大学物理实验开放教学的实践与探索

创新教育

２００８ ＮＯ．３５

Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ

科技创新导报

在传统的实验教学中，实验教师是传授知识和技能的主体，而学生则被动的接受知识和技能。这种教学多采用注入式；其实验项目的选择，实验步骤的制定和仪器设备的组织、准备等均由教师进行，实验时学生只需按规定的步骤机械地操作，实验很少失败，这样既不能激发学生的兴趣，又不能培养学生抗挫折的能力，更谈不上创造能力和智力潜能的培养。而开放式实验教学则把学生推到实验的主体位置，在实验教学过程中，由学生独自选定实验项目、制定方案、处理和分析实验数据和实验结果；使学生在掌握基础知识和技能的同时，获得较高的创新能力。

１　物理实验开放体系建设

１．１　构建技术先进、层次分明、模块丰富的物理实验教学体系

物理实验本着以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”为指导思想，为满足不同层次人才培养的需要面向全校，从一年级到高年级构建分层次、模块化、点面结合、全面开放的物理实验课程体系。

设置基础实验项目８个，着重训练学生正确使用力学、热学、光学和电磁学基本实验仪器；掌握基本的实验方法和技能；学习基本的误差理论及实验数据处理方法，为后继课程的学习打下坚实的基础。综合性、设计性实验项目１６个，着重训练学生的动手能力和培养学生的创新能力，扩大学生的知识面，使其有机会接触到近代先进的测试方法和测试手段。教师在实验中进行针对性指导，具体实验内容和实验数据的处理由学生自己完成。为了适应现代科学技术发展的需要，开设了面向全校的选修课－实用与高新技术实验，包括真空镀膜等２４个实验，主要面向对物理实验有浓厚兴趣、学有余力的学生。着重提高学生对物理前沿的认知和利用物理知识解决现实物理问题的应用能力，对学生进行科学研究的初步训练。

新的课程体系使实验内容的设置由浅入深，由简单到复杂，并将实验设计的教学思想贯穿于整个教学中，使学生由被动模仿到主动设计的综合应用，这更符合认知规律和教学规律，取得了良好的教学效果。１．２　建设具有先进实验方法和技术手段的物理实验课程

