摘要：大学物理实验是本科理工学生必上的课程之一，它既是大学物理知识的巩固和应用，更是提高学员创新实践能力的平台。本文结合我校大学物理实验课程教学的特点及存在的问题，提出了大学物理实验教学改革的几个措施。
关键词：大学物理;实验;教学改革
1.前言
大学物理实验是本科理工学生的必修课，是在大学物理课程基础上开设的实践类课程，在培养学生实践能力、创新意识、团队合作等方面方面有着重要的作用。与大学物理课程相比，实验课程更容易吸引学生的注意。在科学技术飞速发展和培养素质和跨世纪人才的新形势下，如何改革物理实验课程，构建适应新世纪发展需要的课程体系的研究具有重要意义。
2.大学物理实验课程的现状
2.1实验教材自编，内容缺乏创新性
调查发现，目前大部分高等院校实验教材是结合自己院校的特点及实验设备自编的，但是大部分实验教材只是包括了实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、注意事项和思考题，甚至实验记录数据表格，这样单独对某个具体实验而言，教学效率较高。在上课之前让学生预习实验并完成预习实验报告，但教学过程中却发现大部分学生都是把实验教材上的内容简单地抄到实验报告纸上，并没有做到真正的预习和思考，课堂上老师还需要对实验原理等过程进行详细的讲解。此外教材后面的思考题也是简单地针对该实验的具体问题提出思考，很少有拓展性的問题，所以对学生的创造性发展受到了限制。
2.2课程内容以大学物理为基础，但上课时间不同步
实验是检验真理的唯一标准，大学物理实验是在大学物理课程的基础上开展的。大学物理内容以理论引导为主，实验则是验证某些现象和规律的。在上实验课之前，大部分理论内容已经在大学物理课程中学完，学生都有一定的理论基础。但由于高校大学物理和大学物理实验课程是两门分开的课程，同样的内容，课程可能在每个学期的不同时间、甚至可能在不同的学期，这样在上实验课时学生已经把大学物理知识的内容忘的差不多了。所以没有在内容上得到及时的实验和巩固。
2.3教师师资短缺，教学效果不良
目前大部分高校大学物理实验的教学以大班为主，即一个老师负责五六十个人的实验教学，由于实验仪器的紧缺、师资的紧缺和实验时间的有限，大部分实验分组完成，即2-3人一起完成一个实验，实验后由老师签字方可离开教室。由于老师要负责实验的教学、仪器的管理和数据的检查，没有办法及时记录每个学生实验过程中的具体表现，导致教学过程中学员微改实验数据现象严重，即在别人实验数据的基础上对估读位进行修改，即变成自己的数据。所以连最基本的完成实验和提高动手操作能力的教学目标都无法达到，教学效果较差。
3.大学物理实验课程的改革措施
3.1及时更新大学物理实验内容
目前大学物理实验主要包括以力热光电及近代物理五个模块为主的普通性实验。按照教学大纲要求，大学实验内容应该分为普通实验、综合实验和创新实验，普通实验即在大学物理理论知识的基础上开展基本的包括普通物理实验和近代物理实验，旨在检验大物中的某些现象和原理，是基础性实验，内容可占整个实验总内容的60%。综合性实验即用综合的物理知识解决贴近生活中的一些实际问题，可能涉及到有多种实验方法，比如转动惯量的测量，学生通过查找资料发现有三线摆法、扭摆法、复摆法等多种方法，可以分组让学生尝试不同的方法进行测量，并对实验结果进行对照，内容可占30%。创新性实验难度最大，在指导老师的引导下，让学生应用所学知识，进行大胆猜想和设计的创新性实验，旨在保护学生的独创性和解决问题的综合能力，内容可占10%。重要的是所有的内容都应该进行定期及时更新。
3.2采用启发式教学
调查发现目前大学物理实验所采用的主要教学方法依然是讲授法和实践法。即老师对实验原理、实验仪器、实验步骤及注意事项进行详细讲解，部分实验老师还会做演示并对数据的记录做明确的规定，然后学生按照老师所讲的方法一步一步完成实验操作和记录。结果是学生完成实验过程很快，抄袭实验数据现象严重，没有达到教学大纲要求。所以在实验课程的教学中，要注重启发式教学，学生已经完成了实验的预习，所以可以采取小组学生讲解的方式，即让学生对实验原理及实验步骤等详细的讲解，小组成员进行补充完善，其他学生进行提问，最后教师进行总结和实验的完善，并设计问题，进行随机提问。整个过程以学生为主体，老师只是起了引导作用。真正让学生参与到教学中，这样学生才能用心完成实验。
