本文摘要：摘要：大學(xué)物理實驗是將理論應(yīng)用到實踐的課程。它對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力具有很重要的意義。本文以菏澤學(xué)院開設(shè)的大學(xué)物理實驗為例，針對學(xué)生學(xué)習(xí)特點及存在的問題，對地方本科院校開設(shè)的大學(xué)物理實驗內(nèi)容體系、教學(xué)方法以及考核方法進(jìn)行了探索。 關(guān)
摘要：大學(xué)物理實驗是將理論應(yīng)用到實踐的課程。它對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力具有很重要的意義。本文以菏澤學(xué)院開設(shè)的大學(xué)物理實驗為例，針對學(xué)生學(xué)習(xí)特點及存在的問題，對地方本科院校開設(shè)的大學(xué)物理實驗內(nèi)容體系、教學(xué)方法以及考核方法進(jìn)行了探索。
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗,教學(xué)改革與探索,考核體系
大學(xué)物理實驗課程涵蓋了力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等相關(guān)實驗內(nèi)容，是面向理工科專業(yè)學(xué)生開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)實踐性課程。它是理工科專業(yè)大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后最先接觸的實踐課，是學(xué)生接受系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端。課程中所涉及的實驗知識、實驗技能和實驗方法是后繼實踐訓(xùn)練的基礎(chǔ)，也是學(xué)生以后從事各項探索和工程實踐的基礎(chǔ)，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的形成起著至關(guān)重要的作用。
因此，如何提高大學(xué)物理實驗的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力的復(fù)合型人才，是當(dāng)今高校尤其是地方本科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)研究的重要課題。大學(xué)物理實驗是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要載體，而培養(yǎng)和造就適應(yīng)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的創(chuàng)新人才又是新形勢下高等教育教學(xué)改革的重要任務(wù)。
文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，新建地方本科院校(如山東省內(nèi)臨沂大學(xué)、濰坊學(xué)院、德州學(xué)院、泰山學(xué)院、濱州學(xué)院、棗莊學(xué)院、菏澤學(xué)院、濟(jì)寧學(xué)院)尚未形成一套適合地方本科院校學(xué)生特點的大學(xué)物理實驗教學(xué)和考核體系，也沒有一套適合教學(xué)的大學(xué)物理實驗教材。由于大學(xué)物理實驗面向的學(xué)生非常廣，學(xué)生學(xué)習(xí)水平差別比較大，授課教師人數(shù)較多。
因此，地方本科院校的大學(xué)物理實驗課程教學(xué)和考核體系急需建設(shè)和加強(qiáng)。而且，地方本科院校辦本科時間短，大學(xué)物理實驗課程內(nèi)容都是在原來�？苹A(chǔ)上演化而來的，采用的多是教師的實驗講義，講義內(nèi)容和方法多年未做任何變化，涉及面非常窄，沒有形成一套適合地方本科院校本科生特點的教學(xué)體系。這就造成了對學(xué)生的培養(yǎng)訓(xùn)練不足，不能滿足新形勢下對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
基于以上背景，本文擬以菏澤學(xué)院為例，就如何建立一套適應(yīng)地方本科院校學(xué)生特點的大學(xué)物理實驗教學(xué)及考核體系，提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了探討。這對于深化地方本科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革，提高實驗、實踐類課程教學(xué)質(zhì)量具有很好的借鑒作用。
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題
調(diào)研發(fā)現(xiàn)[1-3]，全國絕大多數(shù)地方本科院校大學(xué)物理實驗教學(xué)或多或少都存在以下問題。一是實驗項目設(shè)置不夠合理。大學(xué)物理實驗存在“重理論、輕實踐”現(xiàn)象，實驗項目缺乏探究性，沒有考慮到學(xué)校優(yōu)勢和特色學(xué)科發(fā)展的需要。以菏澤學(xué)院為例，開設(shè)的大學(xué)物理實驗項目共包括長度的測量與數(shù)據(jù)的處理、牛頓第二定律的驗證、動量守恒定律的驗證、滴水起電演示實驗、剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定、固體密度的測量、模擬法描繪靜電場、分光計的使用等8個實驗項目。這8個實驗項目全是驗證性的項目，沒有涉及設(shè)計性、綜合性、研究性的實驗項目。設(shè)置的實驗項目過于簡單，極大地限制了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和實踐能力的培養(yǎng)。
二是網(wǎng)絡(luò)資源嚴(yán)重不足，實驗平臺建設(shè)緩慢。大學(xué)物理實驗方面的網(wǎng)上課程的開發(fā)力度不夠，在線資源相對較少，沒有形成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、網(wǎng)上答疑、在線反饋等全方面、多層次的教學(xué)體系。學(xué)校建立的所有精品課程只針對理論課課程，很少有資金和項目投入到實驗類課程的建設(shè)中。學(xué)分制的實施更是使得矛盾日益突出，大學(xué)物理理論和實驗嚴(yán)重脫節(jié)。
