非物理类专业大学物理实验课程整合与体系建设的研究

摘 要：针对吉林大学公共物理实验中心多校区、多专业的特点，研究大学物理实验课程整合与体系建设、团队建设、实验网络教学管理平台建设、多元化本科生公共物理创新实践基地措施和方案。

关键词：大学物理实验；课程整合；体系建设

中图分类号：O4-33文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0078-02

吉林大学公共物理实验中心由南岭校区（原吉林工业大学）、朝阳校区（原长春科技大学）、新民校区（原白求恩医科大学）、南湖校区（原长春邮电学院）、西校区（原中国人民解放军兽医大学）5个校区的物理实验室组成。目前，每年承担全校85个专业，6000余名非物理类专业本科生的大学物理实验教学任务。经过多年的努力，在课程整合与体系建设、团队建设、教材建设、实验平台建设方面，形成了一套适合多学科的课程体系，形成了自己的特色。

一、课程整合和课程体系建设思路

（一）工科大学物理实验内容设置逐渐一体化

同为工科类大学物理实验的南岭校区、朝阳校区、南湖校区由于前期建设基础和后期投入资金力度不同，实验内容和实验条件差别较大。朝阳校区于2011年经过基础园区建设，无论是实验室环境还是教学条件都比较好，而南岭校区和南湖校区实验室自从实验中心组建后一直未进行实质性建设，目前教学条件和教学环境都比较差。但南岭校区和南湖校区在教务处和实验室管理处的大力支持下，获得了2015教育部改善基础办学条件专项资金支持及基础科学实验管维修改造，在2015年年末，实验室环境及教学条件也会有很大程度改善。在课程体系建设时，充分考虑各个校区原有专业特点及实验室现状，实验内容设置向朝阳校区靠拢，逐渐形成一体化趋势。这样也能够使各个校区的实验资源共享，实行开放式教学，也能够使整个中心各个实验室建设一体化发展。

（二）医学类、农学类大学物理实验课程整合和体系建设的思路

新民校区大学物理实验室自公共物理实验中心成立时并入，一直按照医科的轨道运行，形成独立的教学大纲和大学物理实验教材。西校区基础物理实验室于2014年9月并入公共物理实验中心，其基础物理实验分为大学物理实验C（42学时）和大学物理实验E（30学时），特点是学时少。大学物理实验C面向的专业为食品科学与工程、食品质量等专业和南岭校区生物工程学院各专业相近，整合时考虑按照工科大学物理实验的本科生培养。大学物理实验E面向动物医学类等各个专业和新民校区医学类各专业相近，整合时考虑按照医用大学物理实验的本科生培养。

二、大学物理实验课程体系建设

通过到其它高校调研、交流及参加一些相关网络培训课程，探索大学物理实验课程整合的方向和提升体系建设内容。

大学物理实验课程体系根据教育部高等学校物理学和天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委会制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》和吉林大学2013版本科生培养方案的要求，在大学物理实验体系建设中，试行四级层次的实验课程体系：基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验。

基础性实验：主要学习基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能及测量方法、数据处理的理论与方法等。基础实验对学生科学实验习惯及创造性思维的培养具有一定的铺垫作用，是综合性、设计性、创新性实验的基础。学生必修4个基础性实验（力学基本仪器与训练、电学基本仪器与训练、光学基本仪器与训练、电子基本仪器与训练）和实验数据处理方法（绪论），选修3个基础实验。选做实验要求学生根据自身专业的特点及个性发展需要进行选做。此类实验占实验总学时的60%。

综合性实验：在同一个实验中涉及到两个以上知识领域或综合应用多种方法和技术的实验，用以巩固学生在基础性实验阶段的学习成果、开阔学生的眼界和思路、提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力。综合性实验均为选修实验，占实验总学时的30%。实验室可以按照教学大纲及各个校区的学生专业特点设置多个实验项目，学生可根据自己的专业方向或特长爱好等，自由选择4个实验题目。

