自主实验范文10篇

摘要：物理是一门注重实验的自然科学基础课程。初中阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力。为达到这一目标，实验探究是培养学生发展创造性思维和创新能力的过程，实验自主探究是实现这一目标的重要途径。在初中物理实验探究过程中，重点在于积极实施新课程改革提出的核心素养培训愿景，并利用学生的综合素质潜能，帮助学生在实验学习过程中形成最佳实践、促进学生全面发展的能力和创新能力。

关键词：初中物理；核心素养；自主探究、策略

在进行实验性探究之前在中学物理实验教学中，教师并不重视学生的独立实验探索，最终导致学生仅在理论上掌握物理实验和仅了解阶段结论而难以掌握实验探究的方法。而培养物理理解能力、科学思维，科学探究，科学态度和责任制的概念是物理核心素养的四个主要部分，是新课程改革后中学物理教育的主要教育目标，而物理是一门基于实验的课程。只有将核心素养培训目标完全融入实验性探索教育中，才能有效实现此目标。

1.积极开发生活化的随堂小实验

为体现“从生活走向物理，从物理走向社会”这一理念。通过有效地开展实验探究，学生可以更好地理解生活的物理现象来加深他们的物理知识。同时，物理知识可以鼓励学生塑造良好的生活观念，从而帮助学生全面发展。因此，初中物理教师应积极开展充满生活氛围的小型实验，更能够吸引学生的注意力和兴趣，并形成良好的思维能力和实践能力。例如，在学习``磁现象''的过程中，在解释磁场的过程中，在学生听的过程中进行了一个简单的小实验，首先将小磁针分配给每个学生，然后将铁屑适当的量分配给学生。学生将磁针放在中间，将铁屑散布在周围，观察铁屑的变化，以确认磁场的存在，并让学生深刻理解。例如，“学生实验：摩擦任务”力的大小与本节的内容有关。首先，我们必须引导学生做一些小实验，因为它们应该使学生感到摩擦的存在并激发他们对相关教育内容的兴趣。用一张纸“拉”出这本书，用筷子提米，既能激发了学生的问题的兴趣和好奇心，又能增强学习物理的兴趣。这些小实验有效地激发了学生的科学思维，使学生对科学进行探究，并了解相关的物理概念，这些物理概念有助于学生发展诸如物理概念和科学思维的核心概念。

2.变验证性实验为探究性实验

摘要：物理学科是一门自然学科，很多的物理现象要依据于实验方能探究出结果，所以，物理学科的教学中是离不开实验教学的。这样的教学使学生的学习由被动地接受教师讲解的知识完全变为主动的自主探究知识，是培养学生探索问题和自主学习能力的最有效的途径之一。实验教学已然成为了物理教学中重要的教学方法和手段。下面将阐述初中物理实验教学中将如何培养学生的自主学习能力。

关键词：实验教学；重要性；方法和策略

一、物理学科中开设实验教学的重要性

1．实验教学开设的意义。随着课程的改革和社会对人才的需要，对于物理学科的教学不仅仅只局限于教授课本中的知识，而更多的是注重学生动手操作能力。而在课堂中培养学生动手操作能力的环节无疑是实验教学，实验教学的开展，不但是学生所学基础知识的应用，巩固过程，而且是培养学生实际动手操作能力的最佳时机。这样在实验过程中，能充分发挥学生的主观能动性，久而久之，会提高学生自身的综合素质，是一举多得的教学环节。2．实验教学开设的作用。实践证明：实验教学的开设不但可以培养学生的自主学习的能力，还是培养学生多种能力的有效途径。因为每一个完整的实验过程几乎都是由目的、步骤、器材、过程和结论等环节构成，学生要完成一个完整的实验，就必须按部就班地完成这几个步骤，在这几个步骤完成的过程中有意识无意识的培养学生的动手能力、思考能力、设计能力、分析问题和解决问题的能力。所以，实验教学所发挥的作用是不可估量的。3．激发学生学习兴趣和创新精神的保证。物理实验中会涉及一些实验器材，这些实验器材对于学生来说都是新奇的，学生的好奇心很强，他们会对这些实验器材非常感兴趣。加之老师在教学过程中采用一些适合学生做实验的方法，激发学生强烈的好奇心。进行实验教学会改变常态的传统的教学，能让学生积极主动的投入其中，实际的参与实验过程，能引发学生对实验现象进行思考和探究。物理教学中，进行实验教学，既可激发学生的兴趣，又能培养学生的创新精神！