3.3采取综合考察方式
目前大学物理的实验的考察方式即平时成绩，主要依据是实验报告和课堂操作，即所有实验报告和每个实验的课堂操作的平均分为该课程成绩。事实上，实验报告的预习报告大部分都是把课本内容抄了一遍，基本都是一样的，不太好判断预习的程度。而数据记录及数据处理，很多同学又采取模仿的方式，由于实验数据处理复杂，教师在批改的过程中不可能每份都去计算，实验结果是相似的，导致成绩区分不大。课堂操作部分又由于班级教学容量大，课堂操作过程中教师既要帮忙解答疑难，要真正做好记录比较困难。这样的恶心循环导致教学效果不是很好。所以在考核过程中应采取综合考察方式，综合平时考核和期末考核。既注重平时成绩的考核，即实验报告中的每组分数尽量做到公平公正。还应该在期末的时候进行现场考核，现场抽题完成操作和笔试内容两部分。平时成绩和期末成绩两部分的综合是促进学生实践能力断粮的良好措施。
4.小结
大学物理实验的改革，符合时代和科学发展的要求。本文结合目前大学物理实验教学的现状，在课程内容、教学方法和考核方式提出一些改革建议。
参考文献：
[1]那日，冯璐.光学实验教学法的改进[J].大学物理
[2]汪文明.大学物理实验教学改革[J].大学物理实验
[3]沈树声.物理实验的目的内容及能力培养[J].实验技术与管理
大学物理论文3000字[摘要]在培养应用技术型人才背景下，大学物理教学是培养学生的动手能力、逻辑思维能力以及解决实际问题的能力为目的。该文结合大学物理与应用技术型办学理念，通过对其课程体系、教学手段、考核方法等改革的思考，使得大学物理学课程的设计思路具有应用技术型特色的工科大学物理学课程。
[关键词]教学改革;多元化;专题实践
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1674-9324（2020）48-00-03[收稿日期]2020-09-02
培养应用技术型人才是许多本科院校的主要目标，本科教育是重中之重，以培养应用技术型人才培养也是作为我校的核心使命，并面向高端产业发展需求，培养具有国际视野、工匠精神的高水平工程师、设计师等高端应用技术型人才。这需要引导学生参加更多的社会实践、参与各个领域的创新项目中，将理论与实践相结合，学会用物理模型解决专业中遇到的难题。大学物理是培养学生的动手能力、逻辑思维能力以及解决实际问题的能力为教学目的[1-3]，通过对其课程的设计思路、教学方法、考核手段等的改革，使大学物理与应用技术型办学理念相结合，改善学生的思维方式，从新的角度认识世界，引导学生利用研究型的思维方式解决专业问题，让学生更好从感官和理性两个角度的接受知识。
目前大学物理的教学体系基本延续的是20世纪的基本成果和理念，如80%的内容是经典物理的范围，这些内容对前沿科学的涉及比较少，近代物理的内容也没有充分體现近几年高速发展的交叉领域的理念和思想，相关的物理模型没有得到进一步拓展和阐述。自20xx年新冠肺炎暴发以来，兴起的网络教学模式，也促进了广大教师们对教学改革的思考。在教学方式上，传统的教学方式过多地强调了物理基本理论知识的学习和掌握，学生的计算量还是比较大，应用性不大。缺乏与应用技术型专业前沿科学的联系。为了达到我校培养创新型、实践型、应用型技术人才的目的，把大学物理课程的学习与各个专业相结合，将各专业的研究成果和科技前沿作为教学案例引入到课堂中，传统教学、网络教学等模式相结合，为学生后来的学习专业相关课程的关键性物理概念提供便利和基础。通过吸引学生的注意力，激发他们的逻辑思维能力、自学能力以及发现问题和解决问题能力的提升，最终实现教学质量的提高。通过改革大学物理的教学模式，以培养学生的动手能力和分析解决实际问题能力为教学目的，使得大学物理学课程的设计思路具有应用技术型特色的工科大学物理学课程。
