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摘 要：大学物理实验作为现代理工科专业大学生的基础实验课程，意在训练学生动手操作和创新能力，并深化其对大学物理学理论课程的理解。为激发学生主观能动性，本着学生为教育主体的思想，转变传统实验教学模式势在必行。本文从课程结构、预习、课堂教学、实验报告和考核方式几个方面来改变传统的大学物理实验教学模式。
关键词：大学物理实验； 教学改革； 开放型教学平台
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）03-138-002
大学物理实验当今已经成为大多数高校理工科必修课程，作为理工科教育的基础实验教学环节，其重要性不言而喻。但与之相比的是，大学物理实验教学模式并没有与之匹配。课程性质及目的决定教学模式，要探讨教学模式，自然要考虑到大学物理实验课程设置的目的。深化对大学物理基础理论的理解和培养学生的动手能力是当今大学物理实验教学的重点，但对于培养学生创新能力的方面却有所欠缺。另外，传统教学模式中学生属于被动学习的地位，这样明显无法有效提起学生对于大学物理实验课程的兴趣。这就要求我们尽快转换传统教学模式，引入当代先进的教学模式来改善[1，2，3]。针对大学物理实验教学目的和传统教学的弊端，我们要在课程结构、开放型教学、课堂教学、撰写实验报告及考核方式方面加以改进。
1.课程层次化
从课程结构上来说，现在几乎所有高校的大学物理实验课程都分为经典实验、综合性实验和设计性实验三种类型。大学物理实验中的经典实验基本是获得诺贝尔物理学奖的实验，所有的经典实验原理都很简单，设计思路都很巧妙，仪器结构又不复杂，从这些经典实验里，可以让学生体会到物理学的美妙，体会在当时的科研背景下提出并设计这些实验的目的以及意义，并与大学物理理论课相结合巩固理论知识。综合性实验的难度又稍微加了一层，因为它涉及到的学科更多，是力热光电这些学科的综合性实验，这本身已经对接受这个课程的学生有一定的要求，要保证学生在接触到这些实验的时候已经学过相应的理论课。设计性实验从名字上来说应该以学生为主体，实验老师最多提出大概方向，学生以单人或多人小组的形式自行设计实验并完成最终报告。但由于教学模式限制，设计并没有落在实处，很多时候流于表面，最终和传统实验一样由老师教学生完成了。
对于不同类型的大学物理实验，授课方式应有所区别。在讲授经典实验的时候，由于经典实验的历史性，相应地要求老师对于这个实验产生的科研时代背景做出介绍，要让学生知道当时为什么要设计这个实验？这个实验解决了什么问题？解决这个问题对当今物理学界做出了哪些贡献？当然为了调动学生听课的兴趣，还可以讲述一些当时这个实验涉及的科学家们的趣事儿。
综合性实验要求课程安排上配合理论课程，这样才能达成更好的实验教学效果。另外，综合性实验对学生动手能力的要求比较高，这个时候就要求实验教师要在简要说明操作步骤后，给予学生足够的自由，要熟悉实验仪器，亲自动手完成实验项目，老师过多的关注学生实验操作过程，会让部分同学放不开手脚，更加不敢动手了，另外还会使得部分学生产生依赖心理，认为如果我不能够解决总有老师替我解决，这些都非常不利于学生动手操作能力的培养。
设计性实验如果还是按照老办法就不能叫做设计性实验了，我们要尊重学生，给予学生最大的自由，并尽量提供学生所需，使其能够合作完成一项从设计到仪器到最后的完整实验的过程。这对培养学生的思维能力以及操作能力都有很好的效果。当然对于设计性实验我们不能对所有专业的同学统一对待，对于文科专业的同学可以放松要求，而对于理工科的学生，可以通过几人合作的方式完成设计。
2.预习结合开放课程平台