二、物理实验教学中能力培养的方法和策略

1．提高学生对物理实验器材使用的熟练程度。实验教学的开展是离不开实验器材的。不同的实验器材有着不同的作用，指导学生明白不同的器材的具体作用，是做好实验的前提条件。教师在实验教学之前，对学生做好器材使用的指导，指导学生知道每种器材的名称、作用、使用原理、使用方法及使用过程中注意的事项，要指导学生在使用器材过程中要正确的规范使用，不要随意地使用实验器材，要使学生养成规范操作实验的好习惯，以确保实验教学的安全性和实验结论的有效性。2．培养学生对物理实验的自主设计能力。物理教材中涉及的实验众多，有的有具体的实验步骤与方法，有的只是简单的文字介绍，便给出了结论。这种情况下，学生了解了基本的实验原理后，教师可以引导学生依据自己所学的理论知识和自己对所学知识的理解，自主设计实验，以探究实验结论的正确性，这样不但加深了学生对所学理论知识的巩固，而且培养了他们的思维能力及动手操作的能力。在学生的自主设计的实验操作过程中，教师要注意正确的引导和点播，操作过程中出现的不足要及时给予纠正，使其改正，出现的亮点也要及时的给予鼓励，增强学生的信心，以最大限度地调动学生的积极性，学生都能积极地参与其中，无形之中学生的多种能力便得到了培养。但是这个过程中，教师一定要尊重学生的探究结果，可以适当的帮其纠正，要尊重学生的个性发展，不要挫伤学生的自尊心，以免出现适得其反的结果。3．分组的物理实验教学方法。进行初中物理实验教学，经常会出现学生过多而物理实验器材不够，或实验步骤太多一个人难以独立完成的现象。针对这一教学现状，分组进行物理实验的教学方法能够很好地解决这一问题。对学生进行分组的物理实验方法，是将班级内的所有学生，在物理老师的指导下根据学生之间的个体差异，进行均衡分组的实验教学方法，让学生与学生之间相互合作，共同探讨，在进行实验的各个步骤中来观察所产生的物理现象，来验证物理定律的科学准确性，加深对物理概念和规律的学习。分组实验的教学方法，不仅培养了学生的动手能力和观察能力，还能培养学生与学生之间相互合作的精神，促进了学生综合能力的提升。4．重视学生实验，提高学生实验的积极性。关注个别实验，为培养学生的认知能力，有些内容可以指导学生独立完成实验。在学生独立进行实验操作时，教师应给予更多的关心，关心学生在实验过程中的设计和操作过程是否规范，养成学生规范操作实验的习惯；关心学生实验结果的正确率，即使学生通过实验探究的结果与预定的结果不同时，教师也不要发火，更要耐心的帮助其查找原因，帮其纠正错误，以加深印象，这样，学生会很感激教师，再做实验时，同样的错误绝不会出现第二次，他会更努力更细心的去做。所以，教师要想让学生上好实验课，就应该有足够的耐心，关注到每一位学生，让每一位学生对实验都有足够的兴趣，在这种兴趣的驱使下，经过教师的精心指导，物理实验课定会获取事半功倍的效果。

机能实验教学作为基础医学教育的重要组成部分,在培养医学生的实践能力和团队精神中发挥了重要的作用。但传统的机能实验教学强调的是验证性实验,是理论课教学内容在实验室的再现,对启发学生的科研思维、培养其创新能力还远远不够。为此,自1999年我校机能实验中心成立后,我们进行了一系列机能实验教学改革,包括最初的综合性实验、随后的自主实验设计以及新近设立的医学动物实验设计理论课,为促进学生多学科知识的交叉与融合,培养学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力奠定了良好的基础,受到学生广泛的好评。但同时我们也注意到,在这些实验的具体实施过程中还存在一些问题,需要我们不断进行总结,及时调整教学方案,为深化机能实验教学的研究与改革,培养学生的创新能力和开阔的视野发挥积极的作用。

一、综合性实验的开展

传统的机能实验教学以验证性实验为主,主要目的在于强化与巩固课堂理论知识,往往忽视了对学生创新能力和综合素质的培养。而且,由于各学科之间缺乏有效地融合,使得实验内容有较多的重复,因此在一定程度上还造成了教学资源的浪费。为此,北医在1999年成立了统一的机能实验中心,将生理学、病理生理学和药理学三个教学实验室融合在一起,实现了资源的优化和共享,并相应开设了一系列综合性实验,如“血压调节和失血性休克”、“影响离体心脏灌流的因素及缺血—再灌注损伤”和“家兔肾功能测定及急性肾功能衰竭”等”,将生理学、病理生理学和药理学的知识有机地结合起来,使学生对机体正常的生理调节机制、疾病时功能代谢的改变和药物的作用有了直观和连贯的认识,促进了学生对所学知识的融会贯通,提高了他们综合运用知识的能力及彼此互助合作的团队精神。综合性实验的不足之处在于实验往往比较复杂,需要较多的课时来完成一个完整的实验,因此在时间安排上常常具有一定的难度。另外,综合性实验中依然是教师占据主导地位,学生相对来说还是处于一个被动的地位,对于培养学生的科研创新性还远远不够。

