独立学院物理实验教学体系探索

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　　摘要：针对独立学院应用型人才培养的要求，介绍了从专业应用角度开展大学物理实验教学体系与教学内容、教学方法及考核等改革的一些具体措施。
　　关键词：独立学院；物理实验；人才培养；教学改革
　　 高等教育高度发达的今天，独立学院如雨后春笋般异军突起，旨在培养本科应用型人才，办大众教育而非精英教育。培养社会广泛需要的、有专长的、较高层次的应用型人才则成为独立学院的首要任务。大学物理实验是高等学校教育体系的重要组成部分，对提高学生的实验动手能力，培养学生独立思考，发现问题解决问题能力，创新能力和实践能力有着其他课程的不可替代性。对于以培养应用型人才为主要目标的独立学院的大学生来说，大学物理实验课对工科学生无疑是一门重要的、必修的基础实验课。然而由于各工科专业方向不同，大学物理实验项目繁多，涉及面广，基础实验课的学时有限，全面的学习大学物理实验课程实验内容就比较困难。
　　 1．针对不同专业知识点的需要选择不同的实验项目，使大学物理实验课和后续的专业技术基础课、专业课的实践教学环节有机的结合
　　 我院是一所以应用型人才培养为主的独立学院，工科专业按大的方向可分为：计算机与生物工程两大类。具体专业有计算机应用、电子信息工程、信息与计算机科学、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物工程、化学工程与工艺、食品科学与工程、食品质量与安全、食品营养与检测、食品加工技术、食品生物技术和生物技术与应用。目前，我院的大学物理实验只考虑实验课轮次循环方便，教学内容和模式是：工科各专业学生学完误差理论后，统一从力学、热学、电磁学、光学实验各选几个实验项目，然后按实验项目的难易分成基本物理量的测量与仪器使用性实验、综合性物理量测量、简单设计性实验三个模块，分三级梯度授课。在实验课的过程中我们发现不同专业的学生对不同的实验项目反应不同，电子信息工程专业、电子科学与技术专业的学生对电磁学实验兴趣很浓，实验也很认真，而对力、热学的一些实验项目如：拉伸法测金属丝杨氏弹性模量、刚体转动惯量的测定等则不太感兴趣，实验也常常敷衍了事。反之，生物工程、食品科学与工程专业的学生则对电磁学的一些实验项目如：静电场描绘、磁场强度的测定等表示不可理解。并且经常有学生问这个实验和他们学的专业有什么联系。
　　 面对这种情况，笔者认为我们应对各专业的知识结构，包括专业技术基础课、专业课设置情况以及实践教学环节的内容进行研究，在学院物理实验室现有的实验装备条件下，同时能够保持物理课程的特点的基础上筛选尽可能与专业方向靠拢的必修实验项目，对物理实验教学内容进行改革。具体做法是针对不同专业知识点的需要，选择不同的实验项目。生物工程类专业后续课程需要的力、热学、光学的知识较多，从基本物理量的测量与仪器使用性实验开始就尽可能的选择力、热学、光学的实验项目如：杨氏弹性模量测定、物体密度测定、等厚干涉、分光计的调整与三棱镜折射率测量、偏振光的观察与应用等。而计算机类专业实验项目的选择则紧紧围绕电磁学、近代物理实验项目展开，如：电桥测电阻、示波器的使用、静电场描绘、普朗克常数测定等，然后再把所选实验项目分成基本物理量的测量与基本仪器使用性实验、基本实验技能训练性实验、综合和设计性实验，实施三级物理实验教学模式。
　　 2．同一实验项目不同专业选择不同的实验方法，使大学物理实验课既结合专业应用又满足物理学的基本需要
　　 大学物理实验课作为工科学校大学生进校的第一门科学实验课程不仅肩负着让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，培养学生严谨的科学思维能力和创新精神、培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力的使命，同时也是使学生通过大学物理实验对物理概念理解的深化，了解物理概念和规律产生的科学技术背景及其历史性的贡献的必要手段。因此仅仅从后续的专业技术基础课、专业课及其实践教学环节应用角度去设置大学物理实验的教学内容和实验项目显然是不够的，为了使学生既能够比较全面的掌握大学物理实验所涉及的物理学概念和教学内容，达到系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧的要求，又能够和学生自己所学专业有机结合，我们应采取同一实验项目对不同专业选择不同的实验方法。例如：金属扬氏弹性模量测定对于生物工程类专业的学生直接选用传统的光杠杆尺读望远镜法进行测量，而对于需要熟练掌握示波器、函数信号发生器计算机类专业的学生采用金属动态扬氏模量实验仪进行实验。
　　 3．引入高新技术，赋予大学物理实验课以现代气息
　　 高新技术的发展，科技信息的激增和知识更新的加快促使高等教育向更加重视素质教育的方向发展，独立学院的目标是培养高级应用型人才，要培养高级应用型人才，就必须使工程技术人才培养的第一个环节――大学物理实验课和现代科学技术接轨。大学物理实验只有和现代科学技术接轨才能激发学生的学习积极性和热情，也才能使现代科技进步的成果渗透到传统的经典课程内容之中，例如计算机技术、光学信息处理技术、传感器技术、仿真技术、光谱技术等在大学物理实验课程内容中都已经涉及，把这些先进的技术引入到大学物理实验课教学中，不仅能激发学生的学习积极性和热情，同时，从物理实验的设计思想、物理实验方法、仪器的设计原理、结构及其应用等方面拓宽了学生的知识面，培养了他们的综合实验能力。这就要求我们必须改变和调整传统的教学方法和手段，同时有先进的仪器设备和较为充足的经费保障。
　　 4．建立开放实验室，营造多元化教学环境，实行以综合能力判定学生成绩的考核方法
　　 随着时代的发展，对人才的创新思维和实践能力的培养提出的要求越来越高，并趋向个性化发展。在这种新形势下，实验室开放就显得更为重要。由于大学物理实验是一门面向全校的公共基础实验课，要接纳的学生班级很多，实验室占用率很高，实行实验室全面开放，在时间和教学管理上难度较大。为使不同专业、不同层次、不同实验兴趣爱好的学生能够根据自己的时间自主的进行学习，培养实验的自学能力，满足学生求知、探索和创新的欲望，我们应建立开放实验室。在开放实验室里，学生也可以利用实验室提供的仪器设备自己设立题目、选择测定方法、设计测量步骤，并按误差理论处理数据，教师只是指导和审核学生提出的实验方案和题目，只要实验方案不造成仪器设备的破坏就鼓励学生去做，允许失败，但要求实验报告中总结出失败或成功的原因以及自己的创新点。并把学生在开放实验室自主做的实验项目作为学生实验成绩的附加部分，形成预习报告占10％、实验操作占40％、实验项目试题卡问题解答占30％、实验报告占20％，如果学生对自己的实验课成绩不满意，可以通过在开放实验室完成一项综合性实验项目或自主设计性实验项目来获取5―20分的附加分，记入总成绩。
　　以上是笔者考虑我院专业设置，针对独立学院培养应用型人才的需要，在大学物理实验教学方面所做的一些思考与探索。实验教学改革是一项长期工作，在今后的实验教学实践中我们将进一步探究各专业和物理实验的结合点，继续深化改革，以适应培养具有创新意识的应用型人才的需要，使我们的物理实验成为更具现代化气息和工程特色的课程。

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