時間：2022-10-09 20:19:22
序論：在您撰寫大學物理實驗論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
之所以將大學物理實驗課程作為理工科學生在大學期間接觸到的首門實踐性課程，就是希望以實驗的形式加深學生對于物理學的理解，以培養學生具備進行實驗物理學研究的能力和科學素質。多年的實踐成果表明，大學物理實驗的研究性教學具有較強的可操作性。
1.大學生普遍接受過良好的基礎教育，已經掌握了較為系統和完備的基礎知識。他們往往思維活躍，善于創新，對于新鮮事物抱有強烈的好奇心，是開展研究教學的不二人選。
2.研究性教學兼顧實踐性與前瞻性，與高校的課程設置有著較高的契合度。同時，高校內的各種教學設施為探究教學提供了良好的硬件基礎，圖書館和校園網絡等設備也為探究學習的實現提供了豐富的信息資源保障。
3.高校以“雙師型”教師居多，具備開展研究教學所必需的人才儲備。這些高校教師通常同時肩負著教學任務和科研任務，承擔著各類課題，有著豐富的科學研究理論和實踐經驗。因此，在親自向學生傳授研究方法的同時，也有利于他們積累自身的探究教學實踐經驗[3]。
二、霍爾實驗中的研究性教學
霍爾效應一直以來都是大學物理的傳統實驗課程，它得名于1879年在金屬中發現電壓的美國物理學家霍爾。以下將以霍爾效應為例，對研究性教學在大學物理實驗教學中的具體應用進行探究。
1.實驗中對霍爾元件的電路改進和保護。早前的霍爾元件由金屬制成，由于霍爾電壓過低而不具有使用價值。直到半導體技術的突飛猛進，才使霍爾元件在電池測量和自動控制等裝置中得到了廣泛應用。霍爾元件體積較小，其整體結構為一般為1.50mm×1.74mm。較為頻繁的使用次數和脆弱的自身構造，使霍爾元件極易損壞，因此，對霍爾元件的保護就顯得極為重要，這也是為傳統教學所忽略的。電路上的設計改進將會大大提升霍爾元件的耐用程度。其具體操作如下：選取霍爾元件工作電流輸入端中的一端，添加兩根帶金屬夾的導線，使兩個金屬夾分別夾住保險絲的兩腿。其中，保險絲采用直徑為0.32mm、額定電流為1.1A的常用電流保險絲即可。然后在霍爾元件的電壓輸出端也實施同樣的步驟，這樣就能有效地保護霍爾元件。當激勵電流誤接入霍爾元件時，保險絲會燒斷，霍爾元件就得以保存。經過本人對該霍爾效應實驗的改進和反復驗證，當0.1A的勵磁電流接入到該裝置時，保險絲會立即燒毀，從而確保了霍爾元件的完好無損，說明該設計是具有一定可行性的。其實驗原理圖如圖1所示。實驗結果證明，該設計確實起到了保護霍爾元件的作用，從而有效地維護了霍爾效應實驗器材，對霍爾效應的物理實驗教學起到了良好的示范。在進一步保證大學物理實驗教學順利進行的同時，也激發了學生創造的熱情，提高了他們靈活運用所學知識的能力。
2.霍爾效應在螺旋管軸線磁場測量中的運用。在研究長直螺線管軸線上的磁場分布時，常常需要利用霍爾效應。在工作電流和勵磁電流都得到固定的情況下，通過變換霍爾片在長直螺線管軸線上的位置，逐點獲取霍爾電壓，最后求得磁場大小。而在對這些數值進行分析時，為了實現模擬的數值在不同學科的實驗中具有廣泛適用性，需要借助一種多物理場模擬軟件。這時學生就可以小組為單位，利用軟件充分發揮主觀能動性，實現自主探究。這也是新時代下的科技優勢。如圖2顯示的就是理論計算、實驗測量和數值模擬3種不同方法在進行螺線管軸磁場測量實驗時得出的分布曲線。圖中可以明顯地看出，實驗結果與理論計算更加一致。雖然模擬計算偏差較大，但利用它可以更直觀簡便地得到整個磁力線的分布，這正是數值模擬的優勢所在。而這幾種方法結果間的差異，也為今后的物理實驗提出了新的研究課題。
三、結束語
大學物理是一門以實驗為基礎的學科，大學物理實驗和大學物理理論占有同等重要地位，它們既有著深刻的內在聯系，又有著各自的任務和作用。大學物理實驗在培養學生分析問題和解決問題的能力及激發學生科學創新意識方面有著其它學科不可替代的作用。大學物理實驗不但把物理理論知識用到實驗上，而且更好地解釋生活中的物理現象并加以科學驗證。通過大學物理實驗能培養學生達到以下幾點科學實驗能力及實驗目的：
1.通過對實驗現象的觀察分析和物理量的測量，能夠更好的加深對理論知識的學習，對定義、定律更深刻的理解；
