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【摘要】
大學物理實驗作為理工科學生必修的一門基礎實驗課程,在加強學生素質教育、培養創新能力及提高學生的動手能力上有著其他學科不可替代的作用。針對目前非物理專業大學物理實驗教學中存在的問題,結合學生“學”及教師“教”的角度進行分析,對非物理專業大學物理實驗教學進行了積極思考與探索。
【關鍵詞】
非物理專業;大學物理實驗;建議
大學物理實驗是高等學校的一門必修基礎課,它在培養學生嚴謹的科學態度和工作作風、提高學生的動手能力,獨立分析、解決問題的能力以及加深對物理理論的理解等方面均起著十分重要的作用[1-2]。物理是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗在物理學中占據及其重要的地位。然而通過對一些高校的調研以及教學實踐表明,大學物理實驗教學效果卻有一定下滑趨勢。學生學習興趣下降、學習目的不明確、動手能力差,教師教學方法單一、內容陳舊及考核模式落后等都是影響教學效果的主要因素,這些在非物理專業大學物理實驗教學中體現得更加明顯。因此,分析影響大學物理實驗教學效果的原因,提高大學物理實驗教學質量,使其更加有效發揮其教學價值,一直是理工科院校進行大學物理實驗教學改革過程中需要探索和思考的問題。課堂教學活動是由教師的教和學生的學所組成的“雙邊”的“教”與“學”的活動。實驗教學過程中也是如此,教師的“教”和學生的“學”均是實驗教學活動中的主體,教師是“教”的主體,學生是“學”的主體,因此任何一方出現問題均會影響到實驗教學的效果。
1大學物理實驗教學中學生“學”的主要問題
大學物理實驗教學一般流程是由實驗指導教師先介紹和講解實驗目的、實驗原理、實驗內容等,然后由學生獨立動手操作,完成實驗報告。從學生“學”的角度而言,目前主要存在的問題有如下幾個方面。
1.1實驗預習態度不端正,預習報告抄襲嚴重
目前很多高校為了使更多的學生在有限的時間內完成實驗,實驗前一般都要求學生進行實驗預習,完成實驗預習報告。實驗預習一方面可以提前使學生對實驗有一定了解,從而在有限的課堂實驗中提高學習效率,獲得更好的實驗效果;另一方面學生可以通過預習發現問題,帶著問題在課堂及實驗操作過程中加以解決,進而加深對實驗的理解。但是,由于學生對實驗預習的認識度不足,重視程度不夠,缺乏主動學習的積極性,預習報告基本上是草草了事。實驗原理是實驗的重要組成部分,也是物理實驗中最重要、最基本的一環。它包括知識原理、裝置原理及操作原理三方面內容。然而大多數學生在預習時抄襲課本中的實驗原理,甚至不加以理解原封不動的照搬書本上的文字,忽略了重要的實驗原理圖及公式,或者實驗原理圖上丟三落四,對公式推導過程不理解。說明學生在實驗預習過程中態度不端正,認識程度不夠,大多數學生認為只要會實驗操作,得出實驗數據,完成實驗報告就算完成完成了本實驗,覺得實驗預習沒有必要。學生這種錯誤認識不僅會養成敷衍了事的學習態度,學習目的不夠明確,而且還會影響實驗教學的效率和教學的質量。
1.2實驗主動性意識薄弱,動手能力差
大學物理實驗課程賦予了學生更多的自主學習的機會,能夠有效的提高學生動手能力的一門基礎課程。然而,由于很多學生習慣了中學的被迫學習方式,動手能力差,在大學物理實驗過程中就不知所措,再加上沒有養成良好的學習習慣和學習動力,主動意識薄弱。認為實驗與所學專業關聯不大,在以后的工作中也不適用,覺得做實驗就等于在浪費時間,容易產生“應付對待”、“依賴老師”及“消極應對”等錯誤認識。
1.3實驗數據處理重視程度不夠,隨意性較大
實驗數據的準確性及數據處理的好壞是實驗考核需要考慮的重要因素,因此其重要性不可忽視。但是,目前許多高校由于實驗基礎設施落后、師資力量不足等原因,無法達到一人一臺實驗設備或小班授課的要求,這樣教師對學生的實驗操作及實驗結果的考核比較困難。大部分學生認為只要得到了實驗數據,進行了簡單的處理就萬事大吉,對實驗數據的處理重視程度不夠,隨意性較大。
2大學物理實驗教學中教師“教”的主要問題
2.1教學方法單一,缺乏靈活性
當前,大學物理教學一般采用預習、實驗、寫報告三步來進行[3]。大學物理實驗教師教學依舊采用傳統的“填鴨式”、“注水式”教學模式:實驗課前,老師實現安排好實驗內容,準備好實驗儀器;課上,老師詳細講解實驗原理和操作步驟及注意事項。教學過程中的實驗項目運行每次都按部就班,教師依然是課堂的主體,學生的主體作用沒有得到很好的體現,只是被動的參與者。這種灌輸式教學方式不利于學生獨立思考及創新能力的培養,也不利于學生動手能力的提高,違背了大學物理實驗教學的目標。
2.2教學內容陳舊,缺乏針對性
實驗教學內容絕大多數是經典物理的實驗內容,每年的實驗內容變化不大,并且主要以驗證性、模擬性及純測量性實驗為主。實驗沒有充分體現出與現有科技的聯系,這樣就降低了學生對物理實驗課的興趣及積極性。另外,全校所有學生做的實驗內容均一樣,缺乏專業與專業之間的區別,降低了實驗與專業的聯系,缺乏針對性。容易讓某些專業學生覺得實驗與本專業無關,降低了對實驗課的重視度。
2.3考核模式落后,缺乏創新性
