独立学院大学物理实验开放

摘 要：为促进独立学院进一步深化教学改革,加强学校建设,培养具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,大学物理实验中心实验室有必要进行开放.阐述了独立学院大学物理实验中心实验开放的背景,介绍了实验开放的功能、开放实验的考核办法、实验的开放实施与展望以及创新人才的培养.

关 键 词 ：独立学院；实验开放；创新人才的培养

一、大学物理实验中心实验开放的背景

1.物理实验开放的必要性

从2l世纪人才需要来看,要重视学生知识、能力、素质的全面培养,尤其要重视学生创造性思维、创新能力和技能的训练与培养.传统的物理实验教学开设的实验项目大多是一些基础性、验证性、演示性实验,较少涉及综合性、设计性、创新性实验；在教学模式上,教师事先提供实验指导书,规定了详细的实验步骤和操作细节,学生只能按照规定进行实验,被动参与实验教学.这种重复、被动的实验教学模式,束缚了学生的手脚,在一定程度上限制了学生的创新思维和想象能力.对于上述问题,必须采用一种新的实验教学体制,打破原来各专业开设实验课程的框架,改变以传授知识为主的传统教学方式,树立以传授知识和培养能力并重的原则,“教”应向“学”全面开放,将学习的主动权交给学生,激发学生学习的主动性、积极性和创造性,使大学物理实验室能够全方位开放,提高实验室和实验设备的使用效益.

2.物理实验与其他专业实验的区别

各专业学院实验针对各自专业进行试验设计,上课人数比较少,专业实验课针对性强,便于对学生进行试验管理.而物理实验针对学院理工科3000余名学生上课,学生人数多,给实验室上课及学生管理带来很大的难度.针对来自化工与材料学院、信息学院、计算机学院、机械与车辆学院、航空学院和数理学院,不同专业学院学生有不同的理论基础,不同的专业方向,他们的需求侧重是不同的,为此,设置不同的实验项目,促进学生和专业实践紧密结合,开放实验势在必行.

二、实验开放的内容

实验开放是充分利用实验室现有资源、提高仪器设备使用率的有效措施.为学生提供实践条件,也是大学物理实验体系建设教学改革的重要内容.

实验室开放的内容有：

（1）参观实验室,使学生更全面地了解学校实验室建设情况、仪器设备状况及功能、演示实验现象及其科普功能；

（2）教学计划规定的实验,学生为了更好地掌握课内实验操作技能,于课外时间可进入实验室操作,继续完成课内实验要求.课内实验与课外实验相结合的实验内容,学生有积极性作为自选项目,可进入实验室做实验；

（3）学生设计性实验及创新性实验,由学生提出实验目的、实验方案,由科任教师指导同意进入实验室,鼓励参加课外科技活动、科技竞赛的学生进行科技创作,教师提出实验研究课题,鼓励学生参与课题研究.

三、实验开放的功能

1.演示实验科普功能

演示实验是物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式,能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法.演示实验室的建设既注重物理及科技的前沿发展,同时也注重科普性和趣味性.学生置身于物理情景中,可以对理论课堂上的物理概念和规律获得感性认识,产生良好的情绪和学习动机,激发学习兴趣.例如,直升机角动量守恒演示仪,学生可以自己“驾驶”飞机稳定飞行或转弯,同时又理解了直升机两个螺旋桨的角动量守恒原理.这种与实际紧密相连的演示项目,使学生从实验中认识到物理知识在生产活动中的作用,自然就会对物理学习产生兴趣.

2.设计性试验的辅助功能

设计性试验要求学生自行设计实验,灵活运用知识和技能进行创新性思维的实践活动.每次实验前,教师提出要求,学生根据题目和要求,独立查阅资料,制定实验方案,在自己认真思考的基础上,提出解决问题的设想,让学生进行试验答辩.充分发挥学生的主观能动作用,调动学生自主学习的积极性.设计性试验选项尽可能多样化,多给学生自主权,让学生多自行发挥.实践证明,加强设计性实验,能使学生的思路越来越广,动手能力越来越强.设计性试验让学生多做,原理设计、仪器熟悉、实验探讨方面多给学生时间,课堂时间远远不够,好的解决办法,应对学生进行实验室开放.