三是對學(xué)生不能實現(xiàn)因材施教，考核方式過于單一。隨著學(xué)校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，來自不同地域的學(xué)生所受的基礎(chǔ)教育有所差距，物理知識儲備程度也有所不同，物理實驗基礎(chǔ)更是相差巨大。教師在進(jìn)行物理實驗時仍根據(jù)自編實驗講義進(jìn)行講解，缺乏對實驗的創(chuàng)新性、突破性教學(xué)。教學(xué)方法基本沿用的還是高中的教育教學(xué)模式，先給學(xué)生演示，學(xué)生根據(jù)演示過程進(jìn)行實驗并上交實驗報告。學(xué)生只是被動地按照給定的實驗方法完成實驗項目，限制了其創(chuàng)新型思維的形成。學(xué)校對學(xué)生成績的評價只有實驗操作成績和實驗報告成績兩部分，不考慮實驗結(jié)束后學(xué)生對實驗內(nèi)容和方法的自主創(chuàng)新等因素。實驗報告也沒有統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)性很大，實驗成績并不能全面衡量學(xué)生的能力。
四是實驗室開放程度不高。由于實驗室管理體制不夠健全、實驗耗材經(jīng)費不足等諸多原因，大多數(shù)大學(xué)物理實驗室都沒有對學(xué)生開放。學(xué)生在課下很難進(jìn)入實驗室進(jìn)行獨立自主研究，學(xué)生的實驗操作也僅限于有限的課堂時間。這就直接導(dǎo)致了學(xué)生的實踐能力差，也不能得到良好的科研訓(xùn)練。而且，由于教學(xué)安排過于集中，實驗班級和人數(shù)較多，造成某個時間段內(nèi)實驗儀器設(shè)備使用次數(shù)較多，超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，設(shè)備得不到正常的維修。其它時間段內(nèi)，儀器一般處于閑置狀態(tài)，不能充分地進(jìn)行利用。這不利于促進(jìn)學(xué)生動手實踐能力的提高。
二、改革與探索
(一)實施分專業(yè)的多層次化教學(xué)體系
我校的大學(xué)物理實驗主要面向物理學(xué)類、電子學(xué)類、數(shù)學(xué)類、機(jī)電類、土木類、園藝類、化學(xué)化工類、食品科學(xué)類、自動化類、機(jī)械類等理工科專業(yè)而開設(shè)的。各個專業(yè)對大學(xué)物理知識、實驗方法和實驗技能的需求也各不相同。因此，實驗項目的設(shè)置要充分考慮到專業(yè)的差異，要能夠滿足不同專業(yè)的需求，要充分注重實驗內(nèi)容的先進(jìn)性，要使其與當(dāng)代生產(chǎn)、科研具有一定的關(guān)聯(lián)，滿足各個專業(yè)的學(xué)生在未來生產(chǎn)、科研中的需要。因此，我們在教學(xué)中要對不同專業(yè)實施不同的實驗項目，逐步拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。我校注重以菏澤學(xué)院的優(yōu)勢學(xué)科為導(dǎo)向，為不同學(xué)科提供各有所側(cè)重的實驗項目方案。
實驗項目方案的制定考慮到層次區(qū)分，能夠為優(yōu)秀的學(xué)生提供實驗條件，切實實現(xiàn)因材施教的教育理念，充分重視學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解掌握，為我校各專業(yè)學(xué)生在未來的工作中打下堅實基礎(chǔ)�；诖�，我們結(jié)合多年的大學(xué)物理實驗課教學(xué)經(jīng)驗，在對各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的大學(xué)物理實驗中，分別針對學(xué)生知識能力水平及課程特點，實施了各具特色的實驗方案和課程評價體系。根據(jù)實驗難易程度建立了分層次的教學(xué)內(nèi)容體系，初步將大學(xué)物理實驗課程分成基礎(chǔ)性實驗、綜合和設(shè)計性實驗、應(yīng)用性實驗等三個層次[4]，突出了實驗項目的層次區(qū)分和因材施教原則。我們通過不同層次的實驗訓(xùn)練過程，逐步增強(qiáng)學(xué)生的自我創(chuàng)新能力、自主探索能力和創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，為后續(xù)的研究性學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。
大學(xué)物理實驗課程分別采用不同的考核方式進(jìn)行考核，使之突顯出實驗課程的實踐性、基礎(chǔ)性和漸進(jìn)性，并最終實現(xiàn)了對學(xué)生創(chuàng)新型科學(xué)素養(yǎng)的全方位考核。同時，我們還注重大學(xué)物理實驗課與理論課之間進(jìn)行整合協(xié)調(diào)，充分重視學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解掌握，為學(xué)生在未來工作中的應(yīng)用創(chuàng)新做準(zhǔn)備。我們研究理論課與實驗課教學(xué)內(nèi)容、知識體系和教學(xué)難點之間的相互關(guān)系，優(yōu)化知識體系結(jié)構(gòu)。從開展科學(xué)研究的思路和角度出發(fā)，我們重新審視課程中各個實驗項目的內(nèi)容和要求，最終形成了綜合考慮理論課與實驗課內(nèi)容體系、兼顧開放性和研究性、具有地方本科院校特色的較為完善實驗內(nèi)容體系。
(二)通過智能化教學(xué)平臺建立全過程、多方位的考核體系
隨著高校招生人數(shù)的擴(kuò)招，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式已不滿足互聯(lián)網(wǎng)+新形式下的發(fā)展要求。菏澤學(xué)院實驗類的網(wǎng)上資源尚開發(fā)不足，沒有建立起完備的學(xué)習(xí)體系。我們憑借校內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)為媒介，建立了網(wǎng)上實驗教學(xué)平臺。實驗的授課教師可以將簡要的課程介紹(實驗案例、多媒體課件、照片等)、預(yù)習(xí)要求和實驗演示的視頻提前發(fā)布在教學(xué)平臺上，在課前讓學(xué)生獨立自主地思考學(xué)習(xí)實驗?zāi)繕?biāo)、實驗原理、熟悉實驗儀器的使用方法和注意事項等知識。