現有的實驗考核一般包括課前預習、課上實驗及數據處理三部分。老師根據學生的預習報告、實驗操作過程及實驗結果進行評判給分。但是,這種落后的考核模式存在很大的弊端:實驗預習過程中,老師只能看到學生文字性的實驗預習報告,無法對每位學生預習程度進行評判,僅僅根據字面上的完成情況來判斷具有很大的片面性;實驗過程中,由于學生多,師資力量不足,往往采用大班或中班形式授課,教師無法對每位學生的實際操作動手能力進行考核,也存在較大的片面性;實驗結果作為實驗過程的最后考核之一,有的老師過于強調了這一步,往往忽略了學生實驗動手能力的培養,對實驗教學的改革有一定的負面作用。
3改善非物理專業大學物理實驗教學的建議
針對以上非物理專業大學物理實驗存在的實際問題,提出以下改善實驗教學模式、提高教學質量的建議。
3.1提高學生對大學物理實驗的認識,激發學生的實驗興趣
提高教學質量,加強實驗教學,首先要從觀念上改變對實驗教學的輕視;其次要建立結構合理的實驗教學和實驗管理隊伍。對于學生而言,興趣是實驗教學最好的催化劑。老師在實驗教學中應從激發學生對實驗的熱情,在教學中要結合物理學發展史有目的的講解幾個著名實驗的設計思想、實驗結果和歷史沿革,增強學生對大學物理實驗的認識。另外,讓學生意識到生活質量的提高離不開科學技術的發展,科學技術的進步離不開物理知識的應用,增強學生對物理實驗與科技、生活的聯系,激發學生學習物理實驗的興趣。例如,在《測定不良導體導熱系數》的實驗教學中,老師可以結合生活中的實際例子進行講解:為什么北方家里的暖氣片要使用金屬材料,蓋大樓所使用的外墻保溫材料為什么使用泡沫材料或多孔材料,這些均與材料的導熱系數有密切聯系。
3.2注重大學物理理論知識及專業與實驗的相互關系及銜接
高校開設大學物理實驗與大學物理課過程中,應充分考慮物理理論知識與實驗的銜接關系,盡量不要出現“大學物理實驗先行,理論知識滯后”的現象。理論知識先行,有利于提高非物理專業學生在物理實驗過程中對實驗原理的理解,同時通過實驗加深對理論知識的鞏固,避免大學物理與大學物理實驗出現“兩張皮”。對于非物理專業學生開設的大學物理實驗,應充分結合各個專業的特征,有選擇的進行實驗項目,盡量做到學有所用,用有所需的目的。一方面,加強了專業與物理實驗的聯系,另一方面也減輕了學生對非本專業知識的理解障礙,提高了學生做實驗的熱情。例如,電子專業主要是培養學生系統地掌握電子信息技術的基礎理論和基本技能,因此對于本專業學生,可以壓縮力熱實驗的比例,適當加大電磁學實驗的難度,增加光纖傳輸技術實驗、液晶電光效應、示波器的原理及使用等實驗,加強物理實驗與電子信息技術的聯系;對于化學專業及材料專業的學生,可以選取物理實驗中與化學、材料科學聯系密切的一些領域,如熱力學實驗(不良導體的導熱系數的測定,固體、液體比熱容的測定等),材料學實驗(磁滯回線的測量,介電常數的測定等)[4]。
3.3完善和加強對學生的實驗能力及教師的實驗教學考核制度
建立合理科學、準確有效、具有可操作行的考評辦法及考核制度,發揮考核對實驗教學的推動作用,調動學生的實驗興趣及教師的教學熱情,是提高物理實驗質量的重要環節。對于學生而言,建立和完善的日常實驗操作成績考核及期末實驗綜合考試考核制度。日常實驗操作成績包括實驗預習、實驗操作及實驗報告三部分成績。期末考試測評包括可以通過筆試和實際操作兩部分。通過這樣的考核方式不僅可以考核學生的實際動手能力,而且可以考核學生將所學的理論知識與實驗結合的能力。對于教師而言,建立和完善學生測評及專家組考核的制度。學生測評采用問卷調查的形式進行,將學生對上課老師在課堂上的教學滿意度進行測評,可以在一定程度上評判教師的授課方式是否合適、授課效果是否達到預期;專家組考核采用聽課形式進行測評,通過專家組對授課老師的課堂教學的評價及反饋,不僅可以起到考核授課教師的作用,而且還可以讓授課教授充分認識到實驗教學的不足,積極改進,對后期的實驗教學起到很好的推動作用。
4結束語
大學物理實驗是大學物理教學中的一個重要組成部分,它在培養學生嚴謹的科學態度和工作作風、提高學生的動手能力,獨立分析、解決問題的能力以及加深對物理理論的理解等方面均起著十分重要的作用。目前的大學物理應在提高大學物理實驗認識度、更新實驗內容、改善教學方法、建立和完善教師與學生的考核制度上進行改革,以適應目前的知識更新趨勢,充分激發學生的學習熱情和學習興趣,提高教學質量。
作者:鄧磊波 單位:內蒙古科技大學 內蒙古自治區白云鄂博礦多金屬資源綜合利用重點實驗室
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第二篇:大學物理實驗教學創新能力研究
摘要:
根據工科院校各專業培養應用性人才的目標定位和大學物理實驗課程的培養目標,構建基于創新能力培養的大學物理實驗體系,通過整合實驗項目,優化和拓展實驗內容,開展創新性、設計性實驗項目,擴大實驗室開放等措施,提高大學物理實驗課教學質量、培養學生的創新意識、工程意識和創新能力。
關鍵詞:
大學物理實驗;創新能力;教學改革