设计性实验：学生按照给定的实验题目、要求和实验条件，自己设计实验方案，并在教师的指导下独立完成设计性实验。选作2个设计实验，占实验总学时的10%，如：传感器综合实验、太阳能电池板室外特性研究等。学生可根据自己的知识结构、兴趣等选择设计性实验。

创新性实验：此类实验与教师的科研课题相结合，与物理前沿知识相关联，要求学生根据题目，查阅资料，自己独立设计实验方案，完成实验。期间，教师主要起指导作用，以达到鼓励学生独立思考、提出问题、解决问题并有所创新的目的。学生可以独立或者以团队的形式参加，可根据自己的能力完成部分或全部实验内容，实验成果要求学生以科研论文的形式提交。

创新实验主要为“卓越工程师计划”班、“李四光计划”班、“卓越医科计划”班以及对物理有浓厚兴趣、动手能力强的少数学生开放，条件成熟并效果好后再逐渐扩大范围[1]。

通过这样由低到高、从基础到前沿、递进式分层次实验训练，为以后学生专业理论课的学习，培养学生的科学素养与创新能力方面奠定良好的基础。

三、大学物理实验教学团队建设改革措施

课程整合及课程体系建设，归根结底是人才的建设，只有有一个稳定的、教学科研素质较高的教学团队，才是保证教学质量的前提。构建适应二十一世纪人才培养模式的大学物理实验教学团队，团队由教师（理论教学与实验教学共担）、专职实验教师、实验技术人员共同组成，充分发挥不同人才的特点，取长补短。

开放式教学政策。为了增加实验教学团队之间的教学和学术间交流，大学物理实验课程对各个校区实行全开放政策。不同校区的实验教师可以交叉上课。通过这种教学交流可以吸取不同校区教学特点和一些优秀教师的教学方法，从而提高自身的教学及科研水平，同时使各个校区教学过程规范化、一体化。

加强教学管理和运行过程的监管。推选有丰富教学经验的教授主持各个门类的大学物理实验课的教学过程，成立由教授组成的实验课程督导小组，坚持跨校区听课，并及时进行校区间的交流并及时沟通情况，反馈信息，改进教学中存在的不足。

健全相应的教学管理制度，规范任课教师的教学过程；组织实验教学活动，开展教学评优活动；组织团队成员定期听名师的实验课；采用课堂学生问卷调查和网络学生评价相结合的模式对教师的教学水平、教学态度等进行综合评价，并作为教师年终考核的重要依据。

定期组织团队内部教学及科研交流会。开展教学难点研讨和教学经验交流，进行课题的研究进展和学术成果探讨。

坚持走出去，引进来政策。支持团队成员参加国内外教学研讨会，就学术、课程建设等方面广泛进行交流，汲取著名高校的先进的教学理念、教改模式和课程管理经验，扩大教学团队教师在国内外的影响。同时，邀请知名教授来校介绍物理前沿技术，邀请教学名师来校传授先进的教学方法和教育理念。团队以内、外交流合作为纽带，促进团队的发展，提升团队在国内各高校中的影响力[2]。

四、建设适应层次化教学的大学物理实验网络教学与管理平台措施

公共物理实验中心各个校区大学实验教学管理仍然是独立的，没有统一的教学管理模式。

公共物理实验中心南岭校区和朝阳校区开发了“大学物理实验网络教学管理系统”、“大学物理实验查询系统”和“大学物理演示实验管理系统”、“大学物理演示学生上课签到系统”等。在实验教学管理系统平台上，管理员设置本学期开设实验课程的所有题目，并根据实验仪器的数量及实验场地情况设置学生人数，以保证每人一组的分组要求。通过管理平台学生不但可以和授课教师及管理员方便的沟通和交流，及时解决教学过程中遇到的难题，而且还给学生提供了资源量大、覆盖面广的课程资源库，拓展了学生的学习空间，使实验教学内容得到时间和空间的延伸。通过大学物理实验查询系统，学生可以随时查询上课时间、查询实验成绩及实验课预约情况等等。

