时间：2022-11-06 19:59:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学物理实验论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.教学内容过于传统和规范。目前的《大学物理实验》教学主要以基础实验为主，实行统一的大纲、教材和统一的考试，主要对一些成熟的实验方法进行验证和练习，在这种统一的规范下，这样培养出来的学生知识结构单一、思维局限性太强、缺乏个性、缺乏创新。
2.实验教学方式单一，教学效果不理想。传统物理实验教学主要是老师先讲解实验原理，然后根据实验内容讲解实验仪器及内容，有的实验还会进行实验演示，这样，学生只是被动地被灌输实验原理及内容，机械的模仿实验过程，按照固定的程序进行实验，因此，在实验过程中很难发现问题，更谈不上创新，而且，学生对这种教学方式缺乏兴趣，只是被动的完成任务，得到实验数据，拿到学分。3.由于受学时的限制，实验内容拓展性较弱，教师也只能根据学时安排一些相对经典的实验，对一些难度高、复杂的实验，老师也只能忍痛舍弃，学生也失去了很多进一步学习的机会。面对目前大学物理实验教学存在的问题，如何在有效完成实验教学任务的基础上，提高教学质量，并通过对“大学物理实验”的教学达到对大学生独立操作能力、创新能力和自主思维能力的训练和培养是“大学物理实验”教学改革的关键。
二、“大学物理实验”教学实践改革思路与实践
1.教学内容的优化和学生主导地位的确立是“大学物理实验”教学质量提高的关键。“大学物理实验”的教学目的是全面培养学生动手能力的提高、素质的培养和提高。根据“大学物理实验”的定位，我们紧密围绕提高学生实践动手能力这个中心任务，结合本校实际情况，根据专业将本科生的实验分为工科、理科和农科三大类。在每一类里面，结合学生专业和课程设置，将实验分为三个层次，循序渐进的培养学生的动手能力和创新思维。第一层次，是必做的基础类实验，如传统的力、热、电、光等单项实验，如“扭摆法测刚体的转动惯量”“电源特性研究”“单缝衍射光强分布的测定”“通用示波器的使用”等。其教学目的是在大学物理课程学习的前提下，通过基础类实验初步培养学生理论联系实践的能力，锻炼学生的动手能力，通过这类实验，要求学生能独立地完成一般实验。第二层次，为综合类实验，本阶段实验涉及理论面较广，相对复杂，同一个实验可能会涉及到力、热、电、光和近代物理技术的综合应用。比如，“密立根油滴实验”“电流磁场的测定”、“电表的改装与校准”“光谱定性分析”等。学生可以根据实验目的自己设计实验方案，老师只起到解惑的作用。通过方案的设计、完善及实验的具体操作，培养学生的综合思维和创造能力，加强动手能力。学生通过完成综合类实验，从失败中补足知识的漏洞和操作的缺陷，从成功获得学习的兴趣和动力，在此阶段，学生运用知识和动手能力得到很好的训练。第三个层次，是设计类实验，是选择类实验，有意愿的学生结合自己的专业和兴趣点，提前申请并在老师的指导下，自行调研、选择课题，并根据查阅的资料写出调研报告、实验方案，通过老师和实验小组的充分讨论，确定实验方案，组装实验设备，完成实验。比如，植保学院学生设计的“液体表面张力的测定”，资源环境学院学生设计的“土壤粒径的测量方法改进”，机电学院学生设计的“光电检测技术应用”，生命学院学生设计的“望远镜及显微镜的组装”等都取得了很好的效果。这个层次主要以科研方式进行，主要引导、锻炼学生综合应用实验方法和技术的能力，学习发现问题、提出问题、解决问题的科研的思维和方法，培养他们的创新思维、能力及合作精神。在上述“渐进式”实验教学完成的过程中，学生主导了整个教学活动的，老师会解惑、辅导学生实验中遇到的问题，并提供学生所需实验设备和仪器，从而打破了传统实验教学中老师讲解、演示，学生模仿的被动局面，大大提高了学生学习的积极性和主动性，也激发了学生解决科学问题的动力和潜力，在实验的过程中，学生的动手能力、创新思维得到了很好的训练和培养，学生素质的提高也在潜移默化中完成。