大學物理實驗課程是工科大學生在大學期間第一次科學、系統學習的實驗類課程,本課程旨在培養學生實驗素質和科學實驗能力,以及應用實驗技術、方法解決問題的能力。它在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、較強的創新能力、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面越來越為現代社會所青睞。遼寧工業大學(以下簡稱我校)的大學物理實驗課程的改革成果較省內其它高校相比不很顯著,主要體現在實驗項目的構成上仍有較多的基礎實驗項目、不多的綜合性、設計性實驗項目,少量的創新性實驗項目,各層次中的實驗項目以及實驗內容聯系和梯度設置考慮不多、拓展性不夠等。部分學生不能很好地親歷實驗的每個環節,成績評定時不能較好地反映學生的實際操作過程和動手能力,影響了部分學生對大學物理實驗課程獨立思考、積極參與的熱情等,使他們最終失去興趣。如何改革大學物理實驗課程,實現實驗能力的提高與扎實掌握理論基礎的雙向促進作用,提高物理實驗教學效果(特別是培養科學素養、創新精神、團隊協作精神),真正提高學生動手實踐能力、解決實際問題的能力和創新能力成為我校大學物理實驗教學改革中仍要著力解決的突出問題。我校是一所以工為主的多科性大學。根據遼寧工業大學工科各專業培養應用性人才的目標定位和大學物理實驗課程的培養目標,在大學物理實驗中既要以學生做過的中學物理實驗為起點,又要與后續的實驗課程適當配合,為這些課程打下扎實的實踐基礎。在實驗項目、實驗內容、實驗時間地點開放的前提下,建立了立體化、層次化的結構框架,即基礎實驗、綜合性實驗、設計性實驗、創新性實驗,以及大學物理實驗競賽等創新活動的多層次、階梯型設置,培養了學生的創新意識和工程意識。
一、轉變實驗教學觀念
基于“素質教育、創新能力培養和因材施教”背景下的大學物理實驗教學,學校在重視教學中教師的主導作用和學生的主體地位的同時,還應進一步樹立和明確以“學生為中心”的教學理念。因為學生來源的地域差異,高考的模式差異使學生存在較大的個體差異,如自主學習的積極性的差異,學生生源地的差異,專業的差異,興趣的差異,而對學校提供的服務需求存在差異。大學物理實驗課程在充分考慮學生共性的基礎上又要兼顧學生的個性特點,為學生的學習提供滿足學生需求的個性化的教學服務。樹立以“學生為中心”的大學物理實驗教學理念,在大學物理實驗課堂上充分營造學習的氛圍,針對不同學生提出的問題和具體要求,教師要正確地看待和積極引導,充分發揮教師的主導作用,充分保護學生的學習積極性,為學生的學習和發展提供必要的服務環境;又要在課下為學有余力的學生提供個性化服務,充分利用大學物理實驗室現有的實驗設備資源和人力資源,滿足學生求知的愿望,為這部分學生自主學習和創新性學習提供適時的幫助,提高學生的實驗素質和科學素質。
二、整合實驗教學項目
大學物理實驗項目、內容的改革是大學物理實驗教學改革與建設的關鍵和難點。更新、拓展實驗內容、實驗方法和技術手段,能部分反應現代技術的基本應用的大學物理實驗課程,對創新人才培養有著重要的作用。在大學物理實驗課程中,實驗項目和內容大部分涉及到力學量、熱學量、磁學量、光學量等測量參量與電學量的轉換,這部分內容是工科大學生非常感興趣的內容。隨著儀器設備的補充和更新,實驗開出的項目逐年增加,為實際開出的實驗項目的優化提供可靠的保證。大學物理實驗項目在充分考慮實驗體系基礎上,與高中做過的實驗項目和內容自然地銜接。大學物理實驗課程教學改革的內容按層次主要包括基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗、創新性實驗[1]中各層次實驗項目與內容的設置,大學物理實驗模塊按內容分為力學、熱學、電學、光學以及近代五個模塊。實驗教學改革內容基本原理多為大學物理課程所涉及,實際應用又很貼近生活,從日常的物理現象入手(如金屬細微絲的直徑測量,光學器件表面的光潔度、缺陷判斷等),這種將身邊的現代科學技術融入大學物理實驗教學,對營造一個自由寬松的大學物理實驗教學環境、啟迪學生自主創新將有非常大的幫助。實踐動手能力和創新能力的培養必須引導學生親歷實驗過程的各個環節,在這個過程中手(操作調節)、眼(觀察現象)、腦(思考本質)高度協調才能很好地完成實驗。在力學和熱學模塊中,長度/時間/質量的測量項目與實驗緒論合并進行,突出直接測量量的有效數字和間接測量量計算以及誤差傳遞以及有效數字處理問題。對單擺測量加速度、復擺測量加速度等項目進行合并,在單擺實驗中使用數字毫秒計進行單個周期的測量,對復擺可以使用秒表測量多個周期。轉動慣量測量的優化,三線擺測量轉動慣量、扭擺法測轉動慣量和轉動慣量儀測定物體的轉動慣量等項目在實驗中可以選作一或兩個項目。熱學模塊中,引入導熱系數的測量項目,改進了熱電偶的定標項目:利用擬合得到曲線的解析表達式和曲線。在電學、光學和近代模塊中,優化用雙臂電橋測量低電阻和惠斯登電橋測中電阻實驗項目,增加用伏安法測電阻的內外接實驗項目研究,增加交流電橋實驗的實驗項目,可以實現電阻、電容、電感等電學量的測量。單縫寬度的測量,干涉法測量金屬細微絲的直徑微小長度項目的優化;光學磨光玻璃板的光潔度的估計;光柵法測量光波波長項目的必做和邁克爾遜干涉法測量光波波長項目的選作。最小偏向角法測量介質折射率的必做和布儒斯特角法測量介質折射率的選作。近代模塊中,增加霍爾效應磁電實驗項目,位移傳感器實驗項目,實驗過程中對學生綜合能力的準確評價;開放實驗室的項目開發,大學物理實驗仿真模擬軟件的設計制作和課外創新活動。
三、優化拓展實驗內容