一、优化教学内容体系，扩展交叉学科衔接
物理学是自然科学中一门十分重要的基础学科，是研究物质与物质的相互作用规律的一门科学，在本科教育中对于培养和提高学生的科学素质具有不可替代的作用。因此，对大学物理教学内容体系进行研究和改进具有很重要的现实意义。虽然现在人们已经开始重视实验教学和注重学生创新能力的培养，应用技术型高校的大学物理学课程除了扩大学生的知识视野和丰富感性知识外，还肩负着对大学生进行科技创新能力综合素质培养的重任。因此，要通过对大学物理课程的设计思路进行改革，使其适用于应用技术型高校特色的工科大学物理学课程[4]。
近期国内外许多研究者都在以物理学为研究基础探索与其他专业学科的跨门类边缘交叉学科。例如在生物医学工程专业领域，也催生了许多交叉学科如生物物理、细胞的物理生物学等。许多基本的物理学可以直接用来理解生物系统的行为;在材料专业领域，材料物理学是物理学与材料学的一门交叉学科，涉及了物理学中的一些分支如热力学、统计物理、量子力学、固体物理等。在设置教学内容体系时，以大学物理课程为基础，整合其他领域如生物学、生理学、材料学以及半导体等相关课程。形成一个完整的交叉学科教学体系，优化教学资源，适应社会发展的需要，注重基础学科建设，通过交叉学科建设提升大学职能的水平、完善学科结构、促进学科的发展。
将科学前沿以及各专业的研究成果作为教学案例引入到课堂中。根据具体事例，通过物理学的方法识别出其中尚待解决的关键问题，促进学生进一步的探索学习。人类的进步与发展和物理学理论和实验技术的发展密切相关的。例如在生物学方向，人们在研究生物系统发展出来的理论框架都具有明显的数学特性，这些特性可具体体现在热力学和统计力学来理解生化反应的理论中。通过物理学中模型的建立，可以在特定的生物过程中描述其关键要素和解释它们如何发生相互作用。美国著名生物学家菲利波斯等人在著作《细胞的物理生物学》中也提道：“少数几个恰当的基本物理模型便可作为全部定量生物学知识的基础，从而有效地将表面上无关的各种生物问题统摄在一起。”
二、完善多元化教学手段，开拓学生创新思维
之前的理论教学注重知识的连贯性，系统性，完整性，追求在有限的时间内给予学生更多的知识，学生的兴趣不能得到充分调动。多元化教学手段将重新调整课堂内外时间，将部分学习的决定权从教师转移给学生。通过吸引学生的注意力，激发他们的逻辑思维能力、自学能力以及发现问题和解决问题能力的提升，最终实现教学质量的提高，为学生提供更多的学习物理和实践物理的机会。有必要开设一系列的物理与专业挂钩的创新课题和专业认知，如将生物、材料、医学、工程中的研究成果作为教学案例引入到课堂中。一方面给同学从专业特色角度了解物理，另一方面，可以拓宽学生视野，学习物理的思想和方法，了解物理的工程应用，提高学生的创新能力。
工科院校则要求学生掌握生物、电子、材料等专业和物理相结合的知识范畴，但同时课时和场地等客观原因使部分教学内容及实验课程难以达到理想的教学效果，为教学及学习带来了新的挑战。可采取多种教学手段激发学生的学习兴趣，加强教学过程性考核的方式，转变学生的学习方式，培养学生的主动性和创造性，如MOOC教学、翻转课堂、学术派对、专题讨论、专业项目等混合式教学模式。通过完善大学物理的教学手段，以培养学生的动手能力和分析解决实际问题能力为教学目的，使得大学物理学课程的设计思路具有应用技术型特色，打破传统教学方法的限制。在实施过程中，教师可将教学过程以及实验项目录制成MOOC课程或者教学视频。学生自主选择感兴趣的课题及内容，经过自主学习、教学视频辅助、展开小组讨论以及创新实验等环节，发现、分析并解决问题。“翻转课堂”和MOOC课程的实施有助于提高学生的学习兴趣、调研能力和主观能动性。