在今后的课程建设当中，将逐步完善“大学物理实验网络教学管理平台”，并把“大学物理实验网络教学管理平台”、“大学物理实验查询系统”和“大学物理演示实验管理系统”、“大学物理演示学生上课签到系统”整合在一起。进一步加强实验课程整合、体系建设及教学管理，使实验教学过程和管理更加规范化、科学化、一体化、信息化。

新的“大学物理实验网络教学与管理平台”将涵盖：课程体系、网上选课、课程预习、成绩管理、创新园地、学生评价、交流平台、答疑解惑、演示实验、仿真实验、诺贝尔奖实验专区、现代物理实验技术专栏、成果展示、高校链接等[3]。

五、建设多元化本科生公共物理创新实践基地措施

公共物理实验中心根据目前国家对创新人才培养需求及吉林大学各专业对人才培养需求，将建立大学物理实验和演示实验创新实践基地，基地建设包括硬件环境建设和软件环境建设。在硬件环境建设中，中心各个校区将提供创新实践基地专用教室，并为创新实验学生提供相关的图书资料及实验仪器；在软环境建设中，需要建立一些相关管理规定，保障创新实践基地安全有序进行，同时为创新实验基地提供实验经费支持和一定的激励措施。

（一）创新实践基地运行模式

鼓励并推选优秀的指导教师设立系列“创新性实验课题”，在少部分学生中开展，待积累一定经验后，再扩大范围，吸引更多的学生参与进来。

学生可以自行安排时间到创新实验室进行创新实践并给予一定的指导，基地为学生提供充分发挥潜力和创造力的平台。学生也可以直接来到创新实践基地和指导教师联系，提出自己的想法和设计方案，由教师对其可行性进行评估，可行后由教师指导完成。

学生在创新实验所取得的成果，在基地展示，供学生参观及后续学生借鉴，也可激发学生创新的热情[4]。

（二）创新实验激励措施

公共物理教学实验中心的各个校区将全力为创新实践基地提供场地支持，配备必要的设备和工具，实验仪器，实验耗材等。

为了鼓励学生参与创新实验，可以给参与的学生一定激励政策。比如对于那些完成创新实验的学生可以给予一定的学分；创新实践基地还可以面向全校学生开展创新竞赛，对富有创新性的项目给予立项支持。这些激励措施将会激发学生学习的积极性，也培养学生的科研能力和合作精神；还可以将学生所取得的成果做成视频，并把视频放到网络教学与管理平台上，让更多的学生点击、观看，带动更多的学生参与创新实践活动。教师与学生相互影响，相互促进，推动基地可持续发展[5]。

六、课程建设发展目标

补充出版与现行教材配套的系列教材、教学软件，形成立体化、反映时代特色的教材体系。实验内容上增加综合性、设计性、现代物理实验技术、前沿技术的实验比重，研发更多内容新、技术先进的物理实验和演示实验教学装置，进一步建设和完善教学与管理平台，以适应与时俱进的课程发展的需要。争取尽早建成具有一流教师队伍、一流特色教材、一流教学方法和一流教学管理水平的大学物理实验精品课程[6]。

（作者单位：吉林大学物理学院）

参考文献：

[1]胡成华，史玲娜等.大学物理实验教学创新模式的探索与实践[J].物理与工程，2012（1）：44-46.

[2]朱世坤.大学物理实验教学团队建设问题探讨[J].实验技术与管理，2011（5）：194-196.

[3]林晓珑.大学物理演示实验网络教学管理平台构建与实践[J].大学物理实验，2012（8）：120-122.

[4]郑志霞.大学物理创新实践基地探索[J].佳木斯教育学院学报，2010，（4）：133-134.

[5]罗乐.将物理实验室建设成大学生创新性实验基地的探索[J].实验技术与管理，2013（7）：210-212.

[6]林晓珑.大学物理实验课程建设的研究与实践[J].大学物理实验，2013（6）：124-126.

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