考慮到學生個體差異如生源地不同、專業不同、興趣不同、中學物理的選修模塊不同等因素,在實驗的內容安排上也應該體現出內容的相對完整性、遞進性、拓展性等特點。在力學、熱學模塊中,利用單擺、復擺測量重力加速度的實驗,單擺的周期用數字毫秒計測量。復擺的周期用秒表測量,兩側測量結果與當地(緯度)的加速度的理論計算值比較,分析產生差別的主要影響因素。再從簡諧振動的實際例子引申到混沌現象,當擺角較大時,運動的微分方程的形式還是否為線性微分方程,它的解還具有的形式?這樣的問題屬于非線性問題,適當地調整參數,引入混沌的概念,并編寫程序進行數值計算和仿真。電學、光學模塊中,使用電橋法和伏安法測量電阻。電橋法在電磁測量中得到了極其廣泛的利用,利用橋式電路職稱的電橋時一種用比較法進行測量的儀器。電橋法可以測量電阻、電容、電感、頻率、溫度、壓力等許多物理量,也廣泛應用于近代工業生產的自動控制中。利用內接法和外接法測量電阻的實際阻值[2],并分析內接法和外接法的使用條件?怎樣定量地說明純電阻的兩端電壓和流過的電流成正比的規律?是否可以使用補償法測量電阻?具體的測量電路和測量結果。示波器是一種用途廣泛的現代測量工具,可以直接觀察電壓波形,并測定電壓的大小,特別適用于觀測瞬時變化過程。利用示波器和數字信號源獲得的相互垂直振動的合成的李薩茹圖形的規律,怎樣分析頻率為100Hz的矩形脈沖(三角形脈沖或鋸齒形脈沖)信號是否含有其它的諧波?記錄含有的5個以上的諧波頻率,說明此脈沖信號中含有的不同頻率的諧波的規律?為同方向、不同頻率的多個振動合成與分解打下堅實的基礎。也可以利用示波器研究電容電阻(電感)串聯電路的暫態過程。整合薄透鏡的實驗內容和楊氏雙縫實驗內容,在光具座上實現用雙棱鏡測定光波的波長的實驗內容。在光具座上可以利用光柵方程來測定光柵常數和光波波長。邁克爾遜干涉儀的使用時,儀器的調節作為該實驗的非常關鍵一步。在邁克爾遜干涉儀的實驗中,用Na黃光和He-Ne激光分別作為光源,鼓勵學生調節形成最佳的等傾干涉和等厚干涉圖樣并用手機等進行拍照后并進行測量,可以掌握學生實驗中對儀器的調整程度,并比較用光柵法和邁克爾遜干涉法測量的波長的不確定度。
四、開發仿真實驗
由于受到實驗設備條件的限制,利用MATLAB編程等工具開發仿真實驗對大學物理實驗進行補充和豐富,如均勻帶電直線和圓柱面的電勢分布和電場分布的仿真實驗以及多個同方向簡諧振動的合成仿真試驗等。開發的兩個相互垂直振動的合成仿真實驗[3]。開發仿真實驗,既可以學習MATLAB等工具編程,又可以進一步理解大學物理實驗的基本理論。作為開放性仿真實驗項目,允許學生在一段規定的時間內完成,做到理論與應用的結合。
五、增加設計創新實驗
幾年來,大學物理實驗室教師指導學生參加“遼寧省大學物理實驗競賽”和組織校內的“大學物理能力競賽”,從參賽情況可以得出,學生對大學物理實驗特別感興趣,并且在競賽中展現出較強的動手能力、創新能力。動手實踐促進理論的理解和學習,實現實驗能力的提高與扎實掌握理論基礎的雙向促進作用,提高物理實驗教學效果,特別是培養科學素養、創新精神、團隊協作精神,真正提高學生動手實踐能力、解決實際問題的能力和創新能力。近幾年,結合我校的創新項目、創新競賽活動和遼寧省大學物理實驗競賽等增加設計性、創新性實驗。對設計性、創新性實驗提出設計要求和技術指標,指導教師自己組織學生,學生可以自主組織團隊,自選團隊負責人,實驗室提供必需的場地和元器件等進行設計性、創新性實驗,取得了遼寧省大學物理實驗競賽一等獎2人次,二等獎4人次,最佳人氣獎2人次等可喜的成績。設置的題目如數字溫度計的設計,密度計的設計,手機輻射的測量,黃光的波長測量,光電傳感器如光電管和光電池等的伏安曲線繪制與擬合,使用Matlab軟件、Origin軟件處理數據并擬合;Na黃光的相干長度、波長差等測量。
六、實驗過程考核管理
通過實驗項目中設置的“問題”,積極引導學生主動帶著“問題”做實驗,仔細觀察現象,認真分析產生原因,深刻感悟實驗規律,并在不解時向老師發問和探討,真正做到手、腦、眼并用,實驗與理論的相互促進。在實驗考核環節,教師給出了每個實驗項目的各個環節的評分標準和分值。教師做到既重視實驗操作過程的考核又重視實驗報告的測量結果及分析,特別關注正確認識實驗測量中的誤差或不確定度。應經常專注學生從減少誤差的角度體會實驗的內容、評價實驗的結果并探討改進實驗的途徑,力爭定量地分析問題。學生的實驗成績能得到較客觀的評價,激發學生上實驗課的興趣,學生的認真程度大大提高,提高實驗教學效果和教學質量等[4-6]。整合大學物理實驗教學項目、優化拓展實驗內容、開發仿真實驗和增加設計創新實驗項目等教學實踐表明,構建課內的“基礎—綜合—設計—創新”多層次、階梯型的大學物理實驗教學與課外開放的“創新實驗項目——校省級大學物理實驗能力競賽”相結合的平臺,激發學生的創新性實驗的興趣,營造學生個性發展環境,培養學生自主學習能力、創新能力和工程意識。
作者:袁泉 邱忠媛 王文新 符偉 敬曉丹 單位:遼寧工業大學理學院
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第三篇:大學物理實驗內容優化設計
【摘要】
傳感器在社會生產生活中的應用極為普遍。傳感器綜合實驗是大學物理實驗教學中的一項重要內容,對物理實驗教學具有重要的意義。研究傳感器綜合實驗內容的設計與其在大學物理實驗中的教學情況,有利于彌補其存在的不足,從而制定有效性、針對性的解決措施,使傳感器綜合實驗內容進一步優化?;诖吮尘?,文章對傳感器綜合實驗的主要特點,教學中存在的不足以及實驗內容優化設計的具體對策進行了一定分析。
【關鍵詞】
傳感器;設計性實驗;內容優化設計;大學物理實驗
1前言