传统大学物理实验教学预习的部分主要看学生自觉性，预习也主要以看课本为主，这种预习方式对于自觉性比较强的学生可以增强其阅读以及想象能力，对于自觉性本来就不算好的学生就会出现完全不预习的情况，这样就会造成学生上课情况不理想，毕竟老师上课讲的时间就那么几十分钟，如果课堂上没有跟上，就没办法对这个实验所用的理论知识有所了解，更不要提巩固所学的大学物理理论知识了，更有甚者因为理论部分没有弄明白，实际操作就会显得很混乱，没有逻辑性，导致实验课程无法完成。
除以上缺点外，传统的预习模式还存在直观性以及知识扩展面不够的缺点。MOOC（massive open online courses）是近几年来兴起的网络教学模式[4，5]，学校将自己的课程录像，课件及参考资料等公布在网上，学生可以自主选择进行学习。这种教学模式不光适用于理论教学，在大学物理实验教学上同样适用。我们可以利用学校网络平台，或者利用现在比较热门的社交视频网络平台，放上预先录制好的课程教学视频，以供学校需要的同学预习时观看。但这里一定要考虑到视频时长、教学方法以及教学内容等因素，网络教学的视频一定要短小精炼，不能照搬传统课堂教学的那一套，时长过长无法引起学生的兴趣，且不适合移动学习。这就要求网络教学的内容要精挑细选，控制时间，但又要让学生在有限的时间内对该实验内容有大致的了解。另外，可以在网上放出一些参考文献链接，以供同学扩展知识时参考。这样就可以有效地整合正式学习和非正式学习，提高学生学习兴趣。老师上课时就可以不必反复强调一些内容，只需要大致讲下原理及注意事项，留给学生足够多的时间自己摸索与思考。
3.课堂自由化
前面说到预习可以结合开放式网络教学模式来提高学生学习兴趣及效率，这种预习模式的好处也体现在课堂上，因为学生提前预习，对本节实验已有基本了解，教师在课堂上只需要简要讲清楚实验原理、仪器及注意事项，就可以给学生留有大量时间思考与操作，而不是非要让学生照本宣科，可以适当给予学生自主性，让学生能够自主选择我需要在这节实验里面测量的项目，甚至于可以采用提问式教学或者讨论式课堂教学，提高学生积极性。可以引入先做实验后定规则的实验课堂模式，教师不要对学生实验过程干预过多，以免造成学生动手能力差，要让他们自己发现问题并解决问题，在这个过程中教师可适时提醒并时刻关注实验进程，以免出现安全问题。尽量每人一个单独的实验台，锻炼学生独自动手能力，但要引入小组讨论制，让学生在讨论的过程中加深对理论的理解，对实验仪器的熟悉，以及对实验过程的控制[6]。讨论也可以促进学生思维多样化，在这个过程中有可能迸出不一样的火花，进而提出对实验方法的改进或者实验仪器的改造。总而言之，我们要转变传统教学学生“被”授课为学生为主体的教学模式。 4.撰写实验报告
实验报告是学生对所做物理实验从感性认识到理性认识的总结，通过实验报告写作可以提高学生的归纳总结能力以及加深对所做实验的认识，这个环节是必不可少且非常重要的。传统的实验报告有着严格限制的格式，通常被分为实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、原始数据及数据处理几个部分。这种实验报告形式很死板，很多学生在没有预习的情况下前面几个部分基本都是抄书为主，并不会去总结重点，而数据处理的部分抄袭现象也尤为严重。为了提高学生的主观能动性，对传统实验报告形式的改革是非常有必要的。
在教育环节中一定要体现学生的自主性，严格的格式限制不是很有必要，学生可以通过写论文的方式来总结所做实验，这样也可以锻炼学生学术论文的写作能力。虽然不限制格式，但所写论文必须要有逻辑性，实验的主体部分必须包括进去。在这样的小论文里面学生可以自由发挥，写出自己对实验可行性分析、误差分析、结果分析等的看法，甚至可以提出自己对这个实验的改进办法。当然也不一定非要用小论文的形式来表达，也可以采用PPT或者视频总结等形式，要给学生最大的自由选择自己喜欢的实验报告形式。