2.“大学物理虚拟实验远程教学”的应用是提高实验教学效果的保障。虽然改进后的教学内容和方法很大程度上满足了教学任务的有效完成和学生能力的培养，但也会受实验场地、仪器及时间等的限制，为了进一步拓宽学生的知识面，开阔学生思维，我们教研组设立了“大学物理虚拟实验远程教学”，选用了基础类、综合类、设计类等50余个实验，每个实验包括实验目的、方法、原理、内容及实验模拟及结果分析等模块。学生可以通过校园网登陆，选择实验内容并进行网络模拟。有一部分实验和实际操作实验吻合，学生可以在实际操作后通过模拟实验还原实验过程。还有一部分实验是近代和综合设计类实验，受实验条件的限制暂时没有开设，学生可以自主进行选择、设计及模拟操作。虚拟实验远程教学可以巩固并拓宽学生的理论知识，为学生思维的开阔及创新能力的培养打下良好的基础。
三、结束语
“大学物理实验”是培养学生动手能力、思维能力及创新能力的一门重要基础课程，系统的实验内容和实验技能训练将会使学生受益终身。让学生通过“大学物理实验”的系统学习，提高动手能力、理论结合实践的能力是我们努力的目标。而选择“渐进式”实验内容、以学生为主体的实验教学方法、开放的网络教学环境，将创立新的“大学物理实验”教学模式。这为“大学物理实验”教学效果的提高铺垫了很好的基石。
作者：党亚爱 王立青 王国栋 张敏 单位：西北农林科技大学理学院 西北农林科技大学
关键词：大学物理实验 教学改革 创新型人才
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0158-02
当前，我国正处于发展的重要战略机遇期，只有成为创新型国家，才能在激烈的国际竞争环境中占据主动，大力培养创新型人才，已成为各国实现经济发展、科技进步和国际竞争力提升的重要战略举措。这要求高校培养具有求新意识、勇于尝试、富有创新精神的大学生。大学物理实验是培养学生动手实践能力和创新能力的重要途径，实际教学中要避免以往教学中的问题，改变教学模式，充分利用资源，以培养具有科学探索精神的创新型人才为目标。
1 大学物理实验教学的现状
现行的大学物理实验课与飞速发展的现代科技相当不协调，课程模式陈旧、手段落后，不利于实验发挥对理论教学的促进作用，制约了创新型人才的培养，已不能适应社会发展的要求，主要表现在以下几个方面。
1.1 教学模式单一、教学内容固定
目前许多大学的物理实验课还是沿用旧的教学模式，由教师准备好实验器材，实验教学中教师带领学生熟悉实验器材，讲解实验原理、实验要求和注意事项。整个实验教学围绕教师展开，学生只是根据老师的要求进行实验验证，学生参与实验很被动，没有对实验进行深刻的思考，更不能对实验进行拓展或创新，这种灌输式教学不利于培养学生独立思考能力，也不利于学生个性与创新才能的发挥。
实验课程内容的设置上没有根据学生专业情况进行区分，实验内容都是相同的，而且部分实验内容陈旧，没有将物理实验与现代技术相融合，不利于激发学生的学习热情、拓宽学生的知识面，增强他们的综合能力。
1.2 实验教学时间不足，学生物理实验以完成任务为主
迫于课时的压力，课堂教学中学生独立思考的时间严重不足，教师代替学生进行思考，进而使得很多学生在做实验过程中对实验理解不透彻，实验目的不明确或做不出实验结果，甚至有些学生根本不知道自己要做什么，最后只是应付了事，出现编造实验结果的现象。调查发现由于实验时间的不足，学生实验失败后不能进行调整和改正重做实验，部分学生对物理实验有着强烈好奇心和浓厚的兴趣，但是由于没有多余的实验时间和可供探索研究的实验器材，使得对实验内容的创新和拓展无法实现。
