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大学物理实验是相对独立的一门课程，也是我们理工科学生重要的公共基础课。这门课程较为特殊，因其上课过程中既要求动手又要求动脑，而且每次实验课的课前预习和课后撰写实验报告任务繁重，却又有其独特魅力吸引着我们热爱做实验。我们知道物理知识已经渗透进各学科，物理的发展离不开实验。我们工科学生不仅通过实验课了解必要的物理知识，更通过物理实验的实践让我们了解了科学实验的基本方法和锻炼了我们的科学实验的基本能力，同时也促进了我们对物理知识的理解。本人的实验课经历了两个学期从基础实验到设计性试验，实验要求不断提高中个人实验能力也在成长。本文将结合自己的感受针对目前提高学生科学素养的理念谈谈该课程对大学生的影响。
1.大学物理实验有吸引力
一般的大学课程我们要不要学，一个与教师的课讲的是否足够吸引有关也与课程如何考核有关。普遍来讲大学课程的考核与每节课的效率关系不大，也就是这节课听懂没有与考核关联不大。这个导致什么呢？学生容易不重视课堂效率，上课睡觉，看手机或做其他事情。特别是手机的强大功能已经让课堂充满竞争，虽然老师采取多种做法提高课堂教学质量，但多少有了让学生多了怠课的选择。相对来讲大学物理实验课堂方式吸引力要大许多，理由之一是大学物理实验每次课堂任务明确，按时完成需要学生课堂的专注，对教师来讲规范课堂纪律也是容易的多。每次课堂我们首先担心的是今天能否在正常的时间完成任务。再者，大学物理实验的动手动脑，也是吸引我们的原因。每个实验有着不同之处，有的有些微妙的调节，比如我们刚学习了一个光拍法测量光速的实验，理论上的光程和相位能够理解，但在实际的光路的调节上各反光镜的角度对光路的影响让我们在实验中费尽力气。又比如在拉伸法测金属丝的杨氏模量的实验，通过光杠杆法测量微小长度变化时，在望远镜中找到像时是多少的兴奋！同学们的认真是真真的被实验吸引着。
2.大学物理实验提高了学生们解决问题的能力
大学物理实验要求我们能够正确记录和处理数据。在处理数据过程中有些数据多计算量大，有些直接计算麻烦，实验老师也许会给些建议给我们，但具体计算还得自己操作。在这个过程中我看到了很多同学采用了他们刚学的学科知识去处理数据，比如使用Excel或C语言编程来处理数据。在数据处理中我们不但提高处理数据的能力同时也是对我们的学科知识的应用和进一步学习。在实验中我们还有遇到各种问题，比如光程如何测量更加准确；我的读数如何更加稳定，这样的条件是否能够记录数据等等，有心的同学每个实验都是在面对和解决问题中完成实验的。比如在使用分光计测量三棱镜的顶角时同学们觉得调节成像原理简单但双面镜正反面成像的调节很难完成，实验后期有同学提出现在望远镜外观察成像再具体调节大大提高了调节效率。
3.大学物理实验激发了学生发现问题的能力
每个实验有明确的任务，如何完成以及实验过程哪些问题要考虑，哪些因素引起误差较大，数据如何处理，这是同学们面对每个实验时都要涉及到的。而每位同学的仪器是单独的，独立的实验面对的问题不一样，有比较就有发现。比如，在显微镜的读数问题上，我们的老师给了我们关于显微镜在没有完全零刻度对齐的问题时记录数据笼统的方式。而我们班上的一位同学提出异议，因为各人的零刻度没对齐的程度不一样，在读数时的如老师的方式会有错误，他证明了自己的方法更有效。由于实验报告要求对实验的误差进行定量分析，在实验过程中我们必定得找到引起误差的因素，再在这个基础上获得数据。比如在测定气体的热导率实验中我们发现钨丝的阻值不同对结果的影响较大，那怎样的阻值才是好的条件呢？这个是我们在实验中思考的。还有我们物理实验室的实验仪器虽然有限，但同一个实验能做的实验或测量的数据有多个，比如上面我们谈到的光速测量仪，不仅仅是测光速，还有液体的固体的折射率也可以有效测量，但对固体的折射率的测量却又不太方便，这个可以在试验中感受到为什么测量固体折射率不合适。
4.大学物理实验培养我们良好的实验习惯和严谨的科学作风
