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【摘 要】结合近年来实验教学示范中心建设和实验教学改革实践，提出了开放式实验教学模式的内涵是实验课程模块化和层次化；实验室开放是实施开放式实验教学模式的主要形式；网络化实验教学平台是开放式实验教学的基础。开放式实验教学模式同时也促进了实验室开放的内涵建设，并一定程度上改变了人才培养模式和学生的学习方式。
【关键词】开放实验教学；实践；大学物理实验
1.引言
近年来，高等学校本科教学围绕着人才培养目标，增强实践能力和创新精神的培养，高校对实验室建设投入逐步加大，实验教学设备得到较大的更新，实验教学环境有了明显改善，对实验教学功能的认识有了质的提高，实验教学的地位及其重要性逐渐凸显，实验室建设和实验教学改革有了显著进展[1]。
我校是技术应用型院校，基于实验教学在应用型本科人才培养过程的重要地位和特殊作用，以及人才培养过程的复杂性、培养模式的多样性，以突出学生实践能力和创新意识、创新精神、创新能力的培养，促进学生知识、能力、素质综合发展为目标，探索了开放式实验教学模式，并在教学实践中进行了尝试[2]。这种尝试促进了实验室内涵建设和实验课程建设，并在一定程度上改变了人才培养模式和学生的学习方式，取得了一些有益的成果和初步成效。
2.开放式实验教学环境的建设
2.1重构实验教学内容体系
优化教学体系、整合实验资源，建立以开放式教学为主体的实验体系和运行机制。通过灵活多样的多层次开放式课程体系及运行机制，重视实验教学艺术，引导学生自主性和研究性学习，激发学生实验兴趣。物理实验课程体系将实行分层次的模块化实验教学，具体体现在[3]：
（1）基本实验模块
这一层次为基础物理实验，把涉及物理实验基本理论、基本物理量的测量、基本仪器的使用、基本的物理实验方法、基本数据处理的10余个实验项目作为基础物理实验，主要对学生进行基本实验技能和数据处理方法的训练。
（2）计算机仿真实验模块
计算机仿真实验模块将仿真虚拟实验与实际实验相结合，拓展学生的学习视野和学习途径。我们通过购买外校优秀的实验仿真软件和自主开发相结合，开设多项计算机仿真实验，学生可根据个人兴趣和专业方向进行选择。这些实验含有普通物理实验、近代物理实验、综合设计性实验及部分演示实验，学生可以在校内外登陆物理实验教学网站预习、复习实验及进行实验仿真。
（3）面向专业的综合型实验模块
在模块化教学模式的改革中，积极探索按大类专业划分，模块化大学物理实验课程的内容结构。将全校工科专业分成机械、电子信息、电气三个大类专业，每每个大类专业安排的实验内容与实验要求都有所不同，这样可以更好地满足各院系不同专业对实验技能的要求。
（4）创新与探索实验模块
我们以激光技术、超导、光纤通信等现代高新技术实验与喷水渔洗等古代智慧及大学物理演示实验为基础，建设创新与探索实验模块，使之成为古老物理学与现代技术相结合的教学平台，为全校学生提供科学探索的场所。同时，提供场地、测试仪器、工具和必要的指导，鼓励学生利用实验室条件积极开展各项课外科技活动以彻底革新传统实验教学模式，使学生在科研及专业知识方面的能力得到进一步拓展，增加专业课程的知识量，扩大与专业有关的知识外延，从而拓宽学生的知识视野。
2.2 实现网络化、视频化、开放式的实验教学方法
上述（2）、（3）、（4）模块的物理实验，我们将采取开放式实验教学模式，将综合物理实验和专题物理实验以必修、选修和课外科技活动三种方式对学生开放，使学生在实验活动中由被动变为主动，根据自己的专业和兴趣选择实验题目，由“要我做实验”变为“我要做实验”，有助于培养学生的逻辑思维能力和动手能力，给学生提供独立活动的空间。特别是在实验失败后，学生可以自己重新选择实验，修改实验方案、重新做实验，另外学生可以自带样品、自己设计实验方案、对实验进行深入研究，实验报告可以论文形式撰写，优秀者可助其发表。
