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【摘要】開放式大學物理實驗教學是高等院校實驗教學改革的一種新模式,本文闡述了開放式大學物理實驗教學的必要性,并結合實際教學,探討了開放式實驗教學的組織和實施要素,以及取得的教學效果。
【關鍵詞】大學物理實驗;開放式教學;教學改革
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,大學物理實驗是面向理工農林醫藥等專業開設的一門必修課程。大學物理實驗課程涉及內容范圍廣泛,使用儀器種類較多,在培養學生的科學素養、實驗動手能力和思維創新能力方面有著重要的作用。大學物理實驗的教學對于激發學生的學習興趣、掌握物理基本概念和規律、鍛煉和提升實驗技能等方面起著積極的推動作用,有利于培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。隨著創新人才培養目標的提出,高等院校深化教育教學改革,提高教育教學水平的課題已成為焦點,大學物理實驗教學的改革也不例外。開放式大學物理實驗教學是物理實驗教學改革發展的新方向,是對傳統實驗教學模式的一種挑戰,是在信息化、網絡化、數字化時展的必然要求。
一、開放式大學物理實驗教學的必要性
傳統大學物理實驗的教學模式比較單一,存在著不利于激發學生的學習興趣和不能充分調動學生主觀能動性的缺點,更不利于學生創新精神和實踐能力的培養[1,2]。與教育發達國家相比,我們培養的學生考試成績雖然較好,但其獨立思考能力、創新能力、動手能力和解決實際問題的能力相對較弱[3]。在國外物理實驗教學過程中,一般不會給出實驗具體是如何進行的,而是提出問題,學生通過查閱資料,設計實驗方案完成相應的實驗[4]。通過比較可以看出,傳統的教學模式不能夠充分發揮學生在實驗教學活動中的主體作用,不利于學生獨立思考和創新能力的培養,與高素質應用型人才的戰略培養目標是不相適應的。開放式大學物理實驗教學是從傳統的實驗教學基礎上提出的,這種新的教學模式對教學方式、教學內容和教學條件進行重新整合,給學生提供相對自由的學習環境,使學生的學習方式從被動轉向主動,可以讓學生更好地掌握和應用知識,有利于激發學生學習的興趣、培養學生的創新能力和綜合素質。
二、開放式大學物理實驗教學的組織和實施
1.開放式實驗教學的課程體系
根據大學物理實驗的特點和學生掌握知識技能的規律,將開放式大學物理實驗課程劃分為基礎性、綜合提高性和設計研究性三個層次?;A性實驗主要開設難度不高,適合各個專業學習的實驗。這類實驗主要讓學生掌握一些基本的實驗技巧和實驗方法,為更高層次的實驗教學打下良好的基礎。綜合提高性實驗是對基礎實驗的拓展和延伸,在實驗內容上具有一定的交叉性和綜合性,旨在培養學生綜合運用知識和技能解決實際問題的能力。設計研究性實驗是在教師的指導下,學生自選題目,查閱相關文獻,獨立設計實驗方案,并完成相應的實驗。這類實驗對學生各方面的能力要求較高,更加注重學生科學研究和創新能力的培養。
2.開放式實驗教學管理系統
運用計算機和網絡技術,構建開放式大學物理實驗教學管理系統,該系統主要由選排課系統及開放式實驗室管理系統兩大部分組成。選排課系統主要處理日常的教學管理工作;開放式實驗室管理系統由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分主要包括觸摸屏刷卡一體機,軟件部分主要對實驗室刷卡控制器和實驗項目進行配置。大學物理實驗教學管理系統由五類用戶組成,分別是系統管理員、課程管理員、教務管理員、教師和學生。系統管理員負責實驗教學的基本信息和開放式實驗室系統刷卡系統的基本配置;課程管理員主要對實驗課程和教學任務進行管理;教務管理員可以查詢相關的教務信息;教師可以查看自己的課表,錄入和查詢自己名下學生的成績;學生通過登陸系統根據自己的實際情況進行網上選課,在實驗室開放的時間,通過觸摸屏刷卡一體機刷開實驗平臺的電源,進行相應的實驗。開放式大學物理實驗教學管理系統實現了實驗教學的網絡化管理,將學生選課、教學管理和實驗室開放集為一體,為開放式實驗教學提供支撐。
3.開放式物理實驗教學資源系統
