了突出貢獻.

〔1〕董匯澤，田春山，李會山.構建新型物理實驗教學模式[J]．實驗技術與管理，2010,23(2):11-13.

〔2〕郇維亮，李志，徐崇.以物理實驗為平臺培養創新型人才[J]．實驗技術與管理，2013,30(8):187-189.

〔3〕王陽恩，徐大海.地方高校物理實驗教學改革與實驗中心建設 [J].實驗室研究與探索，2011(9): 255-257.

〔4〕宋世全.新形勢下實驗中心的建設和管理[J].廣州航海高等專科學校學報，2010,14(5):62-68.

〔5〕劉燕，周嵐，胡經國.大學物理實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011(12):171 -173.

〔6〕楊凱華，高鳳英．我國大學物理實驗教學改革研究的幾點思考[J].高等理科教育，2009(4):101-104.

〔7〕胡光領,趙樹國.注重實踐教學,積極推進教學示范中心建設工作[J].實驗室研究與探索,2012,25 (11):114-116.

G642.0

A

1673-260X（2014）03-0186-03

2013年廣西民族師范學院教學改革研究課題立項重點項目（JGZD201303）；廣西民族師范學院實驗教學示范中心項目建設項目（物理實驗教學中心）（SFZX201102）