大学物理实验每次课的目的明确，其始终贯穿着实验原理理解，仪器的熟悉，如何解决问题，哪些影响因素要考虑到，在实验条件下的误差范围是可估测的等等。这些都要求我们的数据必须事实求是。合理的实验数据不仅体现在我们的实验对实验教师来讲是可预测的还在于我们最终计算的是否有合理的结果。比如我们做的一个常规实验：气体热导率的测量，使用外推截距法获得的数据稍有差别将对最终的热导率的求解影响是非常大的。而外推法的实验数据来自我们的实验，合理的记录数据这时显得尤为重要。当然在实验过程中也曾有许多同学想自己篡改数据蒙混过关，但最终有着“偷鸡不成蚀把米”的感受。比如也是在气体热导率的实验中不小心错过记录真空时电压和电流数据了，由于不想重新来一遍实验，就自己造数字，结果回去后发现这个造数字工作量也很大，不合理的数据一不小心就坏了整个所有数据。还有密立根油滴仪测油滴电荷的实验中，选择合适的油滴非常重要，在实验中这个工作需要足够的耐心。有同学急于结束实验任意选择了油滴，结果数据根本没法处理，因为误差过大。还有在牛顿环实验中显微镜朝一个方向移动，中间如果错过一组数据考虑到回程差的问题就得重新来一遍实验，很多同学试着想回转补回而不是重新实验结果可想而知。实验中老师言传身教的严谨的科学作风，我们在这个课上切身感受到。在实验中大到规范的实验过程，小到不确定度的有效数字位数，都是有严格规定的。我们从中也体会到只有遵从这个原则才能做好实验。两学期的实验课程下来我们从实验表面的有趣被吸引到内心里认识到做物理实验就得认真规范的实验操作，科学的记录数据和撰写合格的实验报告。
5.大学物理实验加深了我们对物理知识的理解
我们都可能有着同样的感受：物理是有趣的但是也是很难的。这样的感受原因不仅在于其离不开计算，需要我们有一定的数学基础。还有一个重要的原因：抽象难以理解。物理实验是物理理论的基础，理论的发展离不开物理实验。我们在实验过程中验证或者重复着前人的实验中不仅仅体会到物理实验的科学和严谨，更在实验中具体体会到各种物理知识。抽象的物理知识在实验中被具体化了，我们可以更好的理解这些概念和规律。比如油滴电荷的量子性以及所带电量，我们通过实验有了具体体会。在牛顿环实验中减小或增大光程差牛顿环向内缩进或向外扩长，我们在实验中有着非常深刻的体会。至于他们间的关系就能更好的理解清楚。关于为什么我们可以使用光速测定仪测液体的折射率，实验中我们更好的体会了光程和相位的联系。至于驻波的特点在声速的测量中我们有着明确的认识。每个实验有着实验原理，而这些原理具体在我们实验中所扮演的角色与那些数字有关，这是我们每个实验要明了的。比如杨氏模量是表征什么的物理量，与哪些因素有关如何测量等等。实验中我们有了很具体的认识。
6.大学物理实验让我们体会到了物理学对人类生活的影响
物理学历来是人类物质文明发展的基础和动力，历史上每一次的物理理论的进步都带给人类物质文明的巨大飞跃。比如电磁场理论的建立开创了人类的无线电时代以及由量子力学引起的微电子产业为人类生活带来了空前的改变。人们在享受这些物质文明的过程中能不能理解这些科技和物理学的关系？我们不能认为物理只是理论上的，它的存在改变着人类的物质文明和精神文明。我们每次的物理实验中验证着前人的实验也是对客观世界的认识，同时在解决各种问题的过程也是物理知识的应用。比如声速的测量采用了声波发射器和信号接收器将声信号电信号的相互转换；光速的测量采用了声光移频器获得具有较小频差的两束光达到目的。示波器是利用狭窄的高速电子束打到荧光屏上将电信号转换成直观的图像仪器。我们从实验中更加体会今天的理论是明天的产业应用的基础。物理学与社会的发展息息相关这并不是曾经的事情，而是一直会影响着我们的生活。而且将会以更快的速度对我们社会的文明带来影响。
7.结束语
大学物理实验其科学的实验方法，锻炼了我们的实验技能，提高了我们观察分析及设计等能力。在实验过程中我们的耐心和规范得到了锻炼和考验。在这里的所列举的对我们大学生的影响可能不能都涵盖到，每点也是以我们的实验内容为例总结的，但无可否认这是一门带来不一样体验的课程。也许有许多同学在实验课时因为繁重的任务有所抱怨，但实验中的示范和监督让我们学会高标准的对待该课程。实验和报告争取做到规范中我们的收获应该是其他课程不可替代的。这门课为我们理工科学生进一步的学习打下了好的基础。物理是充满魅力的，实验是其基础。理论的学习让我们因其深奥感到有些无力，但实验的趣味吸引着我们，让我们对物理有了重新的认识：科技是理论的应用，物理与社会的发展密不可分。物理不仅因为实验而精彩，更因其理论的应用改变着我们的生活而生机无限。
参考文献：
[1]竺江峰，鲁晓东，夏雪琴. 大学物理实验教程[M].北京：中国水利水电出版社，2011.