在现在充满信息的社会大环境下，MOOC课程类的等网络教学还具备与其他教学相比有许多的优势，尤其是刚起步的学校，建设和完善大学物理课程网络资源，可以帮助学生可以了解与大学物理有关的信息，如前沿动态，物理百科，物理教材，教学视频，互动论坛等等，网站可以给予同学学习物理很多好的建议与资源，引导帮助学生自学。20xx年的新冠肺炎疫情暴发，各大高校响应教育部“停课不停学”要求，纷纷开启了网上教学模式，“腾讯课堂”“腾讯会议”“Welink”等平台通过网络拉近了学生与老师的距离，从而使课堂打破了空间的限制和时间的限制，同学们通过回放等功能随时随地都能观看和学习课程，教师可以通过平台进行统计学生的学习情况和反馈。网络课程以独特的优势，颠覆了传统的教学方式。也正因为这种多元化的教学模式，这种革命性的变革促进了对教学改革的思考。我们有理由相信这种教学模式将会成为大学课堂甚至中小学课堂教学的一部分。但是目前网络课堂、翻转课堂与MOOC课程在具体执行中还是具有诸多不确定性因素，如克服部分学生面对电子产品其他方面（电影、游戏等）的诱惑、克服学生惰性的产生等。
另外，可以增设大学生创新等项目，由学生作为主导申请。在项目实施的过程中，将学习和探索的决定权从教师转移给学生，提升学生的创新性、自主性，重新调整课堂内外时间，但如何兼顾到每位同学，操作流程上仍然需要进一步探索和优化。
三、建立多样化考核机制，促进学生全面发展
多元化教学手段必然需要将打破传统考核方式，实现考核形式多样化。对于应用技术型的高校，合理安排考核学生成绩的分值比例，监督学生在平时学习的进程，同时也能改变传统课堂教学方式、课堂教学过分注重知识的单向传递等现象。制定适合大学物理课程的考核机制，加大过程性考核分数的比重，全面提高学生的学习能力和实践能力，提高综合素质，促进学生全面发展。以我校大学物理教学班某班为例，教学环节涉及了传统课堂讲授、实验课、专题项目、网络授课等多种形式，因此制定的考核标准需要根据具体实施的效果并兼顾学生在学习过程中接受知识的主动性等方面综合调整，确保达到促进学生全面发展的目的。
传统课堂讲授和实验课的考核已经趋于成熟;专题项目的形式比较灵活，主要体现在帮助学生运用所学知识结合物理思维，提升“学以致用”、分析问题解决问题的能力。主要可从三个方面进行考核：其一，与专业挂钩的创新课题和专业认知的考核，物理在学习过程中最主要的是对同学们学习思维的培养，不只是为了学习知识，而且要懂得应用知识，增强理论联系实际和实际动手操作的能力，为将来成为具有创新型的应用技术型人才打下一定的基础;其二，学生通过参与专业相关的大学生创新项目，深刻领会物理学的思想和方法，将更加熟悉物理模型在专业领域的应用，如目前已经成功实施的有角动量守恒应用在“倾转式垂直起降固定翼无人飞机开发”，能量守恒以及共振理论运用在“可调占空比无线充电技术开发”等;其三，“翻转课堂”由于打破了传统教学模式，将学习的决定权从教师转移给学生，培养学生自己提出问题、分析问题和解决问题的能力以及提高科学素质及科技创新意识。因此专题项目这一环节考核的重要性不言而喻。
网络授課的考核也至关重要，在今年新冠肺炎疫情的冲击下，网络课程几乎占了所有20xx年春季的课程。课程中灵活运用了电脑、手机等电子产品，并在各个平台来回切换，如我校大学物理某班，网络课程采用了“腾讯课堂”软件，平时学习交流和信息公布采用了“微信群”的功能，作业的提交和批改则用了“QQ群”里的作业功能。网络课程的优势很明显，同学们可以利用回放功能补上没来得及学习的课程，也可将难点重点反复观看学习。但网络授课也面临着学生主动性较差、自制力较弱等问题，因此这部分考核比较复杂也不容易定性。以下方法仅供参考，（1）学时的统计，方法比较常规，但不可避免有些同学打开后就不在专注，因此这部分不太好定性;（2）不定时不定量网络签到制度的实施，随时抽查学生是否在线，或者是否跟随课堂进度，配合学时的统计判断学生学习的有效性;（3）课堂互动的评判，将学生参与课堂互动的程度和次数纳入考核中。