為了實現實驗資源上的開放,構建了大學物理實驗資源系統和仿真系統。將教學大綱、授課教案、實驗指導、預習思考題、實驗錄像等資料上傳到網上,形成大學物理實驗資源系統,以供學生學習參考。大學物理實驗仿真系統除實驗簡介、實驗內容、實驗原理、實驗儀器、實驗指導等內容外,還可以對每個實驗進行虛擬仿真。仿真系統中提供了實驗所需的各種儀器,學生可以在電腦上通過選取相應的儀器,進行模擬實際操作來完成實驗,這有利于學生對實驗儀器和實驗技能的掌握。學生可以充分利用這些豐富的網絡資源預習實驗,達到更好的預習效果,這些都是傳統的教學手段無法實現的。
三、開放式大學物理實驗教學的實施效果
1.開放式大學物理實驗不同于以往的教學模式,為學生提供了自主學習和研究的平臺,更好地體現了因材施教的教學原則。學生可根據自己的實驗基礎選做不同難度的實驗項目;對實驗結果不理想的可以選擇重做;對于學有余力的學生可以選做更多的實驗項目,從而對物理現象做更加深入的研究和探討。
2.激發了學生學習的主動性、積極性和創造性,有利于學生對物理概念和規律的理解。實驗室實行開放式管理后,學生完全可以根據自己的實際情況安排實驗內容和進度,學生有充足的時間對實驗現象和數據進行仔細的觀測和分析,進而加深對物理知識的理解。
3.有利于學生綜合素質和能力的提高。開放式物理實驗教學給學生提供了更多的動手機會和更加自由的發揮空間,學生的動手能力和綜合創新能力能夠得到充分的鍛煉,有利于學生創新思維和綜合素質的訓練和培養。
開放式大學物理實驗教學是一種新型的教學模式,是對傳統教育模式的突破和創新,具有良好的教學實踐效果,對培養創新性人才起著重要的作用。如何更好的進行開放式大學物理實驗教學,進而達到最佳的教學效果,還需要不斷的實踐和探索。
參考文獻:
[1]夏蔡娟,劉漢臣,張英堂,成鵬飛.工科院校開放式實驗教學模式的探索[J].西安郵電學院學報,2011,(S2):136-138.
[2]孫宇航,鄒志純,孫建.大學物理實驗教學模式之探索[J].西安郵電學院學報,2011,(S2):165-165.
[3]肖令平.大學物理實驗教學模式改革初探[J].中國科技信息,2009,(17):256-257.
[4]劉竹琴,白澤生.物理實驗開放式教學調研與初探[J].實驗室研究與探索,2008,(6):125-127.
第二篇:大學物理實驗教學改革研究
摘要:為適應社會對創新人才的需求,實行開放式大學物理實驗教學與管理是教學改革的必然趨勢。本文結合湖北工業大學開放式大學物理教學模式探討了大學物理實驗教學內容、開放過程、考核方式和教學管理在內的整個開放式大學物理實驗教學體系改革與實踐。
關鍵詞:大學物理;實驗教學;改革
0引言
我國對開放式物理實驗教學的改革起步于20世紀80年代。當時的東北農學院和解放軍工程技術學院率先嘗試了物理實驗的開放式教學。華中科技大學對物理實驗采取了“時間開放”、“內容開放”的“全面開放式教學”。蘇州大學進行了“開放實驗室的分層教學”,注重學生實踐能力和開創能力的培養。中國科技大學開設了“物理開放實驗”選修課,在物理實驗中采用先進的“仿真實驗”和“虛擬實驗”等教學手段。復旦大學創造和發展了“實驗園地”、“小制作競賽”、“綜合實驗”、“開放實驗”等許多新的教學模式。
湖北工業大學也順應教學發展趨勢和社會發展需要,根據自己的實際情況、把握精髓、實事求是地來構建適合自己的開放式物理實驗的教學模式,充分發揮物理實驗教學在培養學生綜合素質和創新能力方面的功能和作用。
1大學物理實驗教學的現狀
大學物理實驗是許多高校的一門公共基礎課程,是高校學生進行一系列實驗訓練的開端,不僅讓學生受到嚴格的、系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更重要的是要培養學生嚴謹的科學思維方式和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,特別是掌握與科學技術的發展相適應的可持續發展的能力。但是在以知識傳授為背景的傳統的教學思想支配下,物理實驗教學越來越不適應新形勢下培養高素質人才的要求,其弊端主要表現在以下幾方面:(1)比較漠視教學的主體性。傳統的物理實驗教學中,學生對實驗項目和時間缺少選擇權,統一排課、整班上課、全班齊步走。漠視學生的差異性,不利于學生的個性發展。