摘要：文章分析了传统实验教学模式的弊端，结合物理实验教学的实际，构建了现代化的物理实验教学平台，形成了灵活、多元化、开放式的实验教学模式。
关键词：大学物理实验；实验教学网络平台；实验报告自动评阅
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0252-02
一、引言
现代化实验教学模式，应将网络信息技术与实验室硬件相结合，以学生为主体，以培养学生的实验操作技能、创新思维能力及基本科研素养为目标的一种实验教学模式。传统的实验教学，是由教师讲解实验原理、实验仪器、实验内容及操作步骤等，这种“三定式”的教学模式，阻碍了学生自主能力的发挥，扼杀了学生创新能力的培养。因此，要培养学生的创新能力，必须改变单一、枯燥的实验教学方式。现代化的实验教学模式，课前学生通过实验教学网络平台的系统学习，可掌握本实验的仪器、原理、内容等。课堂上学生知道要做什么，如何去做，教师不需详细讲解，可节约课堂时间，提高实验效率。余下的时间，学生做设计实验部分，并撰写设计方案。对于优秀的设计，鼓励他们撰写成论文或制成模型，激发学生的学习兴趣。实验结束后，学生可登陆实验教学网络平台，利用软件处理数据，减少运算的工作量。现代化教学模式弥补了传统实验教学形式死板、课堂时间不够等缺点，提高了实验课堂的效率，并培养了学生的创新思维能力及基本的科研素养。
二、实验教学网络平台的建立
在信息化的今天，应将网络信息技术应用到教学当中，建立实验教学网络平台，更好地分享信息资源，给予学生广阔的学习空间。实验教学网络平台的建立主要用于学生的自主学习、完成实验报告、问题讨论与经验交流。它的建立并不是将教材电子化，而应充分利用网络的信息存储量大、智能化、开放性等特点，建立一个丰富、实用、完整的实验教学网络平台。其基本结构包括课程概况、数据处理基础、实验教学知识库、实验报告自动评阅系统、信息平台五部分。
1.课程概况。此处内容根据本校的实际情况而制定，包括大学物理实验课程简介、教学大纲、实验教学日历及师资队伍。其中师资队伍部分包括实验指导教师和实验技术人员的研究方向等基本信息的介绍，以及实验室仪器设施等基本信息的介绍，便于学生开展创新设计实验。
2.数据处理基础。物理实验的目的在于培养学生的科学实验能力，包括数据记录、处理，测量结果的分析和实验报告的撰写能力等。此内容主要介绍误差理论、测量不确定度的评价，有效位数和数字修约法则、测量结果的表示原则，数据处理的基本方法以及excel、Origin、Matlab等数据处理软件的简介。通过此部分学习，学生能够掌握数据记录和处理的基础知识，在具体的实验测量中灵活运用。
3.实验教学知识库。此部分与课堂实验教学紧密相连，是学生自主学习的知识库。此处分力热、电、光、近代四部分，根据本校实验仪器等条件列出各部分的实验项目，以目录树的形式把每个实验项目中的实验仪器、原理、内容与步骤、注意事项、预习思考题等方面直观地架构起来，结构清晰，各个栏目和学习内容之间就可以灵活转换。知识库的内容要及时更新，与课堂教学同步，便于学生预习。①实验仪器，物理实验不仅在于培养学生的创新能力，还应锻炼学生阅读说明书的能力。因此，此部分应给出仪器的使用说明书及仪器各个角度的实物照片，学生对照仪器照片，通过阅读说明书来熟悉并掌握实验仪器。教师在课堂上仅指出注意事项，对实验仪器不做详细讲解。②实验原理，简单介绍实验原理，对其中可拓展的知识点和不易理解的地方设立链接。学生可根据自己的基础和兴趣选择性学习。基础差的学生，通过链接内容的学习，可深刻理解原理等基本内容；基础好的学生，通过知识拓展，可开阔学生的视野。这样基础不同的学生都有所收获。③实验内容与步骤，页面列出实验内容，分为必做和设计两部分，必做部分是根据实验大纲要求制定的，每个学生必须完成，对每一项实验内容均设立链接，写出相应的实验步骤；设计部分是学生自主设计实验方案，并实施的内容。此处的链接内容是：教师根据仪器的特点，列出一些设计题目或思路，供基础差、思维不活跃的同学参考；结合物理学史例举一些成功的设计案例，提高学生的兴趣。④注意事项及思考题，注意事项由学科组教师根据多年教学经验，共同讨论确定。思考题多设问题，逐层深入，引导学生深入理解实验原理及仪器的使用。通过设问，激发学生的设计“灵感”。
4.实验报告自动评阅系统。学生在实验教学网络平台上完成实验报告，软件自动评阅。实验报告自动评阅系统可同时节约教师和学生的时间，实验报告中的问题及时反馈给学生，学生可及时修正。此部分包括数据输入、结果表示与分析、信息反馈三部分。实验报告考察的重点在于数据处理及结果讨论部分。因此，此系统的设计重点就在这里。利用LabVIEW、Matlab等软件处理数据。根据实验内容设计表格，学生输入记录的实验数据，软件自动对数据进行处理（表格实际上应为程序的前台窗口）。数据处理过程中，有效数字保留位数、不确定度（或偏差，根据具体实验和所用仪器的精度来设置）及结果表示等问题需要学生来判断。利用程序计算出的结果，多保留2-3位有效数字，学生将正确的结果填到相应的单元格中。不确定度有两个考查点，一是公式的选择，此处设下拉菜单，学生选择正确的公式；二是有效数字，此处由程序算出来的结果多保留2-3位；结果表示是对前两个内容的综合考察，学生将结果表示填到相应的单元格中，后台程序进行判断打分。结果讨论为主观表述，此处由教师人工评阅，并给出分数和评语。后台程序自动合分，给出最后成绩。实验报告自动评阅系统，节省了教师评阅实验报告的时间，减少了学生抄写实验报告和数据计算的时间，学生可利用剩余的时间，学到更多的知识。
5.信息平台。通过信息平台学生能够更好地分享信息资源，交流有价值的信息和课后感想。该部分主要包括新闻中心、信息共享、在线交流三部分。信息共享栏展出学生的研究成果及最新的科研动态，供学生阅读，开阔学生的视野，提高学生的兴趣；在线交流包括班级讨论和师生交流两种形式，便于生生之间、师生之间的讨论。学生可通过交流平台对实验教学网络平台的建设提出建议，使实验教学网络平台的建设更加完善。
本文提出的基于实验教学网络平台建设的现代化实验教学模式，充分体现了学生的主体地位，培养了学生的创新思维，从实验的预习到创新实验方案的设计，均由学生借助实验教学网络平台及实验设备自主完成。建构了实验报告评阅系统，应用软件处理实验数据，减少学生的运算时间及教师评阅实验报告的时间；实验教学网络平台各部分知识点分层细致，结构清晰，适用于普通高校的所有学生。
参考文献：
[1]邓攀，王涛.对学生开放实验教学的探索[J].科协论坛，2010，（3）：147-148.
[2]吴桂玺，郭瑞红.物理实验[M].成都：电子科技大学出版社，2006.
[3]章英，汪毅，姚娟，等.以能力为导向的数据结构课程实验教学改革[J].中国教育技术装备，2011，（24）：128-129.
作者简介：梁枫（1985-），女，黑龙江省海伦市人，助理实验师，光学实验员，硕士，从事表面等离子体共振传感器和物理实验教学研究，广东省湛江市湛江师范学院。
通讯作者：张道清（1975-），女，重庆市梁平县人，实验师，主要从事物理实验理论研究，广东省湛江市湛江师范学院。