在进行实验课的时候，主要还是以较为传统的方法为主，课堂内容的安排按部就班，只是在“灌”，几乎每个实验都是一个固化的流程，讲实验原理、做演示、学生做、记录数据、完成实验报告等。在整个物理实验的讲解上，也基本没有关于探索方法的阐述，更鲜有对实验涉及的物理思想方法的讲解及渗透，即使有也只是蜻蜓点水，没有深入。在实验过程中，学生很少能在教师的指引下进行创新思维，都是在按教材的实验步骤来做，学生被限制在一个很小的空间，不能自主发挥，这也主要与上述提到的物理思想方法的传授有很大关系。
1.2实验学习现状
首先，学生在思想上对于实验课不够重视。实验前不进行预习，在实验过程中也常常缺乏耐心，测量几次没有得到预想的实验结果，就开始急躁，要么询问老师，要么放弃，不会去冷静分析问题，更谈不上思考解决方案。有一部分学生甚至在实验的过程中投机取巧，用别人已经调节好的仪器进行实验，或者直接抄别人的数据，来蒙混过关。对于实验报告，大部分学生是为了完成而完成，能够敷衍应付老师即可。
1.3实验内容现状
大学物理实验内容主要由力、热、光、电及近代物理构成，实验的综合性、拓展性、创新性比较高中物理实验已经有明显增强。然而在目前高校中，基础性实验比例较重，设计性实验安排较少，科学技术发展的巨大成就很少能在基础物理实验中得到反映，学生对之感到枯燥无味，相当严重地阻碍了学生学习的积极性、主动性、创造性以及现代思维方法的形成。
2物理实验教学方法改革的基本内容与实践
2.1提高教学灵活性，注重实验趣味性
各个大学的教学模式各具特点，但基本上分为三种类型：第一是培训基本技能、实验方法和仪器使用的基础实验，如万用表、信号发生器、示波器的使用等；第二是指导学生在已有基础上学习更高层次物理思想的验证性实验，如电子荷质比的测量、超声波测量声速等，以及让学生根据前面积累的知识独立完成的设计性实验，如光纤实验、等离子特性研究等。然而这些还是不够的，在此基础上还需注重教学模式的多样化，开展分层次教学、个性化教学、开放式教学等。教学内容和教学方法也应与时俱进，与计算机技术和现代教学手段相结合，比如：实验的数据处理、多媒体教学、仿真实验的研究与开发。在物理实验讲解的同时，还应强调物理实验课的重要性。因为，在理论上再美妙的假设或推理，要成为被公认的物理规律，必须要有实验结果的验证。例如：1924年法国人德布洛意在光的微粒的启发下，明确提出实物粒子具有物质波动性，即波和粒子的缔合概念，简称波粒二重性，其正是通过电子在晶体上的衍射实验来证明的。同时，在教学过程中可以穿插物理学史，一方面，使学生了解发现物理规律时所做的重要物理实验的方法和技巧，另一方面，能引起学生的兴趣，了解物理学家发现规律时的状态和心态，知道尚未解决的科学难题，进而会积极思考如何进一步去研究和探索。
2.2以学生主动探究为主,注重对学生的动手能力培养
从以往的以教师为主体的教学模式转换为学生是教学的主体，提倡激发学生参与的积极性和主动性，让学生掌握科学的思想方法。例如：在必修实验的基础上安排选修实验，选修实验由学生自己选题、自己确定实验的内容、自己动手去设计和完成实验。在实验过程中，只要没有人身或仪器事故的危险，老师一般不予干预，只是从旁观察和了解，当学生遇到实在无法解决的难题，再做启发性引导，指出问题，鼓励他们克服困难，完成实验。同时，还可以充分利用实验室在设备和场地上的优势,开辟出一块实验基地，将一些即将报废的仪器，如计算机、万用表、示波器等供学生进行实验活动，给他们提供相应工具，对这些报废仪器进行拆装修理，实行弄坏无过、修好有功的原则，鼓励学生多动手。学生日常生活中的小物品，如耳机、收音机、电热杯等也可以拿到实验基地进行修理，从而可以体会到物理原理在生活中的应用，进一步提高物理学习的兴趣。
2.3与课外科技创新实践相结合，注重创新能力培养
2.3.1结合物理实验课程的教学内容设立实验仪器的研制和改进项目
