【摘要】大学传统的物理实验教学是教师根据物理课本进行实验的原理和步骤的基础知识讲解，学生在记下老师的讲解重点后，在老师的带领下进入实验室进行相关实验，验证老师讲解内容的正确性。在这一模式中，实验过程比较固定，学生需要教师的引导甚至是全程参与，没有自己的想法，无法发挥自身的创造性。因此，本次课题从大学物理的设计性实验教学角度分析，分别从设计性实验教学概念、原则、问题解决等方面探究大学物理设计性教学的有效发展途径。
【关键词】大学物理；设计性；实验教学
大学物理是学生进入大学后的一门实验性较强的学科，也是学生通过实验提升动手能力、逻辑思维能力以及科学创新能力的有效途径，是新时期素质教育的要求。但是，传统物理实验教学模式的弊端阻碍了大学物理实验教学发挥最佳效应，需要相关教育部门和机构以及学生本身不断改革创新，设计性实验教学就是其中的有效途径之一。
1.设计性实验教学概念
设计性实验教学是一种较高层次的物理教学方法，其地位和科学实验的训练相近。设计性实验教学的主要形式要求教师对学生发挥点播指导的作用，学生才是实验的主体[1]。针对某一特定的实验题目，教师引导学生根据实验要求，进行实验相关准备资料的查阅，并能根据一定的实验原则，科学合理的制定实验方案，并能在众多设计方案中挑选出其中最佳的实验方案，在明确相关实验的条件和操作步骤前提下开展实验，并记录出试验中的主要数据和物理现象。最后能自主的根据所学知识和实验过程数据记录的情况进行实验结果分析，能找出其中存在的问题，并能适时调整好实验设置，为下一次实验做好铺垫。这一完整的实验过程就是设计性实验过程，在这一过程中，学生的实验自主性、创造性，发现问题、分析问题、解决问题的能力得到有效提升，面对实验过程中遇到的疑难问题，教师适时给予点播和指导，促进学生独立思维和发散思维的发展。
2.设计性实验教学的原则
2.1简化性原则物理实验的方法一般都不止一种，通过不同的方法最终能达到同样的效果，因此，在进行设计性实验教学和实践中，教师要指导学生如何在众多的实验方案中挑选出其中过程最简便、实验时间短、实验所需材料少的方案进行实验，在保证实验科学性和可行性的前提下，坚持简化性原则，尽可能的简化步骤，节省人力财力物力资源。2.2可操作性原则设计性实验教学中，学生要全面考虑实验过程中所需的一切设备和材料等资源，考虑已具备的条件和不能达到的要求，最终选择出操作性强的实验方案。一般来说，物理实验的开展要选择操作性较好的方案，以避免实验过程中一系列不必要的麻烦。
3.设计性实验教学的有效途径
开设实验是大学物理课程不断推进“大学物理实验”课程教学改革、加大人才培养力度的一个重要举措。我们在分析国内外大学物理实验课程发展现状的基础上，认为目前我国大学物理实验课程还存在着教学内容更新落后于当代科技的发展、实验教学模式单一、学生主动性和能动性难以充分发挥等问题。针对这些物理实验教学存在的问题，大学物理实验教学应不断创新教学模式，以激发学生的积极性和主动性为目标。学校可对原有的“分层次的大学物理实验开放式教学”做进一步完善，通过在“基础性实验、设计性实验和近代综合性实验”3个层次实验类型的基础上，增加一个“DIY课题研究性”实验层次等形式实现课程教学的创新。通过确定DIY实验题目，形成学生们统一的认识，注重物理实验内容新颖、物理内涵丰富、与实际应用联系紧密效果的发挥，从而实现学生能动性和素质的提高。手动课题研究是设计性实验教学的最直接有效的途径，所选项目一定要有挑战性，要能引起学生们的强烈兴趣，要让学生最大限度地参与到仪器制作、调试的全过程，并且要与已学过的实验内容有衔接。在这一方面，哈尔滨理工大学物理专业师生从最开始的忐忑到实验原理的摸索、焊接电路到调试系统，最终看到装有永磁铁的物体悬浮在空中，进行该项实验研究的同学们感叹这是他们所做过的最有意思、最有意义、最有成就感的一次实验。这次实验如同一座桥梁，拉近了学生们与电子制作的距离。做完物理实验“DIY制作电磁混合磁悬浮实验系统”后，大部分同学都有类似的感想。该实验项目是物理实验中心经过几个月的精心准备、在本学期的大学物理实验课为大二同学开设的一个全新的实验选修项目。为了做好该实验项目，他们做了充分预案，撰写了实验指导书、实验讲义，并研制了10余套和实验配合的新仪器。在实验过程中，实验中心提供基本的仪器、元部件。学生要深入了解实验原理，自行设计实验方案，自己动手组装仪器并根据实验进行参数调试。这一新的实验受到学生的欢迎，目前已有400余人参加了该实验项目。此外，要保证设计性实验教学的成效提升，还要不断完善学校的物理实验基础设施建设，完善师资队伍配置，不断提升师资水平，给予学生以高标准的引导，不断提升学生实验水平和科学素养。
结论
设计性实验教学在开发学生思维、提升创造力、增强学生实践能力、促进学生科学素养提升等方面意义重大，大学物理相关教职人员和学生要认识到设计性教学的重要性作用和原则，通过创新实验方式实现实验教学水平和效果的提升。
参考文献：
[1]安利民.分层次、开放性、团队化的实验教学模式构建——以黑龙江大学物理基础实验中心为例[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2014,07:3-4.
作者：高永全