1.3 教学评价方式单一，没有突出对学生能力的重视
大学物理实验成绩的评定以往采用“平时成绩+期末测试成绩”两者综合构成的方式，平时成绩包括实验课出勤次数以及每次的实验报告分数，期末成绩主要是期末笔试的考试成绩，与理论课考试类似。有些专业由于实验课时少甚至只有平时成绩。很明显，成绩考核的单一化没有体现出对学生动手能力和创新能力的重视，不利于激发学生实验探究的积极性。
2 大学物理实验教学模式改革的几点措施
2.1 改革教学模式，以学生为中心
确立“围绕办学特色，结合专业实际，引入现代技术，激发研究兴趣，提高创新素质”的目标[1]，实验教学不再以验证为主，而是以探究式为主导，提倡实验小组团结合作、互帮互助，鼓励学生发散思维，不断进行实验探索和创新。教师在实验教学中作为指导者引导学生对实验内容进行思考，实验小组合作讨论并解决实验中遇到的问题，然后根据实验数据得出一定的结论，最后由老师评定实验结果的准确性。在进行拓展性实验教学中，要给予学生充分的实验时间和实验资源，鼓励实验小组对创新实验大胆假设，共同讨论实验方案，合力完成探究工作。
2.2 更新实验教学内容，因材施教
在强调创新型人才培养的新形势下应对现有的实验课程进行改革，首先对实验内容进行调整，去除相对陈旧的实验内容，留下比较经典的实验，同时也引进些比较新颖的、能反映前沿科技的实验，使得在完成教学大纲的同时也能够通过更新实验内容激发学生的学习兴趣。另外根据不同专业的特点，开设与专业课程内容相关的物理实验课，例如师范专业学生主要完成用单摆测量重力加速度、牛顿第二定律的验证、非线性电阻的伏安特性等与中学课程有关的物理实验，对工程专业学生重点安排做流体力学综合实验、刚体转动的研究以及学习和设计不同类型的传感器等等。物理实验课程做到因材施教，满足不同专业学生的学习基础要求，为学生进一步的实验探究打好基础。
实际教学中将实验课分为演示实验课、验证实验课、探究实验课和趣味实验课。物理演示实验课程是通过观察、思考实验现象，对实验结果进行定性分析或简单的定量分析，不深究严格的理论知识。例如超导磁悬浮列车演示、光纤通讯演示、高压带电作业演示、光学幻象演示等实验在生活中有很多的应用，实验现象有很强的视觉冲击；另外对物理概念的描述直观、易于接受，不仅对学生理解物理概念有所帮助，还可以激发学生探索研究的欲望。验证实验课程主要是一些物理思想较强的经典实验，通过这些实验使学生学会设计实验，锻炼实验操作技能，提高数据处理的能力。例如惠斯通电桥测电阻、磁悬浮导轨测量运动物体的速度、液体粘滞系数的测定等一些经典的物理实验[2]。
2.3 鼓励学生进行拓展实验，培养学生创新能力
为培养学生的创新思维、调动学生科研探索和主动参与的积极性，学校开设探究实验课和趣味实验课，鼓励学生主动进行拓展实验。探究实验课中教师将学生分为若干实验小组，根据所学内容，由教师给出探究实验的课题方向（例如利用SPD、I-V变换电路和数字毫伏表设计光功率计，用超声波测量物体的位置及移动距离，设计一个函数发生器等等），学生利用n余时间查阅资料，通过小组讨论、与老师沟通完成实验方案的设计，自行安排实验时间进行实验，最后探究实验结果以小论文的形式交给老师。为了激发学生对物理实验的学习热情，更轻松、深刻地学习物理原理，学校开设趣味实验课[3]（例如自制彩色温度计、自制望远镜和显微镜、制作斯特林发动机等等），实验小组根据自己兴趣选做趣味实验并合作完成实验，最后以竞赛的方式展示学生们的实验成果。
2.4 建立开放实验室，设立模拟实验室
为了培养学生自主思考能力，提高实验效率，有必要将实验资源公开化、公有化。建立公共实验楼，开放实验资源，让学生能够在实验前充分了解各种仪器的功能、特点及使用方法，也可在实验失败后重新安排实验，实验室的开放也能使进行探究实验和趣味实验的学生有更丰富的实验资源和自由的实验时间。学生可通过实验资源管理系统查询实验资源及实验室使用情况，预约实验时间。实践表明，实验资源的开放，提高了实验效率，培养了学生创新研究的积极性。