同时我们将研制“开放式网络化大学物理实验指导系统”，运用网络多媒体技术，将传统的大学物理实验辅以网络化、多媒体化的手段，形成一个开放式、网络化的多媒体大学物理实验指导系统。通过将实验目的、实验背景、实验原理、实验步骤、实验仪器操作、实验结果分析、常见问题解答等内容设计成可视化的交互式实验内容，从根本上改进传统大学物理实验的方式和讲解手段，为学生和教师提供一个网络化、交互式、自主开放式的网上实验指导系统，提高学生对物理实验的兴趣和效率，缓解实验设备、使用时间不足的矛盾，对培养和激发学生对大学物理实验的研究兴趣，具有积极的促进作用。此外，将“开放式网络化大学物理实验指导系统”作为大学物理课程的辅助教学手段，对丰富物理实验课的教学内容，培养学生的独立见解和创新精神，加强师生间的交流，提高大学物理及其实验课程的教学质量和水平，也具有重要的意义。
2.3 建成一流的实验室管理系统
建立一套门禁管理系统。该系统可以对学生信息进行注册登记，学生进入实验室前，只需持卡靠近门禁读卡器，門禁系统自动识别合法用户；系统智能判断每张卡的使用期限，有效进出时间；系统可以自动分配学生的座位号，接通座位电源；可远程视频监控、可实时显示实验室内的座位分配情况，以及每个座位人员的详细信息，剩余操作时间和进行何种实验。有效提高实验室的教学管理效率和安全性，方便了师生交流，为提高学生的动手能力和创新能力创造良好环境[ 6]。同时注意到实验室文化建设的必要性。实验室文化建设是开放式实验教学模式的拓展和延伸，是长期积淀的特有的人文精神、治学气氛。体现了师生共同的理想、追求，敬业精神和价值取向，实验室文化氛围将影响着实验室开放和管理效果。
3.结语
开放实验教学给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们自行寻找课题，亲自设计实验装置进行制作，并通过实践的检验。在整个过程中，学生不仅学到了科学思维的方法，也提高了独立工作的能力，能掌握一般实验的操作程序和获得科学结论的方法。在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中，通过实验操作和验证，积极地去思考，从中迸发出更多的智慧和灵感。
【关键词】开放实验教学；实践；大学物理实验
1.引言
近年来，高等学校本科教学围绕着人才培养目标，增强实践能力和创新精神的培养，高校对实验室建设投入逐步加大，实验教学设备得到较大的更新，实验教学环境有了明显改善，对实验教学功能的认识有了质的提高，实验教学的地位及其重要性逐渐凸显，实验室建设和实验教学改革有了显著进展[1]。
我校是技术应用型院校，基于实验教学在应用型本科人才培养过程的重要地位和特殊作用，以及人才培养过程的复杂性、培养模式的多样性，以突出学生实践能力和创新意识、创新精神、创新能力的培养，促进学生知识、能力、素质综合发展为目标，探索了开放式实验教学模式，并在教学实践中进行了尝试[2]。这种尝试促进了实验室内涵建设和实验课程建设，并在一定程度上改变了人才培养模式和学生的学习方式，取得了一些有益的成果和初步成效。
2.开放式实验教学环境的建设
2.1重构实验教学内容体系
优化教学体系、整合实验资源，建立以开放式教学为主体的实验体系和运行机制。通过灵活多样的多层次开放式课程体系及运行机制，重视实验教学艺术，引导学生自主性和研究性学习，激发学生实验兴趣。物理实验课程体系将实行分层次的模块化实验教学，具体体现在[3]：
（1）基本实验模块
这一层次为基础物理实验，把涉及物理实验基本理论、基本物理量的测量、基本仪器的使用、基本的物理实验方法、基本数据处理的10余个实验项目作为基础物理实验，主要对学生进行基本实验技能和数据处理方法的训练。
（2）计算机仿真实验模块
计算机仿真实验模块将仿真虚拟实验与实际实验相结合，拓展学生的学习视野和学习途径。我们通过购买外校优秀的实验仿真软件和自主开发相结合，开设多项计算机仿真实验，学生可根据个人兴趣和专业方向进行选择。这些实验含有普通物理实验、近代物理实验、综合设计性实验及部分演示实验，学生可以在校内外登陆物理实验教学网站预习、复习实验及进行实验仿真。