(2)教學內容比較陳舊,偏重經典和驗證。許多實驗項目陳舊多年不變,內容更新緩慢,不能很好地體現現代科技發展前沿的新思想、新方法、新技術及其基本原理。(3)內容體系組織不盡合理。傳統的物理實驗的教學內容一般分為力、熱、電、光等幾類,相互獨立。作為一門獨立開設的課程來說,其內容分散、重復,難以系統地體現實驗的規律、方法和特點,不顧及物理實驗學科知識的內在聯系,不能很好地滿足循序漸進這一基本的教學原則。(4)教學方法僵化。傳統的物理實驗教學中,實驗前教師準備好器材,調節好儀器,排除好故障;實驗時教師詳細講解、示范操作,教科書把實驗原理、步驟、實驗現象等寫得清清楚楚,學生只需要按部就班、依葫蘆畫瓢就可以了。這種教學方法束縛了學生的想象和思維,不利于培養學生的創造能力。
2開放式教學
開放方式教學分別在學生層面和教師層面進行了改革。學生按各自的興趣和需要,采取不同的學習方式、不同的學習進度,學習不同的內容。教師的任務是創設一種學生喜愛的環境,并對學生進行必要的引導、建議和幫助。其特點是教學不拘形式,無固定結構,學生活動很自由,不按一定的教材傳授知識。它的教育目的不只是在于傳授知識,而在于發展學生的全面素質,突出的是學生的自由和充分發展,以達到教學的生活性和未來性。開放式實驗教學模式是一種以學生為本,以學生獨立進行物理實驗為主,教師啟發引導為輔的教學模式。實行開放式教學,不僅要求時間上對學生開放,而且在內容、教學方法上也開放,是一種個性教學模式。
實行“開放式物理實驗教學”,是目前大學物理實驗教學改革的一個重要方向。如何充分發揮“開放式物理實驗教學”在素質教育中的教育功能,培養學生的綜合素質和創新能力是個值得研究的課題。
3開放式大學物理實驗教學的改革
3.1實驗內容改革
依據“以人為本、加強基礎、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素質”的教學理念,我院提出開放式實驗教學與管理系統的基本原則是“分層次、多模塊、全開放、廣輻射”,結合我校的專業特點,開放了以能力培養為主線的四個層次的實驗:演示探索實驗、技能訓練實驗、基礎知識實驗、提高創新實驗。演示探索實驗面向全校各年級的學生,有助于學生了解一些物理現象,提高學習物理的興趣。技能訓練實驗主要面向全校大一學生,訓練他們對一些物理實驗基本儀器的操作,比如游標卡尺、天平、示波器、分光計等?;A知識實驗則是根據各專業特點而開設的實驗,這部分實驗又分為必做實驗和選做實驗,讓學生有更大的自主性。
3.2教學方式改革
開放式教學方式打破了以班級劃分實驗組的界限。每一個教師負責一個實驗教學,在實驗前重點向學生講述本實驗的教學目的、內容和注意事項。避免了以外的小循環實驗方式中的無法重點講解各實驗內容的弊病。學生結合自己的上課時間和學期計劃,自由安排實驗內容和上課時間。由于折中方式的靈活性較強,避免了學生參加課外活動與實驗教學的沖突問題。
3.3管理過程改革
開放式實驗教學打破了以班級劃分實驗組的界限,學生自由選擇實驗項目、實驗時間和指導教師。實現全面開放是一項很復雜的工作。我系通過開放式實驗教學與管理系統控制全過程。以一學期的物理實驗過程為例。第一、第二周為誤差理論學習時間,并學習使用實驗選課系統。學生可以根據自己的時間安排情況選擇何時實驗,預約實驗時在可預約實驗的列表上選擇想預約的實驗即可。此系統還帶有消息功能,如果學生對實驗有疑問,可向任何一個教師提問。
3.4考核方式改革
為了體現學生物理實驗成績的真實、公平,充分反映學生的綜合能力和創新能力,適應開放式教學的新形勢,學生的成績由三部分組成:課內、課外和期末考試。課內即預習、操作、真實數據過程的評定。打破以往的平時成績加期末考試成績的固有模式。
4結論
湖北工業大學開放式大學物理實驗教學自2009年實施以來,引起了省內外各兄弟院校的廣泛關注和眾多學生的好評。在開放初期,教學組織形式和實施過程也存在一些問題,但是隨著不斷的探索和調研,以及廣大師生在實踐中提出的寶貴意見,教學效果也在不斷提高。我們有理由相信,這種開放式的大學物理實驗教學將會成為一種普遍的教學方式在各大高等院校逐步推廣。
參考文獻
[1]張自嘉,王文栓.對設計性實驗的一些思考.大學物理,2000.2.19(2).