傳感技術是目前被人們廣泛應用的一項現代技術。近年來眾多高校都在大學物理實驗中引入了傳感器實驗內容,但根據實際教學調查顯示,目前大學物理實驗教學中傳感器綜合實驗存在許多問題。例如,傳感器綜合實驗課時較少,實驗內容單調,缺乏針對性等。結合傳感器綜合實驗本身特點,對大學物理實驗傳感器綜合實驗的不足進行分析,對其實驗內容進行優化,可以提高學生的積極主動性,幫助學生掌握正確的實驗研究方法與思路,提高大學物理實驗中傳感器應用的教學質量。
2傳感器綜合實驗的主要特點
傳感器是一種將非電學量轉換成電信號的器件,通常由轉換元件、敏感元件和電路三部分構成。轉換元件的主要功能是轉換被測量信號形式,敏感元件主要負責被測量的采集,電路則負責被測量的處理。傳感器的種類有很多,按照轉換方式可以分為電感式、熱電式、電阻式、電容式、光電式、霍爾式等。傳感器檢測的對象極為豐富,包括溫度、濕度、長度、面積、壓力、含量、流速、位置、加速度、濃度、密度和熱量等。利用傳感器可以實現非電學量向電學量的轉化以及對電學量的處理與控制[1]。傳感器種類繁多,在大學物理實驗教學中,ZCY-Ⅱ綜合傳感器實驗儀是常見的傳感器之一,它配備有數據采集器、數據處理軟件和計算機接口,且各傳感器采用透明式封裝,能夠實現從測量到處理的一體化;集成型霍爾傳感器在大學物理實驗中的應用也十分廣泛,可以應用于楊氏模量測量、簡諧振動的研究等多個實驗項目。
3大學物理實驗中傳感器綜合實驗教學中存在的不足
3.1實驗課時十分有限
在大學物理實驗中,傳感器綜合實驗的內容實際很豐富,但受課時的制約,在教學過程中實際開展的實驗項目一般只有2到3個,僅僅通過幾個實驗項目來達到實驗教學效果的最優化,達到培養學生實踐能力的目的對當前的教育者來說是一種極大的挑戰。同時,對于幾種常見的傳感器,學生對其基本情況可能有所了解,但對于傳感器的整體程度把握還是不夠,難以滿足自身學習與發展的需要[2]。
3.2實驗內容單調乏味
實驗內容單調乏味,與實踐聯系不夠緊密,涉及的傳感器前沿知識與實際應用非常貧乏,不僅有礙于學生學習興趣的激發,學生實踐能力的培養,而且也嚴重阻礙了實驗教學重在應用、鍛煉學生思維能力和實踐能力目標的實現,導致學生最終掌握的知識僅僅局限于實驗室中操作的內容。如果實驗內容沒有得到有效的豐富與優化,勢必會對實驗教學及學生綜合能力的培養與提高造成進一步的影響。
4大學物理實驗中傳感器綜合實驗教學內容優化設計的具體對策
4.1合理設計實驗內容
合理設計傳感器綜合實驗內容,可以使有限的實驗課時得到更為充分的利用,大大提高實驗教學效率與質量,進而收獲最佳的教學效果。首先,以激發學生學習興趣為出發點,選取具有實際應用案例的、學生較為感興趣的傳感器進行實驗,例如向學生介紹溫度傳感器應用于電熨斗、電飯鍋,力傳感器應用于電子稱等;其次,按照不同傳感器的難易程度合理安排實驗內容,使實驗內容呈難度遞增、循序漸進的開展方式。此外,由于傳感器通常具有較強的實踐性和應用性,所以實驗內容應該在包含基本實驗項目的基礎上,適當增加帶有設計性和綜合性的實驗項目。這樣既能夠幫助學生掌握基本的傳感器應用知識,又可以使學生的綜合能力與素質得到有效的提升,進而達到傳感器綜合實驗教學的目的。
4.2改革傳統實驗教學模式
在傳統的大學物理實驗傳感器綜合實驗教學模式中,實驗原理、實驗步驟和實驗儀器的安裝及注意事項等幾乎都是由教師依次完成講解后,再由學生動手去操作。這種實驗模式不利于學生積極性、主動性的培養,也不利于學生獨立思考能力和創新能力的培養。因此,必須對其進行改革。首先對教學方法進行改革,在教學中可以舉出生活中常見的傳感器應用的實例,讓學生自己設計實驗方案,拿些小的傳感器元件讓學生自己動手組裝等。其次,開闊學生的視野,利用現代化教學設備、教學手段輔助教學,如多媒體、計算機等。
4.3提升實驗應用性
傳感器的工作原理、性能與應用通常是大學物理實驗中傳感器綜合實驗內容主要研究的方向。傳統的傳感器綜合實驗多以驗證性實驗為主,而缺少設計性和應用性的實驗內容。增強實驗應用性和設計性是優化傳感器綜合實驗內容的一個有效方式,它可以增強學生的學習興趣,培養學生的綜合能力,鞏固與加深學生對理論知識的理解,增進傳感器與實際生活之間的聯系。
5結語
針對大學物理實驗中傳感器綜合實驗教學存在的不足之處,本文通過對其實驗內容的設計進行優化,能夠在一定程度上減少問題的存在,降低這些不足帶來的影響。但為確保大學物理實驗中傳感器綜合實驗的教學質量可以得到有效的、持續的提高,還需要相關工作者在不斷調整與優化傳感器綜合實驗內容的基礎上,對教學方法、教學模式和設備進行積極改進與豐富,通過多種途徑加強實驗教學,從而使傳感器綜合實驗教學可以更好地進行。
作者:張晶瑩 單位:吉林建筑大學基礎科學部
參考文獻:
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第四篇:獨立學院大學物理實驗創新實踐
摘要:
針對獨立學院培養高級工程應用技術型人才目標,在開設大學物理實驗教學過程中,結合模塊化實驗教學、物理類前沿科技發展的院級選修課開設、“雙師型”物理實驗教師的培養及開設物理科技創新實驗及競賽的等改革措施,通過幾年的應用實踐,大大提高大學生的科技創新能力及實驗實踐能力,從而有利的推動了獨立學院人才培養及提高了畢業生就業競爭力。
關鍵詞:
獨立學院;大學物理實驗;教學改革實踐;科技創新