2.通過對實驗儀器的調試和使用，能夠更好地培養學生動手動腦的能力及臨時處理突發事件的能力；
3.通過對實驗數據的處理及圖像的繪制，能夠更好地培養學生對數據的保留與取舍及結果的正確判斷與分析；
4.通過實驗能使學生以獨立或合作的方式設計一些基礎性實驗，從而培養他們獨立思考問題，合作完成工作的意識。
二、做好我國大學物理實驗前的準備工作
實驗課又不同于理論課程，有它自身的獨特性，因此，在實驗前必須做好以下幾點工作。
（一）實驗理論知識的學習。實驗前對實驗理論知識的學習是做好實驗的前提條件。實驗理論知識的學習主要是指在實驗前要對實驗目的、實驗原理的熟練掌握，清楚地知道實驗的要達到的任務及其所采用的方法，在實驗時才能游刃有余地解決實驗中所遇到的問題，才能保障實驗的順利完成。
（二）實驗設備的準備及調試。在懂得了實驗目的及原理的基礎上，才知道實驗所需要哪些實驗設備，及其儀器參數的要求。不但要對所做實驗設備準備齊全，而且儀器的擺放也要符合實驗要求，并且要對實驗儀器按照實驗要求進行調試。若中間任何一個環節出現錯誤都可能影響實驗效果，甚至導致實驗失敗，所以，實驗前設備的準備及儀器的調試是做好實驗的基本條件。
三、做好我國大學物理實驗中的具體工作
（一）實驗儀器的規范使用。不同的儀器設備有不同的使用方法及其操作步驟，一定要按照儀器說明書來正確操作使用。要輕拿輕放，要確保儀器設備在安全有效的參數范圍內使用。不然，給實驗結果會造成較大誤差，甚至導致實驗的失敗。
（二）實驗步驟的合理安排。根據實驗原理及實驗內容來合理安排實驗步驟是高效完成實驗的關鍵。對于實驗步驟要熟悉掌握，給夠給出一個合理的分工安排體系。大學物理實驗一般都是小組實驗，先測哪些量，測幾組數據，誰來測等的分工安排一定要合理明確，才能在規定的時間內順利完成。
（三）實驗中突發事件的處理。實驗課不同于理論課，大學物理實驗中的很多力學、電磁學、近代物理等實驗都會用到高壓電，電壓可達到380伏甚至會更高，一定要保證學生和實驗師的人身安全；也要保障實驗室的財產安全。實驗中要做好一切安全應急措施，確保萬無一失，是做好實驗的基本保障。
四、做好我國大學物理試驗后的工作
當試驗完成后并非一切都結束了，實驗后的收尾工作也顯得十分重要，這樣更有利于下次實驗及儀器設備壽命的延長使用。
（一）試驗后的檢查。試驗后的檢查主要是指數據是否記漏、設備是否完好、配件是否丟失、開關是否關閉、電源是否切斷等事項的檢查，以確保下組人員能夠繼續做實驗。
（二）試驗后的儀器保養及衛生。由于實驗室所使用的是精度較高的儀器設備，不同于其它上教室課時使用的桌椅，對實驗室儀器的保養及實驗室內的衛生也有著很高的要求。實驗完畢后注意儀器的保養：該擦洗的要擦洗，該涂油的涂；地面該掃的掃，該拖的拖。有些儀器怕強光照射，窗簾該拉的要拉上，好的保養及衛生更有利于延長儀器的使用壽命。
物理學是一門實驗科學，物理實驗是物理學發展的基礎。也可以說是“系統工程”，它集力、熱、聲、光、電于一體。大學物理實驗作為一門獨立設制的課程，是學生動手、觀察、創造思維、處理數據、總結寫作等綜合能力提高的過程，有著其他課程不可替代的作用。因此不能教條學習，只是簡單地照貓畫虎，測幾組數據。應使知其然，還能舉一反三，循序漸進。要在全學年實驗中，致使綜合能力有全面“質”的飛躍。只有這樣才能真正起到鍛煉實效，這就要求實驗教師在每個實驗過程中積極引導學生的學習欲望。
2利用物理學史激發學生的興趣
光學是研究客觀世界中有關光現象規律的一門學科，通過大量歷史資料和出土文物的分析研究，充分證明我國古代光學在世界科學技術史中的重要貢獻。當時物理學領域內成就最大的是墨家，它是由魯國的墨翟(公元前480～39年)和他的弟子等所創立。《墨經》是墨家的集體創作成果，它比古希臘歐幾里得(公元前330～275年)“光學”還早百余年，不僅是中國光學的先驅，在世界光學史中也占領先的地位。《墨經》對光的直進律，做出了精辟的記載，認為從物體上發出來的光線，好像箭矢一樣(“光之人，照若射”)，通過精細的觀察實驗發現，當兩個光源同時照一物，產生本影和半影，還給投影下了一個科學定義：光有所遮擋的地方就是影。墨家根據光的直進律，制成了世界上最早的針孔照相機。在十一、十二世紀間，我國科學家郭守敬根據光學原理制成了各種天文儀器，觀測天象，取得了豐碩成果[4]。
