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[摘 要]有限开放式实验教学模式较好地克服了传统模式的弊端和开放式实验教学模式面临的现实困难，同时也有效地结合了两者的优势。基于有限开放式实验教学模式多模块、分层次教学的特点，提出根据具体实验项目的难易程度不同和所需学时不同而实行弹性学分制的构想，为该模式在大学物理实验教学过程中的实现提供了可行性方案。
[关键词]有限开放 弹性学分 大学物理实验
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）24-0054-03
传统实验教学模式以验证性实验为主要内容，其教学任务和形式千篇一律，束缚了学生的主动性、灵活性和创造性。[1]因此，以学生为主体，开放实验场地、实验时间和实验室仪器， 教学内容以综合性、设计性实验为主的开放式实验教学模式，是目前公认的一种有效培养学生思维能力、实践能力和创新能力的教学模式，是实验教学改革的必然发展方向。[2-5]然而，由于开放式实验教学模式改革所面临的观念、制度、资源及能力等各方面的困难相当长一段时间内在普通高校中根本无法克服，盲目追求开放反而会使之流于形式。[6]
大学物理实验作为学生入校以来最早接触的实验课程，具有一定的特殊性。尤其对于物理知识水平和实验基础较差的学生来说，学习物理基本实验方法、基本仪器使用和基本的验证实验还是很必要的，对以后的物理实验和其它学科的实验都是有帮助的，传统实验教学体系在这方面具有独特优势。
有限开放式实验教学模式[7]较好地结合了传统模式和开放式实验教学模式的优势，同时也可以有效克服传统模式的弊端和开放式实验教学模式面临的现实困难，是普通高校相当长时间内最有效可行的实验教学模式。本文根据有限开放式实验教学模式多模块、分层次教学的特点，提出根据具体实验项目的难易程度不同和所需学时不同而实行弹性学分制的构想，为该模式在大学物理实验教学过程中的实现提供可行性方案。
一、有限开放的实验教学模式
所谓有限开放，主要有两层含义：一是根据实验室总体课程安排，分阶段有计划地开放部分实验室。同时，实验室不全天开放，开放时间选择在多数学生不上理论课的时间段，比如下午的2：30至5：30，晚上的6∶30至8：30点，不同的学校可以根据具体情况来定。这样对开放效果并无实质影响，而且可以大大减小实验教师和实验室管理人员的工作负担。二是从有利于培养学生综合运用知识，提高分析和解决问题能力与创新能力出发，本着由浅入深，循序渐进，逐步提高的原则，将实验项目从易到难分为预备性实验——基础性实验——基础设计性实验——综合设计性实验等若干模块，实现实验知识和技能系统化渐进性的有限开放课程框架。预备性实验着眼于弥补学生中学阶段之不足，要求学生学会使用常用力学测量工具和常用电磁学仪器仪表，培养实验意识和良好实验习惯，为后续实验的学习奠定基础。基础性实验以验证性实验为主，基础设计性实验基于基础物理实验又高于基础物理实验，在传统实验项目内适当增加设计性实验内容对传统实验拓展和延伸，要使它具有一定的设计性、应用性和可行性，做到让学生通过努力基本可以独立完成实验项目，但又不能太简单，以免学生兴味索然。比如：学生做过用牛顿环测量透镜的曲率半径的实验，在此基础上可以让学生研究头发丝直径的测量；再如：学生做过RLC串联电路谐振特性实验，在此基础上可以让学生设计研究RLC串联电路品质因数的提高方法。这样每个实验都可以拓展和延伸出数个设计性物理实验，需要购置的设备也只是一些小配件，一般实验室都能负担，实验教师和学生也有基础。当然设计性实验项目开发的方法是多种多样的，通过全体实验教师和学生长期不断的努力和积累，一定会开发出足够多的基础设计性实验项目供学生选择。综合设计性实验为提高性自拟实验。这类实验在内容选择和实验时间上可以较综合设计性实验更为开放，大多数和学生的毕业论文和毕业设计相关联，因此学时学分的计算上有一定的重叠性，目的是鼓励培养学生的研究能力和创新能力。其中，预备性实验和综合设计性实验中不设必修项目，预备性实验和基础性实验中的必修项目采用传统实验教学模式集中教学。