目前中國大學生就業結構型矛盾已日益突出,其突破口就是高等教育的大力改革及技能型人才培養的戰略性調整,獨立學院作為高等教育的組成部分,根據中國高校教育的現狀,逐漸把學生培養目標定位在培養實踐高級應用型人才上,重點培養各類型的工程技術人才。在這種新的形勢下,“大學物理實驗”作為包括獨立學院在內的所有高校理工科大學生必修的一門重要基礎實驗課程,是學生接受系統實驗技能訓練的開端,對于培養和提高學生的科學素養和實踐動手能力具有重要作用。
一獨立學院學生特點及大學物理實驗教學現狀分析
目前,國內的獨立學院的生源主要來自于各省份的本三批次及部分本二批次學生,其總體基礎知識相對薄弱且參差不齊,很多學生學習主動性較差,如果完全復制本一本二的教學模式,一方面會因為培養學生目標的差異性,導致人才培養體制方面出現沖突;另外一方面則會直接導致學生補考率及重修率偏高,在一定程度上打擊學生學習的積極性,造成教與學的嚴重脫節。大學物理實驗是高校理工科學生進入高校最早接觸的一門重要的基礎實踐課程,同樣具有這方面的問題。如果不從學院人才培養目標及學生自身特點的基礎上做到因材施教,則會大大降低其對人才培養的效果。針對這種情況,很多獨立學院在借鑒母校教學管理模式的基礎上,進行了大力改革,不斷探索符合獨立學院自身特色的教學體制。例如,南京航空航天大學金城學院定位在建設具有民航特色的三本院校的基礎上,培養具有工程實踐能力的高級應用技術型人才,各系部在結合自身專業特點的基礎上,對各類基礎及專業課程內容進行有選擇的刪減與補充,合理降低部分課程的理論性難度,增加一些具有實踐性課程內容等等,做到因材施教,提高教學效率與效果。其次,獨立學院學生具有自身優勢,例如很多學生動手能力強、思維活躍、善于溝通、應變能力強等,因此學院各系部將所開設課程與學生自身特點充分結合,適當提高實踐教學型課程在總學時中的比例。同時,各系部增設一些新技術、新知識類課程,加大學生的知識創新與實驗創新內容,降低理論難度,提高實驗動手能力的培養,大大推動和激發了學生的實踐性教育和創新思維的發展。
二大學物理實驗教學模式的改革與實踐措施
(一)對物理實驗教學內容模塊化教學改革
針對非物理專業的廣大高校理工科學生,大學物理實驗主要采取傳統的實驗教學模式,內容上主要根據力學、熱學、電磁學、光學及近代物理五部分進行系統授課,項目大都在三十多個左右,一本及二本高校均按照課程設置,多數專業通過一年多的實驗教學,將系統的完成所有大學物理實驗課程。但在獨立學院,為了加強學生的工程實踐及應用能力,所在系部針對學生的專業特點,對其培養計劃做了一定的修改,適當增加工程實踐型課程內容,降低或縮減部分理論性內容。通常理工科大學物理實驗內容要求在50學時左右,實驗項目開設在20項~30項范圍,但由于各系部對課程內容及學時的改革的要求,對學生的大學物理實驗內容學時數的要求不一致,對此,大學物理實驗課程組對教學內容做了大膽的改革,對各系部進行模塊化實驗教學:例如,針對機電工程系要求開設48學時的物理實驗內容:內容包括力學、電磁學、熱學、光學及現代綜合型實驗;而針對信息工程系20學時的實驗內容,則開設電磁學、光學及近代綜合實驗內容;針對土木工程系所要求20學時的實驗內容,則開設力學、熱學等實驗內容,加強其在理論力學及材料力學等實驗方面的內容等。根據各系部的開設大學物理實驗的學時要求及學生的專業特點,制定出符合各系部學生專業特色的模塊化物理實驗內容,在一定程度上既符合基礎實驗教學的要求,又突出了專業人才的培養特點。
(二)轉變教學理念及方法,加強“雙師型”師資隊伍建設
清華大學校長梅貽琦曾經說過:“所謂大學者,非謂有大樓之謂也,有大師之謂也”。一個大學無論對于專業課程還是基礎課程的任課教師,擁有淵博知識對于培養學生尤其的重要。在獨立學院的師資隊伍建設中,要求教師不僅僅能傳播淵博的知識,同樣也要求廣大教師具有相關領域的工程實踐經驗,即具有“雙師型”教學素質。隨著應用型本科院校的不斷發展,“雙師型”教師隊伍已經是建設高素質教師隊伍的重要內容。對于物理實驗教師來說,不僅僅是通過幾個簡單實驗掌握一些基本的實驗原理,而更多的是通過這些實驗原理在相關領域的應用分析,提高學生的知識應用面。因此“雙師型”物理實驗教師專業素質不僅包含實驗理論研究和實驗教學能力,也應當包含實踐應用和實踐教學能力。例如,在南航金城學院,為了完善“雙師型”教師培養機制,加快實現教師專業素養全面化,學院不斷加強企業的合作交流,給中青年教師設立“訪問工程師計劃”項目,要求教師進入相關企業實習半年至一年不等,同時積極參與中小型企業的科研項目合作,增加教師的工程實踐經驗,繼而提高大學物理實驗的教學效果。
(三)開設物理科技類院級選修課程
著名科學家錢學森先生生前曾針對大學教育提出兩點意見:一是要讓學生去想去做那些前人沒有想過和做過的事情,沒有創新,就不會成為杰出人才;二是學文科的要懂一些理工知識,學理工的要學一點文史知識。因此對于大學物理及實驗知識的學習不能僅僅局限于理工科類學生,同時也可以面向全院的文科類學生。這樣對于大學生的綜合素質培養及拓展起到了積極的作用。南航金城學院在圍繞“大學物理實驗”知識體系外,開設了《現代科技發展與物理探索》、《大學物理趣味實驗》等相關院級選修課程,這些課程以專題講座結合簡單實驗演示的形式面向全院學生。例如,在《現代科技發展與物理探索》選修課程中,開設“核聚變與核裂變”、“激光技術發展與應用”“全息技術發展與應用”“空氣動力學與航模飛機設計”等專題講座,同時開設一些相關的趣味實驗;通過這些課程開設,讓學生開拓視野了解物理學前沿,培養學生獨立探求知識的探索精神,了解現代科學技術的物理基礎及物理學與社會、環境、能源等方面的關系等。這些院選課的開設受到廣大學生,特別是文科學生的歡迎。
