李祯
（伊犁师范学院物理科学与技术学院，新疆伊宁835000）
摘要：针对应用物理学专业的普通物理实验教学，我们在实验内容、教学方法、考核方式方面分别采取一系列的教学改革措施，改革效果初显成效。
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关键词 ：实验内容；教学方法；考核方式；改革
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）05—0057—02
收稿日期：2013—12—02
作者简介：李祯（1980— ），女，河南周口人。伊犁师范学院物理科学与技术学院，讲师，硕士，研究方向：粒子物理和实验教学。
随着我国高等教育规模的不断扩大和人才需求结构的变化，近年来，我国多所高校增设了一批专业方向各异的应用物理学本科专业。按照《高等学校应用物理学本科指导性专业规范》培养目标要求，应用物理学专业培养的人才应具有较强的实践能力和创新意识，能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事研究、教学、新技术开发与应用以及管理工作。普通物理实验是实验技能和科学实验初步能力培养的一个主要载体。
一、实验内容多元化
普通物理实验打破了以前按力、热、光、电四部分内容授课的传统模式，采取分层次授课的方式：预备性实验、基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究创新性实验，形成从低到高、从接受知识到培养综合能力，逐级提高的物理实验课程新体系。
（一）预备性实验
以最常用的实验仪器和常规实验为主，这部分实验一般开设4～5个。开设预备性实验是为了解决低年级学生由于受中学实验条件的限制，实验动手能力参差不齐的问题。通过基本的实验训练，使学生能初步掌握长度、质量、基本电学量和基本光学参数等物理量的测量；学会最基本仪器的使用；学习最基本的测量方法和实验数据处理，掌握必备的实验基础知识和实验基本技能，有利于提高物理实验课程的起点，激励学生的实验兴趣。
（二）基础性实验
注重物理学基本规律的验证与运用。通过这一阶段的训练，使学生掌握基本实验技能，培养学生认真、严谨、实事求是的学习态度。要求能够根据实验结果，正确地进行数据处理，并对实验方法、结果做初步的分析评价。
（三）综合性实验
该层次实验项目涉及的仪器设备较为复杂，知识综合性较强，实验内容难度较大。在实验过程中，要求学生独立完成实验步骤、数据处理、实验过程中异常现象的分析及对实验结果的分析和评价，目的是训练学生综合运用多种实验仪器的能力，培养在比较复杂的条件下，观察实验现象、采集实验数据、分析和解决实验异常现象以及综合分析问题的能力。
（四）设计性实验
在掌握基础性实验和具备综合实验知识及能力之后，为了进一步强化学生的思维能力及动手能力，尤其是为了科学实验素质的培养和提高而开设的。通过这一层次的实验，促进学生独立思考，强化对学生实验技能及实验设计思想的培养，是一个再学习、再深化的过程。
（五）研究创新性实验
充分利用学科优势，为实验教学服务。我校物理科学与技术学院现有新疆凝聚态相变与微结构实验室、新疆碳化硅复合陶瓷工程技术中心和研究生联合培养“产学研”基地，这些重要平台将学科成果及时转化为实验教学项目，使实验中心的实验项目富有特色，与时俱进。我院丰富的科研成果为实验项目提供了保证，如玻璃化转变研究实验、力学谱测量、介电谱测量、全息光学测量等。这些实验是由实验中心老师和科研课题组老师共同开发的。通过这一层次的实验，培养学生分析和解决实验中遇到的故障及异常现象等能力。
设计性和研究创新性实验为学生提供了自主、创新学习的平台。学生在这两个层次的实验中，积极思考，主动学习，充分发挥了他们在实验教学中的主体地位，并从实验教学中获得了成就感、满足感。该层次的实验在启发学生创新思维、培养学生创新能力方面起到了重要作用。
二、教学方法
在实验课的教学中，教师和学生都十分重视实验数据的获得，而对实验课的教学过程反而不够重视。但是，从培养学生实验素质和实验能力方面来看，实验课的教学过程具有举足轻重的地位。它是强化实验知识、培养实验能力及提高实验素质的过程，也是正确、合理地获得实验数据的重要保证。
首先，在实验教学中，引导学生理解实验原理、实验设计思路、实验方法及实验仪器的构造和运行机理等基本知识。这样，学生在课堂中会跟着实验教师的引导主动、积极地思考，充分调动了积极性，激发了实验兴趣，从而发挥了在实验教学中的主体作用，这也是实验课成败的关键。其次，引导学生在综合应用已学知识的基础上，学会新知识、新方法的应用，这是实验教学中的重要环节，也是教学中的难点。实验教学与相应理论课中的知识密切相关，但它们之间又没有直接一一对应的关系。在实验教学中，更多的是综合性实验，即一个实验要用到几个学科领域的知识点，而且更强调实验的方法和知识的综合应用。
在教学方法上，针对多元化的实验内容采取分层次教学方式，建立以学生为中心的“自主式、合作式、研究式”的实验教学模式。在基础实验教学中，改变了教师讲、学生做的实验教学方法，采取学生相互讨论实验目的、原理、实验步骤，教师针对学生提出的问题帮助分析和解决的方式，改变了以教师为主导的实验教学模式。设计性实验是指学生通过自己查找资料写出实验原理，根据实验室现有的实验仪器自己进行合理搭配，设计出可行的实验方案，然后通过观察实验现象采集实验数据，最后处理实验数据，对实验结果进行评价和分析，整个实验过程都由学生独立完成，教师仅做针对性的指导。研究创新性实验，是在第二课堂中进行，不占用计划学时，主要针对那些学有余力或对实验有兴趣的学生进行进一步的实践创新训练和培养的活动，同时也为学生的毕业设计和毕业论文提供服务。
在实验教学中，应充分利用多媒体教学软件，丰富教学内容。实验中心建有自己研发的具有特色的物理实验网站，可以实现学生下载教师电子教案、实验报告、学习资料，了解教学资源、设备管理和实验项目管理等。这些资源能满足物理实验课程的教学需要，并在教学中发挥积极作用，显著提高了教学效果。
三、考核方式
实验考评采取多种考核方式相结合的综合评定方法。普通物理实验共开设四个学期，第一学期主要开设基础类实验，考核方式为平时实验成绩占50%，期末成绩占50%。其中，期末成绩为实验理论综合考试，采取闭卷形式。其余学期的实验成绩考核方式为平时实验成绩占40%，期末操作考试占30%，设计性实验小论文占30%。平时实验成绩包含实验预习、实验过程中的表现和纪律、实验仪器的正确规范使用、实验操作熟练程度、实验报告等各项指标。小论文根据实验方案的可行性和创新性、实验结果的正确性和小论文的规范性等要素进行成绩评定。操作考试让学生以抽签的形式随机抽取实验项目及试卷，考试时间为20分钟。采取上述考核方式的目的在于表明对实验成绩的考评更注重实验过程及创新，消除了以往仅根据实验报告的好坏给成绩的弊端。
四、改革效果
通过对应用物理学专业实施上述一系列的实验教学改革，学生的创新意识和研究能力有所提高。近三年，物理实验中心支撑大学生创新性实验项目18项，一名同学在“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛中获自治区优秀奖。关于普通物理实验教学的改革，针对我校学生的实际情况，我们也在不断地探索和向兄弟院校学习，旨在通过不断改革，真正培养学生的实践创新能力。
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