5.转变考核方式
各个院校的考核方式都有所不同，一般是实验报告成绩和考试成绩两种，但前者给出的成绩过于片面，后者对于大学物理实验作为必须公开课程的学校老师以及实验室压力又过大。实验报告结合创新实验可以作为新的考核方式。实验报告采用上面提到的论文方式，对逻辑性好有思想的实验报告评分，另外还可以采取给同学大致定个研究范围，让学生以小组结合的方式自行设计实验。创新性实验在很多学校并不作为常规教学环节，这个部分一般只体现在物理实验竞赛里面。我们可以把它引入到大学物理实验的考核环节中，如果有学生愿意设计并完成创新性实验，可以作为该学生的大学物理实验成绩的加分项，小组性的创新性实验要考虑贡献的大小。
在当代大学物理实验教学中，传统教学方式在学生创新性和主体性方面有着比较明显的缺陷，这就要求我们改变教学模式。课程内容的合理安排要考虑到学生现有的知识体系，要结合现在的网络平台优势，提高学生积极性，进而推动课堂自由化，调动学生主观能动性，考核方式不应严格限制，应开发学生的创新能力。
参考文献：
[1]俞远志，张立庆，付晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J]实验室研究与探索，2012，31（3）：153-155
[2]柴钰.大学生自主管理的开放创新实验室管理模式[J]实验室研究与探索，2012，31（3）：82-85
[3]张安富.改革教学方法，探索研究型教学[J]中国大学教学，2012（01）：65-67
[4]董爱国，周惟公，张自力.开放式创新型实验物理教学中心的建设与发展[J]物理与工程，2012，22（11）：21-24
[5]孙维民，国安帮，赵褰，赵丽军，廉舒，徐菁华，田鸣，李军.开放型物理实验教学平台建设与实践[J]实验室研究与探索，2013，32（6）：135-136
[6]齐爱民.大学物理实验中学生动手能力的培养[J]教育理论与实践，2013，33（15）：63-64
关键词：大学物理实验； 教学改革； 开放型教学平台
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）03-138-002
大学物理实验当今已经成为大多数高校理工科必修课程，作为理工科教育的基础实验教学环节，其重要性不言而喻。但与之相比的是，大学物理实验教学模式并没有与之匹配。课程性质及目的决定教学模式，要探讨教学模式，自然要考虑到大学物理实验课程设置的目的。深化对大学物理基础理论的理解和培养学生的动手能力是当今大学物理实验教学的重点，但对于培养学生创新能力的方面却有所欠缺。另外，传统教学模式中学生属于被动学习的地位，这样明显无法有效提起学生对于大学物理实验课程的兴趣。这就要求我们尽快转换传统教学模式，引入当代先进的教学模式来改善[1，2，3]。针对大学物理实验教学目的和传统教学的弊端，我们要在课程结构、开放型教学、课堂教学、撰写实验报告及考核方式方面加以改进。
1.课程层次化
从课程结构上来说，现在几乎所有高校的大学物理实验课程都分为经典实验、综合性实验和设计性实验三种类型。大学物理实验中的经典实验基本是获得诺贝尔物理学奖的实验，所有的经典实验原理都很简单，设计思路都很巧妙，仪器结构又不复杂，从这些经典实验里，可以让学生体会到物理学的美妙，体会在当时的科研背景下提出并设计这些实验的目的以及意义，并与大学物理理论课相结合巩固理论知识。综合性实验的难度又稍微加了一层，因为它涉及到的学科更多，是力热光电这些学科的综合性实验，这本身已经对接受这个课程的学生有一定的要求，要保证学生在接触到这些实验的时候已经学过相应的理论课。设计性实验从名字上来说应该以学生为主体，实验老师最多提出大概方向，学生以单人或多人小组的形式自行设计实验并完成最终报告。但由于教学模式限制，设计并没有落在实处，很多时候流于表面，最终和传统实验一样由老师教学生完成了。