(四)引入科技創新實驗,培養學生科技創新能力
大學物理實驗是大學生最早接觸的基礎實踐課程,傳統的大學物理實驗課程基本都是驗證性、綜合性實驗為主的教學模式;設計性實驗缺乏,即使有,也創新性不足,教科書式的按部就班并不能激發學生的創新性。對此,金城學院在大學物理實驗課程改革中增加了創新課程,例如,在做“等候干涉—牛頓環”實驗課程時,提出“如何可以快捷的找到牛頓環條紋,如何快捷的計算出牛頓環曲率半徑”的問題,讓學生在實驗課程中,提出自己的設計方案,并通過設計性實驗讓學生自己完成。在做《光伏電池特性研究》實驗過程中,讓學生自行設計太陽能電池板光源自動追蹤系統,通過這些手段,使學生深入了解了實驗的開設內容及原理,既提高了學生對大學物理的興趣,也增強了學生的科技創新能力。
(五)定期舉辦科技創新競賽,提高學生動手實踐能力
通過在學院定期舉辦“大學生物理科技創新競賽”,讓學生在競賽的過程中理解一些物理知識及原理,并將其很好運用在科技創新中。這種創新模式經過三年多的試行,已經取得了很好的效果。截止2014年,我院學生每年參加院級物理實驗及科技競賽以及其它相關創新競賽人數占理工科人數的10%以上,并且比例逐年遞增;自2008年至今,在參加江蘇省歷屆“高校大學生物理及實驗創新科技競賽”中,物理實驗創新作品共榮獲一等獎8項,二等獎5項,三等獎4項的好成績,在江蘇省同等獨立院校中取得的成績最好。其中獲獎作品“防觸動紅外報警裝置在牛頓環實驗中的應用”、“基于Delphi設計的視頻采集及圖形測量軟件在物理實驗中的應用”、“光伏電池光照方向自動跟蹤系統”等創新作品均是學生在大學物理實驗過程中學習與研究中提出的創新意見,并通過教師指導最終實現的,目前這些科技創新做平已經很好的應用在大學物理實驗課程中。
三結語
綜上所述,在大學物理實驗的教學過程中,必須考慮獨立學院大學生自身特點,通過對傳統實驗教學大力改革創新及嘗試,不斷提出符合獨立學院自身特點課程改革及創新思路并加以嘗試,從而激發學生對學習知識的主觀能動性、提高學生的實踐動手能力和創新思維。通過各種方法使學生在大學物理實驗課程中由被動學習變成主動學習,切實提高學生實踐創新能力,夯實獨立學院人才培養及畢業就業率,最終達到獨立學院在新形勢下培養人才的目標。
作者:張建兵 朱嫻 李寶平 潘云 單位:南京航空航天大學金城學院
參考文獻:
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第五篇:大學物理實驗開放式教學評教方法
摘要:
針對傳統學生評教在“大學物理實驗”課程開放式教學中存在的弊端,探索了一種基于網絡的學生實時評教新方法.實踐證明,該方法彌補了傳統學生評教在開放式實驗教學應用中的不足,對提高學生的主觀能動性,提高教師的教學教改積極性和創造性,提升教師和教學團隊的教學水平有積極的推動作用.
關鍵詞:
大學物理實驗;開放式教學;教學質量評估;學生評教
“大學物理實驗”課程是高校理工科學生的一門重要基礎課,是接受科學實驗能力培訓的先期課程,在培養學生理論聯系實際和訓練學生基本實驗技能,特別是與科學技術發展相適應的綜合能力,提高學生嚴謹的科學思維、創新能力,以適應科技發展與社會進步對人才需求等方面有著不可替代的作用[1-2].與傳統封閉的實驗教學相比,“大學物理實驗”開放式實驗教學具有“時間開放”和“空間開放”、發揮學生主觀積極性、培養學生實踐能力和科研創新精神、提高教師綜合素質、提高實驗儀器使用效率等優勢,是深化實驗教學改革、優化教學資源、提高實驗教學質量、提升實驗教學管理水平的有效手段和創新性工作之一[3-5].學生評教作為教師教學質量評估中最直接、最具有說服力的一項重要指標[6],在“大學物理實驗”開放式實驗教學過程中有著舉足輕重的作用,教師主要通過學生的評教反饋,實時了解學生的實驗問題、實驗效果和學習要求,以改進開放式教學的內容和方法,解決學生接受、理解和操作方面的現實問題,提高課程教學的效果和質量.近年來,國內教育者針對學生評教方面做了大量研究,但主要都是基于理論教學,而針對實驗教學,特別是開放式實驗教學的研究很少[7-11].而對于開放式實驗教學這一新興的實驗教學模式,學生傳統評教方法又存在一定的弊端.基于此,本文以筆者所在大學物理實驗中心所開設的“大學物理實驗”課程為例,對開放式實驗教學環境下學生評教方法進行了探索與研究,并進行了長期實踐.
1學生傳統評教在“大學物理實驗”課程開放式教學中存在的弊端
“大學物理實驗”課程學生傳統評教方法和理論課程的評教類似,大多采用期末統一組織學生評教的模式,采用網上評教和現場問卷打分等途徑.這種方法對于封閉式實驗教學而言,能夠比較客觀地反映學生對本課程授課教師教學水平的質量評估.但是通過筆者所在物理實驗中心多年的實踐發現,這種傳統的學生評教方法應用在“大學物理實驗”課程的開放式教學中,還存在一些弊端.
1)評教指標沒有突出開放式實驗教學的特點.開放式實驗教學,是指實驗教學的內容、方法、時間、空間、資源等方面的完全開放和部分開放,它不僅是指時間與空間概念上的開放,還表現在實驗課程、實驗項目、研究課題的開放.評估指標應該向實驗教學及其開放的特色傾斜.