在教學中我們感到，上實驗課缺少足夠的時間，應該將實驗儀器的一些改進通過演示，使學生明了其實用與便捷。而我們只能見縫插針，簡單敘述。例如：在薄透鏡測焦距的實驗中，以前成像的像屏用的是一個噴漆薄鐵片。共軛法測焦距，要求同學們在觀察到大小兩個像，我們說這叫“大像追小像”，追的結果是看兩像的中心是否重合，這一步是用成像的方法(細調)驗證粗調是否調好了，是否“同軸等高”。為了對比，學生往往在屏上做記號(劃一橫線)，時間長了，白色屏被畫得全是橫線，面目全非，很難辨別。新儀器做了巧妙的改進，在一小張硬紙板上，印了坐標，然后用塑料薄膜扎制，既美觀又實用。這一看似簡單的改進，給使用者帶來很大便利。讓同學們知道，實驗儀器的設計也不是完美的，需要不斷改進、更新，這首先就需要認真觀察，發現不足，提出建議或思路。
單擺測重力加速度實驗，這是經典的物理實驗。單擺不僅是準確測定時間的儀器，也可用來測量重力加速度的變化。第一個發現擺的振動等時性的科學家伽利略，他用實驗求得單擺的周期隨長度的二次方根而變化。惠更斯制成了第一個擺鐘，而且第一次記錄到一個耦合的振蕩器觀察。“惠更斯的同時代人天文學家J.里希爾曾將擺鐘從巴黎帶到南美洲法屬圭亞那，發現每天慢2.5min，經過校準，回巴黎時又快2.5min。惠更斯就斷定這是由于地球自轉引起的重力減弱。英國科學家羅伯特•胡克發明了圓錐擺，是在兩個方向上自由擺動的鐘擺。通過分析擺錘圓周運動，他用它來分析行星的軌道運動。19世紀中葉傅科在巴黎的先賢祠證明了地球的自轉。牛頓則用單擺證明物體的重量總是和質量成正比的。實驗教師本身應該對所做實驗從實驗內容、歷史背景、儀器結構、儀器調節、儀器維護各環節了如指掌，這樣才能及時解決和解答實驗中出現的種種難點、問題，并迅速應急處理。更重要的是要教會學生遇到問題應該如何面對、怎樣解決。當然教師的知識也不是全方位的，在科學技術不斷進步的過程中，有些問題也可能會出現瞬間“卡殼”的尷尬現象，這就敦促教師應大量查詢資料，不斷更新知識，在教學中學習，提高自己認知能力，從而保障教學質量。
3存在的問題
（1）對物理學史融入大學物理實驗重視不夠，且不重視學生的邏輯思維及動手能力的培養，形成單純知識灌輸。
（2）沒有特定時間進行物理學史、物理思想的教學，從而導致在實驗課中不系統、不全面，缺乏完整性。
（3）需進一步加強教師對教學的嚴謹態度、拓寬知識面、提升自身素質、提高實驗教學水平。
4結論
1.教學內容過于傳統和規范。目前的《大學物理實驗》教學主要以基礎實驗為主，實行統一的大綱、教材和統一的考試，主要對一些成熟的實驗方法進行驗證和練習，在這種統一的規范下，這樣培養出來的學生知識結構單一、思維局限性太強、缺乏個性、缺乏創新。
2.實驗教學方式單一，教學效果不理想。傳統物理實驗教學主要是老師先講解實驗原理，然后根據實驗內容講解實驗儀器及內容，有的實驗還會進行實驗演示，這樣，學生只是被動地被灌輸實驗原理及內容，機械的模仿實驗過程，按照固定的程序進行實驗，因此，在實驗過程中很難發現問題，更談不上創新，而且，學生對這種教學方式缺乏興趣，只是被動的完成任務，得到實驗數據，拿到學分。3.由于受學時的限制，實驗內容拓展性較弱，教師也只能根據學時安排一些相對經典的實驗，對一些難度高、復雜的實驗，老師也只能忍痛舍棄，學生也失去了很多進一步學習的機會。面對目前大學物理實驗教學存在的問題，如何在有效完成實驗教學任務的基礎上，提高教學質量，并通過對“大學物理實驗”的教學達到對大學生獨立操作能力、創新能力和自主思維能力的訓練和培養是“大學物理實驗”教學改革的關鍵。
二、“大學物理實驗”教學實踐改革思路與實踐