二、基于弹性学分的有限开放式大学物理实验
（一）实行弹性学分制的必要性
和其它课程一样，大学物理实验学分也是由学时来体现的，一般高校的大学物理实验课程是学生完成一定学时的实验内容并达到一定的要求可得到1学分。在教学过程中，为了便于管理，多数普通高校通常是对每个实验项目统一设置固定的学时，而忽略了实验项目对学时需求的客观性。大学物理实验包含力学、热学、电磁学、光学、近代物理等各个学科的实验项目，涵盖了预备性实验、基础性实验、基础设计性实验和综合设计性实验多个模块层次，每个模块层次的实验项目的难易程度不同，即使同一个层次的实验对学时的需求也不会完全相同。对于一些简单的实验，如“静电场描绘”，学生只需2个学时就可以完成实验的操作，大部分预备性实验只需一个学时就可以完成了，而对于那些复杂的实验项目，如“小型棱镜摄谱仪测光波波长”、“ RLC串联电路品质因数的提高研究”等，或仪器操作复杂、或实验内容较多，完成全部的实验内容需要6～8个学时。实验学时“一刀切”的形式显然是不合理的，由于传统实验教学模式教学任务和形式教学任务、教学方法、教学环节固定不变，学生没有自主选择的空间，所有矛盾并不突出。有限开放式大学物理实验给了学生较大的自主选择空间，学生或因自觉性不够，或因担心无法完成操作复杂的实验项目而多选择简单模块层次的实验来达到大学物理实验课程学分。这样会造成实验项目开设不平衡，高贵重仪器的使用率不高，更重要的是大学物理实验的课程任务无法实现，有限开放模式循序渐进，逐步提高的原则也无法体现。弹性学分制根据具体实验项目的难易程度不同和实验内容多少，为所有实验项目设定客观所需的学时，再由学时换算得到该项目的学分，这样内容多、难度大的项目学分相对就高，可以调动学生选作难度较大、更能锻炼创新能力的实验项目的积极性，保证有限开放大学物理实验教学模式的实施，提高课程教学质量。 （二）实行弹性学分制的构想
大学物理实验是理工科学生的必修课程，经过以上分析可知，实行弹性学分制是落实大学物理实验有限开放教学的有效途径。现以我校为例，阐述弹性学分制在有限开放大学物理实验教学中的实行方案。在我校目前施行的教学计划中，大学物理实验课程共108课时，6学分，折合16学时/学分。大学物理实验有限开放实验实行弹性学分改革的基本思路是：对每个实验项目，根据实验内容的多少、实验仪器操作的复杂程度确定实验所需学时，其中预备性实验为1～2个学时，基础性实验为2～4个学时，基础设计性实验为3～6个学时，综合设计性实验为5～8个学时，根据设定的学时确定不同的实验项目学分，学生完成的各个项目的学分之和，即为课程的实验学分，达到6个学分即完成该课程的学习。现以我校部分大学物理实验项目举例说明。
表1 我校部分大学物理实验项目学时学分表
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这样以单个实验项目为单元，学生完成一个单元并达到一定的预设要求后就可获得相应的学分。同时，为每个实验项目设定相应的绩点标准，达到规定的标准，即可获得该绩点成绩，课程的总绩点为学生所做的实验项目绩点的平均值，这样可以体现学生学习该门课程的绩点。弹性学分制根据实验的难易程度，设置完成实验的弹性学时，可以保证学生有充足的时间完成实验，有效地保证实验的质量。这种基于弹性学分的有限开放大学物理实验教学模式可以有效解决传统实验教学“一刀切”模式造成的基础好的“吃不饱”，基础差的“吃不消”的现象。同时，由于每个实验项目所花费的时间、精力在最终的学分和绩点上都得到了充分体现，能充分调动学生选作难度较大实验项目的积极性，学生可选择自己感兴趣的实验项目，这样更有利于培养学生的创新精神。