教師可以根據(jù)學(xué)生是否進(jìn)行了課前預(yù)習(xí)和課前預(yù)習(xí)的時長對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況有初步的了解。該措施可大大縮短課上教師對實驗原理等基本知識和演示實驗的時間，留出足夠的時間讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作。在實驗進(jìn)行過程中，應(yīng)以學(xué)生為主導(dǎo)，通過集體討論或者小組合作的方式來完成實驗，教師可從旁適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行指導(dǎo)。在做完實驗后，教師還可以在教學(xué)平臺上發(fā)布作業(yè)，學(xué)生可通過登錄自己的學(xué)號提交作業(yè)。
學(xué)生借助平臺對實驗現(xiàn)象進(jìn)行充分討論，并展現(xiàn)個性化視角和觀點，并將此作為成績評價體系的重要部分。課后，學(xué)生對有疑惑的地方也可及時在該平臺上與教師進(jìn)行交流。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立，豐富了大學(xué)物理實驗教學(xué)資源，增加了師生互動，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立也有利于探索“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢下優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源建設(shè)的機(jī)制和模式，有利于積極推進(jìn)與強(qiáng)化基于實驗技術(shù)、實踐能力、信息技術(shù)平臺為一體的優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源建設(shè)與共享，切實提高教學(xué)質(zhì)量。
(三)建立高素質(zhì)實驗教師隊伍，提高實驗室開放程度
實驗教師是實驗室建設(shè)與管理的重要力量，是發(fā)展菏澤學(xué)院優(yōu)勢學(xué)科平臺的中堅力量，是切實提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保障。我們大力引進(jìn)和培養(yǎng)高素質(zhì)、高學(xué)歷實驗技術(shù)人才，積極爭取國家、省市立項和配套基金。實驗教師要做到人人有項目，人人有經(jīng)費，爭取給學(xué)生最大的資助，為大學(xué)生參加科技競賽活動、開展大學(xué)生科技訓(xùn)練計劃、畢業(yè)設(shè)計等提供服務(wù)。保證實驗室開放時間，除去基礎(chǔ)課和實驗課的正常教學(xué)外，實驗室全天候開放。學(xué)生可通過校園的智能管理系統(tǒng)對空閑實驗室和進(jìn)行實驗所需器材進(jìn)行提前預(yù)約，實驗室管理人員及時根據(jù)預(yù)約情況對實驗室和器材進(jìn)行安排，保證學(xué)生預(yù)約的實驗設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。實驗室開放可以使學(xué)生更合理利用時間，自行安排實驗計劃，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[5]。
三、結(jié)束語
大學(xué)物理實驗教學(xué)研究團(tuán)隊根據(jù)菏澤學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，通過對實驗內(nèi)容體系、教學(xué)方法及考核方法等進(jìn)行全面的拓寬、發(fā)展和完善，突出了課程多元化、創(chuàng)新性和實踐性的特點，形成了具有菏澤學(xué)院特色的分層次、多模塊、理論和實驗有機(jī)結(jié)合的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系，為學(xué)校的實驗類課程改革起到了很好的輻射和示范作用。改革的成果是豐碩的。
據(jù)不完全統(tǒng)計，近五年，通過大學(xué)物理實驗室訓(xùn)練的學(xué)生共取得了128項省、市級各類科技創(chuàng)新獎勵。通過改革，我校的大學(xué)物理實驗室得到了有效利用，節(jié)約了資源。學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也得到了進(jìn)一步提升。本文針對菏澤學(xué)院的探討對于地方本科院校提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量具有很好的借鑒作用。
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物理論文投稿知識：大學(xué)物理論文可以投到哪些雜志
《數(shù)學(xué)物理學(xué)報》(雙月刊)創(chuàng)辦于1981年4月，是由中國科學(xué)院主管、中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所主辦的綜合性學(xué)術(shù)刊物。辦刊宗旨：刊登最新科研成果、傳播國內(nèi)外學(xué)科信息、促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、提攜和培養(yǎng)學(xué)科新秀、推動理論向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，促進(jìn)學(xué)科和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。本刊為《數(shù)學(xué)物理學(xué)報》中的A輯(中文版)雙月刊(B輯為英文版季刊)。
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