1.教學內容的優化和學生主導地位的確立是“大學物理實驗”教學質量提高的關鍵。“大學物理實驗”的教學目的是全面培養學生動手能力的提高、素質的培養和提高。根據“大學物理實驗”的定位，我們緊密圍繞提高學生實踐動手能力這個中心任務，結合本校實際情況，根據專業將本科生的實驗分為工科、理科和農科三大類。在每一類里面，結合學生專業和課程設置，將實驗分為三個層次，循序漸進的培養學生的動手能力和創新思維。第一層次，是必做的基礎類實驗，如傳統的力、熱、電、光等單項實驗，如“扭擺法測剛體的轉動慣量”“電源特性研究”“單縫衍射光強分布的測定”“通用示波器的使用”等。其教學目的是在大學物理課程學習的前提下，通過基礎類實驗初步培養學生理論聯系實踐的能力，鍛煉學生的動手能力，通過這類實驗，要求學生能獨立地完成一般實驗。第二層次，為綜合類實驗，本階段實驗涉及理論面較廣，相對復雜，同一個實驗可能會涉及到力、熱、電、光和近代物理技術的綜合應用。比如，“密立根油滴實驗”“電流磁場的測定”、“電表的改裝與校準”“光譜定性分析”等。學生可以根據實驗目的自己設計實驗方案，老師只起到解惑的作用。通過方案的設計、完善及實驗的具體操作，培養學生的綜合思維和創造能力，加強動手能力。學生通過完成綜合類實驗，從失敗中補足知識的漏洞和操作的缺陷，從成功獲得學習的興趣和動力，在此階段，學生運用知識和動手能力得到很好的訓練。第三個層次，是設計類實驗，是選擇類實驗，有意愿的學生結合自己的專業和興趣點，提前申請并在老師的指導下，自行調研、選擇課題，并根據查閱的資料寫出調研報告、實驗方案，通過老師和實驗小組的充分討論，確定實驗方案，組裝實驗設備，完成實驗。比如，植保學院學生設計的“液體表面張力的測定”，資源環境學院學生設計的“土壤粒徑的測量方法改進”，機電學院學生設計的“光電檢測技術應用”，生命學院學生設計的“望遠鏡及顯微鏡的組裝”等都取得了很好的效果。這個層次主要以科研方式進行，主要引導、鍛煉學生綜合應用實驗方法和技術的能力，學習發現問題、提出問題、解決問題的科研的思維和方法，培養他們的創新思維、能力及合作精神。在上述“漸進式”實驗教學完成的過程中，學生主導了整個教學活動的，老師會解惑、輔導學生實驗中遇到的問題，并提供學生所需實驗設備和儀器，從而打破了傳統實驗教學中老師講解、演示，學生模仿的被動局面，大大提高了學生學習的積極性和主動性，也激發了學生解決科學問題的動力和潛力，在實驗的過程中，學生的動手能力、創新思維得到了很好的訓練和培養，學生素質的提高也在潛移默化中完成。
2.“大學物理虛擬實驗遠程教學”的應用是提高實驗教學效果的保障。雖然改進后的教學內容和方法很大程度上滿足了教學任務的有效完成和學生能力的培養，但也會受實驗場地、儀器及時間等的限制，為了進一步拓寬學生的知識面，開闊學生思維，我們教研組設立了“大學物理虛擬實驗遠程教學”，選用了基礎類、綜合類、設計類等50余個實驗，每個實驗包括實驗目的、方法、原理、內容及實驗模擬及結果分析等模塊。學生可以通過校園網登陸，選擇實驗內容并進行網絡模擬。有一部分實驗和實際操作實驗吻合，學生可以在實際操作后通過模擬實驗還原實驗過程。還有一部分實驗是近代和綜合設計類實驗，受實驗條件的限制暫時沒有開設，學生可以自主進行選擇、設計及模擬操作。虛擬實驗遠程教學可以鞏固并拓寬學生的理論知識，為學生思維的開闊及創新能力的培養打下良好的基礎。
三、結束語
（一）學生發散思維的培養
發散思維是創新思維的核心部分，解決問題的過程是發散——集合——發散的循環過程。大學物理實驗教學是一種基于創新思維框架下的由發散到集合，再由集合到發散的循環過程，通過培養學生的發散思維，從而達到培養學生創新能力的目的。例如：學生在進行固體密度的測量實驗時，就要考慮到該固體是否規則，在液體中的懸浮狀況，是否溶于液體等，因此，在多種可能的情況下，學生就要探索不同的實驗方法，調動發散思維，從而實現掌握知識，提升自身的創新思維能力。
(二)實驗過程是學生發散思維的訓練過程
物理實驗是圍繞一個既定的問題開展的，學生需要調動自身的多種思維能力，運用各種思維方法，例如：綜合、分析等，只有這樣，才能真正的實現實驗目的。在這個過程中，學生的邏輯思維得到了訓練。例如：在進行“偏振現象”研究實驗時，要求學生設計出各種光路，使之產生不同的偏振光，進而觀察不同條件下的實驗現象，并進行相互對比。實驗前，學生要根據自身掌握的知識，進行科學的假設，做好實驗設計；實驗過程中，一步步進行驗證。類似的實驗探究活動能夠幫助學生有效的將邏輯思維融入其中，并提升學生的科學探究能力和創新思維能力。
（三）學生在物理實驗中提出質疑，進而提升批判思維能力