三、结 语
在现有普通高校实验条件下，有限开放实验教学模式有效地缓解了实验开放的高要求与实验各方面条件不足之间的矛盾，既能满足学生个性发展的需求，又能保证教学的顺利开展。弹性学分制的实施为有限开放实验教学模式在大学物理实验教学过程中的实现提供了可行性方案，实现了大学物理实验教学与高校学分制改革的完美结合。学生依据自身实际选做不同学分的项目，实现因材施教，保证了每个实验项目的教学质量，能够激发学生选作难度较大、更能锻炼创新能力的实验项目的积极性。基于弹性学分的有限开放大学物理实验教学模式的有效实施，可以使物理实验在培养高素质创新人才方面发挥更大作用，对其它实践课程的教学改革也有良好的借鉴意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 周永军，孙丽媛，杨智，等. 开设创新物理实验课程的实践与探索[J]. 大学物理实验，2013，26（1）：114-116.
[2] 衡涛，范文芹. 全开放性实验教学在高等教育中的应用[J]. 实验室研究与探索，2011，30（8）：336-338.
[3] 王晓岗，高英，史良，等.开放实验教学的理论与实践[J].实验室科学，2011，14（4）：73-75.
[4] 张志芹. 加强开放实验教学，提高物理实验教学质量[J]. 实验技术与管理，2011，28（8）：288-290.
[5] 余明东，钱波. 基于开放实验教学的创新应用型人才培养[J]. 实验科学与技术，2011，9（6）：95-96.
[6] 谢建明. 开放性实验实践教学研究与实践[J]. 大学物理实验，2010，23（6）：100-103.
[7] 丁红星，戴丽莉，邓睿，等. 关于有限开放性实验教学模式的探讨[J].实验室科学，2008，（3）：11-14.
[责任编辑：左 芸]
[关键词]有限开放 弹性学分 大学物理实验
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）24-0054-03
传统实验教学模式以验证性实验为主要内容，其教学任务和形式千篇一律，束缚了学生的主动性、灵活性和创造性。[1]因此，以学生为主体，开放实验场地、实验时间和实验室仪器， 教学内容以综合性、设计性实验为主的开放式实验教学模式，是目前公认的一种有效培养学生思维能力、实践能力和创新能力的教学模式，是实验教学改革的必然发展方向。[2-5]然而，由于开放式实验教学模式改革所面临的观念、制度、资源及能力等各方面的困难相当长一段时间内在普通高校中根本无法克服，盲目追求开放反而会使之流于形式。[6]
大学物理实验作为学生入校以来最早接触的实验课程，具有一定的特殊性。尤其对于物理知识水平和实验基础较差的学生来说，学习物理基本实验方法、基本仪器使用和基本的验证实验还是很必要的，对以后的物理实验和其它学科的实验都是有帮助的，传统实验教学体系在这方面具有独特优势。
有限开放式实验教学模式[7]较好地结合了传统模式和开放式实验教学模式的优势，同时也可以有效克服传统模式的弊端和开放式实验教学模式面临的现实困难，是普通高校相当长时间内最有效可行的实验教学模式。本文根据有限开放式实验教学模式多模块、分层次教学的特点，提出根据具体实验项目的难易程度不同和所需学时不同而实行弹性学分制的构想，为该模式在大学物理实验教学过程中的实现提供可行性方案。
一、有限开放的实验教学模式