[2]黃冠,郭永安,周紅,等.有機化學教學與實踐改革的思考.化工高等教育,2007.97(5):14-17.
[3]張麗霞.物理化學實驗教學改進.河池學院學報,2006.10.26(5).
第三篇:大學物理實驗教學實踐與探索
摘要:本文對幾年來大學物理實驗教學的創新改革與實踐進行了全面的闡述,文中介紹了在教學過程中對教學的手段、教學方法和評價辦法等進行一系列的創新與實踐及所取得的實效。
關健詞:大學物理實驗教學;教學方法;教學手段;評價方法
大學物理實驗課程是實現人才培養目標的重要平臺,培養學生學習能力、實踐能力和創新能力的重要環節,同時,大學物理實驗也是培養專業基礎厚、實踐能力強的創新人才的重要基礎。具體教學目標是:(1)掌握基本物理量的各種測量方法,學會分析測量的誤差,學會基本的實驗數據處理方法,能正確地表達測量結果,并對測量結果進行正確的評價(測量不確定度)。(2)掌握物理實驗的基本知識、基本技能,常用實驗儀器設備、器件的原理及使用方法,并能正確運用物理學理論指導實驗。(3)培養、提高基本實驗能力,并進一步培養創新能力。
在實際教學過程中存在以下問題:(1)學生上課前的預習多數只能停留理論上,效果難以保證;(2)教學受時空限制,兩個課時內無法完實驗數據來處理和完成報告,課后處理實驗數據和完成實驗報告過程中得不到老師及時指導;(3)學生分散在東西兩個校區,教師集中輔導難度大;(4)平時上課學生多,一般每組18~30人為一個教學組,教師對學生的實驗操作輔導和管理不可能很好地到位;(5)期末考試受場地設備數量限制,不可能做到全校同專業同卷同時進行,只能是分批次考試。為了實現人才培養目標,為了達到以上的教學目標,結合本門課程的教學特點,我們對大學物理實驗教學的教學方法、教學手段和評價方法進了一系列的改革,收到了很好的效果,實現了學風好轉,提高了教學質量。
1引導學生明確目的,提高認識,培養學生嚴謹認真的學習態度
首先,向學生講清楚開設大學物理實驗的目的,是一門學習知識、應用知識、鞏固知識與技能訓練同時進行的綜合性課程,是接受從事科學實驗和研究的基礎性訓練,是每一個理工科學生今后從事科學研究和實驗的基礎。在具體的每一個實驗項目中,都有明確的具體任務和目標。同時把“工程”的思想教給學生,火箭要升空,衛星要上天運行,其實驗過程的數據,測量結果,必須準確可靠。即要求學生把每一個實驗當做一個實際的工程來做,要向社會推廣應用,要承擔社會責任和經濟責任,必須嚴謹認真、實事求是,要對實驗中的每一個測量結果負責。要讓學生明白自然科學來不得半點虛假,否則后果無法想象。
2引導學生進入一個良好的學習平臺
(1)加大對實驗室的開放力度,引導學生自覺學習。為學生的學習創建一個良好的學習環境和平臺,是我們加強學風建設的又一個手段,基礎實驗中心的實驗室,每個學期定期開放兩次,開學后一次,2~3天,為補考學生提供再學習機會,以保證補考的實效;期末考試前開放一次,為期間兩周,讓缺做實驗的同學補做實驗和復習再做實驗,還對有興趣從事實驗研究和學習的學生在任意時間開放,無條件為學生提供場地和設備,并有專業實驗技術人員指導,為學生創造了一個十分寬松的學習環境,讓學生主動駕馭整個實驗過程,獨立分析和解決所遇到的實際問題,充分發揮學生的自覺性、獨立性、積極性、主動性和創造性,更利于學生的個性發展。在開放的環境下,同學們悉心研究實驗的原理,熟練實驗的基本技能,掌握儀器使用方法和調試技巧,絕大部分都能獨立完成實驗,其他同學在老師的指點下也能順利完成。尤其是操作難度較大的實驗,上課時沒有足夠的時間熟練掌握,現在重做一次或多次,就覺得操作變得容易了。許多同學向老師反映,復習實驗比平時做實驗效果還要好,經過復習以后對實驗操作考試心里有底了。