目前许多物理实验仪器测量误差很大的原因是仪器设备本身存在着问题。例如：空气热机实验、液体表面张力系数的测量、杨氏模量的测量等，因此可以组织学生在教师的指导下针对实验仪器本身存在的问题申报项目开展研究。这样不仅有利于物理实验室自身的发展，也可以加强对学生创造力的培养。
2.3.2把综合设计性实验和课外科技创新实践相结合
可以把难度较大的综合性设计性实验作为学生课外科技创新实践的研究项目,不仅由学生自己设计实验方案、自己在实验室中完成实验,而且要求学生自己调研,自己撰写课外科技创新实践项目申请书,自己预算和使用研制经费,自己撰写结题报告,进行结题答辩。这样做既可以完成综合设计性实验的教学要求,又可以全面培养学生独立从事科学研究的能力和工程项目设计能力。
2.3.3将科研成果和实验教学相联系
老师可以将自己的科研成果和实验教学方面联系起来，尽量使科研成果转化为切实有效的实验教学资源，这样就可以让学生身处创新的前沿，同时让他们了解物理实验学习对于科研的重要性，搭建一个可以让学生提前了解科研的平台，推进实验教学的开放的创新，利用科研的前沿式优势为实验教学所用，从而弥补实验教学内容与仪器延后性劣势。
2.4注重引入物理学原理在工程技术中的应用知识
首先，可以让学生在做实验过程中,主要依靠实验讲义和实验设备的说明书,还有参考文献资料。而教师并不告诉学生仪器设备如何使用,学生自己根据说明书去摸索掌握使用方法。这就迫使学生学会独立学习使用陌生仪器,真正掌握使用各种仪器设备的技能,为今后的工程技术应用打好基础。其次，利用物理实验室的仪器设备组织学生开展产学研活动。在教师的指导下组织学生利用物理实验仪器设备为企业进行产品性能的检测,由于对企业产品的性能进行检测可能要对物理实验仪器进行改造,也可能需要研制一些新的传感器和配件,学生通过这些检测工作可以学到物理学原理在工程技术中的应用知识，同时也可以看到所学物理实验知识的使用价值。
1 物理专业的培养目标和实践教学体系的建设
学院的物理专业教学的目的是为了培养具有坚实的物理基础理论知识、基本的实验方法以及技能，理工结合的高级复合型工程技术人才。对于实践体系教学就是为了培养学生要具有一定的实验设计能力，在实验的条件下，能够动手操作出实验的结果并对其进行归纳分析，并以此来撰写论文，做到有可以和同学彼此进行交流的能力；除此之外，还要能够运用现代物理在工程技术方面的实验。因此在课程教育实验方面要加大和加强，尤其是综合性和设计性的实验，有条件的话最好能够让同学们进行小型的科研试验。引导学生将所学的知识进行创新并与工程技术专业联系起来，使其能够在将来从事相关的专业工作中可以更好的发挥。
为了深化教育改革，充分体现“宽口径、厚基础、重能力、高素质”的人才培养模式，增大学生的就业几率，按照院里物理专业培养目标的要求，再加上实践教学老师们共同的努力教学，以及大量的调研、搜集所得到的相关的资源，对完善教学实践管理体系，提供综合性、设计性强的实验以及建立网络教育平台提出了更深的讨论。在以培养计划为指导，挖掘各种实验课，课程设计的逻辑关系，科学、安全、合理的设计各个实验课题的项目的方面已经基本建设出了比较完善的体系，这将对培养学生们的综合素质起到了关键的作用。
2 物理专业实践教学体系构成
通过各种实验课和课程设计的逻辑关系以及科学合理的设计的一些实验，试验项目等已经构建出了比较完善又能体现教学目标的物理专业实践教学体系，包括了10们实验课，4门课程设计，具体设计如下：
2.1 力学实验
实验1，霍尔位置传感器测杨氏模量；实验2，扭摆法测物体的转动惯量；实验3，示波器的使用；实验4，粒状物体极不规则物体密度的测量；实验5，显示驻波法测空气中声速。
2.2 光学实验
实验1，分光计的调节和使用；实验2，迈克尔逊干涉实验；实验3，光强综合测试；实验4，牛顿环测球面的曲率半径；实验5，组装望远镜和显微镜。
2.3 电磁学实验