所谓有限开放，主要有两层含义：一是根据实验室总体课程安排，分阶段有计划地开放部分实验室。同时，实验室不全天开放，开放时间选择在多数学生不上理论课的时间段，比如下午的2：30至5：30，晚上的6∶30至8：30点，不同的学校可以根据具体情况来定。这样对开放效果并无实质影响，而且可以大大减小实验教师和实验室管理人员的工作负担。二是从有利于培养学生综合运用知识，提高分析和解决问题能力与创新能力出发，本着由浅入深，循序渐进，逐步提高的原则，将实验项目从易到难分为预备性实验——基础性实验——基础设计性实验——综合设计性实验等若干模块，实现实验知识和技能系统化渐进性的有限开放课程框架。预备性实验着眼于弥补学生中学阶段之不足，要求学生学会使用常用力学测量工具和常用电磁学仪器仪表，培养实验意识和良好实验习惯，为后续实验的学习奠定基础。基础性实验以验证性实验为主，基础设计性实验基于基础物理实验又高于基础物理实验，在传统实验项目内适当增加设计性实验内容对传统实验拓展和延伸，要使它具有一定的设计性、应用性和可行性，做到让学生通过努力基本可以独立完成实验项目，但又不能太简单，以免学生兴味索然。比如：学生做过用牛顿环测量透镜的曲率半径的实验，在此基础上可以让学生研究头发丝直径的测量；再如：学生做过RLC串联电路谐振特性实验，在此基础上可以让学生设计研究RLC串联电路品质因数的提高方法。这样每个实验都可以拓展和延伸出数个设计性物理实验，需要购置的设备也只是一些小配件，一般实验室都能负担，实验教师和学生也有基础。当然设计性实验项目开发的方法是多种多样的，通过全体实验教师和学生长期不断的努力和积累，一定会开发出足够多的基础设计性实验项目供学生选择。综合设计性实验为提高性自拟实验。这类实验在内容选择和实验时间上可以较综合设计性实验更为开放，大多数和学生的毕业论文和毕业设计相关联，因此学时学分的计算上有一定的重叠性，目的是鼓励培养学生的研究能力和创新能力。其中，预备性实验和综合设计性实验中不设必修项目，预备性实验和基础性实验中的必修项目采用传统实验教学模式集中教学。
二、基于弹性学分的有限开放式大学物理实验
（一）实行弹性学分制的必要性
和其它课程一样，大学物理实验学分也是由学时来体现的，一般高校的大学物理实验课程是学生完成一定学时的实验内容并达到一定的要求可得到1学分。在教学过程中，为了便于管理，多数普通高校通常是对每个实验项目统一设置固定的学时，而忽略了实验项目对学时需求的客观性。大学物理实验包含力学、热学、电磁学、光学、近代物理等各个学科的实验项目，涵盖了预备性实验、基础性实验、基础设计性实验和综合设计性实验多个模块层次，每个模块层次的实验项目的难易程度不同，即使同一个层次的实验对学时的需求也不会完全相同。对于一些简单的实验，如“静电场描绘”，学生只需2个学时就可以完成实验的操作，大部分预备性实验只需一个学时就可以完成了，而对于那些复杂的实验项目，如“小型棱镜摄谱仪测光波波长”、“ RLC串联电路品质因数的提高研究”等，或仪器操作复杂、或实验内容较多，完成全部的实验内容需要6～8个学时。实验学时“一刀切”的形式显然是不合理的，由于传统实验教学模式教学任务和形式教学任务、教学方法、教学环节固定不变，学生没有自主选择的空间，所有矛盾并不突出。有限开放式大学物理实验给了学生较大的自主选择空间，学生或因自觉性不够，或因担心无法完成操作复杂的实验项目而多选择简单模块层次的实验来达到大学物理实验课程学分。这样会造成实验项目开设不平衡，高贵重仪器的使用率不高，更重要的是大学物理实验的课程任务无法实现，有限开放模式循序渐进，逐步提高的原则也无法体现。弹性学分制根据具体实验项目的难易程度不同和实验内容多少，为所有实验项目设定客观所需的学时，再由学时换算得到该项目的学分，这样内容多、难度大的项目学分相对就高，可以调动学生选作难度较大、更能锻炼创新能力的实验项目的积极性，保证有限开放大学物理实验教学模式的实施，提高课程教学质量。 （二）实行弹性学分制的构想