3.创新实验创新功能

创新性实验的教学具有更为广泛的自主性、探索性和综合性.实验的主体是学生,实验内容的完成依赖于学生的自主创新设计,以学生为主体,尊重学生的个性特征,鼓励其张扬创新思维.创新实验教学模式是以学生为中心,实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变,更有利于提高学生的积极性、创造性和探索性.创新实验的实现,课堂时间远远不够,由此让学生来到实验室,多给学生自主权,让学生多自行发挥,激励学生大胆创新,实现梦想,提供好的创新科研环境.

四、开放实验的考核办法

结合“基本技能→应用训练→综合设计”的递进式、多层次实践能力培养模式,制定更为科学的、分层次的大学物理实验考核办法.

1.科普功能考核办法

改革实验考核办法,促进学生利用实验室.重在考核学生的实际操作能力、解决实验中出现的问题的能力,实行实验项目抽查考试,把一学期内所开设的所有实验进行编号,由学生自行抽取并按编号对应的实验进行现场操作,评判老师综合操作过程的整体情况对实验考试进行打分.实验成绩按预习、实际操作、实验报告、实验项目抽查考试四个部分组成,其中实验项目抽查考试所占比重较大.从我校实行的一段时间来看,这种考试办法能更好地激发学生参与实验的内驱力.

2.常规辅核

对于基础类实验项目,学生完成实验,提交实验报告,由实验教师评阅,根据其完成情况核定成绩,并计入相关课程的平时成绩.

对于设计类实验项目,可为学生建立开放实验管理卡,由指导教师填写.学生累计完成8学时实验记0.5学分. 3.创新功能考核

开放实验纳入学生自主个性化学习环节,学生参加开放实验的成绩经考核合格后可按照开放实验项目学时数计入自主个性化学习分.理工科学生每修满16学时开放实验认定0.5学分,最多不超过1学分.理工科学生完成开放实验的自主个性化学习分具体计算方法由各学院制定,报教务处审批.学生通过开放实验取得成果,可以申报相关评奖项目.

五、实验的开放实施与展望

1.实验的开放实施

首先实验设施的增加与完善,原有实验室6个房间,450平方米,现有实验室12个房间,800多平方米,新增仪器设备多台套,增加了设计性试验和创新实验室.

实验室的开放使实验室的利用率得到提高,实验室的开放可以使实验室资源得到更好的利用,使实验室能真正怎么写作于学生.

实验开放使学生自主实验能力得到提高.开放实验室能为学生提供自由、宽松的实验环境,可以使学生由“被动式”实验变为“主动探索式”学习,极大地提高学生学习的兴趣和学习的主动性.

实验开放还使实验教师队伍建设得到提高,为实验室开放过程中有足够的指导力量作保证,学校应制订相应的政策,对在实验室开放工作中取得突出成绩的教师和实验技术人员给予充分肯定和奖励.

开放实验室取得成果,设计性试验项目增加,我们新开设实验项目有：重力加速度的测定、微小长度的测量、整流滤波电路设计、声光控电子制作等十多个项目.创新实验已完成“光学实验室光源改进”和“LED灯箱制作”等多个项目.

2.实验开放的展望

实验开放在学时少的情况下,结合物理实验在实践实训能力培养上的特点,打破传统的物理实验教学体系,创新性地提出“基础实验→应用训练→综合设计”递进式、多层次的实验教学体系,突出物理实验在应用型人才培养方面的地位与作用.

实验中心改革原有的两小时制实验,规范实验教学管理,探索出开放实验在实验辅助教学中的新路子,研究并制订三小时制实验的实施方案,提高实验教学效果；规范实验教学,制订出完善的实验教学管理制度和开放实验室管理制度；结合新的实验教学体系,加强学生实验过程和创新能力考核,构建起多层次的大学物理实验教学组织形式,针对实验新教学体系,制订行之有效的教学组织形式和考核体系.

实验开放无疑是提高实验室和仪器设备利用率的重要措施,是加强学生技能训练和创新能力培养的主要手段,激发学生学习的自主性和积极性,充分发挥其潜能,提高解决实际问题的能力,进一步彰显实验室开放的综合效益,为应用型人才及创新型人才的培养发挥效能.