二、自主实验设计的开展

在掌握基础实验和综合性实验的前提下,为了进一步加强学生在实验过程中的主动性,激发他们的科研兴趣,培养他们的创新意识和独立分析问题的能力,我们在2001年又开设了设计性实验课程[1]。针对与机能学内容相关的研究目标,由学生以实验小组为单位自选题目,课下利用图书馆、互联网络查阅文献,提出实验设计方案,然后在实验课上进行实验设计答辩,通过学生之间的提问、回答以及老师的点评完善学生的实验设计,选择优秀的设计方案在橱窗展出。比如学完肝功能衰竭,很多学生就会想到去设计一个肝性脑病及其防治的实验方案;学完呼吸衰竭,就会想到去设计一个肺水肿及其抢救的实验方案。设计性实验的优点在于能够提高学生的自学能力,使他们能够结合课堂所学内容,针对某个有争议的环节去设计实验进行验证;或者突破所学课程的局限,设计跨学科的综合性实验,对于培养学生的科学思维能力、文献检索能力和表达能力具有较大的帮助。不足之处在于最初的实验设计只是纸上谈兵,缺乏实际操作,很多学生感到意犹未尽,抱有不小的遗憾。

三、自主实验设计及操作

“凡事预则立，不预则废。”科学探究也是如此：自主设计实验,可以让学生有目的地去探究、去分析、去总结，能有效发展学生的实验能力和创新思维。但许多教师总片面地认为实验能力就是操作能力，在教学时，常常让学生按照已有的设计机械地操作。学生对实验的理解很浅显，探究只停留在肤浅的表面，不能很好地找到科学规律。这种教学方式既不能培养学生的设计能力，又无法体现学生的主体地位。那我们如何帮助学生提高实验设计能力呢？

一、有的放矢——引导学生明确实验目的

实验目的是学生设计科学实验的出发点和最终目的，每个实验都至少有一个目的，学生必须清楚自己要设计的实验是为了解决什么问题。只有学生对实验目的理解透彻,对要研究的问题思考才会深。也就是说这个目的对后续的实验操作、交流分析、讨论总结等流程影响很大，学生对实验目的的解析水平将直接影响整个科学探究。学生在进行自主的实验设计时，就能提出科学的问题，明确探究的内容，理解实验的目的。如在教学三年级的《蚯蚓》一课时，观察蚯蚓部分，教师可以在探究活动前布置任务让学生分辨蚯蚓的哪一端是口，哪一端是肛门。质疑是最佳的学习动力，这个细致的问题是三年级学生有兴趣、有疑惑的，也是他们急想解决的问题。这一任务的设置可以帮助学生更好地理解实验目的，更快地设计实验方案，之后的实验探究也会更加仔细。小学生为了证明自己对蚯蚓的相关猜测，必定会仔细探究蚯蚓的身体结构、运动方式，等等。这样了解实验目的后的自主设计，比简简单单的一句：“观察蚯蚓外形并记录”效果要好得多，学生在设计实验证明蚯蚓哪一端是口、哪一端是肛门的过程中，始终处于要探究的问题情境之中。这种“扶”式教育，提高了学生的设计能力，也为后续实验提供了思维基础。

二、对症下药——引导学生选择合适器材

“工欲善其事，必先利其器。”科学探究需要充足的科学仪器和实验材料，其教学效果也是由材料的多寡、是否适用决定的，合适的器材可以让探究实验事半功倍。引导学生在选择器材上花心思，可以在思维上提示学生，让他们更全面、更深入地思考实验，理解实验，这样无形之中也就提高了学生的实验设计能力。在学生周围，有着许多的科学仪器和实验材料，它们有的功能不同，适用范围不一；有的功能相似，可以互相替换。小学生在设计实验方案时必须考虑探究实验的具体情况，进行科学合理的筛选。所选的科学仪器和实验材料应该是适用恰当、能达成实验目的的。简单来说就是：学生要选择尽量简单的实验材料，让实验效果尽量明显。如在教学五年级《光是怎样传播的》时，证明光是沿直线传播部分，“选择哪些材料让光传播的实验效果更大、更明显？”“这个卡纸的实验材料是不是比那个塑料板的实验材料更简单、更适用？”“改变了实验材料是否也要相应地改变光传播的实验设计？”……这一系列问题能激发小学生对光传播实验的理解。如果学生选择用生活物品来进行实验，如用吸管代替直弯管，用一次性塑料杯代替玻璃烧杯等，只要不影响探究实验的效果，是很值得提倡的。因为这些“替代式”设计改变了原有教学的封闭状态，可以让学生在家继续探究，从而大大突破科学探究活动在时间和空间上的限制。

三、因材施教——引导学生设计不同实验

护理操作技能是护理人才必须具备的技能，护理实验室对于学生护理技能培养具有重要意义，可提高学生综合素质[1]。开放护理实验室已经成为一种趋势，越来越多的医学院校采用，但在学生自主管理模式这一环节，依然存在一定的问题，通过激励理论可有效加强学生自主管理，进一步提高学生护理水平[2]。本文选取2015级护理学专业共四个班级的学生，探讨激励理论的应用价值，如下文所示。