实验1，磁场的测量与描绘；实验2，电表的改装；实验3，霍尔原件测磁场；实验4，物理电学设计性实验；实验5，电位差计测热电偶的电动势。
2.4 近代物理实验
实验1，密里根油滴实验；实验2，塞曼效应；实验3，夫兰克――赫兹实验；实验4，电子射线的电偏转与磁偏转；实验5，电子射线的电聚焦与磁聚焦；实验6，光电效应测普朗克常数；实验7，气体放电等离子体的研究；实验8，全息照相；实验9，硅光电池特性测试实验；实验10，光敏电阻特性测试实验；实验11，光速的测量；实验12，金属电子逸出功测定；实验13，复合电镀实验（一）――赫尔曹实验；实验14，复合电镀实验（二）――金属-固体微粒复合膜电铸工艺研究。
2.5 电路实验
实验1，验证基尔霍夫定律；实验2，RLC稳态电路特性的研究；实验3，RLC二阶电路暂态过程的研究；实验4，RC、RL一阶电路暂态过程研究；实验5，RLC串联谐振电路的研究。
2.6 模拟电路实验
实验1，电压放大器的调试与测量；实验2，拆动放大器；实验3，低频OTL功率放大器；实验4，射极跟随器；实验5，RC正弦波振荡器。
2.7 数字电路实验
实验1，组合逻辑电路的设计（一）；实验2，组合逻辑电路的设计（二）；实验3，集成555定时器及其应用；实验4，计数器及其应用；实验5，数/模（D/A）及模/数（A/D）转换。
2.8 通信原理实验
实验1，FSK调制实验；实验2，抽样定理与PAM通信系统实验；实验3，二相PSK（DPSK）调制实验；实验4，二相PSK（DPSK）解调实验；实验5，FSK解调实验；实验6，脉冲编码调制PCM与时分复用。
2.9 传感器原理与应用试验
实验1，金属箔式应变片――单臂电桥性能实验；实验2，集成温度传感器的特性；实验3，差动变压器实验；实验4，电容式传感器的位移特性实验；实验5，直流激励时霍尔传感器位移特性实验；实验6，金属箔式应变片――半桥、全桥性能和电子秤实验；实验7，光电二极管和光敏电阻的特性研究。
2.10 光电子技术实验
实验1，光源特性测试；实验2，电光调制实验；实验3，声光调制实验；实验4，广电倍增管综合实验；实验5，光电二极管光电特性测量；实验6，光敏电阻特性实验；实验7，硅光电池特性测试；；实验8，面阵CCD实验；实验9，光电探测器直流参数测试；实验10，APD光电二极管特性测试实验实验11，光电耦合开关实验。
2.11 电路课程设计
万能表的组装与调试。
2.12 光电转换课程设计
实验1，双光纤通信传输认识；实验2，固定速度时分复用/解复用；实验3，变速率时分复用；实验4，数字信号电――光、光――电传输；实验5，模拟信号电――光、光――电传输；实验6，变速率时分复用/解复用。
2.13 数字电路课程设计
数字时钟的制作。
3 教学改革建设实践
通过教学实验安排可以看出力学，光学，电磁学，这三门实验课是基础，其他的实验课基本上就是围绕这三们展开的，所以要注重打好学生们的基础，就要对其进行改革选择适合学生学习的方法，能够充分调动学生做实验的积极性和主动性。所以希望每位同学都可以做到，课前预习实验，对实验做好充分的了解，自己动手操作，通过实验撰写实验报告，能够充分理解并能作适当的讲解，然后对其结果作评论。除此之外，课堂上学生是自由的可以自由发挥及讨论。实验室充分提供给大家，让那个每个同学都能充分的去做实验。此次教学体系的建设就是让同学能够彻底明白每个实验的原理，能够从中收获到知识，更好地为未来所要从事的专业工作打好基础。提高学生的创新能力，真正的学到知识。当然我也会在为学生提供这样一个展现自我的。
4 总结
在此次教学体系的设计中，就是为了通过新的教学体系能够更好的让学生学好物理实验，更好的开发头脑的思维能力，提高学生的动手发言的勇气，自己也能更好的教学。
【参考文献】
[1]方莉俐，张明，梁富增，葛向红.加强学生综合素质，提高择业能力：应用物理课程体系与教学内容的综合研究与实践研究[C]//大学物理课程报告论坛文集.2008，7：209.