(2)建好網上教學平臺,開通了教學網站,引導學生課后學習。網站開設了“課程簡介”、“實驗教學要求”、“課程學習方法”“實驗室簡介”、“實驗儀器”、“實驗基礎知識”、“網上學習”等眾多欄目。還開通了在線交流,還專門指定向紹純老師收集資料,管理和更新網站,主要欄目內有大量的動畫、視頻和多媒體課件,并不斷地更新,豐富其內容。例如,課程學習方法欄目內容有:大學物理實驗學習方法,明確實驗的物理思想,學會分析實驗,其中要求學會分析和評價實驗結果,為學生的學習和交流提供了良好的平臺,很好地解決了教師不能集中輔導和直接輔導的困難。
3防止學生因缺勤而缺做實驗
一是從嚴格考勤入手,每堂課教師都必須清查學生出勤情況,因故缺席的要問清緣由,并將其詳細信息記錄在《教學情況登記本》中,待課程結束后由實驗員會總統計,實驗室開放時,以書面和電話兩種方式通知到人,安排補做,安排教師定時定點指導,在學生補做實驗過程中,教師認真指導,嚴格把關,決不降低要求。二是明確規定缺做實驗必須補做,不補做的不能參加期末考試,使學生在實驗時間和項目上有了保障。從規定到措施,都有效地防止學生因缺勤而缺做實驗。
4防止課堂上實驗操作導致數據錯誤、數據作假、抄襲數據
教學過程中明確規定,教師除了應有完整的教案之外,還必須做到:(1)教師上課時必須熟悉實驗的操作技巧和注意事項,能迅速察覺實驗過程中設備發生故障的原因并能及時加以排除。(2)熟悉實驗中所有實驗數據的大致范圍,能從學生采集的實驗數據中及時發現學生在實驗過程中可能存在的問題和錯誤,以便及時指導學生修正或重做。(3)教師必須有該實驗詳細的數據記錄與處理結果,以便在指導學生時作參考,并將該數據記錄附在教案的后面。沒有數據記錄與處理結果的教案為不合格。因此,課堂上老師現場查看部分學生實驗數據,對所有學生的實驗數據進行審核簽名時,都能判別學生實驗數的合理性以及不正確數據產生的原因,是操作不正確或者作假。例如,學生測量單擺實驗中小球的直徑時,其結果總是小2毫米,教師就知道該生是哪個環節出了錯。(4)對所有學生的實驗數據由教師進行審核簽名,沒有教師簽名不認可學生完成了本次實驗。上述的這些做法,保證了大學物理實驗教學的實際效果,保證了學生能力的提高。
5防止學生課前不進行預習
教學過程中明確規定:教師在每次上實驗課之前,都要認真檢查學生的預習情況,對沒做預習的學生應勸其做好預習再來做實驗,以提高學生的學習效果,培養學生的自學能力,防止設備的非正常損壞。幾年來,我們嚴格執行這一規定,事先沒有做預習的學生沒有了,收到了很好的效果。
6防止低質量的學生實驗報告的出現
每次上課前教師對上次的學生實驗報告進行檢查或講評,對不合格的實驗報告,返回學生要求重做報告,課中對學生的預習進行檢查,不合格者應被要求重寫。
7防止考試舞弊
