一、物理实验开放式教学模式
1.1实验教学内容的开放研究
徐州工程学院物理实验教学中心（以下简称为实验中心）作为省级示范建设中心，每年承担着学校所有理工科专业的基础物理实验课。针对不同专业、不同年级设置了不同的实验类型，比如大学物理实验A1、A2、B、C，普通物理实验1、2、3及近代物理实验，实现了一定程度上的“实验内容开放”，但是依然是采用传统的统一排课、教师确定实验项目，漠视了学生之间的差异性，不利于学生个性发展；其次实验内容偏重经典和验证，无法激发学生的兴趣和积极性。因此需要进一步开放实验内容，具体研究方案如下：
将整个大学物理实验分为两个阶段，第一个阶段采用传统教学模式，进行预备性实验和基础性实验，教学过程为：撰写预习报告-课堂讲解-实验操作-数据处理-完成实验报告，按照课表，分小组循环上课，每人一台仪器，独立操作、独立完成，教师给予适当的讲解和演示，这种形式效率高、容易监控和管理。预备性实验包括螺旋测微器、游标卡尺、万用表等一些基本测量工具的使用，以及误差处理、有效数字保留不确定度计算等数据记录、数据处理能力的训练；基础性实验包括示波器的基本使用、测电阻的基本方法、基本电路测量等实验，这个阶段实验内容侧重一些主要仪器的使用、常用物理量的测量方法的训练。
第二个阶段采用开放式教学模式，安排综合性和设计性的实验项目，侧重于学生综合素质和创新能力的培养。教学过程为：确定课题-设计方案-预约时间-完成实验-撰写实验报告/科技小论文。不同专业学生可根据自身能力及兴趣选择不同的综合性实验，尊重了学生的主体地位，体现了因材施教的原则。而设计性实验分为两种类型：一种是教师给出必做的实验课题、实验的目的要求，只给予一定的背景介绍、提示和引导，由学生自己自行思考、分析、讨论和查阅资料，完成预习报告，设计实验方案并加以实现，最后得出实验结果，写出实验报告；另一种是学生根据已做过的实验项目、实验仪器，结合自己的兴趣爱好，采用现代化的技术手段，自拟实验课题，设计实验方案步骤，自制实验教具、仪器设备，最后完成实验报告，这种实验内容能够提高学生独立分析与解决问题的能力、收集信息与分析信息的能力、实验动手能力与创新能力。对于设计性实验，学生也可根据实验项目的难易程度组成实验兴趣小组，共同发现、解决问题，培养团体合作意识。这种教学内容的开放从侧面对实验教师提出了更高的要求，要求教师、技术人员要不断学习掌握更多的新知识、新技术，师生切磋，教学相长，可增强教师的科研水平和责任心。
1.2实验时间、空间的开放研究
有些难度系数较大的设计性实验，可以分多次完成，或者学生对某个实验结果不满意，可另选时间重做。实验室时间开放有两种形式：一种是进入实验室的时间可根据自身情况选择实验时间，需要提前预约时间；另一种是完全开放，实验中心每学期为学生提供一个创新实验室，对学生自由开放，不限制时间，学生可自由进行创新研究，这种自由的氛围可以激发学生的创造热情和灵感，充分施展他们的创新能力。空间开放是指设计性实验的场所不受限制，实验可以在室内，亦可在室外，甚至可以通过网络虚拟实验等。为创新教育提供物质基础，实验中心可以将实验室的部分资源向学生开放，比如实验设备、机房的网络资源、多媒体教学课件、实验视频等均向学生免费开放，为学生的自主创新活动提供条件，提高了实验设备的利用率。
1.3实验考核方式的开放研究
目前实验中心对学生的评价由实验报告成绩*70%+期末考试成绩*30%得到，其中实验报告成绩包含了预习等级、课堂操作等级及数据处理成绩，而学生在撰写预习报告时大多是盲目抄书，并不清楚实验的目的、原理。课堂操作方面由于每组学生人数较多，教师无法准确获得学生实际操作情况。数据处理是在课后完成的，这就导致同学间互相作弊、抄答案的现象，而且由于实验报告成绩占比例较大，导致学生对期末考核并不重视，也就放松了平时课堂的实验操作；期末考试成绩是随机抽选一个实验项目进行考核，查看学生的操作步骤、仪器使用、数据记录及数据处理，而每个小组的考核实验项目是不同的，这就存在很大的不公平性，比如伏安法测电阻，电路简单易记，数据处理简单；比如转动惯量，公式复杂，计算量大；比如电表改装电路难记等。另外还有实验时间的先后，有的实验项目是开学初做的，有的实验项目是在考试前做的，可见这样的考核方式并不能很好地检测学生的实验能力。开放式教学模式应该引入相应的开放式考核模式，具体实施途径如下：
（1）现场操作考核，对于同一组学生（16人，每4人的实验桌排在一起），考核教师设计4个难度相近的操作环节，让学生现场动手操作，记录数据及处理数据，安排两个考核教师，可以较准确地考查学生动手操作能力。这种考核方式适合第一阶段实验的考核，适当减少实验报告成绩的比例。
（2）设计性实验中，学生每次实验都要填写实验记录，记录本次实验的内容、结果，在教学过程中，教师要检查学生的预习报告、设计方案，安排学生科技演讲以便明确学生实验操作具体情况，可以反映到实验成绩中。最后查阅学生的实验报告，内容包括实验操作、实验结果、数据处理及实验分析讨论。这种考核方式比较全面，能够考查实验过程中学生的自主学习能力、分析问题能力、发现解决问题能力、实验操作能力、实验研究态度、数据处理分析能力及撰写报告能力。
二、开放式实验教学模式存在的问题思考
从传统的教学模式到开放式教学模式的转变是一个非常大的教学改革，是势在必行的，然而开放式教学要求的条件比较高，运行的难度也比较大，必然面临一些困难和挑战。比如管理者、实验指导老师及学生都没有充分认识到开放式教学的重要性；硬件环境支持不够，网络管理系统不完善；实验室人力、物力、多媒体课件等缺乏；开放实验工作量的计算方式不合理，导致教师投入不够等。
实验中心需要从思想认识、技术水平、管理制度上不断完善，包括加强实验教师队伍建设，实验教师要不断提高自身的知识层面和技术水平，丰富和完善网络教学资源，建立完善的教师激励机制，推出更多的创新竞赛及科技活动等，激发学生的学习兴趣和积极主动性。
作者：朱姗姗 张秀民 单位：徐州工程学院数学与物理科学学院