一、教学理念
美国大学十分重视教育观念的更新，教师的物理实验教学方法很活。这与美国教育中鼓励冒尖、创新、标新立异是分不开的。教师主要是提出问题、启发思路和引导争论，绝不“抱”着学生走。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备，也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段，而是让学生在实验中既动手又动脑，通过实践真正掌握物理规律的真谛，学会用实验方法去检验理论。美国大学为学生开设实验课的目的十分明确。在斯坦福大学，DouglasD，Osheroff教授特意在黑板上写下“GOAL：Learn how to do Physics，not specifictechnique，”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题，而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。这给了我们很大的启示，我们应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质，在实验教学中树立更高的目标。在我国部分高校的物理实验教学中，其实验仪器往往由实验室技术人员提前备好，实验时由学生被动地按照规定好的步骤与方法进行，然后计算结果。学生往往进行的是美国人称之为“COOK”实验，即像照着菜单煮饭一样，学生按照老师安排好的程序和结构进行实验，为了使实验具有精确性，学生不能过于随意，不能有创造性。可见，我们对于学生独立探索的训练有欠缺，学生只是简单模仿，真正自己动脑动手较少，这样的教学理念与方法不利于学生创新性思维能力的培养。
二、教学模式
美国学生的实验动手意识和能力普遍较强。物理实验课的教学过程大体上分为三个阶段：第一是基础训练阶段，学生主要进行基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习和训练，该阶段主要由助教和工程技术人员来指导；第二是教师指导性阶段，主要由教师指导学生利用基础阶段已掌握的基本知识和技能，学习和掌握一些高一层次的物理思想、物理模型、物理方法和物理实验。教师的任务是引导和启发学生通过具体的物理实验来学会如何剖析实验问题、如何制定最佳实验方案，并给学生留下了很多启发性和能够开阔视野的思路和问题：第三是学生的设计性实验阶段。学生需要独立进行实验方案的设计、实验仪器的选配、实验结果的分析和对实验问题的进一步研究。有些实验专题可以是个人独立完成或是由几个学生组成小组来完成的，整个实验阶段学生是主角。
我国高校的物理教学已经初步建立起从易到难、从简单到综合、从注重传授知识到注重创新能力培养，循序渐进、逐级提高的物理实验三级教学课程体系。一级实验为基本物理量的测量和基本仪器的使用，主要为预备性、基础性实验。二级实验为实验测量方法和常用物理量的测量，主要内容为提高性实验。三级实验为实验技术和实验规律的学习，主要内容为综合性、设计性实验。尽管在体系建立方面我国高校已经初现规模，但教师在指导过程中仍然过分重视实验认知性结果的正确性，常常忽略学生的过程性体验，而这正是美国高校实验教学所推崇的。我们要善于将这些所谓的“正确方法”用“为什么”、“怎么做”、“做什么”等进行设问，从中创设实验方法的问题情景，启发探究欲望。甚至教师可以有意识地在教学过程中设置问题、制造错误，让学生在师生共同探索过程中培养和发展自己的个性和创新能力。
三、教学内容
针对一、二年级学生的实验内容，美国大学实验项目比国内综合性大学的普通物理实验要少。哈佛大学将这部分实验中的一些实验项目作为学生的家庭作业，带回家去完成。他们发给学生一个实验箱，里面装有各类工具及一些简单实验部件，如万用电表、电阻、电感、电容、米尺、激光笔等，还有一张附有实验指导资料的CD盘，学生可在家中完成一些简单实验。针对三、四年级学生的实验内容，每个学校各有特色，这与学校的科研方向密切相关。如麻省理工学院的高级实验课程中的实验项目，一个实验学生要做2～3周，每周6小时。对于这些较复杂的实验，实验报告要求也很严格。斯坦福大学三年级学生做的光学实验，要求学生按的格式写实验报告。这部分的实验内容比国内高校的近代物理实验内容要深，有很多反映学科前沿的实验。美国高校物理实验选修内容十分丰富，类型变化较多，涉及面较宽，为学生提供了许多可选择的学习机会。学生可根据专业需要和个人兴趣来选修物理实验。在美国，学校与教师都十分重视把最新的实验方法、测试技术和仪器设备引进实验教学之中，让学生及时地了解、接触和掌握新事物，并从低年级就开始接触到先进设备和技术，使学生体会到科技的进步和竞争。