加強質量監控,完善評價辦法,是保證實驗教學質量的重要手段,因此我們不怕工作任務重,不怕麻煩,堅持實行考核考試改革。我們的做法是:“三個變更”“兩個嚴格”。“三個變更”即一是變更考核考試內容,為了體現學生能力的考核,考核考試內容由30分的理論卷和70分的實際操作卷構成,操作部分由教師現場觀察并打分,例如“示波器的使用”考試題中要求學生按試卷中的利薩如圖形在示波器調整出來,并按規定調整其高度和寬度,學生舉手后教師給分,這樣既防止了學生的舞弊,又有效地考核了學生的能力。二是變更命題形式,試卷由多套理論卷和多套操作卷隨機組合而成,同一實驗項目的操作試卷題型并不相同,實驗時實現了同一考室的相鄰同學的試卷不相同,同時操作試卷題目,并不是平實驗的簡單重復,例如,平時的長度與質量的測量中,測量時的對象是圓柱體的體積,期考則改為測量圓板的體積,學生就不可能套用原來的數據,三是變更組考方式,每次在考前面15分鐘內分組抽簽確定決定考試項目,這樣有效地防止試題泄密和學生同堂舞弊。“兩個嚴格”即一是嚴格執行平分標準,堅決不送分,二是嚴格執行補考規定,決不降低標準,大學物理實驗有的學生考了三次。這對學生平時的學習和基本技能的掌握要求很高,從源頭上杜絕了考試舞弊現象的發生,實現了大學物理實驗考試中沒有舞弊現象出現。
幾年來我們始終如一地堅持實行“引導+堵漏”的方法,實現了學風好轉,使學生學習的自覺性和主動性得到了極大的提高,質量得以提高,目標得以實現。主要表現在:“兩少”、“兩提高”、“五沒有”上課遲到的少了,不認真做實驗的很少了,實驗報告質量相對提高了,及格率提高了;冒名頂替上實驗課的學生沒有了,抄襲實驗數據的、數據弄虛作假的沒有了,代替同學上課簽到的沒有了,冒充教師在數據記錄上簽名的沒有了,因有各種活動不上實驗課的沒有了。從2008-2009年的第二學期到2011-2012年的第一學期的大學物理實驗課程及格率統計圖上可知(圖1),課程及格率呈上升趨勢,教學效果良好。
參考文獻
[1]理工科類大學物理課程教學基本要求(2010年版)[M].高等教育出版社.
[2]梅山孩.基于應用型人才培養的大學物理實驗教學改革研究[J].佳木斯教育學院學,2013(11):180-181.
第四篇:大學物理實驗教學改革思路
摘要:大學物理實驗教學是物理學科的重要組成部分,是理論性和實踐性的結合,能夠培養學生的綜合素質及實踐能力。傳統教學的一些弊端已嚴重阻礙學生能力的培養,如何培養學生的實踐和創新能力是大學物理實驗教學改革的重中之重。
關鍵詞:大學物理實驗;理論性;實踐性;創新能力;傳統教學;弊端;改革
長久以來,國內高校偏重理論教學的現象普遍存在。作為一門實驗學科,大學物理實驗教學經常被邊緣化,不受師生的重視。其實,大學物理實驗課是物理學科的基礎,與中學物理實驗課不同,大學物理實驗教學更應注重培養學生理論聯系實踐的能力,尤其是自主學習和創新的能力。然而,傳統的實驗教學的弊端已嚴重阻礙學生這些能力的培養。如何讓學生在掌握理論知識的基礎上,學會通過實驗課去觀察和分析物理現象,加深對物理原理的理解,解決實驗中出現的具體問題,是培養高素質人才的關鍵,也是高等教育發展的必然要求和趨勢。
一、傳統大學物理實驗教學存在的弊端
大學物理實驗課是物理專業學生的一門必修課,但受應試教育重理論、輕實驗思想的影響,長期以來不受重視,并且大學物理實驗教學還未擺脫中學物理實驗課框架的束縛,存在著一些嚴重弊端。
(一)教學內容過時
從教學內容上看,大學物理實驗課以熱、力、光、電的經典物理理論為基礎,實行各部分的單獨教學實驗,難以讓學生進行全面、系統的實驗訓練。驗證性實驗、簡單知識應用和技能訓練的經典物理實驗內容偏多綜合性、設計性實驗不足缺少研究性實驗內容。實驗課程設置大多是為了驗證理論上的一些原理、現象,不利于培養學生的創新能力[1]。教學內容沒有跟上物理科學最新研究領域的節奏,缺乏實際應用性,不能激發學生的學習興趣。