傳統的“一言堂”很大程度上抹殺了學生的批判思維能力，新課改中明確提出，要積極培養學生的創新能力，而批判思維的形成，恰恰是創新能力培養的關鍵環節。因此，教師在實驗教學過程中，理應鼓勵學生提出質疑，并帶著質疑在實驗中加以批判、驗證。例如在進行鈉光燈波長測量時，有些學生發現測量值與理論值不相符，在深入研究后，發現鈉光是由雙黃線構成的，即兩種波長的混合值，并受到實驗環境的影響。學生在物理實驗中提出質疑，進而提升了批判思維能力。
（四）學生在物理現象分析過程中形成直覺思維能力
很多物理實驗現象需要認真觀察才能捕捉到，因此物理實驗不僅要求學生掌握好時間，具備邏輯推理能力，還要具備一定的分析預見能力。例如伽利略首先直覺地判斷“重物先落地”是錯誤的，然后通過一次次的實驗，得出物體的落地速度不因重量而改變的結論，了亞里士多德“重物先落地”的說法。
二、大學物理實驗教學存在的主要問題
(一)教學設備單一，實驗儀器高度集成，學生的動手能力受到制約
物理實驗儀器的技術含量越來越高，實驗儀器高度集成，很多實驗步驟都無需學生動手，這樣會使學生的動手機會越來越少，動手能力提升緩慢。機械的實驗操作，也很難讓學生對各種實驗原理和設計方法有所了解，更別說創新了。
(二)教學內容陳舊，內容較多
目前物理實驗教學內容多是以驗證性實驗為主，而培養學生創新思維的綜合性、設計性實驗相對較少，并且在實驗教材中，對實驗的原理、方法甚至實驗數據的處理方案都一一列出，學生做實驗的任務就是機械操作，并得出已經知道的實驗結果。這樣的實驗，對于學生鞏固所學知識有很大幫助，但對分析能力、設計能力、創新能力的培養卻是意義不大，甚至會使學生養成懶惰、不善于動腦的習慣。
(三)教學模式落后
一直以來，物理實驗的教學模式多是沿襲傳統教學模式。學生被動接受教師“無微不至”的講解，然后按部就班地順利完成實驗。看似一片“和諧景象”，但是真正的教學目的卻沒有達到。隨著教學改革的不斷推進，這種教學模式已經顯得落后。
(四)實驗教學過程限制頗多
由于實驗教科書的指導相當詳細，教師只要監督學生一步步完成實驗即可，因此在實驗教學過程中，教師僅起到了“監工”的作用，而教師的引導作用卻無從體現，學生也無法發揮創新能力，甚至還受到教師的諸多束縛，例如：當提出異議時，教師會認為學生不聽話(書中已經寫得清清楚楚，偏要提出不同意見)，并認為是故意找茬。另外，由于實驗課時較少，教師力爭在有限的時間內完成大量的實驗教學工作，也有意壓縮學生探究、驗證質疑的時間，從而導致學生的實驗效果看似顯著，實則問題頗多。
（五）實驗室缺乏創新環境
高校的實驗室往往定時開放，并且很多實驗內容也未能面向全體學生(主要指本科生)。學生的很多創新思想不是因缺少實驗儀器，就是因儀器使用受限而被扼殺在搖籃里。另外，實驗室在師資力量上，也存在嚴重不足，很多教師多年都未獲得過繼續深造的機會，自身的專業知識和教學理念仍停留在多年前。這樣培養學生的創新能力便很難達到良好的效果。
三、大學物理實驗教學改革
(一)改革實驗課程體系，培養學生創新思維能力
根據物理實驗自身的研究方法和規律，建立從易到難、由單一到綜合，循序漸進、逐步提高的大學物理實驗課程教學體系。在大學物理實驗課程教學體系中，重視實驗選修課的設置，滿足人才培養的需要，給學生創設創新活動的空間。增加設計性、綜合性實驗的比例。鼓勵學生靈活運用分析、歸納、判斷等思維方法，在頭腦中形成直覺和想象，構思實驗方案,培養學生創新思維能力。
(二)開放物理教學實驗室，提高實驗經費投入
實驗室要面向全體學生開放，時間也不局限于上課期間。從設備的安全及使用效率考慮，可指定專門教師指導和管理，但不能扼殺學生實驗的積極性。學生如需動用貴重儀器，可征得管理教師同意后進行。隨著物理實驗要求的提高，高校應加大物理實驗經費的投入，并做到專款專用，同時還要預留出更新設備的資金。另外，高校還應該注意儀器設備的科學使用，提高設備的使用效率，尤其是一些大型儀器設備。
(三)更新理念，增強創新意識
創新不是一時的憑空捏造，而是要具備創新意識和相關的知識儲備。由于教師在培養學生的創新意識方面起著引領作用，因此作為教師，首先應具備創新教育的理念，并應用到教學中去，才能正確引導學生創新學習；其次應加強創新知識的學習，具備精深的專業知識和寬泛的綜合知識，掌握社會文化、科技發展的新動向，注重對新理論、新技術和新信息的了解，并將這些知識融入到大學物理實驗教學中去，才能引導學生把知識學活，有效地培養學生的創新能力。