对于不同类型的大学物理实验，授课方式应有所区别。在讲授经典实验的时候，由于经典实验的历史性，相应地要求老师对于这个实验产生的科研时代背景做出介绍，要让学生知道当时为什么要设计这个实验？这个实验解决了什么问题？解决这个问题对当今物理学界做出了哪些贡献？当然为了调动学生听课的兴趣，还可以讲述一些当时这个实验涉及的科学家们的趣事儿。
综合性实验要求课程安排上配合理论课程，这样才能达成更好的实验教学效果。另外，综合性实验对学生动手能力的要求比较高，这个时候就要求实验教师要在简要说明操作步骤后，给予学生足够的自由，要熟悉实验仪器，亲自动手完成实验项目，老师过多的关注学生实验操作过程，会让部分同学放不开手脚，更加不敢动手了，另外还会使得部分学生产生依赖心理，认为如果我不能够解决总有老师替我解决，这些都非常不利于学生动手操作能力的培养。
设计性实验如果还是按照老办法就不能叫做设计性实验了，我们要尊重学生，给予学生最大的自由，并尽量提供学生所需，使其能够合作完成一项从设计到仪器到最后的完整实验的过程。这对培养学生的思维能力以及操作能力都有很好的效果。当然对于设计性实验我们不能对所有专业的同学统一对待，对于文科专业的同学可以放松要求，而对于理工科的学生，可以通过几人合作的方式完成设计。
2.预习结合开放课程平台
传统大学物理实验教学预习的部分主要看学生自觉性，预习也主要以看课本为主，这种预习方式对于自觉性比较强的学生可以增强其阅读以及想象能力，对于自觉性本来就不算好的学生就会出现完全不预习的情况，这样就会造成学生上课情况不理想，毕竟老师上课讲的时间就那么几十分钟，如果课堂上没有跟上，就没办法对这个实验所用的理论知识有所了解，更不要提巩固所学的大学物理理论知识了，更有甚者因为理论部分没有弄明白，实际操作就会显得很混乱，没有逻辑性，导致实验课程无法完成。
除以上缺点外，传统的预习模式还存在直观性以及知识扩展面不够的缺点。MOOC（massive open online courses）是近几年来兴起的网络教学模式[4，5]，学校将自己的课程录像，课件及参考资料等公布在网上，学生可以自主选择进行学习。这种教学模式不光适用于理论教学，在大学物理实验教学上同样适用。我们可以利用学校网络平台，或者利用现在比较热门的社交视频网络平台，放上预先录制好的课程教学视频，以供学校需要的同学预习时观看。但这里一定要考虑到视频时长、教学方法以及教学内容等因素，网络教学的视频一定要短小精炼，不能照搬传统课堂教学的那一套，时长过长无法引起学生的兴趣，且不适合移动学习。这就要求网络教学的内容要精挑细选，控制时间，但又要让学生在有限的时间内对该实验内容有大致的了解。另外，可以在网上放出一些参考文献链接，以供同学扩展知识时参考。这样就可以有效地整合正式学习和非正式学习，提高学生学习兴趣。老师上课时就可以不必反复强调一些内容，只需要大致讲下原理及注意事项，留给学生足够多的时间自己摸索与思考。
3.课堂自由化
