大學物理實驗教學體系的探索

吳茲起+沈學

摘 要：欽州學院根據北部灣地區經濟建設需要，積極轉型為應用型大學。理學院物理教研室對大學物理實驗教學體系進行了改革探索。建立了大學物理實驗六個教學實驗室和一個學生探索實驗室，根據北部灣地區經濟發展和需求，結合人才培養方案，優化了學生實驗課項目，提高了實驗教學質量，調動學生學習興趣，鍛煉學生的實際操作能力，培養學生自主創新的能力。

關鍵詞：北部灣地區；大學物理；教學體系；自主創新

自 2014年，欽州學院成為廣西新建本科院校整體轉型發展試點高校，積極向運用技術型大學轉型。教育部組織專家到本校考察，專家組認為：大學物理實驗室的建設在學院轉型中發揮重要作用。理學院物理教研室提出，大學物理實驗教學是航海、建工、電信、食品等專業人才培養方案的重要組成部分，按照北部灣地區經濟發展和社會需求，應用型人才培養應緊密結合實驗教學，設立多個實驗室，并注重實驗項目與學生專業的相關性，注重培養學生的技術操作能力和實驗分析能力，使學生具有掌握儀器操作、自主實驗、分析數據等能力，為北部灣經濟建設培養人才。

一、配置教學資源，建設實驗室

物理學是一門領域廣闊的自然學科，主要研究物質的基本結構、基本規律、相互作用，包括力學、熱學、電磁學、光學等學科，涉及產品生產和測量、機械制造、材料分析、探索研究等領域，而大學物理實驗是對所學理論知識的驗證和新知識的探索。學生來自海洋學院、海洋學院、機械與船舶海洋工程學院、石油與化工學院、食品工程學院、電子與信息工程學院、建筑工程學院、理學院等八個學院，傳統的實驗室和教學內容已經不能適應轉型后的專業和人才培養方案的要求，大學物理實驗教學模式和教學項目有待優化。結合理學院大學物理實驗室的實際和北部灣地區經濟發展的要求，撤銷了綜合性實驗室，整合資源，重新建設了六個“專而精”實驗室，形成了光學實驗室、熱學實驗室、力學實驗室、電磁學實驗、近代物理實驗室、學生自主探究實驗室為主體的大學物理實驗室，如圖 1所示。近兩年，學校每年投入 500萬進行實驗室建設，基本完善實驗教學需要。

二、根據學生的不同專業，設計不同的課程體系

大學物理實驗室主要承擔全校公共基礎實驗課、選修課、專業必修課的實驗教學。根據學生來自不同的專業，基礎知識和專業需求不同，設計了不同的實驗課程，如圖 2所示。

公共基礎實驗課的學生設置基礎型實驗課和驗證型實驗課；選修課的學生設置基礎型實驗、探究型實驗和設計型實驗；專業必修課的學生設置有基礎型實驗、驗證型實驗、探究型實驗和設計型實驗。根據學生的專業詫異，適當增減設計型實驗的數量和難易程度。

三、加大設計型實驗，培養學生自主創新能力

響應學校向應用型大學轉型發展，大學物理實驗項目也做出調整，減少基礎型實驗項目，加大探究型實驗項目和設計型實驗項目的比重，注重培養學生獨立思考、分析判斷、團結協作、自主創新能力。

基礎型實驗項目設計有長度測量，在氣墊導軌上測重力加速度，液體比熱容的測定；驗證型實驗項目設計有牛頓第二定律的驗證，非線性元件伏安特性的測量，比較法驗證液體比熱容，牛頓環測曲率半徑；探究型實驗項目設計有碰撞實驗，用惠斯登電橋測電阻，液體表面張力系數的測定，用滑線式電位差計測量電動勢，金屬線脹系數的測定，等厚干涉現象的研究，薄透鏡焦距的測定，用雙棱鏡測光波的波長；設計型實驗項目設計有彈簧振子運動規律的研究，易溶于水的顆粒狀物質密度的測定，電表內阻的測定，單量程三用表的設計和校準，用示波器觀測電容器的充放電特性，RLC串聯電路暫態過程的顯示與測量，小功率直流穩壓電源的設計與制作，自組望遠鏡。

四、開放自主探究實驗室

與課堂教學等傳統的教學模式比較，開放自主探究實驗室是新型的教學方法。實驗室內提供實驗項目（含必修、選修），學生可根據自己的興趣愛好選擇實驗項目，或者自帶實驗項目，可在實驗管理員處向各個實驗室借用實驗儀器完成實驗項目。建立生本實驗室課模型，實現學生獨立實驗、獨立分析、自主操作、獨立解決，培養學生科學研究和自主創新的能力。實驗成果留在實驗室內作展覽，提升學生的成就感。

五、實驗室改革一些措施

（1）

加強實驗教學隊伍的建設；

（2）

建立大學物理指導中心；

（3）

形成理論教學和實驗教學一體化；

（4）對學生進行查閱分析能力和團結協作的培養，提高學生實驗水平；

（5）

增加大型儀器，加強大學物理實驗教材建設；

（6）

加強現代教育技術的運用；

（7）

完善實驗教學管理制度；

六、結語

欽州學院理學院物理教研室根據學校轉型發展的方向和北部灣地區經濟建設的需要，整合實驗資源，設置光學實驗室、熱學實驗室、力學實驗室、電磁學實驗、近代物理實驗室、學生自主探究實驗室六個實驗室，根據各個不同專業的學生設置不同類型的課程體系，優化教學資源，以“生本”為核心的教學體系。加大設計型實驗的課程比重，培養學生的自主創新能力，為北部灣地區建設培養人才。

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