（3）面向专业的综合型实验模块
在模块化教学模式的改革中，积极探索按大类专业划分，模块化大学物理实验课程的内容结构。将全校工科专业分成机械、电子信息、电气三个大类专业，每每个大类专业安排的实验内容与实验要求都有所不同，这样可以更好地满足各院系不同专业对实验技能的要求。
（4）创新与探索实验模块
我们以激光技术、超导、光纤通信等现代高新技术实验与喷水渔洗等古代智慧及大学物理演示实验为基础，建设创新与探索实验模块，使之成为古老物理学与现代技术相结合的教学平台，为全校学生提供科学探索的场所。同时，提供场地、测试仪器、工具和必要的指导，鼓励学生利用实验室条件积极开展各项课外科技活动以彻底革新传统实验教学模式，使学生在科研及专业知识方面的能力得到进一步拓展，增加专业课程的知识量，扩大与专业有关的知识外延，从而拓宽学生的知识视野。
2.2 实现网络化、视频化、开放式的实验教学方法
上述（2）、（3）、（4）模块的物理实验，我们将采取开放式实验教学模式，将综合物理实验和专题物理实验以必修、选修和课外科技活动三种方式对学生开放，使学生在实验活动中由被动变为主动，根据自己的专业和兴趣选择实验题目，由“要我做实验”变为“我要做实验”，有助于培养学生的逻辑思维能力和动手能力，给学生提供独立活动的空间。特别是在实验失败后，学生可以自己重新选择实验，修改实验方案、重新做实验，另外学生可以自带样品、自己设计实验方案、对实验进行深入研究，实验报告可以论文形式撰写，优秀者可助其发表。
同时我们将研制“开放式网络化大学物理实验指导系统”，运用网络多媒体技术，将传统的大学物理实验辅以网络化、多媒体化的手段，形成一个开放式、网络化的多媒体大学物理实验指导系统。通过将实验目的、实验背景、实验原理、实验步骤、实验仪器操作、实验结果分析、常见问题解答等内容设计成可视化的交互式实验内容，从根本上改进传统大学物理实验的方式和讲解手段，为学生和教师提供一个网络化、交互式、自主开放式的网上实验指导系统，提高学生对物理实验的兴趣和效率，缓解实验设备、使用时间不足的矛盾，对培养和激发学生对大学物理实验的研究兴趣，具有积极的促进作用。此外，将“开放式网络化大学物理实验指导系统”作为大学物理课程的辅助教学手段，对丰富物理实验课的教学内容，培养学生的独立见解和创新精神，加强师生间的交流，提高大学物理及其实验课程的教学质量和水平，也具有重要的意义。
2.3 建成一流的实验室管理系统
建立一套门禁管理系统。该系统可以对学生信息进行注册登记，学生进入实验室前，只需持卡靠近门禁读卡器，門禁系统自动识别合法用户；系统智能判断每张卡的使用期限，有效进出时间；系统可以自动分配学生的座位号，接通座位电源；可远程视频监控、可实时显示实验室内的座位分配情况，以及每个座位人员的详细信息，剩余操作时间和进行何种实验。有效提高实验室的教学管理效率和安全性，方便了师生交流，为提高学生的动手能力和创新能力创造良好环境[ 6]。同时注意到实验室文化建设的必要性。实验室文化建设是开放式实验教学模式的拓展和延伸，是长期积淀的特有的人文精神、治学气氛。体现了师生共同的理想、追求，敬业精神和价值取向，实验室文化氛围将影响着实验室开放和管理效果。
3.结语
开放实验教学给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们自行寻找课题，亲自设计实验装置进行制作，并通过实践的检验。在整个过程中，学生不仅学到了科学思维的方法，也提高了独立工作的能力，能掌握一般实验的操作程序和获得科学结论的方法。在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中，通过实验操作和验证，积极地去思考，从中迸发出更多的智慧和灵感。