(四)注重培養學生實驗方法，促進學生創新潛力的發揮
要將科學發展史貫穿于大學物理實驗教學中，注重科學思想發展史的教育。例如：在電磁感應實驗中，介紹法拉第在仔細分析電流的磁效應基礎上，認為電流既然能產生磁場，反過來磁場也應該能產生電流，因此提出了磁能生電的假說。盡管在實驗中經歷了無數次的失敗，但他信念堅定，最終發現了電磁感應現象，讓學生感受科學探索的艱辛歷程，把學生融入到科學家的思維情境和發明創造的氛圍中，促使學生將自身的學習和人類社會的發展有機結合起來，更加積極主動地吸收人類社會的先進思想。同時科學家的創新思維方法又可以從方法論上指導學生的學習，使學生主動地從不同視角創造性地思考問題，從而有利于培養學生的創新意識，挖掘學生的創新潛力，提高學生的創新能力。
(五)利用信息技術，開拓創新思維空間
大學物理實驗目前按教學類型分有公共必修實驗，仿真實驗，開放實驗，遠程網絡實驗等。公共必修的實驗按教學內容分針對不同類別也有所不同。一般像我校類的綜合性大學，專業較多，學生來自全國各地，物理基礎不太相同，各專業對物理的要求也不一樣。普遍實行物理實驗開課分類進行。各專業針對不同的需求選擇不同類別。我校的物理實驗課共兩個類別，分別稱為A,B類。A類48學時，B類30學時。B類相應對物理要求較低的專業，比如農業養殖類一般選擇B類，其他理工科類選擇A類。A類B類教學分層次也不同，A類分為三個教學改革視域下大學物理實驗管理現狀初探張鑫,李金玉（浙江海洋學院，浙江舟山316000）層次：基礎、提高、設計。B類分為兩個層次：基礎、提高。這樣的分類既避免了一刀切的問題，也符合了學生課業的需求。A,B類基礎層實驗相同以達到基本實驗能力的鍛煉，提高層，設計層實驗要求逐步提高,B類涉及的實驗相應減少和沒有。對于每個層次我們也有明確的要求和目標。基礎層要求規范實驗操作、撰寫合格實驗報告、定性分析實驗誤差，提交合格實驗報告。提高層目標設定為培養獨立實驗操作能力，能簡單分析和處理實驗中出現的問題，并能完整地定性和定量的分析實驗誤差，撰寫合格實驗報告。設計層要求自主選做，在自己查資料基礎上以論文形式提交科學報告或者實物和專利。教學分類和各層次目標明確，既有利于學生的能力的培養和積極性又有利于實驗的考核。避免了以往統一標準不重視學生創新性培養的狀況。
2.實驗預習內容和方式
每位同學進入實驗室前，必須做好實驗內容的預習，這一點毋庸質疑。有別于其他學科帶上書本就可以去學習的模式，實驗課是不同的。預習作為實驗前的準備是對實驗的必要的了解。只有做好預習才能保證實驗的順利進行。我們學校實驗前要對預習檢查，預習內容必須寫在實驗報告冊上。預習不要求重復累贅的抄寫書本上的內容，重點解決3個問題：做什么；根據什么去做；怎么做。基本內容包括：目的、原理、步驟、表格設計。也就是簡要的反映實驗前的準備。我校的預習報告可以參考書本和掛在網上的預習提綱。目前國內有些學校提出無紙化實驗，比如浙江師范大學和浙江大學，學生直接登陸到網絡服務器下載相關的實驗預習即可。預習形式雖然不同但實踐結果表明做好預習才能確保實驗的效果。相比于傳統的顯得過于呆板預習方式，通過網絡下載預習結合了現代計算機和網絡技術，是不是確實更加有效率，值得我們探討。
3.實驗過程程序和要求
進行實驗是大學實驗課的中心環節。實驗操作規范、獨立完成是我們的目標也是實驗的考核指標。經過一系列的變革我校實驗室以逐漸更新了實驗項目及提高了實驗條件以適應社會的需要和利于的人才培養。目前我校大學物理實驗室能保證每位學生單獨操作一臺儀器并對要求學生實驗按如下程序進行：一是進入實驗室后按編組找到對應的實驗儀器。二是實驗預習報告放在實驗桌上，待老師抽查并認真熟悉、檢查測量儀器、裝置是否完好，記下主要測量儀器的型號和主要參數包括測量范圍和精度，填寫實驗儀器使用登記本。三是根據儀器使用說明，正確安裝和調試儀器，按實驗步驟進行實驗，記錄數據，如有疑問可以及時向教師提出。四是實驗完畢后要及時整理數據，如有問題，應該重測和補測。原始數據必須記錄到實驗報告上，老師簽字后方可離開實驗室。