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1、大学物理实验课程改革研究摘要：依据“新工科建设的需要，对现有大学物理试验课程的内容及教学方法进行分析，对存在的问题进行了商量，提出了基于“新工科背景下的大学物理试验教学和试验评价体系的新模式。关键词：新工科；大学物理试验；课程；教学方法；改革为适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势，服务国家战略和区域进展的需要，新工科理念就是在这个大背景下提出的。新工科首先是指新兴工科专业，如人工智能、大数据、云计算和机器人等，同时也是对传统工科专业的升级改造。新工科提倡注重实践，提倡交叉学科，把创新创业能力的培育贯穿到人才教育全过程。强调协同育人，持续改良创新人才的培育目标、培育方案、课程体系和教学要求。目前
2、，新工科进展理念已经深入到国内各大专院校。大学物理试验作为高等学校理工科院校必修的一门通识教育课程，是培育学生实践能力和创新能力的重要课程，在高等学校理工科专业教育中占有极其重要的地位。大学物理试验是以实践为基础，培育具有科学思维、科学素养和创新意识的人才为目标。以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新工科建设对人才培育的标准提出了更高的要求，要到达更高的标准，也更具体化了。因此，对于大学物理试验课程的教学就提出了新要求，也是大学物理试验课程教学改革的契机，是当今教学讨论的一个热点问题。但是，目前大学物理试验教学中还存在诸多问题，还不能完全适应新工科建设对人才培育的要求，本文以我校大学物理试
3、验教学为例，分析教学中存在的问题及产生的缘由，并提出了大学物理试验课程教学改革的方向和具体实施方案。大学物理试验课程现状分析大学物理试验课程是一门实践性很强的基础课，主要是以锻炼学生的试验动手能力为目的，为后续专业试验和科学讨论奠定基础，因此，大学物理试验课程在高等教育中占有极其重要地位，是其他课程无法取代的。但目前教学过程中还存在许多问题，难以表达学生在试验中的主体地位，也很难到达满意的学习效果，主要表如今以下几个方面：教学内容挑战度缺乏目前，大学物理试验教学内容主要是以一些基础性试验为主，大都是一些经典的物理理论，然后通过简洁的试验仪器多以验证性的操作完成规定的试验内容，教学内容相对单一且
4、简洁，挑战度不够。致使学生对大学物理试验的兴趣难以提升，也不利于新工科对于创新性人才培育，与新工科教育目标不符。教学方式相对单一当前一些试验课主要还是以教师讲授为主，通常是由教师讲解试验题目对应的物理原理，试验对应的操作步骤，而往往这些步骤都是固定的顺序，有的老师还会在试验仪器上进行演示操作。但是，对于没有做好预习的同学一般不能很好地理解试验原理，做试验时也只是机械地重复老师的演示操作过程，并没有真正学到本试验的相关学问。另外还有一些学生直接抄袭他人的数据，试验效果难以保证。试验成果评定片面化部分高校的大学物理试验课评价体系较为片面，往往只是通过试验报告核定试验成果，而对于学生试验预习，整个试
5、验过程中的参加度和试验效果很少评价。虽然有些高校还加入了考试环节，但无论是理论形式的考试还是动手试验操作考试，考试内容相对固定，通过考试取得高分相对简洁，学生把握学问的程度不高，流于形式。因此，很难提起学生学习大学物理试验的兴趣，影响了人才培育质量。大学物理试验教学改革针对大学物理试验教学中存在的上述问题，通过整合资源，建立大学物理试验教学模块化的方式进行由基础到高阶，由线上、线下融合，再到与生产科研相结合的递进式新的教学体系。建立大学物理试验教学模块整合原有大学物理试验题目，转变以往单纯以力、热、电磁和光学不同类型分类的模式，根据不同类型、难易程度和学生学问能力相结合的方式提出大学物理试验模