1资料与方法

1.1一般资料。选取2015级护理学专业1、2班学生，共111名，其中男4名，女107名；年龄19-24岁，平均（22.05±0.65）岁。2015级护理学专业3、4班学生共119名，其中男3名，女116名；年龄19-24岁，平均（22.13±0.63）岁。所有学生均为高考统招生，基础资料方面无明显统计学差异（P>0.05）。1.2方法。2015级护理学专业1、2班学生采用常规学生自主管理模式，2015级护理学专业3、4班学生在常规学生自主管理模式基础上实施激励理论，将此过程分成三个部分。第一个部分，在开展护理操作技术学习的前期，采用相应的激励管理，包括：①文化激励：通过在实验室、走廊建立护理文化相关橱窗，例如南丁格尔誓言、中医名言等来提高学生对护理专业的热爱。营造积极的文化氛围，使得护理学生对于护士职业具有较高的自豪感。②目标激励：按照马斯洛需求层次理论的相关观点，可将自我实现作为高层次需求。而护理人员在实际工作中，具有较高的护理技能操作是必要的，也是医院对其招聘的必考项目，因此需使得学生了解操作技能的重要性，使之为了就业而奋斗。③榜样激励：重视榜样的力量，使得学生能够进行模仿、追赶。可通过优秀护士的榜样力量，来提高学生的积极性。第二部分，在开展护理技能操作学习的中期，采用相应的激励管理，包括：①情感激励：通过模拟工作情景，使得学生了解护理工作在临床中的实践体会，在实践教学中融合素质教育，加强护患情感沟通，采用人文素质教育提高学生在爱己爱人方面的认知，促使其更为积极地进行学习。②团队激励：通过分组方法使得学生能够互相监督，利于其相互进步，培养团队合作精神，提高学生自主管理水平。③批评激励：开放护理实验室后，若学生出现错误，如用物未整理、为按规定关闭门窗、水电等，应及时消息，并对相关学生的错误进行批评，促使其改正。第三部分，在开展护理技能操作学习的后期，采用相应的激励管理，包括：①竞争激励：在“5.12国际护士节”通过举办护理技能操作大赛、急救知识大赛等来提高学生的学习氛围，使之了解优胜劣汰的必然性，由此，明白社会环境给予的压力，学生可更为积极地学习，提高其护理技能。②荣誉激励：学期末，对学生一个学期在开放护理实验室自主管理中的表现进行评定，对于优秀者进行表扬，可通过评奖学金，提高德育分等方式来提高学生的积极性。1.3观察指标。观察学生的护理学基础理论考试成绩和操作成绩，护理学基础理论考试通过统一试卷进行考核，总分100分[3]；操作成绩通过实验指导中的操作考核标准进行评估，由相同的老师按照统一标准进行评分[4]。观察学生综合素质，通过护理专业自拟的《学生综合素质自我评分表》进行评估，总分50分，分值越高说明学生综合素质越高，两级学生共发放230份，均回收[5]。1.4统计学分析。数据采用SPSS21.0系统软件进行处理分析，学生成绩、综合素质评分数据结果均采用t进行验证，P<0.05说明差异具有明显统计学意义。

2结果

2.1学生成绩比较。2015级护理学专业1、2班学生护理学基础理论考试成绩为（75.62±4.36）分，2015级护理学专业3、4班学生为（83.51±3.57）分；2015级护理学专业1、2班学生技能操作成绩为（87.26±3.59）分，2015级护理学专业3、4班学生为（81.52±4.28）分。2015级护理学专业3、4班学生基础护理理论考试成绩、技能操作成绩均明显高于3、4班，对比差异均有统计学意义（P<0.05）。2.2学生综合素质比较。2015级护理学专业3、4班学生沟通能力评分为（42.61±3.68）分，合作能力评分（44.41±4.06）分，社交技巧评分（40.06±6.08）分，领导能力评分（36.55±3.92）分，解决问题能力评分（49.81±0.06）分；2015级护理学专业1、2班学生沟通能力评分为（38.69±6.08）分，合作能力评分（40.92±5.61）分，社交技巧评分（35.06±5.81）分，领导能力评分（30.51±4.69）分，解决问题能力评分（34.15±6.71）分。3、4班学生在沟通能力、合作能力、社交技巧、领导能力、解决问题能力方面的评分均明显高于1、2班，组间对比差异明显（P<0.05）。