大学物理实验是理工科学生的必修课程，经过以上分析可知，实行弹性学分制是落实大学物理实验有限开放教学的有效途径。现以我校为例，阐述弹性学分制在有限开放大学物理实验教学中的实行方案。在我校目前施行的教学计划中，大学物理实验课程共108课时，6学分，折合16学时/学分。大学物理实验有限开放实验实行弹性学分改革的基本思路是：对每个实验项目，根据实验内容的多少、实验仪器操作的复杂程度确定实验所需学时，其中预备性实验为1～2个学时，基础性实验为2～4个学时，基础设计性实验为3～6个学时，综合设计性实验为5～8个学时，根据设定的学时确定不同的实验项目学分，学生完成的各个项目的学分之和，即为课程的实验学分，达到6个学分即完成该课程的学习。现以我校部分大学物理实验项目举例说明。
表1 我校部分大学物理实验项目学时学分表
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这样以单个实验项目为单元，学生完成一个单元并达到一定的预设要求后就可获得相应的学分。同时，为每个实验项目设定相应的绩点标准，达到规定的标准，即可获得该绩点成绩，课程的总绩点为学生所做的实验项目绩点的平均值，这样可以体现学生学习该门课程的绩点。弹性学分制根据实验的难易程度，设置完成实验的弹性学时，可以保证学生有充足的时间完成实验，有效地保证实验的质量。这种基于弹性学分的有限开放大学物理实验教学模式可以有效解决传统实验教学“一刀切”模式造成的基础好的“吃不饱”，基础差的“吃不消”的现象。同时，由于每个实验项目所花费的时间、精力在最终的学分和绩点上都得到了充分体现，能充分调动学生选作难度较大实验项目的积极性，学生可选择自己感兴趣的实验项目，这样更有利于培养学生的创新精神。
三、结 语
在现有普通高校实验条件下，有限开放实验教学模式有效地缓解了实验开放的高要求与实验各方面条件不足之间的矛盾，既能满足学生个性发展的需求，又能保证教学的顺利开展。弹性学分制的实施为有限开放实验教学模式在大学物理实验教学过程中的实现提供了可行性方案，实现了大学物理实验教学与高校学分制改革的完美结合。学生依据自身实际选做不同学分的项目，实现因材施教，保证了每个实验项目的教学质量，能够激发学生选作难度较大、更能锻炼创新能力的实验项目的积极性。基于弹性学分的有限开放大学物理实验教学模式的有效实施，可以使物理实验在培养高素质创新人才方面发挥更大作用，对其它实践课程的教学改革也有良好的借鉴意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 周永军，孙丽媛，杨智，等. 开设创新物理实验课程的实践与探索[J]. 大学物理实验，2013，26（1）：114-116.
[2] 衡涛，范文芹. 全开放性实验教学在高等教育中的应用[J]. 实验室研究与探索，2011，30（8）：336-338.
[3] 王晓岗，高英，史良，等.开放实验教学的理论与实践[J].实验室科学，2011，14（4）：73-75.
[4] 张志芹. 加强开放实验教学，提高物理实验教学质量[J]. 实验技术与管理，2011，28（8）：288-290.
[5] 余明东，钱波. 基于开放实验教学的创新应用型人才培养[J]. 实验科学与技术，2011，9（6）：95-96.
[6] 谢建明. 开放性实验实践教学研究与实践[J]. 大学物理实验，2010，23（6）：100-103.
[7] 丁红星，戴丽莉，邓睿，等. 关于有限开放性实验教学模式的探讨[J].实验室科学，2008，（3）：11-14.
[责任编辑：左 芸]