基于应用型人才培养的大学物理实验教学模式改革

曾正 高知丰

摘 要：为响应国家对于地方院校向“应用型”院校的转型定位，地方院校在人才培养方面应做出相应的改革，为地方发展培养应用型人才。大学物理实验是一门注重应用的课程，通过实验教学可以培养学生动脑和动手的能力，进一步培养学生的科学探索和创新能力。

关键词：大学物理实验; 应用型 教学模式

本文主要针对《大学物理实验》课程的教学方法进行了阐述，就如何对教学进行“应用型”改革进行了初步探索，形成了满足“应用型”改革需要的教学模式。

一、物理实验教学现状

当前，大学物理实验是本校的一门理工科专业的公共课程，主要采用必修与开放式相结合的教学形式，即基础性实验、综合性、设计性实验与开放性实验相结合。这种实验教学形式虽然可以满足教学大纲要求，但随着本校专业设置细化，并向应用化方向转变，导致这种教学形式在实际应用中开始显露不足。使得大学物理实验课程无法与大学物理理论课程有机结合，无法满足不同专业的实际需求。还会导致学生理论学习与实践学习的不能结合起来，对实验课程的学习积极性明显降低，不利于培养学生的动手能力和创新能力。

另一方面，物理实验教师人数及实验器材台套数配置不足，因此在实验教学方面采取“学生循环，老师连轴转”的方式，实验效果受到一定的影响。随着专业的细化及“应用型”教改的要求下使得“必修+选修”的方式无法满足要求，因此对于《大学物理实验》教学的改革势在必行，更是本校在进行“应用型”高校转型的一个必要环节。

二、以应用型人才培养为导向的培养模式的建立

（一）课程体系设置侧重应用为主

根据大学物理实验教学目标，针对不同的专业开设的实验项目应该有针对性。例如：电子专业，相关的实验项目就应该设置偏重电学和磁学多一些，相应的力学和热学项目适当减少。同时对于实验目标也需要加强和加深，偏重于探索过程和应用性的训练。

传统实验项目与现代科技的融合改进，由于传统实验项目往往在于知识性的验证方面，相应的实验器材较落后，因此，相应的实验项目需要进行升级改进，通过改进使传统实验项目发挥作用。例如：对于“冰的溶解热的测定”实验进行改进。该实验对于环境温度的要求比较高，对于温度修正环节繁琐，往往多次实验也不能成功。因此，对于温度测定环节不再使用水银温度计，而采取温度传感器进行实验，读数更加准确，同时使用计算机进行数据处理，数据的处理更加科学合理。通过这种实验设备改进，可以节省时间，使学生将更多精力放在实验个重点难点方面。

（二）实验教学方式的改进

传统实验教学过程大多数情况下是学生对实验的重复验证，甚至是来自于网络视频的模仿，实验效果大打折扣。如何以学生为中心开展大学物理实验教学，提高实验教学质量，就需要我们对大学物理实验教学模式进行改革。新的教学模式以理论与实验在体系和内容相互交叉、相互融合、相互渗透为改革核心，保证课堂的知识容量，同时满足不同专业、不同层次学生的教学需求，以该模式作为改革的切入口，培养学生深厚扎实的物理理论基础，科学思维和实验技能训练，突出对知识的应用能力的提高。

（三）以学生为中心的“交互式”课堂教学

实验教学中，适当引入讨论式、探究式等手段进行教学，教师根据教学内容涉及中心问题，引导学生进行初步的资料收集和加工。以“三线摆测量轉动惯量”实验为例，课前安排学生以小组为单位查阅相关资料和提前进入实验室，明确以下几个目标：

1.转动惯量的所涉及的大学物理知识。

2.三线摆测量转动惯量的原理。

3.提前进入实验室的设备通过试做了解相关的实验步骤。

4.初步判断该实验误差来源和相应的改进方法。

这4个环节中教师可以做出相应的提示，并指导学生做出相应的预习报告以PPT的形式提交给教师。课堂教学过程中教师需要给出10～15分钟要求相关的小组进行汇报，并且做出相应的点评和组织小组讨论。同时，指导学生在大纲要求的范围内进行实验方法的设计，最后指导学生进行数据分析和实验报告的撰写。整个过程中学生为教学的中心，通过交互式的教学手段使学生自主参与到教学活动中，并且拓展了教学的外延性。学生的学习兴趣也得到激发，同时也锻炼了动手和思考能力，教师不再仅仅只是演示实验操作步骤，更重要的是作为引领者引导学生探索性学习，这也对教师的能力做出更高的要求。

（四）引入虚拟仿真实验平台

虚拟仿真实验教学在很大程度上可以解决实验器材短缺和实验学时不足的情况，学生可以在任何有网络的地方进行实验学习，是实验教学重要的辅助手段。本校的虚拟仿真实验平台具有预习、测试、实验报告提交等功能，学生可根据学习任务在线进行预习，反复熟悉实验中的各个环节，加深印象;教师也可以通过查阅相关的数据了解学生在预习中的问题，在授课时做到针对性教学。另外对于精密仪器或者危险性较大的实验设备，通过虚拟仿真平台的教学可以做到学生提前熟悉了解注意事项，避免在实际上课时错误操作，将危险事故的发生概率降低到最小。

（五）改进评价机制

对大学物理实验最终成绩评定包括预习成绩、汇报成绩、课堂表现、实验报告成绩等方面，而期末成绩也应该包括操作考试成绩和理论考试成绩。因此新的评价应该是多元的、多维度的，能够全面体现学生的综合水平。同时加大平时成绩的比重，主要考核学生平时对于实验项目的预习和思考，强调学生探索实验的过程而不是仅仅完成实验的操作，加强对综合性、设计性实验的考查。

从表中可以看到对于平时的考核占65%，期末成绩只占35%，突出学生平时考核。另外对于综合性实验和设计性实验，教师可以针对性提高所占的比重。这样可以有效提高学生对于大学物理实验学习的主动性、积极性，培养研究性和应用性学习，同时对于基础知识的学习进行加强，有利于提高学生的综合素质。

三、结语

在大学物理实验教学中，通过对于实验内容、教学手段、评价方法的改革、实施分级“交互式”教学，能够激发学生的学习兴趣，培养他们的应用能力，从而提高教学质量。随着科学技术的发展，越来越多的新的科学技术成果应用到教学一线，合理应用新的技术参与到实验教学中，做到实验课程与时俱进。本文针对作者所在学校的大学物理实验课程方面所做的一些教学改革进行了阐述，目前看来，教学效果还算可以。希望经过不断摸索，能够探索出适合各个专业的教学模式，更好地做好大学物理实验教学工作。

参考文献

[1]孙兴川，崔朝军.应用型本科院校中分层次模块化大学物理实验模式的构建[J].安阳工学院学报，2015（2）：117—118，128.

[2]付翔.应用型本科院校大学物理实验模块化教学初探[J].滁州学院学报，2014（2）：131—133.