最终某班的成绩按照一定的比率进行加权平均，如总评成绩由两部分组成：平时成绩和期末考试成绩，其中平时成绩占60%，期末考试成绩占40%。平时成绩60%的分配是根据作业与考勤（占20%）、专题实践（占20%）、平时随堂测查和期中考试（占20%）来评定。这个分值安排降低了期末成绩的权重，将实行的学习过程性的考核，有利于促进和培养学生学习的主动性。专题实践主要是鼓励学生发现问题解决问题，培养学生组织能力、团队合作能力。分数的评定标准可根据项目、论文、报告的原创性和知识体系的相关度进行评分。但是由于学生之前很少接触类似项目专练，考核标准以及形式需要时间来进一步强化和细化。将实践成果引入到考核体系中，有望缓解高分低能的现象，促进学生全面发展。
在应用技术型培养理念下，大学物理教学改革通过在优化教学体系，实现多元化教学手段辅助以及多样化的考核制度等方面，已经取得了一定的成效。合理使用各种教学手段，充分发挥各种教学手段的优势，注重启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法，通过与专业相关的专题研究、创新项目、实习实训等的开展，可以培养并开发学生的创新性和自主性。但多元化教学以及多样化考核在具体执行中具有诸多不确定性因素，具体执行方案然需要进一步优化。需要兼顾学生在学习过程中接受知识的主动性等方面综合调整，确保达到促进学生全面发展的目的。
参考文献
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[4]彭荣荣.应用技术型转型理念下民办高校大学物理实验教学模式的改革与探索[J].物理通报，2017，（11）：98-100.
大学物理论文3000字摘要：文章从“大学物理实验”课程预习环节普遍存在的问题出发，提出大学物理实验预习MOOC的设计策略，并分析实验预习MOOC的实施效果，以此有效地解决学生在实验预习过程中遇到的学习困难，帮助学生提高实验预习效果，提高物理实验的教学质量。
关键词：大学物理实验;预习MOOC;高校
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2020）05-0025-02
“大学物理实验”课是高等学校理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有非常重要的作用[1]。近年来为提高物理实验教学在人才培养方面的作用，国内各高校在物理实验课程设置、内容及实验室管理等方面推出多项改革措施，比如开展分层次教学、开设综合设计性实验、开放实验室等等。但从物理实验课的学习环节来看，一般包括课前预习、实验观察、操作、测量、数据分析处理和完成实验报告等环节，其中课前预习是首要环节，并且对后续的每一个环节都会产生直接的影响，因此，应当重视实验课的预习环节。
一、“大学物理实验”预习现状
课前实验预习要求学生了解实验涉及的物理理论方面的知识，掌握实验原理、测量方法，熟悉实验装置的结构、调整方法，了解数据处理方法等等。但实际情况是多数学生只是将上述内容抄写在预习报告上，并没有真正领会、理解实验内容。这种现象不仅在我们实验室出现，在其他高校也普遍存在[2-3]，我们从以下几方面分析产生的原因。
1.学生对“大学物理实验”课的学习兴趣不足。非物理类专业的学生普遍认为物理实验与自己所学的专业关系不大，因此对“大学物理实验”投入的学习精力较少，写预习报告只是为了应付教师的检查。
2.课前预习是学生自主学习的过程，遇到学习难点不能及时得到教师或其他有效的帮助，会影响学习的积极性，出现厌学情绪，导致终止学习。
3.学生的物理理论基础和实验基础不同，教師为学生提供的预习资料只有教材，而教材受篇幅限制，对实验背景知识、实验装置、仪器内部的详细结构等内容不能作详细介绍，不能满足不同层次学生的需求。
4.预习情况的评价方式，一般是通过预习报告来判断，而不是考查学生是否真正达到预习的目标，这也是导致学生的预习流于形式、抄写教材的一个重要原因。
二、“大学物理实验”预习MOOC设计策略