教師在原始數據上簽字和以上其他程序要求一方面確保了學生抄襲篡改實驗數據另一方面創造了良好的實驗氛圍。因為通過這樣的方式進行實驗可以讓學生明白要獲得合理的數據必須通過自己正確的操作才有的。目前有許多高校采取網上報告的形式，他們的實驗數據由系統集中采集。這個方式可以通過系統自動處理并顯示結果。實驗操作還是由學生獨立完成，仍然強調的是學生的動手創新能力和科學實驗素養的培養。電腦化只是便于教師批閱實驗報告，提高了批閱的效率和準確度推進了實驗教學的信息化管理。基于層次不同老師的教學也是不同的，對于基礎層老師要進行講解和做簡單的演示；而提高層的同學們有了一定的實驗基礎，教師作出簡要的說明后重在學生自己實驗。設計層只需要實驗教師給出幾個可選擇的實驗而沒有具體資料，學生自行選擇實驗內容，實驗時間也不作嚴格規定，可以在兩周的時間完成實驗室工作。實驗重在培養學生的科學實驗能力，強調提高學生的自主能動性及利于學生的創新能力發展。
4.實驗報告的撰寫和形式
這是對實驗全過程的總結和深入理解的一個環節，應獨立完成，嚴禁抄襲實驗報告及修改原始數據。我校要求實驗結束后一周必須上交詳細的實驗報告。一般實驗報告采用統一冊子，報告包括要點有六項：實驗數據記錄；合理的表格設計；實驗數據填寫完整；有完整的實驗數據計算過程，有單位（包括作圖等）；實驗結果科學、正確的表達；有實驗結果的討論與誤差分析，提高層要有定量的誤差分析。其中實驗結果討論與誤差分析要求結合觀察到的現象進行結果分析，分析盡可能具體，定量或半定量，切忌空談。內容可包括影響誤差因素討論，系統誤差修正，結果的可靠性討論和同公認值比較分析等等。我國各大高校的大學物理實驗報告應時代的要求經過多方面的探索，不再是單一標準單一的形式，而是呈現多元化的特點。針對不同對象和階段，報告形式和內容有所不同。比如我校基礎層和提高層報告要求基本相識以報告形式提交，只是提高層要求做定量誤差分析。設計層實驗要求學生以科技小論文的形式報告實驗結果，也可以以PPT形式展示成果。這種多元報告形式也與目前我國許多高校一致，具體的要求可能有所差異但在報告方面的改革趨勢一致。
5.考核方式和標準
1.任課教師要有充分的思想準備
有一定上好該門課程的信心，這樣才能更好地迎接挑戰，工作起來才能有不竭的動力。
2.教材是知識和方法的載體
是學生學習的基本向導，也是教師進行教學的基本工具，在整個教學過程中起著非常重要的作用。目前國內沒有完全適合某些專業留學生的成熟英文版實驗教材，因此我們在借鑒了大學物理實驗雙語教程（邱春蓉、黃整主編）、大學物理實驗（唐晉生主編）、遼寧工業大學（以下簡稱我校）物理實驗室編的大學物理實驗等實驗教材的基礎上，結合國外物理實驗特點，參考大學物理教學大綱，編寫了適合本校留學生實際的實驗講義。講義初稿完成后，仍然需要教師在上課過程中及時地總結和完善。教師在選擇實驗項目時要充分考慮學生所學專業和實驗室的現有設備，盡量開設一些與大學物理理論課知識、學生所學專業相關的實驗項目。對于電子信息、計算機科學與技術等專業，開設了一些與傳感器原理、示波器使用等有關的實驗；對于土木工程等專業，開設了楊氏彈性模量的測定、轉動慣量測定等實驗項目。在實驗項目選定后，最好針對實驗中可能遇到的理論知識與理論課教師逐個實驗進行溝通，做到教學有的放矢，加深學生對知識點的記憶，提高教學效果。
3.教師要充分準備好物理實驗專業詞匯。
物理實驗課上涉及到的詞匯超過理論課。一臺實驗儀器的每個部件的名稱、功能以及如何調節都要做到熟記于心。大部分學生都來自非洲國家，口音重，發音不規范，在上課前應有幾次師生見面溝通的過程，使得大家熟悉發音習慣，必要時需要借助文字，最大程度地消除交流中的障礙。實驗室內沒有針對留學生專用的實驗器材，儀器上的銘牌、標識以漢語為主。因此，對于操作復雜，按鍵、旋鈕、檔位較多的儀器，教師最好在課前做一個實驗儀器面板的中英對照說明，以減少學生在實驗過程中因文字造成的不必要困難。例如在電位差計使用的實驗中，做了兩個操作面板的簡易對照，學生對此方法普遍反應較好。
4.學生按照老師要求進行實驗的預習，準備預習報告。
