1.物理實驗課程按照層次的高低可以分為不同類型:

科學小實踐、設(shè)計性實驗、綜合性實驗、基本實驗。其中基本實驗是最低層次,主要是接受知識的過程,屬于一級基礎(chǔ)物理實驗體系。綜合性實驗和設(shè)計性實驗屬于二、三級的物理實驗等級,從接受知識發(fā)展到運用知識創(chuàng)設(shè)實驗。最高級的是科學小實踐,指在實際中運用所學知識解決生活和學習中的問題。新型物理實驗課程體系更加注重培養(yǎng)學生的綜合能力,而非只是簡單的重復和驗證。不同級別的物理實驗代表著實驗技能發(fā)展水平是由低到高不斷進步的。每一級的物理實驗都需要一定的時間來學習和掌握,最終走向科學的高峰。

(1)基本實驗是普及實驗,能夠滿足理、工、文、商等各專業(yè)學生學習物理基礎(chǔ)知識的需求。它主要包括物理基礎(chǔ)知識和技能的訓練,基本測量方法以及對生活常見的物理現(xiàn)象的認識,如力、熱、電、光等。一級物理實驗是進行更高級物理實驗的基礎(chǔ)和前提,絮叨得到徹底的貫徹和全面的掌握。

(2)二、三級物理實驗的難度和復雜程度都大于基本物理實驗,但它們也更具趣味性,更能激發(fā)學生的學習興趣。同時,綜合性實驗和設(shè)計性實驗強調(diào)培養(yǎng)學生自主學習的能力。傳統(tǒng)物理實驗是由教師提前擺好實驗設(shè)備,準備好實驗所需的材料,學生只是單純的做實驗,往往對實驗原理卻不求甚解,背離了物理實驗的初衷。新型的物理實驗體系強調(diào)教師要以學生為主體,引導學生根據(jù)所學知識,自己設(shè)計和操作實驗。在摸索和失敗中吸取經(jīng)驗教訓,加深對物理原理的理解和掌握。二、三級物理實驗課程適于理工科學生對物理學的進一步學習。

(3)四級物理實驗以科學小實踐為主,重點培養(yǎng)學生科學研究和開發(fā)運用物理知識的能力。學生需要自己開發(fā)課程來進行深入研究,難度比較大。因此,四級物理實驗課程一般作為物理類專業(yè)學生的必修課,而對非物理類專業(yè)的理科學生來說則可作為選修課。

2.改革實驗教學內(nèi)容

創(chuàng)新教學環(huán)境物理實驗教學內(nèi)容要體現(xiàn)時代性和先進性。隨著物理學的不斷更新發(fā)展,在各級物理實驗課程中,都應該采用新的現(xiàn)代科技,與社會接軌,做到學以致用。

例如,在對全校工、商、文科學生一、二年級所開設(shè)的物理實驗中,已涉及光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、核物理技術(shù)、X光衍射的技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學信息處理技術(shù)等。這些實驗的開設(shè),可以讓學生實際、直觀了解物理新科技的原理,拓展學生知識面,提升物理思維高度。目前,中國科技大學開設(shè)多元化的實驗類型,以滿足不同層次學生的需求,包括公共必修實驗、選修實驗、仿真實驗、遠程網(wǎng)絡(luò)實驗、開放實驗等。首先,學校開設(shè)“大學物理實驗遠程教學”,利用現(xiàn)代高科技的信息技術(shù),讓學生能夠不受場地和時間的限制,通過互聯(lián)網(wǎng)來對實驗教學內(nèi)容進行預習和復習。學生可以更合理的安排自己的時間,甚至隨時隨地地展開物理實驗學習。

教師在這里只是對學生進行一些輔助和啟發(fā),讓學生有足夠的空間去探索和總結(jié),并找出自己的創(chuàng)新點,加以論證。最后,學校為學生開設(shè)各類仿真實驗室,充分運用虛擬實驗技術(shù),把計算機應用軟件和實際試驗結(jié)合起來。這樣不僅能夠讓學生有更多的機會進行試驗操作,而且能夠提高那些復雜程度和困難程度高的物理實驗的成功率。實驗室設(shè)備的使用、管理和維護的工作中,改變了通常學生與實驗室設(shè)備單純的使用與被使用關(guān)系,使我們在自主進行實驗的同時,也是參與到實驗設(shè)備的管理和維護中,這不僅實現(xiàn)了實驗設(shè)備維護的常態(tài)化管理、減輕了實驗室工作人員勞動強度,也提高了學生自覺維護實驗室設(shè)備的責任感和自覺性,培養(yǎng)了學生良好的工作習慣和職業(yè)素養(yǎng)。