(二)教學方式傳統、缺乏創新能力培養
目前,大學物理實驗課的教學方式仍以傳統的“說教式”為主。授課程序可概括為實驗課前期的理論知識教育、實驗課課前實驗儀器準備、實驗步驟演示、學生實驗操作、實驗評價總結。在這些程序中,學生參與的程序只有最后第二步實驗操作,其余都以教師為主進行。學生動手實踐過程也只是接受指令、按部就班的模仿,缺乏獨立思考和創新能力的培養。
二、大學物理實驗教學改革的思路
(一)更新教學內容,提高學生學習興趣
要提高學生的學習興趣,必須更新教學內容,規劃設計新的課程體系、實驗內容和實驗方法。教學內容可以從機械物理學出發、進一步探討電磁場、相對論、量子物理[2]。在實驗設計中,可以把以上方面的知識串聯起來,并與實際生活相結合,激發學生的實踐興趣。教學內容應有側重點,根據學生的不同學習能力,把實驗類型劃分為基本型、提高型和創新型。基本型實驗可以讓學生掌握基本知識、方法和技能,培養動手能力。提高型實驗在鞏固學生的基本知識基礎上,開闊學生的眼界和思路,提高學生的綜合應用能力。創新型實驗是學生自己設計實驗方案并獨立完成實驗過程的實驗,這類實驗可以讓學生了解科學實驗的全部過程,掌握科學的方法和思想,培養學生的獨立思考和創新能力。這樣就打破了傳統的“大鍋飯”型的整體式教學,學生可以根據自己的實際情況和興趣選擇相應的實驗類型,教學中可以利用多媒體軟件設置的虛擬實驗環境并引入新的概念和規律,按照科學探索和研究的過程進行教學。
(二)合理安排理論教學和實驗教學
傳統的教學程序把理論教學放于實驗教學之前,不利于知識的連續性和學生對理論知識的真正吸收。若能把理論教學放于實踐教學之中,實現理論教學和實踐教學相結合,不僅能壓縮課程學習時間、避免重復教學,還能讓學生更快、更有效地掌握理論知識。
(三)運用學生主導型的授課方式
要激發學生的學習興趣、培養學生的創造性思維和動手能力,就應拋棄傳統的教師主導型教學方式。作為課堂的組織者和引導者,在講解實驗原理和操作步驟的基礎上,根據實驗的不同內容和要求,教師可以讓學生各自獨立完成實驗過程,也可以把學生分組,分配角色和任務,或是把獨立實驗和團隊合作相結合。無論是以上哪種形式,都應注意給學生留出足夠的時間,讓學生學會發現問題、解決問題、總結規律、設計新實驗。
(四)加強課外延伸實踐
由于受實驗設備和實驗場所的限制,傳統的實驗教學都是在課堂上進行,不可避免地限制了學生掌握知識的廣度和深度。要解決這一問題,就必須加強學生的課外延伸實踐,可以設立小發明、小制作等課外興趣小組,既能鞏固課內所學知識,又能提高學生的創造和動手能力。還應鼓勵學生成立學術科研團體,在教師的指導下,讓學生參與物理科研活動,幫助他們制定規劃和實施規劃[3]。課外延伸實踐不是對課堂實踐的簡單重復,而是進一步深入和提高。
三、結語
大學物理實驗教學改革要要以實際教學效果為目標,注重對教學內容、教學方法和教學手段的改善。在具體操作中,要避免注重形式,要根據具體的實驗條件和學生能力,設計相應的實驗教學措施,以取得最佳的教學效果。
參考文獻:
[1]孫建,孫宇航,鄒志純.對大學物理實驗教學改革的幾點思考[J].西安郵電學院學報,2011,(12):157-159.
[2]郎奠波.淺談大學物理實驗教學改革措施與實踐[J].民營科技,2012,(10):160.
[3]李啟成.淺談大學物理實驗課創新意識的培養[J].實驗科學與技術,2012,(12):73-75.