該預習報告不同于中文教材上所要求的預習實驗原理、目的、步驟等內容并將其書寫在預習報告紙上，而是根據自編講義了解實驗的原理，在互聯網上找到一些講義以外的相關知識，例如實驗的意義，實驗所需的儀器以及實驗的實際應用有哪些等等，這些內容也不一定要求學生在預習報告紙上書寫下來，但是在每個實驗開始之前要求學生發表對實驗的理解和看法，以防止學生照抄講義內容，達不到預習的目的。
二、實驗講授指導及實驗報告
學生動手做實驗之前，教師需要將實驗的原理、儀器、步驟清晰簡要地寫到黑板或課件上，用于講解的同時也方便學生隨時查看。如果實驗中需要使用表格來記錄測量值，教師還應該設計好表格，并標明各個測量值的單位，避免學生設計的表格不合理，增加教師評判實驗報告的工作量。講述實驗步驟時，應采取邊講解邊示范的方法，給學生一個直觀的印象。講解步驟過程中要時刻注意學生們的面部表情，如果發現他們有迷惑，一方面可能是教師英語表達所致，另一方面可能是實驗內容沒聽懂，需要及時找到問題癥結然后加以解除，確保每個學生都能聽清、聽懂。需要注意的是，留學生對實驗的興趣很濃，但是持久性不強，因此實驗理論部分的講解時間不宜過長，主要以基本原理和基礎技能為主，盡量留給學生足夠的時間進行實驗的操作。我校留學生每個物理實驗安排4學時，其中理論課占1學時，操作為3學時。在近幾年的教學實踐中，留學生基本都能在規定的時間內很好地完成實驗。留學生們在做實驗時活潑好動，喜歡同學間進行討論，有時會兩人共同完成實驗，即使實驗儀器充足。對于這一點，筆者認為，一方面要鼓勵他們獨立完成實驗；另一方面，兩人合作也不失為一種可行的實驗形式，通過同學間的默契配合，能加深對實驗原理的理解，還可以培養他們協同合作的素質。如果條件允許，有必要要求他們改變實驗條件得到兩組類似的實驗結果，以完成互不相同的實驗報告。在實驗過程中，即使是兩名留學生協同操作，他們也會有許多問題需要老師解答。大部分學生的操作很認真、規范，他們希望把實驗做到最好，因此他們會不斷地提出問題，甚至每做一步、每得到一個測量結果都會叫老師來檢查是否正確。這個時候教師應該耐心地指導，不要表現出厭煩情緒。對于正常的實驗現象，教師善于通過表揚來鼓勵學生，使他們感覺到得到肯定與支持，從中收獲信心；對于有問題的情況，教師也不要急于直接動手幫學生改正，而是用教師問、學生答的方式來一步步引導他們，使之明白為何會出錯、如何去改正。實驗完成后，留學生需要獨立完成實驗報告。此時需要他們整理總結實驗的原理、步驟，并對所得數據進行處理，得到各自的實驗結論。一份完整的實驗報告應該還包含以學生對實驗的理解和認識為主要內容的小結。由于留學生人數不多，教師須認真地逐一完成對實驗報告的評判，對于報告中出現的問題，特別是數據處理中的有效數字、單位、圖標的規范性等要一一為他們注明。因為書寫習慣的原因，教師務必要求學生們在完成實驗報告時認真書寫，不能連筆。否則評判報告時可能只認識幾個最簡單的單詞和阿拉伯數字，造成閱讀上的困難。實驗報告批改完成后要以分數的形式做結論，并及時返還給學生，盡可能地進行面對面的交流和探討，使得他們在還有印象的時候做改正，以避免下次實驗時出現類似的問題。教學實踐證明，返還時間間隔越短，教學質量越好。需要指出的是，在大學物理實驗開課之前，有必要對實驗的基本概念及實驗數據的處理方法進行專門的講解，針對留學生特點及將要開設的實驗項目，重點講解直接測量量不確定度的計算及圖表法處理數據兩個方面，簡要講解對數學要求較高的間接測量量不確定度計算及最小二乘法擬合數據等方法。
三、成績評定
成績是判定學生實驗結果的標準，也關系到留學生評定獎學金等的切身利益，因此合理的成績評定辦法是提高教學質量必不可少的因素。我校中國大學生的評分標準為預習報告、課堂操作、數據處理（這三部分組成了最后的實驗報告）分別占10%，40%，50%。然而對于留學生而言不能生搬硬套。留學生的時間觀念不如中國大學生強，時有遲到、曠課現象。因此有必要將出勤作為成績評定的一個指標。實驗完成后對于儀器的整理也需要占一定比重。上述兩個方面可以有效提高留學生的自律性。另外對預習做得好、課堂表現積極的學生還可以有一定的額外獎勵分數。最終，我們的評分標準為預習報告20%，課堂操作30%，數據處理20%，實驗小結10%，出勤10%，儀器整理10%，額外的獎勵分數不超過10%。這樣的評分辦法可以將不同層次的學生拉開差距。
四、結語