創(chuàng)新的實踐教學管理模式,實現(xiàn)了實驗準備、網(wǎng)上實驗預約、現(xiàn)場實際操作、設(shè)備自動管理、過程全程監(jiān)控。我們以自主式、合作式、研究式等方式完成各種實踐訓練,有效鍛煉了我們的自主實踐能力,增強了團隊合作意識及工作責任心。

2.1充分利用教學資源,提高實驗教學質(zhì)量由于開放實驗室允許同學們根據(jù)各自所需自主地選擇時間和方式進行科學實驗,這樣顯然可以最大限度地發(fā)揮實驗室資源效益,實現(xiàn)資源共享,提高儀器設(shè)備的使用效率。開放實驗室的內(nèi)容形式多樣,我們既可以做實驗,也可以討論問題;既可以對上次實驗進行再做或者選做一些新實驗,也可以根據(jù)自己的興趣做一些課外實驗,這樣學生自主實驗,不僅可以消除傳統(tǒng)學習中因?qū)嶒灂r間不足而引發(fā)的問題,補充了課堂實驗教學的不足,也有利于培養(yǎng)我們的專業(yè)興趣,提升學生的專業(yè)知識能力,使同學們對知識的掌握更為深入更為系統(tǒng)。通過開放實驗室讓部分實驗放入學生自由時間中完成,不僅可以彌補理論課和實驗課時的限制,也可以更合理地分配教學資源。同時,還可以理論聯(lián)系實際,消除理論授課過程中的枯燥乏味感,從而更好的提高實驗教學質(zhì)量。

2.2依托科技競賽和大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃全方位培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力

2.3創(chuàng)新型實驗計劃、卓越工程師人才培養(yǎng)體系建筑電氣與智能化創(chuàng)新型實驗計劃以學生為主體,以創(chuàng)新項目實施為主線,在導師的指導下以學生特長、興趣為出發(fā)點,注重過程訓練和自主設(shè)計,激發(fā)我們的科學研究興趣,著重培養(yǎng)我們自主學習、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。建筑電氣與智能化卓越工程師人才培養(yǎng)體系以提高我們的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標,從創(chuàng)新型高級工程應用人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),在對各教學環(huán)節(jié)整體優(yōu)化與提高的基礎(chǔ)上,以建筑智能化工程設(shè)計、工程開發(fā)、工程實施及工程管理四大主線,分層式、模塊化、構(gòu)建實驗教學人才培養(yǎng)新體系。

2.4大學生實踐創(chuàng)新計劃對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新團隊增益良多大學生實踐創(chuàng)新計劃的實施,有利于培養(yǎng)大學生自主學習、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。創(chuàng)新型實踐計劃,可以鍛煉團隊成員的默契度,以及團隊的組織能力、協(xié)調(diào)能力和溝通能力。同時,對提高大學生智能建筑工程實踐技能大賽水平,培養(yǎng)工科學生科技創(chuàng)新能力和工程適應能力具有重要作用。

2.5大學生科技競賽著眼于工程化項目訓練成效創(chuàng)新型實驗教學科技創(chuàng)新平臺的搭建,可以使我們在課余時間進行拓展練習。根據(jù)大學生科技競賽的要求,我們可以模擬出基于特定工程場景的個性化訓練項目,從材料準備、節(jié)奏控制、戰(zhàn)術(shù)策略、時間把握、心態(tài)調(diào)整五個方面進行訓練,模擬比賽和工程實踐中可能出現(xiàn)的場景,對培養(yǎng)我們的應變能力,提高我們的科技創(chuàng)新能力以及在大學生科技競賽中的成績有著重要意義。

3.結(jié)語

我們應該進一步開展創(chuàng)新實踐技能訓練,開發(fā)、設(shè)計出代表樓控領(lǐng)域先進技術(shù)的、具有實用意義和價值的工程化訓練項目。該創(chuàng)新型實驗教學科技創(chuàng)新平臺的搭建,打破了傳統(tǒng)封閉的實驗教學模式,順應了現(xiàn)代教育、教學的發(fā)展要求,對培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力,全面提高綜合素質(zhì)水平起到了積極的作用

作者：石曉林 單位：吉林工商學院基礎(chǔ)部