3讨论

1设计性实验教学存在的问题及改革方法

1.1实验课题的选取脱离教学进度设计性实验的选题是实验成功最重要的前提。但是对于医学基础课教育阶段，学生从未接触过科研工作，且八年制医学教育重点强调对学生临床操作技能的培养，学生掌握的知识有限，自行设计实验有一定难度，因此主动参与意识不强。有些学生不愿意动脑筋，找一些参考书东拼西凑或从网络上抄一份资料交差，造成选题重复和雷同，甚至发生相互抄袭现象，缺少创意，很多只是验证性实验。在选定实验项目后，需要查阅大量的资料，但部分学生查阅和筛选文献能力欠缺，不能获取更多、更新、更有效的相关资料，造成实验方案设计不合理，科学性、可行性欠佳。而且很多学生选题脱离教学大纲，超出了教学进度，不能很好地保证实验教学的顺利完成。鉴于此，我们将学生对实验选题的自主性调整为对实验设计环节方面的自主性，实验选题的主导权还掌握在教员手中。设计性实验的选题要有根有据，题材不能太广泛又不能拘泥于课本，在已掌握的基本理论知识和实验技能的基础上推陈出新，选择学生自己感兴趣的题目，要求贴近临床，简单实用，能充分运用所学的理论课知识，并加深理解。如果选题能结合教学进度，则可以让学生更迅速地理解理论课的内容。因此教员在进行设计性实验时可以自行安排时间，可根据教学进度，穿插在基础性实验之间。我校八年制理论课教学也进行了改革，以系统为单元授课。因此教员以学生刚上完神经系统的课程为依据，设计了实验课题卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用，既联系了理论课，又在实验项目上给学生很大的创造性空间，综合了生理学、病理学、药理学等学科知识，充分调动了学生的积极性，保证了实验教学的顺利完成。

1.2实验方案的确定学生根据老师提供的实验选题，在查阅大量文献的基础上设计出实验方案，内容包括:实验原理、所需的实验动物和器材、主要的实验步骤和方法、预期结果等。在实验前1周展开设计方案讨论会，各小组派1名学生介绍设计方案，教师和同学一起对其科学性、创新性、可行性进行验证。这个环节对教员是一种挑战，要求带教老师不仅要有深厚的理论知识，还要有丰富的科研经验。教员对每个小组提交的实验方案进行批改，点评每个实验方案的优缺点，并提出修改意见。设计性实验涉及的实验项目多，所用到的消耗品、动物、药品和仪器种类繁杂，而实验室缺少可自由支配的经费，不能及时满足实验对一些药品、试剂的需要，仪器设备特别是先进的仪器明显不足，有的学生虽然设计出新颖的实验方案，但由于实验室条件有限而不能实施，使学生的积极性受到打击。另外由于带教教员人数较少，很多时候都是一个班级选定一个实验方案开展，各组学员之间实验内容均有重叠和重复。依托于基础医学实验教学中心的成立，对八年制实验教学进行了试点改革。学校给予大力的支持，拨出专款用于八年制实验，实验器械得到了极大补充。而且实验教学也得到了各院系的支持，从医院借调了很多仪器设备，保证了实验方案的顺利实施。在实验项目选择上，教员都会从学生提交的方案中挑选出3－4个可行性较高、相关性较好的方案，这样每组学员在一个大的实验选题下，都可以有一个自己的小课题，相互之间的结果也可以得到验证和借鉴。例如卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用实验中，我们就选定了去卵巢大鼠机械痛阈和热痛阈的测定;急性给予致痛剂观察去卵巢大鼠抬腿时间的变化以及去卵巢大鼠腹壁撤回反射等方案，将生理学、病理学及药理学等多学科知识相结合，从立题、实验方法和观测指标的确定等，都具有一定的科学性、可操作性。让每组学员选取一个方案进行实验，即相互独立完成，实验结果又可以相互验证和借鉴，不失为很好的综合性设计性实验方案。

1.3预实验以往实验方案选定后，都由带教教员做实验准备工作，并就实验内容进行预实验。但是这样一来，学生缺少了一次对实验仪器的熟悉机会，也缺少了一次科研思维培养的过程。因此此次实验改革，我们将预实验全部交给学生自己完成。学生根据自己初步设计的方案，进行实验准备。在实验教学任课老师及技术员的指导及协助下，学会正确使用精密仪器和常用仪器，掌握各种常用溶液的配置方法，熟练各种实验操作。同时通过预实验寻求最佳的给药浓度、药物剂量、最佳观察实验结果时间等，确定自己的最佳实验方案，进一步完善实验设计。在预实验整个过程中，发挥学生主体和教师主导作用，要求学生合理分工，互相配合，团结协作，并做到仔细观察、详细并正确记录实验结果。如发现学生不按科学收集数据，操作不规范，要严肃批评并及时纠正。对于实验过程中遇到的某些不可预料的情况尽量让学生自行解决，培养学生独立解决实际问题的能力;实验过程中如出现与预期结果不相符的现象，及时引导学生进行发散思维，找出可能的原因及其机制，如改用药品的浓度、药量或给药途径等，使实验方案更加合理、完善。