6、块化教学新思路，具体试验模块如下：基础试验模块：包括试验题目有示波器的调整与使用、分光计的调整与使用、杨氏模量的测量、沟通电桥试验、线圈互感系数测量、金属线热膨胀系数的测量、光栅常数的测量和透镜成像规律及焦距的测量。综合设计性试验模块：气垫导轨上的试验、核磁共振试验、非线性电路的混沌试验、电路试验、超声定位及成像综合试验、音叉受迫振动试验、电表的改装与校准温度传感器特性试验、光学平台上的试验、磁光调制试验、反射式单色仪的定标和光强分布试验。演示试验模块：包括偏振光试验、光速测量、白光反射全息、智能白度测定、比色仪、梦幻时钟、真实的镜子和错觉画，目前对前面提到的四个新工科专业的学生全面开放，作为
7、选做试验，学生可以依据自己的时间和专业特点预约试验。虚拟试验模块：包括设计万用表试验、检流计的特性讨论、示波器试验、沟通谐振电路及介电常数测量、光强调制法测光速、椭偏仪测折射率和薄膜厚度、整流滤波电路试验设计、太阳能电池的特性测量、干预法测微小量和霍尔效应试验，现虚拟试验可以实现校内网开放登录，学生可以随时注册登录虚拟试验平台自由探究，不受时间和空间的限制。物理竞赛试验模块：以大学生物理试验竞赛为依托，为了给学生创造一个更为方便的试验环境，特设立单独一个试验室作为物理试验竞赛和创新试验室。该试验室给学生提供了一个可以自主学习、自主利用的创新实践平台，学生课余时间可随时到这里做各种试验，为竞赛做
8、预备。教师会随时对试验室内的学生进行指导，有时也参加到学生的试验操作和商量中。针对不同模块采纳不同的教学方式基础性模块试验以验证性为主，可以采纳如学生预习、老师讲解学生按步骤独立完成、教师个别指导的方法；综合设计模块主要由学生依据给定的物理原理和试验仪器要求进行整个试验方案的设计，一般采纳人为一个小组的团队合作形式完成试验，教师在这个过程中可以只负责答疑，也可以参加到商量中，主要突出学生的主体地位；演示试验模块可以老师讲解原理或学生讲解原理，然后动手操作来观看试验现象的方式进行；虚拟试验主要是以线上方式进行试验，不受时间和空间的限制，学生可以随时登陆进行试验的预习、操作等，到达融会贯通的目的；
9、试验竞赛模块主要是以大学生物理试验竞赛为依托，对于有意愿和能力的学生进行指导，单独提供试验场地、试验设备和肯定的经费，对参与校级、省级和国家级的大学生物理试验竞赛参赛学生提供相对开放的探究空间，另外，一些对大学生物理试验感兴趣的学生也可以申请进入到试验竞赛模块，以提高对大学物理试验的兴趣，培育自己的实践动手能力。不同试验模块的教学评价体系转变以往学生成果的评定中只依据试验操作和试验报告单一评价方式，如基础试验換块加大学生预习和课堂试验过程的成果比重，加强对试验预习和试验过程的管理，提高学生对大学物理试验课的重视，也强化了试验能力；对综合设计试验模块可以实行现场展示或者辩论的形式进行。以小组为单
10、位展示本团队试验完好过程，老师和其他小组可以提问，以此加深和完善对试验的认识和理解程度，到达提高学习效果的目的；演示试验模块和虚拟试验模块可以依据课堂综合表现进行成果评定。结语本文对现有大学物理试验教学的现状和存在的问题进行分析和商量，提出了基于“新工科背景下的大学物理试验教学新体系，建立大学物理试验模块化教学由基础到高阶，由线上、线下融合，再到与生产科研相结合的递进式教学模式。通过强化试验过程中的各环节教学过程，提高学生参加度、试验动手能力、创新能力和综合素养，为新工科创新人才培育提供强大的支持。参考文献：林健面向将来的中国新工科建设清华大学教育讨论，：钟登华新工科建设的内涵与行动髙等工程教
11、育讨论，：张映辉适应新工科的大学物理、物理试验课程改革方向与路径初探物理与工程，：李旭光，孙锡良，唐英，等大学物理课程改革如何适应“新工科建设创新与创业教育，：付林杰，王献立，许坤，等关于新工科背景下大学物理试验课程教学改革的思索：刘文彦，王显德针对大学生创新能力培育的物理试验教学模式改革的探讨大学物理试验，：， 徐瑛 王思涵 李海军 陈长波 刘俊杰 单位：长春理工大学本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页