作者簡介:胡建明,重慶師范大學物理與電子工程學院副教授。
第五篇:大學物理實驗教學探索
【摘要】本文講述了在大學物理實驗教學過程合理引用演示實驗來激發學員學習興趣,并在開設綜合實驗、設計實驗前指導學員準備一節基本實驗,使學員掌握科學實驗的程序與方法,培養了他們的實踐能力、分析能力、語言組織、口頭表達能力等。
【關鍵詞】演示實驗;教學模式;自主式;合作式
0引言
物理學是一門實驗科學,實驗是物理學的基礎。凡是物理學的概念、規律及公式等都是以客觀實驗為基礎的,即物理理論絕不能脫離物理實驗的驗證[1]。大學物理實驗課程是軍隊院校本科生長干部學歷教育各專業通識教育課程平臺自然科學模塊中的一門必修基礎實踐課,是學員進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,是培養學員科學素養和創新實踐能力的重要環節[2-3]。大學物理實驗課程主要面向全體本科學員,學員總體知識水平較好,動手能力一般,實操經驗不強。
1教學內容和模式的實施
1.1課程標準
按照海軍航空工程學院《大學物理實驗》課程標準(本科)要求,從學員的認知規律出發,將本課程實驗項目分為三個層次[4-5]。
第一層次基礎性實驗:本層次是學員進入大學后受到系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。本層次包括實驗基礎理論(實驗緒論)、基礎物理實驗(8個實驗項目任選5)、基本物理實驗(20個實驗項目任選10)。
第二層次綜合性實驗:綜合性實驗項目可以進一步加深學員對大學物理基本理論的理解和把握,提高學員的物理實驗技能,培養學員從事科學研究的基本能力。本層次包括20個實驗項目,每位學員選做4個實驗項目。
第三層次設計與自主創新性實驗:本層次實驗的內容涉及當代物理學研究及工程技術前沿,實驗方法和設備反映了當前科學研究的較新成果,學員理由先進的測試手段對一些物理現象進行觀察、測量、研究和分析,提高駕馭現代測試技術手段從事科學研究的基本能力。本層次包括2個實驗專題:設計性實驗(10個實驗項目任選1)和自主性實驗(10個實驗項目任選1)。
1.2兩種教學模式授課
根據學院課程標準的要求,將所教授的學員分為兩部分,一部分學員按照傳統的教學方式依次開展三部分實驗課程,另一部分學員在開課前進行了四個學時的演示實驗的參觀與學習,同時基礎實驗部分合理引用演示實驗將與教學內容相關的現象或過程生動形象地展現出來,創造出一種真實的物理情景,并提出要討論問題或引入要學習的內容,激發學生對課堂教學內容的興趣和積極性,活躍課堂氣氛,吸引學生的注意力。在開展綜合、設計性實驗前指導學員準備一節基礎實驗課,為順利開展綜合實驗、設計性實驗做準備。
2兩種教學模式對比
2.1演示實驗開展激發學員強烈的學習興趣
在大學物理實驗開課初期帶領學員參觀學院的演示實驗室,很多實驗所呈示的大量現象,使學員能發現很多問題,或者當那些現象和問題與他們原有認知結構中的已有觀念或生活經驗相背離時,就引發了認知沖突。而這種問題情境激起了學習和解決問題的欲望,學員帶著學習與解決問題的欲望再來學學物理實驗的時候,他們的學習熱情與興趣可想而知,從而培養學員科學態度、自主學習和協作研究能力、創造能力等方面發揮潛力。
2.2學員準備一節實驗課程提高學習動力
根據課程標準,學員共開設15個基本基礎實驗,在開設最后一個實驗前,這時學員已經掌握一定的基礎實驗技能,引導學員精心準備一節實驗課程,包括課件、講稿、報告等,要求每組推選出一名學員上課。
學員通過準備實驗課的過程,熟練掌握實驗原理,了解設備設計的精妙之處,準確把握操作要領和注意事項。促進了學員對實驗設備、實驗過程和實驗結果的自我思考和分析,課堂氣氛更加活躍,學員參與實驗教學,參與實驗儀器的改進和創新的熱情進一步提高。通過講授一節課能鍛煉學員的口頭表達能力及組織能力,為他們以后作正式科研報告打下一定基礎和積累經驗。
3結論
新的教學模式在教學實踐中形成以學員為中心的實驗教學模式,構建以自主式、合作式為主的學習方式。并在2011級部分學員中進行實施,通過實驗,該模式極大的提高了學員學習物理實驗的興趣,顯著提高了學員的實踐能力。培養了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以形成他們嚴謹的、實事求是的世界觀,增強創新意識和實踐能力,發展探索自然理解自然的興趣與熱情,形成交流與合作的良好習慣,養成實事求是的態度,進一步提高學員科學素養。
【參考文獻】
[1]趙春燕.實驗教學引領學生開啟科學之門[J].中國教育技術裝備,2012,4(10):130-131.
[2]張勇,劉存海,等.物理實驗教學管理的創新與實踐[J].實驗室科學,2011,14(4):23-25.
[3]干耀國,金熒熒,等.在大學物理探究性教學中培養和激發學生學習興趣[J].科技信息,2012,5:211-212.
[4]柳葉,邢紅宏,等.淺談大學物理實驗教學設計[J].內江科技,2011,10:71.
[5]柳葉,張勇,等.淺談大學物理實驗教學模式[M].院校轉型中的物理教學與信息化建設,國防工業出版社,2011,12:113-115.