1.4实验分工之前的设计性实验中，小组成员无明确分工，部分动手能力较强、兴趣较浓的学生代替全组操作甚至单独一人完成实验，其他同学则在一旁观望，很少甚至没有任何实验操作，达不到培养学生动手能力及自主创新能力的要求。所以，这次实验教学改革中，我们进行了细致的分组。以小组为单位，确定课题、制定方案、查阅收集并筛选获取信息资料、实验操作、数据分析、评价实验结果，最后进行归纳总结与反思，形成小组内集体智慧的结晶。小组成员既要合理分工，又要密切配合、互相合作、共同探讨和完成实验。这样既能保证每个同学都能得到应有的技能训练，掌握丰富的实验内容，又能培养同学间的动手能力、协作能力和自主创新的能力。我校临床八年制专业每届学员一般在20人左右，通常5－7人分为一个小组进行实验。例如在卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用实验中，三个同学负责学习去卵巢大鼠模型的制备，另外两个同学负责大鼠的术后护理和去卵巢雌激素替代组的给药工作。正式给老鼠进行痛阈测定时，小组成员也是明确分工。例如急性给予致痛剂观察去卵巢大鼠抬腿时间的变化实验组中两个同学负责给老鼠打药，一个同学负责记录老鼠抬腿次数，一个同学负责记录抬腿时间。后期论文形成过程中，也要求小组成员都参与其中，有的负责数据的收集统计，有的负责文献查阅，有的负责论文的撰写。总之，我们结合学生的意愿和能力专长安排分工合作，明确职责，让每一个学生都参与实验过程。同时，在这种目标明确、同舟共济、共克难关的工作环境中，学生的团队精神得到了升华。

1.5实验考核方式生理学实验课程总成绩由平时成绩、设计成绩、实验报告成绩3部分组成，设计性实验以实验报告形式呈交，只占实验总成绩的10%，比例较小，且考核方式单一，在一定程度上影响了学生的积极性。因此，改革以后，设计性实验不在以实验报告形式书写，而以小组为单位，撰写一篇科研论文。论文中重点加强了学生对实验结果的讨论和分析。实验结束后，老师指导学生用所掌握的知识解释实验中观察到的现象，以加深理解;鼓励学生积极讨论和分析实验结果，并总结成功的经验，分析失败的原因，促进学生相互交流学习，提高分析问题、解决问题、总结问题的能力以及逻辑思维能力和独立思考能力，培养学生初步的科研实验思维。

摘要:大学物理实验是理工科学生必修的一门单独设课的基础课，是培养和提高学生科学实验能力、科学实验素养和创新能力的重要课程。近年来，我们在传统教学模式的基础上，在实验教学中增加了自主设计性实验项目，通过自主设计性实验教学模式的实施，学生的实验能力和创新能力显著提高。

关键词:大学物理实验;自主设计性实验教学模式;创新能力

一、自主设计性实验教学模式实施的意义

高校实验教学改革和实验室建设作为强化实践教学环节和培养创新人才的基础，在培养理工科学生的实践能力和创新精神，提升学生的科学素质方面有着极其重要的作用［1］。实验课程中开设自主设计性实验，是实验教学改革的重要举措。在传统的实验教学模式中，实验教材详细列出实验步骤、线路图、实验原理，学生的实验过程就是按部就班的完成实验，实验的思路被限定，主观能动性得不到发挥。自主设计性实验教学模式是一种以学生为主，教师为辅来培养学生自主学习探索及创新能力的新型教学模式。具体来说，就是学生在教师的指导下，根据实验题目、实验条件，通过查阅资料，自主设计实验方案，自拟实验操作步骤，在一定的时间内完成实验，经历一次科学实验的全过程。学生在设计实验方案的过程中，实验的思路开阔了，学生的思维活跃了，创新能力与解决问题的能力不断提高。