对于自然科学前沿领域的高新技术实验，实验器材昂贵，学校实验资源无法满足过多的学生需求。设立仿真实验室，利用物理实验软件虚拟实验仪器，建立虚拟的实验环境，学生在这个环境中可以熟悉仪器操作，模拟真实的实验过程[4]，既可以检验实验设计的可行性，又可避免盲目进行实验，损坏实验仪器。利用电脑软件进行模拟实验还能克服实际实验带来的种种限制，可让学生充分发挥自己的想象，安全大胆地进行实验探究。
2.5 教学评价开放化
大学物理实验成绩的评定采取开放化的评定方式，即实验成绩的评定由知识考核、实验结果考核变为全面能力考核和综合素质考核，加强对学生的创新精神和创新能力的考核，做到全面评价学生的实际能力。实际授课中将学生分为若干科研小组，对小组实验操作情况以及实验报告进行评分，对于完成拓展实验或探究实验的小组额外加分奖励。实验课程期末的考核为一份实验论文和15 min左右的研究成果演讲。
3 结语
要培养独立、自主的创新型人才，教师在教学中就要做到“放开”，给学生足够的思考时间、足够的探索空间、足够的研究资源，教师作为学生科学探究的引导者、服务者，为提高学生创新能力而努力。物理实验教学模式的探究从来都不会结束，在今后的教学中会不断遇到新的问题，又会不断地寻找出路，解决问题，提高教学效率，激发学生学习兴趣，培养学生个人能力是教师永远的目标。
参考文献
[1] 许毓敏，钟宏杰.拓展大学物理演示实验的教学实践[J].纺织服装教育，2013，28（2）：158-161.
[2] 李楠.基于应用型人才培养模式的《农科大学物理实验》课程改革探索[J].黑龙江科技信息，2009（36）：229.
本文作者：王海林 李相银 王志兴 单位：南京理工大学 物理实验中心
21世纪高等院校面临的一个重大的任务就是培养创新型人才，如何使目前高等院校的实验教学示范中心适应这一任务是一个重要的研究课题［1－2］。物理实验教学是理工科院校本科生的重要基础课程，是学生进入高校最早的必修课程之一。课程内容丰富、课程时间长，而且涉及所有理工科专业学生。所以如何培养学生科学实验素质、提高学生实验创新能力、满足不同层次、不同专业学生对物理实验课程内容的需求，是目前国内高校物理实验教学中心研究的主要课题［3－6］。在近几年的物理实验教学中我们提出并实践了“层次—递进—素质互联一体化的教学新模式”。新模式教学实施过程中包括了各种教学元素，例如课程体系、内容、教学方法、教材等。我们在实施过程中优化了多种教学元素［7］，例如：教学模式结构一体化课程体系层次化实验知识递进化教学手段、方法多样化融入教材注重实验效率激发学生兴趣和拓展研究个性学生创新团队产生。实践表明，该模式是一种行之有效的物理实验教学新模式，取得了成效显著的多项标志性成果。1层次与递进互联教学新模式与实验中心建设有机结合所谓“层次、递进”，是指将课程体系内容的展开为“层次化”，使课程内容与教学方法的实施，按由浅入深、从基础到研究的秩序进行，使课程的实施逐步“递进化”。分层次、递进式教学模式突出了学生的主体地位，转变了教与学的关系。其特点与作用表现在：教学新模式转变了学生学习方式；加强学生自主性学习能力培养体现了课程教学对人才培养的新模式，重点突出学生科学素质的培养。针对本科生自主性学习和研究性学习的特点，我们将分层次、递进式教学模式与物理实验必修、选修课的教学有机结合，采用3个实验教学层次并依次展开［8］：基础性实验（大学物理实验课程，全校本科生必修）提高性实验（近代物理实验课程应用物理类、光信息类本科生必修）研究性与创新性实验（物理实验新技术进展与专题实验，全校本科生选修，重点培养优秀生）。
