1自主开放式教学的特点
大学物理实验教学的本质特征就是引导学员积极参与有结构的经验学习［2，3］。一方面是体现以学员为中心，让学员掌握一定的操作技能，熟悉常用的科学探索方法，加强理论知识的理解力，揭示各种现象的变化过程以及对这种变化过程的描绘和预测，在实验室把前人的经验通过仪器操作重现出来;另一方面以这些经验为指导对新问题进行探索，培养学员的创新思维和创新能力。因此，大学物理实验自主开放式教学应立足于“以学员为主体、教员为主导”，从人才培养体系的整体出发，激发学习兴趣，调动学员的积极性和主动性，学员作为课堂教学的主人，让学员主动融入教学活动的全过程，体会提出问题、解决问题、创造新事物的认知过程，培养学员的应用能力和创新能力，发展学员的创造性思维。从教员的角度来看，对学员在选题和进度上起主导作用，师生在针对学习目标的形成性评价中构成搭档关系，教员作为资源的管理者、支配者、指导者、组织者和研究者，教员能将内容个性化并批判性的对待;从课程的角度来看，自主开放式课程产生于学员个人和(或)小组的兴趣，自主学习过程占主导，问题是开放的、现实的，信息只在解决现实问题需要时寻求，知识作为学员合作探究的工具;从学员的角色来看，学员在教学中的任务、活动基于小组的合作与分工，应用知识发现、研究和解决问题，学员处于主体地位，能富有个性的解释和批判知识，而不是被动的在接受式中上课听讲、消化知识、学员积累储存知识以备将来之用。由此可见，自主开放式教学具有三个显著特点:(1)学习的环境宽松、民主。自主探究式教学中，学员可以自由自在地探索问题，大胆猜想、自由讨论，发表不同的观点。(2)课堂学习以自主探究为主。教学过程中，学员独立思考、合作讨论，知识由学员自己发现，困难由学员自己克服，能力由学员自己在自主探索中提升。(3)课堂上信息交流以多向交流为主。课堂教学中，信息交流的渠道是多向的:小组内组员之间的交流;集体讨论时全体学员之间的交流;实验过程中师生之间的交流等等。
2自主开放式教学的运用与实验教材编写
自主开放式教学理念是根据大学物理实验教学的实践总结出来的，也是由大学物理实验教学的特点决定的。然而，如何使教材编写有意识地适应自主开放式教学，则需要认真思考。
2．1正视实验教材编写中的矛盾
目前的实验教材一般按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、数据处理的顺序进行编写，特点是教材理论叙述简明扼要、具有整体逻辑性和个体分立性、指导性。在教材结构上分为四大块，即理论知识结构、仪器知识结构、实验方法结构、实验数据处理方法结构［4］。教材对各个结构都有很详细的介绍，体现了知识结构的全面与简洁、目的原理的明确与清晰、方法步骤的详尽与可行，循序渐进的思路。然而，当前的实验教材与自主开放式教学尚有一些不适应的地方:(1)建材体系不合理，力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足。(2)缺乏启发式、探究式引导，在论述实验原理和实验方法时虽然采用循序渐进清晰讲解的方法，但只是传输知识，学员在预习实验时只能被动地接受知识，缺少自主组织知识的开放体系。导致学员只要按照书中的步骤按部就班，基本无需做深入的思考就能完成实验，但学员对每一步实验操作的物理意义很少去领会，因此很难达到课程培养的能力、素质目标要求。(3)实验涉及到的目的、原理、方法、步骤等表述冗长，重点不够突出，学员在预习时容易产生厌烦情绪，看完即忘，不能有效预习，达不到预习的效果。学员很难通过阅读实验教材真正领会实验的设计思想，形成实验方案，因而达到举一反三的目的也比较困难。为此，调研了各类大学物理实验教材，在博采众长的基础上，根据自主开放式教学的要素重构教材结构体系，结合军校培养军事应用型人才的办学定位及长期的实验教学经验，编写一套基于自主开放式教学，注重培养学员思考与动手并举、举一反三与创新能力融合的实验教材。