二、自主设计性实验教学模式的具体实施

(一)实验教材的编写与自主设计性实验的安排。为配合自主设计性实验教学模式的实施，我们首先对实验教材进行了调整与改编。实验教材共有28个实验项目，根据教学模式和实验内容的不同分为四个模块。分别为基本训练、基础实验、近代综合与应用实验、自主设计性实验等四个部分组成，其中自主设计性实验模块作为教材中一个相对独立的部分，占据了整个教材四分之一的内容。这个模块的实验项目全部采用自主设计性实验教学模式，这些实验项目撰写的格式与其他传统实验不同，实验教材中只提供实验题目、实验原理、实验要求以及实验思考题，具体的实验线路图、实验步骤、实验表格全部省略，要求学生自己拟定，这样就避免了传统实验中学生照本宣科地弊端，给学生留下了思考和发挥的空间。另外，大学物理实验课程分两个学期进行，考虑到自主设计性实验项目难度较大，对学生的实验能力要求较高，因此，第一学期的前半程主要安排基础性实验，实行传统型实验教学模式，通过实验课程训练，学生的基本实验操作能力得到提高。在此基础上，在第一学期后半程或者第二学期安排自主设计性实验项目，由于实验学时有限，自主设计性实验只能安排2至3个实验。(二)自主设计性实验项目的选题。对于自主设计性实验项目的选题，我们结合学生的实验能力和实验室现有的实验设备，本着“设计性实验既要有所创新，又要结合实际，让学生能够切实可行”的原则，进行反复与研究，在实验教材中选定了七个不同的设计性实验项目。这些实验涵盖了力学、电学、光学等方面，实验题目分别是:气垫导轨测量重力加速度，不规则物体密度的测定，落球法测量液体的粘滞系数，分压电路输出特性研究，电学元件伏安特性曲线的描绘，电表的改装与校准，非平衡直流电桥测量电阻。这些自主设计性实验项目的选题具有如下特点:选题紧扣大纲，立足基础、适当延伸，实验内容相对比较熟悉，实验难度适中，运用所学的实验方法，进行适当转换后，就可以完成;选题具有一定的探索性，需要学生查阅资料，方案的形成过程中要不断探索研究;选题具有实用性，尽量选择现实生活中可能遇到的问题，使学生对所选的实验有浓厚的兴趣;选题具有开放性，实验方法不单一，可以通过多种方法实现实验目的，以保证学生之间设计方案多样性与差异性［2］。(三)自主性设计性实验课前准备工作。由于自主设计性实验没有现成的实验方案，所以实验课前教师和学生都需要做大量的准备工作。实验课前，教师提前下发通知并指定实验题目，学生按照通知要求，根据实验题目，查阅相关资料，写出完整的实验预习报告，预习报告中包括实验线路图、实验步骤、实验数据表格等一整套的实验设计方案，通过这一环节，使学生对所做的实验进行认真思考，形成实验方案的基本雏形。实验预习报告要求在实验课前两天上交给指导教师，指导教师对设计的实验方案进行批阅，重点把握实验方案的可行性与科学性，保证实验在实验室的现有条件下能够顺利实施。通过批阅预习报告，把实验方案中存在的问题指出来，让学生再进行修改完善，不合理的实验方案令其重新整改。由于实验选题都比较切合学生实际，学生设计起来难度不大，实验方案确定后，直接可以在课堂实施。指导教师除了批阅预习报告，还要根据学生的实验方案，准备实验所用的仪器设备和各种耗材，以确保实验方案实施。(四)自主设计性实验课堂操作与课后总结。课前准备工作完成后，学生带着预习报告进入实验室开始实验，教师在实验过程中起着指导和监督作用。实验之前，教师结合预习报告中出现的共性问题进行讲解，提醒大家注意，由于学生在实验中普遍存在着安全意识缺乏的问题，好多设计的线路都没有保护措施，对于元件参数的计算不够精准，实验中容易出现烧坏仪器元件的现象，因此，对于实验仪器的安全使用问题，教师在课堂上反复强调，以避免实验中出现随意损坏仪器情况。在保证仪器安全使用的前提下，学生利用实验室提供的仪器元件，按照拟定好的实验方案进行操作，实验时一般两人一组，实验当中出现问题，两人共同讨论，共同排查故障，共同解决问题，通过不同的测量与比较，切磋研究，学生分析问题、解决问题能力、科研能力与创新能力得到全面提高。实验结束后，要求学生写出完整的实验报告，实验报告是对整个实验的概括与总结，实验的整个过程以及数据结果要清晰准确的表述出来，同时，对实验当中出现的问题进行分析，找出问题所在，对于实验当中成功的地方，予以肯定和提炼。从最初的预习报告到最终的实验报告，学生通过对比分析，得到成长与进步，对实验的理解上升到新的高度，完成了一次从理论到实践，再从实践到理论的科学实验全过程。

1自主探究式教学模式的概括

1.1自主探究式教学的含义

自主探究式教学属于一种全新模式，与传统教学模式有着很大的不同.在传统课堂教学中，老师是教学的主体，学生是被动学习者.而自主探究式教学要求以学生为中心，做课堂的主人，老师作为引导者，调动学生自主学习的积极性，让学生自己通过主动的学习来提高自身的能力.在自主探究式教学模式中，学生能够亲身实践，将理论和实践联系在一起，更好的掌握计算机相关知识技能.总之，自主探究式教学主要是为了让学生充分发挥主观能动性，通过给学生构建主动学习的机会，从而使学生养成自我评价、自我监督的学习能力.

1.2自主探究式教学模式的重要理论

自主探究式教学模式主要依据建构主义学习理论，学生自身的认知发展跟学习过程有着紧密的联系，运用建构主义学习理论能够更好的阐述学习、形成概念及构建理想的学习氛围.在建构主义学习理论中，包括学习环境、认知工具及教与学三方面.其中学习环境理论主要是指学生在特定情景模式下获取知识，通过教师的引导，学生与学生之间相互合作，相互交流，有效的进行学习.一般情况下，学生环境理论包括意义、情境、交流及合作，合作贯穿到了整个环节当中，而交流是学生合作学习过程中的一个基本方式，只有通过交流才能让学生之间吸取学习经验.认知工具理论是通过相关装置来帮助学生扩展思维的，学生的学习主要依据思维，通过思维进行认知学习，而在思维过程中，需要辅助工具，也就是认知工具，包括互联网、多媒体等教学工具.而教与学理论要求教学以学生作为主体，学生是信息知识的主体，是主动学习者，而教师是学生学习的引导者，在学习活动中帮助学生进行知识建构.这种教学理论与传统理念有很大的不同，能够更好的让学生在理想的教学环境中提高自己，成为从而社会需求的高素质应用型人才.