前面说到预习可以结合开放式网络教学模式来提高学生学习兴趣及效率，这种预习模式的好处也体现在课堂上，因为学生提前预习，对本节实验已有基本了解，教师在课堂上只需要简要讲清楚实验原理、仪器及注意事项，就可以给学生留有大量时间思考与操作，而不是非要让学生照本宣科，可以适当给予学生自主性，让学生能够自主选择我需要在这节实验里面测量的项目，甚至于可以采用提问式教学或者讨论式课堂教学，提高学生积极性。可以引入先做实验后定规则的实验课堂模式，教师不要对学生实验过程干预过多，以免造成学生动手能力差，要让他们自己发现问题并解决问题，在这个过程中教师可适时提醒并时刻关注实验进程，以免出现安全问题。尽量每人一个单独的实验台，锻炼学生独自动手能力，但要引入小组讨论制，让学生在讨论的过程中加深对理论的理解，对实验仪器的熟悉，以及对实验过程的控制[6]。讨论也可以促进学生思维多样化，在这个过程中有可能迸出不一样的火花，进而提出对实验方法的改进或者实验仪器的改造。总而言之，我们要转变传统教学学生“被”授课为学生为主体的教学模式。 4.撰写实验报告
实验报告是学生对所做物理实验从感性认识到理性认识的总结，通过实验报告写作可以提高学生的归纳总结能力以及加深对所做实验的认识，这个环节是必不可少且非常重要的。传统的实验报告有着严格限制的格式，通常被分为实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、原始数据及数据处理几个部分。这种实验报告形式很死板，很多学生在没有预习的情况下前面几个部分基本都是抄书为主，并不会去总结重点，而数据处理的部分抄袭现象也尤为严重。为了提高学生的主观能动性，对传统实验报告形式的改革是非常有必要的。
在教育环节中一定要体现学生的自主性，严格的格式限制不是很有必要，学生可以通过写论文的方式来总结所做实验，这样也可以锻炼学生学术论文的写作能力。虽然不限制格式，但所写论文必须要有逻辑性，实验的主体部分必须包括进去。在这样的小论文里面学生可以自由发挥，写出自己对实验可行性分析、误差分析、结果分析等的看法，甚至可以提出自己对这个实验的改进办法。当然也不一定非要用小论文的形式来表达，也可以采用PPT或者视频总结等形式，要给学生最大的自由选择自己喜欢的实验报告形式。
5.转变考核方式
各个院校的考核方式都有所不同，一般是实验报告成绩和考试成绩两种，但前者给出的成绩过于片面，后者对于大学物理实验作为必须公开课程的学校老师以及实验室压力又过大。实验报告结合创新实验可以作为新的考核方式。实验报告采用上面提到的论文方式，对逻辑性好有思想的实验报告评分，另外还可以采取给同学大致定个研究范围，让学生以小组结合的方式自行设计实验。创新性实验在很多学校并不作为常规教学环节，这个部分一般只体现在物理实验竞赛里面。我们可以把它引入到大学物理实验的考核环节中，如果有学生愿意设计并完成创新性实验，可以作为该学生的大学物理实验成绩的加分项，小组性的创新性实验要考虑贡献的大小。
在当代大学物理实验教学中，传统教学方式在学生创新性和主体性方面有着比较明显的缺陷，这就要求我们改变教学模式。课程内容的合理安排要考虑到学生现有的知识体系，要结合现在的网络平台优势，提高学生积极性，进而推动课堂自由化，调动学生主观能动性，考核方式不应严格限制，应开发学生的创新能力。
参考文献：
[1]俞远志，张立庆，付晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J]实验室研究与探索，2012，31（3）：153-155
[2]柴钰.大学生自主管理的开放创新实验室管理模式[J]实验室研究与探索，2012，31（3）：82-85
[3]张安富.改革教学方法，探索研究型教学[J]中国大学教学，2012（01）：65-67
[4]董爱国，周惟公，张自力.开放式创新型实验物理教学中心的建设与发展[J]物理与工程，2012，22（11）：21-24
[5]孙维民，国安帮，赵褰，赵丽军，廉舒，徐菁华，田鸣，李军.开放型物理实验教学平台建设与实践[J]实验室研究与探索，2013，32（6）：135-136
[6]齐爱民.大学物理实验中学生动手能力的培养[J]教育理论与实践，2013，33（15）：63-64