1.物理實驗課程按照層次的高低可以分為不同類型:

科學小實踐、設計性實驗、綜合性實驗、基本實驗。其中基本實驗是最低層次,主要是接受知識的過程,屬于一級基礎物理實驗體系。綜合性實驗和設計性實驗屬于二、三級的物理實驗等級,從接受知識發展到運用知識創設實驗。最高級的是科學小實踐,指在實際中運用所學知識解決生活和學習中的問題。新型物理實驗課程體系更加注重培養學生的綜合能力,而非只是簡單的重復和驗證。不同級別的物理實驗代表著實驗技能發展水平是由低到高不斷進步的。每一級的物理實驗都需要一定的時間來學習和掌握,最終走向科學的高峰。

(1)基本實驗是普及實驗,能夠滿足理、工、文、商等各專業學生學習物理基礎知識的需求。它主要包括物理基礎知識和技能的訓練,基本測量方法以及對生活常見的物理現象的認識,如力、熱、電、光等。一級物理實驗是進行更高級物理實驗的基礎和前提,絮叨得到徹底的貫徹和全面的掌握。

(2)二、三級物理實驗的難度和復雜程度都大于基本物理實驗,但它們也更具趣味性,更能激發學生的學習興趣。同時,綜合性實驗和設計性實驗強調培養學生自主學習的能力。傳統物理實驗是由教師提前擺好實驗設備,準備好實驗所需的材料,學生只是單純的做實驗,往往對實驗原理卻不求甚解,背離了物理實驗的初衷。新型的物理實驗體系強調教師要以學生為主體,引導學生根據所學知識,自己設計和操作實驗。在摸索和失敗中吸取經驗教訓,加深對物理原理的理解和掌握。二、三級物理實驗課程適于理工科學生對物理學的進一步學習。

(3)四級物理實驗以科學小實踐為主,重點培養學生科學研究和開發運用物理知識的能力。學生需要自己開發課程來進行深入研究,難度比較大。因此,四級物理實驗課程一般作為物理類專業學生的必修課,而對非物理類專業的理科學生來說則可作為選修課。

2.改革實驗教學內容

創新教學環境物理實驗教學內容要體現時代性和先進性。隨著物理學的不斷更新發展,在各級物理實驗課程中,都應該采用新的現代科技,與社會接軌,做到學以致用。

例如,在對全校工、商、文科學生一、二年級所開設的物理實驗中,已涉及光譜技術、真空技術、磁共振技術、核物理技術、X光衍射的技術、光纖技術、傳感器技術、光學信息處理技術等。這些實驗的開設,可以讓學生實際、直觀了解物理新科技的原理,拓展學生知識面,提升物理思維高度。目前,中國科技大學開設多元化的實驗類型,以滿足不同層次學生的需求,包括公共必修實驗、選修實驗、仿真實驗、遠程網絡實驗、開放實驗等。首先,學校開設“大學物理實驗遠程教學”,利用現代高科技的信息技術,讓學生能夠不受場地和時間的限制,通過互聯網來對實驗教學內容進行預習和復習。學生可以更合理的安排自己的時間,甚至隨時隨地地展開物理實驗學習。

教師在這里只是對學生進行一些輔助和啟發,讓學生有足夠的空間去探索和總結,并找出自己的創新點,加以論證。最后,學校為學生開設各類仿真實驗室,充分運用虛擬實驗技術,把計算機應用軟件和實際試驗結合起來。這樣不僅能夠讓學生有更多的機會進行試驗操作,而且能夠提高那些復雜程度和困難程度高的物理實驗的成功率。實驗室設備的使用、管理和維護的工作中,改變了通常學生與實驗室設備單純的使用與被使用關系,使我們在自主進行實驗的同時,也是參與到實驗設備的管理和維護中,這不僅實現了實驗設備維護的常態化管理、減輕了實驗室工作人員勞動強度,也提高了學生自覺維護實驗室設備的責任感和自覺性,培養了學生良好的工作習慣和職業素養。

創新的實踐教學管理模式,實現了實驗準備、網上實驗預約、現場實際操作、設備自動管理、過程全程監控。我們以自主式、合作式、研究式等方式完成各種實踐訓練,有效鍛煉了我們的自主實踐能力,增強了團隊合作意識及工作責任心。

2.1充分利用教學資源,提高實驗教學質量由于開放實驗室允許同學們根據各自所需自主地選擇時間和方式進行科學實驗,這樣顯然可以最大限度地發揮實驗室資源效益,實現資源共享,提高儀器設備的使用效率。開放實驗室的內容形式多樣,我們既可以做實驗,也可以討論問題;既可以對上次實驗進行再做或者選做一些新實驗,也可以根據自己的興趣做一些課外實驗,這樣學生自主實驗,不僅可以消除傳統學習中因實驗時間不足而引發的問題,補充了課堂實驗教學的不足,也有利于培養我們的專業興趣,提升學生的專業知識能力,使同學們對知識的掌握更為深入更為系統。通過開放實驗室讓部分實驗放入學生自由時間中完成,不僅可以彌補理論課和實驗課時的限制,也可以更合理地分配教學資源。同時,還可以理論聯系實際,消除理論授課過程中的枯燥乏味感,從而更好的提高實驗教學質量。

2.2依托科技競賽和大學生實踐創新訓練計劃全方位培養學生的科技創新能力

2.3創新型實驗計劃、卓越工程師人才培養體系建筑電氣與智能化創新型實驗計劃以學生為主體,以創新項目實施為主線,在導師的指導下以學生特長、興趣為出發點,注重過程訓練和自主設計,激發我們的科學研究興趣,著重培養我們自主學習、團隊協作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。建筑電氣與智能化卓越工程師人才培養體系以提高我們的工程實踐能力和創新能力為目標,從創新型高級工程應用人才培養體系整體出發,在對各教學環節整體優化與提高的基礎上,以建筑智能化工程設計、工程開發、工程實施及工程管理四大主線,分層式、模塊化、構建實驗教學人才培養新體系。

2.4大學生實踐創新計劃對培養大學生創新團隊增益良多大學生實踐創新計劃的實施,有利于培養大學生自主學習、團隊協作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。創新型實踐計劃,可以鍛煉團隊成員的默契度,以及團隊的組織能力、協調能力和溝通能力。同時,對提高大學生智能建筑工程實踐技能大賽水平,培養工科學生科技創新能力和工程適應能力具有重要作用。

2.5大學生科技競賽著眼于工程化項目訓練成效創新型實驗教學科技創新平臺的搭建,可以使我們在課余時間進行拓展練習。根據大學生科技競賽的要求,我們可以模擬出基于特定工程場景的個性化訓練項目,從材料準備、節奏控制、戰術策略、時間把握、心態調整五個方面進行訓練,模擬比賽和工程實踐中可能出現的場景,對培養我們的應變能力,提高我們的科技創新能力以及在大學生科技競賽中的成績有著重要意義。

3.結語

我們應該進一步開展創新實踐技能訓練,開發、設計出代表樓控領域先進技術的、具有實用意義和價值的工程化訓練項目。該創新型實驗教學科技創新平臺的搭建,打破了傳統封閉的實驗教學模式,順應了現代教育、教學的發展要求,對培養我們的創新能力,全面提高綜合素質水平起到了積極的作用

作者：石曉林 單位：吉林工商學院基礎部