1．1基础性实验课程特点：①以基本实验方法、基本实验技能、基本实验思想训练为主的、基本物理量测量的普及性实验；②以逐步培养学生自主性学习为主题的开放性基础实验（包括预备性实验、网上实验及多媒体课件实验等）；③内容丰富（力学、热学、电学、光学等）适应不同专业学生需求。基础性实验教学的要求：（1）对学生要求：①独立完成实验全过程，每个实验结果数据经教师签字认可，实验结果数据处理正确，能够撰写符合规范要求的实验报告；②通过基础性实验训练，基本掌握物理实验中常用的实验方法，例如比较法、放大法、转换法及传感器法、干涉法，补偿法等；③在基本实验训练中能够进行常用物理量的一般测量，如电阻、电压、电流、磁感应强度、长度及微小长度，温度（含热电偶测温）、折射率、液体浓度、光强度等物理测量；④了解常用实验仪器性能，并学会使用方法及操作技能，如测长仪器、电桥、测温仪器、计时仪器、分光计、共振仪、He－Ne激光器、半导体激光器、固体激光器、干涉仪。（2）对教师的要求：授课讲稿必须说明每个实验的目的、要求和实施细则、授课时间、拓展思维性的实验主题或能够启发学生既动手、又动脑的实验问题；注重学生实验过程中的实验灵感的培养，激发学生实验兴趣；对学生的实验结果进行讲评，批改全部实验报告，并指出实验报告中的问题和不足。（3）对实验人员要求：学生实验情况及时反馈，征求每位学生对实验仪器使用情况意见，每位学生实验完成后，按实验桌号（仪器号）填写实验仪器使用情况记录本，包括实验仪器使用的满意度（仪器完好率、性能、稳定性等）提出意见或建议，保证课堂教学仪器完好率达到100％。
1．2提高性实验课程特点：①在同一个实验中综合应用多种实验方法和技术的“综合性实验”；②由学生按课题的设计要求自行设计实验方案并独立完成全过程的“设计性实验”（完成方式：课内与课外相结合）。在实验类型与实验内容的安排上，将综合性实验与新技术实验有机结合（在实验训练中观摩现代技术测量仪器）。原则上每个实验大类配置1～2台反映现代技术水平和物理实验原理、方法紧密结合的实验仪器，例如在长度或微小量测量的物理实验中，配置了激光测距仪、电子水准仪等；在物理光学类实验中配置了光栅光谱仪、椭圆偏振测厚仪等；在电磁学物理实验中配置了B－H特性测试仪、磁光或电光效应实验仪等。通过综合性实验的训练与观摩现代技术实验仪相结合，有利于学生在实验过程中了解现代物理实验技术的发展及应用，有利于拓宽学生实验技术应用的知识面，引领学生站在新技术实验领域的高度去审视实验技术发展的过程，激发学生对实验的兴趣，培养学生的实验研究能力。
1．3研究与创新性实验研究与创新性实验的目的是在提高性实验基础上，通过对学生的科研基础训练，进一步提高其科学研究素质，锤炼其创新能力。训练的形式与内容主要有下述两类：①组织若干个围绕基础物理实验的研究课题，学生以个体或团队形式参与，采用科研方式，创新性地完成所研究实验项目；②结合教师科研项目，进行科研基础训练，在教师引导下，以学生个体或团队形式完成的研究与创新性实验项目。研究与创新性实验的步骤：创新性实验要求学生在教师指导下或自行提出某个实验原理、实验方法、实验条件、测量结果的数据处理方法等有创新的设想或一些新的构思，以书面形式提出初步方案送交创意性实验室或网上申请、登记，并约定实验时间。研究与创新性实验书面申请要求：①创新性实验题目。②要完成构思或设想的条件，是否要教师指导或自行完成。③重点要解决的问题，突出新构思或创新点。研究与创新性实验内容提示：①实验原理、方法及理论方面的创意性。②对提高或改进实验技能训练等方面的创意性。③基础实验原理、方法与小科技作品相结合的新思路、新方法。研究与创新性实验结果总结报告：①创新性实验技术报告（原理、方法、结果）。②创新性实验结果成败原因，提出下一步打算或设想。研究与创新性实验是激发学生创新意识、培养学生科研能力的重要途径，有利于学生在接受科研工作能力基本训练的同时，养成严肃认真、实事求是的科学作风，从而为培养高素质并具有创新精神的人才提供初步平台。
