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(qū)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(qū)經濟發(fā)展和需求，結合人才培養(yǎng)方案，優(yōu)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(yǎng)學生自主創(chuàng)新的能力。

關鍵詞：北部灣地區(qū)；大學物理；教學體系；自主創(chuàng)新

自 2014年，欽州學院成為廣西新建本科院校整體轉型發(fā)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?？疾欤瑢＜医M認為：大學物理實驗室的建設在學院轉型中發(fā)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(yè)人才培養(yǎng)方案的重要組成部分，按照北部灣地區(qū)經濟發(fā)展和社會需求，應用型人才培養(yǎng)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(yè)的相關性，注重培養(yǎng)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(yǎng)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(guī)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(tǒng)的實驗室和教學內容已經不能適應轉型后的專業(yè)和人才培養(yǎng)方案的要求，大學物理實驗教學模式和教學項目有待優(yōu)化。結合理學院大學物理實驗室的實際和北部灣地區(qū)經濟發(fā)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(yè)，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(yè)必修課的實驗教學。根據學生來自不同的專業(yè)，基礎知識和專業(yè)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(yè)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(yè)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(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力

響應學校向應用型大學轉型發(fā)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(yǎng)學生獨立思考、分析判斷、團結協(xié)作、自主創(chuàng)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(huán)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(xiàn)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(guī)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(lián)電路暫態(tài)過程的顯示與測量，小功率直流穩(wěn)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(tǒng)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(xiàn)學生獨立實驗、獨立分析、自主操作、獨立解決，培養(yǎng)學生科學研究和自主創(chuàng)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(xié)作的培養(yǎng)，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(xiàn)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(fā)展的方向和北部灣地區(qū)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(yè)的學生設置不同類型的課程體系，優(yōu)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(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力，為北部灣地區(qū)建設培養(yǎng)人才。

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