同时，为学生后续课程的学习及训练奠定了较高的起点和宽厚的基础。实验内容除了基本的力、光、电实验外，还有与专业相关的基础实验，例如：霍耳效应：麦克尔逊干涉仪；塞曼效应：光电效应；偏振光；衍射光栅；气体中的声速：带电耦合装置；介电常数：粘滞度测量；串联和并联谐振电路：Meade望远镜的组装和使用；类星体的发现；人造变星的光度测定；利用Starlink软件的CCD图像数字压缩技术：利用Starlink包对简单光谱进行分析等。这些设计实验使我们强烈感受到了科技发展跳动的脉搏。在麻省理工学院的“量子信息处理”实验， 斯坦福大学的“超流”实验，哥伦比亚大学的“混沌实验”、“镊子”实验和UCLA的一系列核物理实验对比之下，我们真正根据自己的特点来设计新实验的还比较少，因而各校的实验内容大同小异，缺乏特色，不够新颖。这些内容可以启示我们要进一步推进大学物理实验的近物化和科研化进程。
美国大学的教学内容是通过自编教材实验来体现的。内容中的实验操作步骤被有意识地粗略化，但是留给学生许多结合实验的思考题，目的是促使学生在实验前、实验中和实验后进行思考与创造。实验过程中有不清楚之处时，可以随时查阅实验室中仪器资料和实验设备说明书等参考文献。实验教材基本是自编的讲义，这与我国目前实验教材大多采用正式出版的书籍大不相同。究其原因， 是因为他们的教学方法与教学内容年年都改，因而不必要也不可能用正式出版的书籍。他们追求的是新颖、现代、有特色， 而不追求完整、系统、规范化。这种教学思想与我们有较大的差异。许多学校都强调教材不应像烹调书那样一步一步写得很清楚， 让学生按部就班去做， 这种培养操作工式的教学方法不利于人才的成长。我国传统的物理实验教学中，实验内容陈旧，传统、经典的实验多，体现现代科学技术的实验少；内容单一的实验多，
设计性、综合性的实验少，且多为验证性实验。并且教材改革滞后于当今经济发展和科技进步，诸如以信息技术、数控技术、遥感技术等高端科技已广泛应用到各个领域而且进入家庭，但有些高校的物理实验课程仍然开设黑白影像、电子管晶体管电路等。古老的传统教育要培养能适应自主创新形式下的创新型人才，必须更新实验内容，既要关注科技发展的前沿，又要考虑学生的专业实际，充实一些与现代生产联系密切的实用性实验，并且有一定比例的设计性和综合实验项目。即使学生开阔眼界，又能将物理理论与现代技术和生活融合起来，因此能充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的自主创新精神。
四、现代化教学手段
计算机在美国高校物理实验教学中使用十分广泛。美国大学的近代物理实验中几乎100％都用计算机，而普通物理实验中约1/3使用计算机。有的学校写实验报告、批阅报告也都用计算机。大学中有许多为教学服务的CAI软件，质量很高，学生可以随时通过校园网络，提前进行实验预习；学生在实验学习中可以利用计算机进行实验仪器设备的控制、数据采集和处理等工作。实验报告也基本上是在计算机上完成的，并通过校园网络传递给教师；利用计算机模拟，开发高新科技相关的物理实验，进行仿真实验教学，开阔学生的眼界：用CAI介绍和模拟更新的实验方法、技能和实验应用等。从美国高校中可以体会到计算机技术和网络技术在教学中的普及和应用程度之高，已成为高等工程教育中不可缺少的重要工具。显然，我国高校物理实验的计算机使用比例远远偏低，这不能满足学生适应今后在信息社会的工作要求。可喜的是我们在这方面已经做出了有益的尝试，例如建立了仿真物理实验室，通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书；将多媒体、CCD和录像等手段引入实验教学：建立物理实验教学网站，实行网络化教学。例如同济大学物理CAI中心就是网络和多媒体教学的结合产物，在实验教学中，中心以网络为载体，积极开发网络资源，使得网络这一现代化的教育资源在实验室的管理、实验室的开放式教学、学生学习的积极性提高和能力素质的培养等方面发挥了很好的作用。但计算机并非越多越好，因为许多基本的物理思想的掌握、物理现象的观察、操作能力的培养以及基本的数据处理的思路与能力等，都不能也不应由计算机来完全代替。美国各实验室的计算机使用十分方便，但他们也认为只有用了计算机能加深对物理原理的理解、对实验方法的掌握和对测量精度的提高时才用计算机，而让学生实际动手去观察真实的现象，学会基本的操作，仍然是十分必要的手段。
物理学是一门以实验为基础的学科，做好实验、启发学生积极思维是教学的重要任务。脱离了实验与观察，物理教学就不可能真正的教好与学好。