1.MOOC中设置的每个实验项目，都对实验背景知识及实际应用方面作了介绍，图文并茂，使学生对实验的设计思想、解决实际问题、应用前景等方面有一个全面、生动的认识，弥补了教材在这方面的不足，有助于拓展学生的知识面、提高学习兴趣。
2.MOOC中对实验装置的整体结构，仪器内部构造细节，操作步骤及实验现象等内容，通过图、文、动画等多种手段，形象、生动地展示给学生，使学生预习起来会比较轻松，降低了学习的难度。
3.MOOC将每个实验项目中包含的知识点都拆解成多个短视频来讲解，每个视频的时间只有几分钟，学生只需花费几分钟时间就可以预习一个知识点，学习时间灵活，并且对不清楚的内容可以反复观看，利于巩固知识，提高预习效果。
4.MOOC中设有章节测试，帮助学生了解预习的效果，发现学习中的问题。反过来教师也可以通过学生的测试结果了解学生的学习难点，在线下的实验课上有针对性地指导学生。
5.MOOC学习平台设有讨论区，供师生之间、学生之间学习交流。教师可以根据实验内容布置思考题，使学生明确预习要点，比如在等厚干涉实验中布置的问题有：（1）什么是光的相干条件;（2）如何利用牛顿环获得相干光;（3）什么是等厚干涉、牛顿环干涉条纹的特点;（4）测量平凸透镜曲率半径的测量原理及方法;（5）什么是逐差法、为什么要用逐差法进行数据处理;（6）读数显微镜的结构及使用方法。这样的问题设置思路是先介绍实验涉及的理论背景知识，然后引入测量原理、测量方法，最后是实验数据处理方法。通过这样的思考题可以帮助学生厘清预习思路，明确知识点，对实验形成系统、全面的认识。这样的问题也可以在线下实验课堂上进一步讨论，教师通过学生回答的情况可以了解学生预习情况，然后再评价学生的预习成绩。这样，学生的预习成绩不仅看学生写的预习报告，更看重学生实际预习的效果，这种评价方式可以有效引导学生预习。
三、“大学物理实验”预习MOOC实施效果
黑龙江大学在20xx年开展了引进优质MOOC活动，并引进了国防科技大学何焰兰教授的“大学物理实验”MOOC。由于各学校开设的实验题目、实验内容及使用的设备等有所不同，其中有6个章节中39个视频内容与我们的课程内容相近，可直接使用;实验室自己制作的课程内容涉及8个章节22个视频和6个章节测试。黑龙江大学开设的“大学物理实验”预习MOOC有10个章节，64个任务点和6个章节测试，内容主要包括误差理论及数据处理方法和9个实验项目（力学、电磁学和光学实验），实验内容基本涵盖了必做实验项目和部分选作实验项目。本课程从2018—20xx年度第一学期开始在黑龙江大学自主学习平台上线，至完成此论文时已运行两个学期。
我们统计了2018—20xx年度第一学期学生线上预习MOOC学习情况，人均任务点完成52.9个，任务点完成百分比82.8%;章节测试平均成绩11.0分（满分20分）;平均综合成绩76.8分，综合成绩及格率81%。从汇总的数据来看，学生能够较好地完成线上预习MOOC的学习内容。我们从实验预习MOOC的学习目的、学习过程、学习效果、对线下实验课的影响以及对实验预习MOOC的建议等方面做了问卷调查，参与调查的学生212人，调查内容及结果如下表。
从问卷调查结果可以看到多数学生线上学习实验预习MOOC的学习目的很明确，学习过程中能够自觉地保质保量地完成学习任务，并且对线下的实验课的学习产生了积极的影响。教师上课时也感受到学生的变化，学生对实验原理、测量方法及仪器结构等方面有较清晰的认识，课堂讨论也很活跃，实验效果明显提高。
针对“大学物理实验”预习方面出现的问题，国内各高校都提出了很多有效的解决办法[4-6]。黑龙江大学采用的线上开设实验预习MOOC，在一定程度上解决了学生预习实验中出现的困难，收到了较好的教学效果，也得到了学生的认可。同时，学生对实验预习MOOC提出了更多的要求，促使实验预习MOOC在课程内容、制作技术等方面进一步完善，使其更适合学生预习，给予学生更有效的帮助。
参考文献：
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