专业认证大学物理研究性实验

一、通过学科知识交叉互补的综合研究性实验提升各专业学生的核心能力和工程素质

以物理原理为支撑的众多先进技术或仪器，无一不被其他学科所利用。在卓越工程师计划和专业认证的要求中，明确基础实验课在培养学生应用物理学知识解决实际工程问题。通过增设综合研究性实验项目教学方式，利用物理学知识及物理实验方法及仪器使用，交叉结合“卓越计划”相关专业，开阔视野，提升该专业学生的创新能力。比如生化专业学生研究通过激光照射、高频振荡、X射线辐射后的植物种子生长特性（2012年春萌、新苗计划）；机械专业同学通过研究共振特性来清除高压传输线上积雪问题（2008年挑战杯）；轻工学生通过光谱表征研究防伪油墨（2013年新苗）；电气专业学生的人体感应台灯（2012年物理创新竞赛）、海洋温差能量研究（2013年物理创新竞赛）等等，不胜枚举。增加学生自主研究的综合研究性实验项目，将为提升学生核心能力、工程素质培养提供了一个很好的平台。

二、研究性实验教学模式及理念

目前实验教学的模式总体来说比较传统，实验课堂上实验教师是实验课的主体，详解原理、介绍仪器、安排实验内容、规定步骤、嘱咐注意事项等，学生基本上只要按部就班验证规律即可。很难使学生参与实验活动的主观能动性体现出来，学生的实验兴趣和积极性很难激发出来，对学生实践锻炼的效果有所影响。研究性实验实验是在传统实验教学基础上，学生具有一定的基础物理学知识和基本操作技能之后，确定比较开放的实验主题，实验主题可以是老师指定或学生自拟，3到4人一组，学生应用物理实验方法及仪器设备，通过对实验进行全面分析，查找资料、制定实验方案、选择仪器设备、实验装置图设计、实验内容步骤制定等等，完成实验并对过程及结果分析小论文，最后总结交流。研究性实验对实验教学模式和实验室的硬件条件及实验室的管理提出更高的要求，课程设置上需要给定2到3周的开放时间，实验室也相应的开放。对实验所需的耗材购买等都需要作合理安排，完成一项综合性实验，相对于传统实验而言，对学生实验创新能力的提升有独特的作用。

1.研究性物理实验课着重体现与其他专业的交叉融合。

作为基础实验课，大学物理实验为各个专业学生提供了基础的实验训练，着重培养学生的实验方法、实验规范、数据处理分析等能力。但就目前的大学物理实验教学而言，仅限于自身的知识体系，与其他工科专业知识应用的联系上不够紧密，导致学生在物理实验的功用认识上有所偏差，认为可有可无。因此，在现有实验的基础上，更新实验教学内容，淘汰陈旧落后的实验，增加研究性物理实验，加强物理实验课的知识辐射势在必行，也是为服务各工科专业所必需的调整。在研究性实验主题选择上需要按照各工程专业认证要求，根据学生专业特点有所区别。

2.研究性物理实验要充分利用先进的现代教学技术。

信息化技术的演变进入了大数据时代，基于计算机和传感器及海量信息交互的物理实验模式已经成为无法忽视的未来，在大大节省传统实验过程的记录、观测、计算、分析时间的同时，把实验的重心落在问题的假设、分析、思考上，更象工程师一样思考探索问题和方案。研究性物理实验的主题比较开放，也就意味着需要大量的背景理论知识、实验仪器使用、实验方法等着学生自己去查阅、借鉴。同时，物理实验教学管理的信息化和教学手段利用新技术上也要跟上，至少有一个学生交流的网络平台。

3.开放式研究性实验创新实践基地平台建设。

以理学院应用型人才培养开放创新实践基地平台为基础，以学生项目申请、学科竞赛为方向，为参与研究性物理实验学生提供一个平台，增加其完成项目的积极性，通过完成系统的培训，从中挑选出优秀的队伍，进行有针对性的强化培训，鼓励申报各级学生科技立项，如春萌、新苗计划、国创计划、挑战杯等。组织学生实验竞赛活动，参加大学物理创新竞赛等竞赛。也可以吸收基础好、有一定科研能力的优秀学生参与老师的科研项目。

4.研究性物理实验设置的关键问题：

4.1教学大纲问题，物理实验在巩固基础实验的同时，增加2到3周的相对开放的研究性实验，因此在大学物理实验教学计划教学大纲上作怎样调整是个关键。

4.2研究性自主实验的管理问题及成绩考核问题，增加了研究性实验项目，期末考核也应作相应的调整，建立一套能综合考核大学物理实验课程指标，通过考勤纪律、实验报告、创新能力、研究性学习效果（科技立项、竞赛获奖情况等）。

4.3与各工科专业相应的交叉研究性实验题目选择问题。各工程专业认证要求及特点有所不同，相应的研究性实验主题需要作不同的设计，紧贴专业特点。

4.4教学管理、信息化教学手段和先进测量分析技术、交流平台建设的问题。划分教学及日常管理职责，满足开放自主条件下的实验运行的有序进行，保证交流平台的有效性。

三、结语

我校以应用型为人才培养特色，以工科为主的综合性省属本科院校。成为首批实施“卓越计划”院校后，我校加强了公共基础实验教学建设，建立完善的公共实验教学管理模式和实验室运行机制，大力提高实验室的利用率。在目前工程专业认证背景下，作为支撑课程的大学物理实验必须适应新要求，加强实验教学改革，积极开展综合性、研究性实验探索，不断提高基础性实验教学水平和质量，保证了资源配置的支持。加强物理实验室的信息化管理水平加强信息化管理，完善实验室网站，方便教学管理及师生交流互动。

作者：李祖樟 单位：浙江科技学院理学院