2大学计算机基础实验教学现状分析

实验教学是机械加工工艺课程教学中一个非常重要的实践环节，担负着培养学生综合设计和创新设计能力的任务，是机械产品加工方案设计及技术创新的基础和关键，具有直观性、验证性、综合性、创新性等优点，对培养学生的综合素质和创新能力起着关键作用，因此一直被视为机械加工工艺课程中培养学生理论联系实际、分析和解决问题、启迪创新思维、开拓创新潜能等能力的重要手段。

一、传统实验教学在机械加工工艺课程中的现状与对策

现在的高职课程体系中，机械加工工艺课程中的实验教学主要存在以下问题：

1.将实验教学附属于专业理论课，大部分为演示型和验证型实验。多数学生实验前不准备，实验中不动手，没有自己的实验数据，实验后也不总结，整个实验过程中学生仅仅是一个被动的接受者，没有主动参与的意识和动力，其结果是限制了学生综合能力的提高及创新意识的培养。因此有必要把理论教学与实践教学摆在同等重要的位置，改变实验教学模式，加强实验教学环节综合管理。

2.实验教学条件限制。一方面是高职院校扩招，技术更新，指导教师缺乏工程实践知识；另一方面是实验设施简陋，无法满足现代新工艺、新技术的发展要求。因此，改善实验条件，引进有丰富实践经验的企业技术人员，以及培养锻炼年轻骨干教师都很必要。

3.实验内容陈旧,实验形式单一。目前的实验大多是将原属课程的学习内容简单拼凑，实验内容缺乏新颖性、先进性和时代性特点，而且实验形式整齐划一，缺乏对学生进行完整的、系统的实验理论、方法和技能的训练，忽视了学生的个体差异和个性特长的发展。而高职教育需要培养的是技术型（工艺、执行、控制）和技能型（技艺、操作）人才，具有鲜明的时代性（潜在的工作）和自主性（个人兴趣），因此必须改革实验内容，开创新的实验模式，以学生的工程实践能力为最终衡量标准。

摘要：根据实验类课程的培养目标，以自主学习能力培养为导向，对大学物理实验课程进行了建构，重新布置了教学环境资源。改变了传统课堂教学为学生完全自主独立学习的模式，依托网络信息化平台，在教师的辅助引导下，学生通过自我效能的激发，自主预习、自主完成实验。

关键词：自主学习；大学物理实验；网络平台

传统实验课程的课堂教学仍然是采用教师讲解、学生操作的灌输式教学。在高校中本来就很紧张的实验课时内，大多数教师仍固守传统的教育理念，占用课堂的大量时间进行讲授，而不是由学生进行自主的探索学习。传统模式教学的弊端十分明显，教师细致的讲解，甚至是实验操作的示范，占用了大量的课堂时间，学生认真听讲即可机械的完成实验，并没有对实验中的问题进行深度思考学习，不利于学生自主学习能力的发挥，很难达到培养学生的独立实验能力、分析研究能力的目的。另一方面，传统教师教授的模式也使学生产生了严重的依赖性，不利于培养学生的积极思考，也不能激发学生发现问题、解决问题的能力，违背了培养自主学习的理念。传统授课方式只做到了教师为主导，而没有做到以学生为本。以学生为本，指的是以学生的成长成人为本，关注学生的权利、尊重学生的人格、注重学生个性的发展和潜能的开发，以促进学生自由而全面的发展。

1989年著名学者齐默曼(Zimmerman)提出了自主学习这一理念，又称为VoluntarilyLearning。自主学习的核心内容是指学生积极主动控制调节自己的学习。实际上自主学习是根据建构主义认知心理学及人本主义心理学，主张强调学生本身的思维活动。只有在更开放的学习环境下，学生才具有一定的自由度，再通过外在、内在目标的确立，产生学习的意义感、自我效能感，从而改变学习态度和行为变化，提升自我学习能力。我们依据自主学习这一理念，通过信息环境下的在线课程的建设，依托网络信息化手段，将教师的讲解全部提前至实验课前，让学生课前预习完成，课上只进行实验操作、分析探索，将实验课完全还给学生，取得了较好的效果。

一教学资源的重新建构

我们围绕学生自主学习能力的培养，对实验课程的项目内容、网络资源、实验室规划等方面进行了修改。实验项目内容根据实验方法、实验测量对象、实验原理等关键点进行了重新组合。组合的目的是能使学生在相近的实验里面，能够融会贯通，通过一个实验的完成，自然带动另一个实验的自主学习，学生主动性的完成知识的迁移。例如：拉伸法测杨氏模量、动态法测杨氏模量、微弯法测杨氏模量。这三个实验合为一组，学生通过该组实验的完成，就了解了微小位移的三种测量方法以及对应的原理，通过对比，加深实验方法的理解。在高度发达的信息时代，智能手机已成为日常生活学习的主要的载体。为了充分利用这一灵活方便有效的信息载体，实验课程的微课视频必不可少。