实验中心注意采用数字存储技术、计算机数据实时采集技术和各种先进传感器技术改进实验方法，使教学更贴近科学研究前沿；同时把传统实验、演示实验、仿真

实验及网络远程实验四种手段结合起来，扩

展学生实验的时间和空间。在基础实验、综

合设计性实验、实用与高新技术实验的基

础上，结合我校的大学生研究训练计划，针

对高年级学生开展课外研究性演示实验和

科研创新实验，构成五个训练、创新模块。

这些技术手段的运用对丰富物理实验内容，

深入探究物理现象规律，提高学生科学实验

素养和创新能力，起到很好的作用。

１．３　建立良好的实验考评制度

实验教学考评体系是提高实验教学质

量的重要环节。实验中心根据多年的考评

方法和学生反馈建议制定了一套考评制

度。主要内容是：实行学生评教和院系督

察，学生评教：每学期校教务处组织期中教

学检查和学生评教活动，由学生对每门课

程分１０个评估指标进行打分，学院及时将

评估意见和结果反馈给任课教师，使其改

进弱点、提高教学水平。对部分学生评价

偏低且确有问题的老师，实行教学警示制

度，由院、实验中心领导和有经验的教师

谈话和帮助，促进其提高教学质量。院系

督察：返聘教学经验丰富、责任心强、学

术水平高的退休老教授担任督导员，协助

检查、监督教学工作的全过程。督察组每

学年对实验中心的教学课程，包括教学大

纲和教学内容、教材的选用、考试以及成

绩评定等方面进行审核，提出修改意见。

１．４　不断完善质量保证体系

实验中心定期对教学情况进行督察，

设立物理实验主讲教师、对每级物理实验

成立教学小组，从多方面保证物理实验教

学效果。教学小组由两名以上主讲教师组

成，负责制定出所上实验的具体教学要求；

青年教师实验教学有主讲教师全面负责，

实行教研室及中心主任听课制度，严把教

师的教学质量关。对新教师进行课前培

训，组织试讲、检查新教师实验教案等工

作。主讲教师全面负责实验课的教学质

量，每学期至少上一次示范实验课；负责检

查新教师的课内教学各环节的效果。另

外，实验中心还建立了保障实验教学仪器

正常工作的管理制度。

２　物理实验开放模式

实验中心自行开发了“物理实验管理

系统”，该系统包括网上选课系统、仪器设

备管理系统、经费账目管理系统及实验室

人员管理系统；实现了实验中心管理的网

络化、信息化、规范化、科学化和智能化。

学生可以通过该系统，根据自己的学

习计划和安排，自主选择实验项目、上课

时间、和授课老师等，实现了学生实验时

间自行预约，培养了学生的自主性和主动

性。由于预约后的实验班都是随机组成

的，这就消除了彼此间的相互依赖性，给学

生创造了一种独立思考的环境，加强了对

学生思维、实践和创新能力的培养。

在教学管理方面，访问者通过角色和身

份认证进入深一层的教学管理平台。角色

分管理员、教师、学生三类，分别实现网站

管理、信息管理、资源上传、提交实验报

告、批阅实验报告、查看实验报告、提交

成绩、查阅成绩等功能。该信息平台还能

实现教与学的互动。通过链接仿真实验系

统，学生、老师、自学者皆能获取实验资料，

实现了网上辅助教学。经过几年的运行实

践，开放模式已经比较成熟，实验的开放极

大地利用了现有资源，使实验中心管理更加

高效、规范实验教学质量得到了提高。

３　物理实验开放效果分析

经过近６年的建设，在学生的实验报告

中进行了抽样调查，结果显示学生创新意识

及实践能力方面均有大幅度提高。实验室

开放给了学生在独立思考的空间，但也对其

提出了更高的要求，需要进行资料查阅及实

验方案设计，创新性要求搞。做实验的过程

也是学生主动学习、探索、研究的过程。通

过开放实验的培养，学生不仅获得了相应的

知识，同时也掌握了如何利用理论创造性的

解决现实中的物理问题，为学生的毕业设计

及进一步深造打下了坚实。

４　结语

通过实践，在物理实验开放教学方面

取得了一定的经验。但物理实验教学如何

更好的开放，尚需要不断的实践、探索和

研究，需要在教学理念、教师队伍及管理

模式方面进一步完善和提高。

参考文献

［１］　赵秀英．普通物理实验教学改革的实践

与思考［Ｊ］．大学物理实验，２００６，１９（３）：

９２－９４．

［２］　邹志纯，徐军华，黄存兵．工科物理实验

课开放式教学模式研究［Ｊ］．西安邮电学

院学报，２００６，１１（２）：１２６－１２８．

大学物理实验开放教学的实践与探索①

甄志强　李新忠　郭先红　汤正新　李立本

（河南科技大学理学院 洛阳 ４７１００３）

摘　要：本文探讨了大学物理实验开放教学体系的建设与实践。在近几年物理实验开放教学实践基础上，进行了物理实验开放教学的体

系建设、开放模式探索及开放效果分析；形成了较为系统完善的物理实验开放教学体系。本文对高等学校的物理实验开放教学建设具

有一定的参考意义。

关键词：物理实验 开放模式 网络选课 教学体系

中图分类号：Ｏ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）１２（ｂ）－０１２１－０１

①基金项目：河南科技大学博士科研启动。基金项目：河南科技大学实验技术开发。基金项目：（ＳＹ０６０７０４２，ＳＹ０７０８０２３，ＳＹ０７０８０２１）

１２１

　科技创新导报　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