2教学新模式促进了实验教学手段、方法多样化
在“层次—递进—素质互联一体化的教学新模式”实施过程中，以6个结合为核心，培养学生科学实验素质，提高学生实验创新能力。（1）基础实验与网络技术、多媒体技术相结合。示范中心网站和国家精品课程网站上开辟了一个开放的、资源丰富的网络教学平台，丰富了课程资源，拓宽了教学的时间和空间，目前网上实验有68个。每个实验室都为多媒体实验室，所有实验都用PPT方式向学生进行实验前教学，内容丰富，效率高。此种结合方便学生实验过程中能察看课件内容去解决实验中遇到的问题。（2）基础实验与新技术、新方法相结合。原则上每个实验配置1～2台反映现代技术水平和物理实验原理、方法紧密结合的实验仪器。通过基础实验、综合实验的训练与现代技术实验的观摩和测试，有利于学生在基本训练实验过程中了解现代技术发展与应用，拓宽了实验技术知识面，引领学生站在新技术实验领域高度来审视实验技术发展的过程，激发了学生对实验的兴趣。（3）课堂教学中自主性学习与研究性学习有机结合。该结合促进学生在实验中逐步学会解决问题的能力。比如：通过热电偶测量温差实验，引导学生查阅资料，了解其他测温方法；在示波器基本实验中，出现了仪器故障或理论与实验不符合，通过启发和引导，鼓励学生自主排除故障或解决为什么理论与实验不符现象；对薄膜厚度测量的方法，在基本实验中学生掌握了劈尖干涉法，通过提高性实验又掌握了白光干涉法，通过研究性实验又掌握了椭圆偏振法，采用“递进式”学习法，有利于激发学生的求知热情，提高了学生的科学实验素质。（4）课堂教学与开放实验室相结合。物理实验中心所有仪器设备面向本科生开放，利用江苏省实验教学示范中心网站所有仪器设备名称、用途和图片等，有些仪器设备的介绍用展板挂在实验走廊，展板的内容为实验原理、用途、仪器主要性能及测试参数等。所有开设的物理实验必修和选修课程所涉及到的近百个实验向本科生开放，利用国家级精品课程网站，开辟了一个开放的、信息资源丰富的网络教学环境，丰富了课程资源，拓宽了教学的时间和空间。教师科研和学术思想面向本科生开放，在硬件（科研成果引入教学）和软件（提供一些研究性或创新实验项目，提示、建议研究的思路与方法等内容）上同步进行（5）“层次、递进”教学新模式与实验教材实时结合。实时组织编写了典型的实验教材［9］，对实验原理、方法和实验过程进行透彻剖析，向学生提供了26个设计性实验案例、18个创新实验案例、17个专题实验仪器介绍，提高学生对实验方法和实验综合运用的能力，使其逐步积累在实验工程技术中广泛应用的现代物理技术，如激光技术、传感器技术、共振技术、微弱信号检测技术、纳米材料或薄膜制备技术等，激发了学生的求知热情，提高了学生的科学实验素质和创新能力。（6）课程考核内容层次化与合理性结合。该结合有利于激发学生实验兴趣和拓展研究个性。考核层次分为三部分：基础性实验（包括误差理论与数据处理方法考试）（50分）＋提高性实验（50分）＋研究与创新性实验（20分），满分为120分。评定等级：优≥90分，良≥80分，中≥70分，及格≥60分，不及格≤59分；凡超过100分的学生可优先安排创新实验和科研基础训练项目。
3结束语
近几年教学新模式实践表明，学生对实验的兴趣、求知热情、敢于实践学习精神大幅度提高，取得了多项标志性成果。例如，学生创新实验项目获得教育部、江苏省、学校资助的有多个，有20余个创新实验项目组获得江苏省高校大学生物理与实验创新杯奖和全国高校物理实验论文奖等［10－11］；2010年9月申报江苏省高校大学生创新杯奖的项目组（每组3～5人）就有20余个，充分展示了知识、能力、兴趣、个性。实验中心建设与实验教学有机结合取得了显著成效，物理实验课程评为国家精品课程，物理实验中心评为江苏省实验教学示范中心。