（1）加强直观教学，培养学生观察和分析问题的能力。学习物理概念及其规律，要以实验为基础，通过观察再加以分析，达到加深理解所学物理概念的目的。有些物理现象，学生没有实践经验，将信将疑，通过演示，能加深直观印象，使学生掌握通过做实验找出物理规律的方法，改变学生原有的对一些概念的错误理解。
例如，做功可以改变内能。压缩气体做功，气体内能增加，摩擦生热，学生很容易理解，但对空气被压缩温度就能升高，他们缺乏感性的知识，一定要做好这个实验，其关键是压缩要快，筒内要有一定量的空气，棉花浸乙醚不能过多，将这些注意点告诉学生，让他们去思考、观察和分析。
（2）利用模拟实验说明物理规律，培养学生的抽象和推理能力。例如，关于“超重”和“失重”的教学，在变速运动的升降机中，人会超重和失重，可在磅秤上做模拟实验，当人从站立位置迅速下蹲时，先是失重后超重（看指针的示数），再迅速站立起来，先超重后失重。理论结合实验，学生容易理解。
（3）将部分演示实验改为分组实验，培养实验和综合归纳能力。尽量让学生自己动手，边听讲边做实验，动脑又动手。例如，讲解变压器变压规律时，让学生测量原副线圈上的电压，计算电压比和匝数比，在实验中归纳、总结出规律。学生亦可体会科学家新发现一条物理规律的过程，引导学生去创新。
二、利用物理概念启发学生积极思维
首先要启发学生了解为什么要引入各个物理量。在讲解定义、定律时，不仅要掌握这些定义定律的表述，还要通过分析对比，使学生加深理解，要注意培养学生建立合理的物理模型，对学生容易混淆的问题和错误的想法加以澄清、纠正。
（1）运用比喻使抽象的概念直观化。例如，讲金属导体中自由电子定向移动速率与电场传播速率的区别，很多同学误认为两个速率相同，但根据计算自由电子的定向移动速率约为10-4—10-5米/秒。以10-4米/秒为例，若用电器距发电厂有104米远，则发电机中的电子需运动108秒才能到达用电器（按直流电计算），也就是要三年多的时间，这不符合实际情况。实际上电场传播很快，一旦电路接通，电场以相当于真空中光速（3×108m/s）传播，电场传到之时，该处自由电子就开始定向移动，用电器中极短时间内就有电流通过。对此学生还是不太理解，就比喻在操场跑道上排满一圈人，一声口令，几乎同时都跑起来，每个人的速率并不大（约2m/s），但口令声却以声速传播（约340m/s）。
（2）以问题为导向，引导学生正确掌握物理概念。例如，摩擦力做功的教学，提出问题：摩擦力是否一定做负功？静摩擦力是否一定不做功？让学生先思考，再举例说清动摩擦力有时可能对物体做正功；静摩擦力有时对物体做正功，有时做负功；有时即使物体运动，但所受静摩擦力不做功，通过问题分析使学生正确掌握物理概念。
（3）启发学生对比分析，加深物理概念的外延和内涵的理解，学会灵活运用物理规律。通过对比所学知识，前后对照，准确掌握概念的含义及适用范围，分析它们的区别和联系，这样可以帮助学生做到融会贯通并举一反三，这也是学好物理的重要方法。对比法可采用列表分析几个物理概念的区别与联系；也可采用一题多解，分析各种解法的特点与物理实质的一致性。
三、利用物理习题启发学生积极思维
学生做物理习题是复习巩固所学物理概念和规律的重要环节。通过做物理习题可以提高学生分析问题和解决问题的能力，同时也加深对物理基础知识的理解。有些学生听老师讲解例题容易懂，但自己做习题就会有困难，对于复杂的问题无从下手，其原因在于：一是基本概念没有搞清楚；二是没有掌握解题的方法，缺乏对物理过程和解题步骤的分析能力。
（1）启发学生学会寻找解决复杂问题的突破口。指导学生首先要对题目所叙述的物理过程进行全面分析，弄清各个物理过程有哪些规律，分析已知量和未知量后，还要恰当地选取研究对象，找突破口一般要采用“倒推法”、“综合分析法”等选择思路。“倒推法”就是从题目所要求的物理量开始分析，需要先求出什么量，算出这些量又先要求出什么量，一步一步倒推，最后找出突破口，实际运算的步骤正好与倒推的步骤相反。“综合分析法”是在包含几个物理过程的题目中，同时在开始过程和结束过程找突破口，最后在中间过程解决问题，也有的题目经过全面分析后，集中到某一关键问题，这个关键一经突破，整道题都可以解决了。
（2）拓展练习问题设计的广度，切实提高学生解决问题的能力。在课堂上训练时充分利用短小精悍的问题，这样可提高覆盖面的广度，不会占用太多时间，灵活度大，对培养和检查学生分析能力和熟练程度是比较有效的。编写这类问题时，可适当选用一些易混、易错题。
例如，涉及计算的问题，很多同学不做分析就死套公式，很容易造成错误。如计算静摩擦力的问题：一个质量为m的物体放在300倾角的斜面上处于静止状态，已知动摩擦系数为u，求该物体与斜面间的静摩擦力。有些学生不加分析就按f1=mgucos300计算，其实应根据物体所处的平衡条件计算f2=mgsin300，因f2≤ f1。通过这道题的练习，学生减少出现类似错误。