2．2实验教材的编写原则与基本构想
尝试对实验教材的编写体系进行一些调整，在总体设计上，力求贯彻以学员为本的理念，注重基础性、实践性、探索性、开放性的有机统一，探索以循序渐进提出问题、引导学员找出解决问题的根本方法为目标，通过对实验内容的编排，诱导学员在步步思考中体会解决问题的具体技术问题，从而让学员领会每个实验的设计思想，促使学员经过深入的思考完成实验，在研究和探讨中形成自己的观点和独到见解，逐步培养他们的创新思维意识，提高创新能力。具体做法如下:(1)兼顾深度与广度。具有宽广的覆盖面和经典到前沿的纵深度，既有经典实验项目，又包含足够数量的其他实验项目，有利于开放性实验的开设和学员自主探索选题。给学员一个发展中的物理实验，将现代科技成果渗透到传统的经典物理实验中去，实现先进性与基础性的统一，激发学员的学习热情，缩短与现代科技的距离，注重现代信息技术在物理实验中的应用，充分发挥现代信息技术在物理实验中的应用。例如传感器技术、光谱技术、光纤技术、非线性电路中的混沌、超导磁效应等引入到大学物理实验，并注意军事应用价值。(2)建立实验的分层教学体系。依托基础实验，以“基本实验方法、实验技能、实验思想训练”为主，主要为基本量的测量、基本物理现象与规律的观察和分析、基本仪器的使用、基本测量方法和实验技能的训练，以及不确定度的计算与分析等［5，6］，使学员通过基本操作与基础实验相结合，掌握技能。通过综合性、设计性、应用性实验［4-7］，达到基础理论与基本技能的综合运用。压缩验证性实验，并尝试把一些传统的验证性实验如二极管的伏安特性、惠斯登电桥等改造为设计性或简单的研究性实验，增加CCD特性、光纤传感等综合性实验，加强应用性实验，如空气热机、光电传感器等。教员提出实验要求，学员独立设计实验的内容、实验方法和实验步骤，并独立完成整个实验过程。这些实验在学员掌握的理论知识基础上，以基本实验操作为主，大部分学员都可以进行。在此基础上，为部分有专长或爱好的学员开设研究性创新性实验，例如单摆混沌、阻尼共振特性、太阳能电池、磁悬浮等，进一步培养学员的综合分析问题、解决问题的能力，学员完成实验后，要提交一篇论文;学员为了能完成一篇质量较高的论文，往往多次重复实验、反复查资料、研究论文格式、推敲文字用词等，部分学员的论文达到了较高的水平，增加了学员对科学研究的兴趣。(3)突出第一任职需求，因材因专业施教。大学物理实验课是针对所有学员开设的一门公共课程，为了适应学员第一任职的需要，我们改变了不同专业学员开设相同实验项目的做法，根据不同的学科施以不同的教学内容和方法，因材因专业施教。例如通信指挥专业学员侧重电磁学，气象指挥专业开设粘滞系数测定、表面张力系数测定实验，工程指挥专业侧重力学等，充分体现自身的特色。
3结论
我们编写大学物理实验自主开放教学教材的理念是:从培养学员“自主学习能力”的基点出发，突破传统实验教材的体系，设计一个能循序渐进引导学员通过自主学习来解决问题，让学员通过思考掌握理论和技能，而不仅是按部就班完成实验。构建以基础性实验、综合性实验、设计和研究性实验为基础，从低到高、从基本到前沿、从接受知识型到培养综合能力型逐级提高的大学物理实验课程新体系，教材具有较宽的覆盖面和足够的实验项目，既体现科学的内涵、实验内容的更新，又要反映新技术、新方法、新设备等现代实验技术和手段，反映物理课程和体系改革以及实验教学改革和研究的成果;改变力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足的缺点;改变填鸭式的教学方法，对不同系科、专业进行不同内容的教学，因材、因专业施教;充分体现现代信息技术在物理实验中的应用，充分体现自身的特色。
作者：胡澄 林上金 白忠 陈宣 翟孝月 秦猛 单位：解放军理工大学
