大学物理实验教学体系的探索

吴兹起+沈学

摘 要：钦州学院根据北部湾地区经济建设需要，积极转型为应用型大学。理学院物理教研室对大学物理实验教学体系进行了改革探索。建立了大学物理实验六个教学实验室和一个学生探索实验室，根据北部湾地区经济发展和需求，结合人才培养方案，优化了学生实验课项目，提高了实验教学质量，调动学生学习兴趣，锻炼学生的实际操作能力，培养学生自主创新的能力。

关键词：北部湾地区；大学物理；教学体系；自主创新

自 2014年，钦州学院成为广西新建本科院校整体转型发展试点高校，积极向运用技术型大学转型。教育部组织专家到本校考察，专家组认为：大学物理实验室的建设在学院转型中发挥重要作用。理学院物理教研室提出，大学物理实验教学是航海、建工、电信、食品等专业人才培养方案的重要组成部分，按照北部湾地区经济发展和社会需求，应用型人才培养应紧密结合实验教学，设立多个实验室，并注重实验项目与学生专业的相关性，注重培养学生的技术操作能力和实验分析能力，使学生具有掌握仪器操作、自主实验、分析数据等能力，为北部湾经济建设培养人才。

一、配置教学资源，建设实验室

物理学是一门领域广阔的自然学科，主要研究物质的基本结构、基本规律、相互作用，包括力学、热学、电磁学、光学等学科，涉及产品生产和测量、机械制造、材料分析、探索研究等领域，而大学物理实验是对所学理论知识的验证和新知识的探索。学生来自海洋学院、海洋学院、机械与船舶海洋工程学院、石油与化工学院、食品工程学院、电子与信息工程学院、建筑工程学院、理学院等八个学院，传统的实验室和教学内容已经不能适应转型后的专业和人才培养方案的要求，大学物理实验教学模式和教学项目有待优化。结合理学院大学物理实验室的实际和北部湾地区经济发展的要求，撤销了综合性实验室，整合资源，重新建设了六个“专而精”实验室，形成了光学实验室、热学实验室、力学实验室、电磁学实验、近代物理实验室、学生自主探究实验室为主体的大学物理实验室，如图 1所示。近两年，学校每年投入 500万进行实验室建设，基本完善实验教学需要。

二、根据学生的不同专业，设计不同的课程体系

大学物理实验室主要承担全校公共基础实验课、选修课、专业必修课的实验教学。根据学生来自不同的专业，基础知识和专业需求不同，设计了不同的实验课程，如图 2所示。

公共基础实验课的学生设置基础型实验课和验证型实验课；选修课的学生设置基础型实验、探究型实验和设计型实验；专业必修课的学生设置有基础型实验、验证型实验、探究型实验和设计型实验。根据学生的专业诧异，适当增减设计型实验的数量和难易程度。

三、加大设计型实验，培养学生自主创新能力

响应学校向应用型大学转型发展，大学物理实验项目也做出调整，减少基础型实验项目，加大探究型实验项目和设计型实验项目的比重，注重培养学生独立思考、分析判断、团结协作、自主创新能力。

基础型实验项目设计有长度测量，在气垫导轨上测重力加速度，液体比热容的测定；验证型实验项目设计有牛顿第二定律的验证，非线性元件伏安特性的测量，比较法验证液体比热容，牛顿环测曲率半径；探究型实验项目设计有碰撞实验，用惠斯登电桥测电阻，液体表面张力系数的测定，用滑线式电位差计测量电动势，金属线胀系数的测定，等厚干涉现象的研究，薄透镜焦距的测定，用双棱镜测光波的波长；设计型实验项目设计有弹簧振子运动规律的研究，易溶于水的颗粒状物质密度的测定，电表内阻的测定，单量程三用表的设计和校准，用示波器观测电容器的充放电特性，RLC串联电路暂态过程的显示与测量，小功率直流稳压电源的设计与制作，自组望远镜。

四、开放自主探究实验室

与课堂教学等传统的教学模式比较，开放自主探究实验室是新型的教学方法。实验室内提供实验项目（含必修、选修），学生可根据自己的兴趣爱好选择实验项目，或者自带实验项目，可在实验管理员处向各个实验室借用实验仪器完成实验项目。建立生本实验室课模型，实现学生独立实验、独立分析、自主操作、独立解决，培养学生科学研究和自主创新的能力。实验成果留在实验室内作展览，提升学生的成就感。

五、实验室改革一些措施

（1）

加强实验教学队伍的建设；

（2）

建立大学物理指导中心；

（3）

形成理论教学和实验教学一体化；

（4）对学生进行查阅分析能力和团结协作的培养，提高学生实验水平；

（5）

增加大型仪器，加强大学物理实验教材建设；

（6）

加强现代教育技术的运用；

（7）

完善实验教学管理制度；

六、结语

钦州学院理学院物理教研室根据学校转型发展的方向和北部湾地区经济建设的需要，整合实验资源，设置光学实验室、热学实验室、力学实验室、电磁学实验、近代物理实验室、学生自主探究实验室六个实验室，根据各个不同专业的学生设置不同类型的课程体系，优化教学资源，以“生本”为核心的教学体系。加大设计型实验的课程比重，培养学生的自主创新能力，为北部湾地区建设培养人才。

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