2)評教主體不明確.筆者所在的重慶理工大學,其“大學物理實驗”課程的開放式實驗教學概況是:2014年每學期授課班級近77個班,總共有3000多名學生,任課教師12~15人,采用網上排課和學生自由選課的模式.按教學計劃安排,不同專業學生一學期需完成8個《大學物理實驗I》或者6個《大學物理實驗II》的實驗內容,也就是說每個學生一學期最多可接受8個或6個教師的指導,而對其他教師的實驗教學基本上沒有了解.如果按照學生傳統評教方法,所有學生對所有實驗指導教師進行評教,那么就有可能出現對某一位指導教師進行評教的大多數學生實際上并沒有接受該教師的指導的現象,因此,有的學生的評價“張冠李戴”,有的學生不主動參與評教,導致評教數據大量失實或缺失.在以往的評教中,往往評教會出現“我不認識這名教師”、“不知道這名教師教得怎么樣”這樣的學生留言,而且參與評教的學生人數遠遠低于實際參與教學活動的學生.最終,評教結果自然會出現嚴重的偏差,嚴重影響到對教師的教學質量評估的公平與公正性.進而,教師教學的自信心受到嚴重打擊,參與教學與教改的積極性受到嚴重的抑制.
3)評教實施途徑缺乏實時性.開放性的實驗教學,由于學生可能只選擇了某位指導教師一次實驗課程,后面的實驗課程選擇的是其他老師的,如果按照傳統的評教方法,期末統一進行評教,那么由于間隔的時間很長,接觸的指導教師比較多,評教過程可能因為記憶丟失或記憶重疊而產生誤差,其評教分數往往不能客觀反映教師的教學質量,缺乏公正性.對學生而言,由于時間跨度比較長,學生也失去了對授課教師進行評教的積極性,往往以一種應付評教的態度來對待,失去了教學質量評估的積極意義.
4)評教意見不能實時反饋.師生的互動和學生對課堂教學情況的實時反饋是促使教師提高其教學質量的有效手段之一.但是在開放式實驗教學中,教師和學生的不固定性決定了傳統的課堂師生交流互動變得比較少,因此學生在課后的實時反饋變得尤為重要.而傳統的期末評教方式并不能滿足這種實時的反饋需要,在教學過程中,教學的改進和提高只能通過教師內部的教學研討會來完成,其結果往往是“閉門造車”,脫離了實際的教學情況.
2“大學物理實驗”開放式教學學生實時評教的設計與實現
2.1學生實時評教總體設計
筆者所在的重慶理工大學物理實驗中心于2004年引入“大學物理實驗”課程開放式實驗教學理念,并在長期的實踐教學中進行摸索與改進,形成了完善的開放式教學體系.針對學生傳統評教反映出來的問題和弊端,探索并總結出一種全新的基于開放式實驗教學的學生實時評教方法.實時評教,顧名思義,與學生傳統評教的區別在于“實時”上,即學生在實驗課程結束后立即對授課教師進行評教,但是在實施過程中存在兩個要解決的主要問題:一是,參加每次實驗課程的學生并不是同一個班級,甚至不是同一個學院的學生,要組織起來評教相對困難;二是,要實現學生對每一次實驗課程的評教,評教數據量相對較大,按傳統的方法來實施需要耗費大量的人力物力.而高校網絡信息化建設的發展為實現這種“實時”評教的模式提供了平臺,筆者前期獨立開發和完善了面向全校的“大學物理實驗”教學信息化管理系統,該系統實現了對不同專業學生分層次、分模塊的網絡化管理.基于此網絡教學管理系統,可以解決實時評教方法實施過程中存在的“時間”、“空間”和“大數據”等問題,其總體設計主要由學生查詢及評教交流系統、教師查詢交流系統和教學管理系統三部分構成,所有操作都基于網絡來實現.學生通過網上選課確定實驗課程,在完成實驗課程后通過網絡實現在線實時評教和留言,并可與教師在線交流;教師在實驗課程結束后通過網絡查詢學生評教結果及留言,同時與學生在線交流;教學管理者通過管理界面實現對整個教學過程的監控和學生評教過程的監督,查詢、分析和總結學生評教結果和留言,并在后續教學研討會上進行交流討論.
2.2學生實時評教系統的實現
學生實時評教系統的實現是基于原有的“大學物理實驗”選課及教學管理系統實現,以MicrosoftIIS(InternetInformationServices)為WEB網絡服務器,采用瀏覽器/服務器(B/S)架構,基于Visual.net和SQLServer2005平臺開發.面向3類用戶:學生、教師和教學管理人員.
2.2.1面向學生的實時評教系統實現
學生通過“大學物理實驗”選課系統,根據自己的專業和課程安排情況選擇對應的物理實驗課程和上課時間.選課結束后,學生可以在課程及成績查詢頁面查看自己的實驗課程安排,包括上課時間、實驗內容、實驗教室及授課教師等,對于已經結束的實驗課程,也可以在此頁面查看對應的成績.實驗課程結束后,選課系統將在首頁“未評教課程”位置提示學生進行評教.通過點擊后面的數字鏈接可進入待評教課程頁面,學生可選擇需要評教的課程進入詳細的評教頁面.當學生完成了對本次課程的評教,對應課程評教項將隱藏,對應的學生課程與成績查詢頁面將顯示“已評教”.如果實驗課程結束后3天內學生沒有對該課程進行評教,該課程評教項也會隱藏,主頁上亦不會出現對本課程的“未評教課程”提示,學生失去對本次實驗課程的評教資格,并相應地在學生課程與成績查詢頁面顯示“未評教”提示,從而在技術層面上保證了評教的實時性.學生評教頁面通過研究開放性實驗的特性,體現教學過程中的開放性,嚴把實驗教學的實踐關,在評教指標權重分配原則上側重于開放性準備、實驗教學準備、實驗方法、實驗儀器使用和實驗技能等方面,比如開放式實驗室的準備工作,開放式教學的準備工作等.每個評教指標有非常滿意、滿意、基本滿意、不滿意和非常不滿意5個檔次.學生通過此頁面對每個評教指標進行評價,同時,對教學過程中的意見和建議以留言的形式反饋給授課教師.
2.2.2面向教師的實時評教系統實現
教師可登陸自己的網絡頁面查看學生評教的總體分數,每個評教指標對應分數和學生的留言.其中,評教總體分數是根據該教師所有參與評教的學生評教分數與評教人數按照一定的權重計算方法得到.每個評教指標對應分數是根據對應評教指標學生評教分數取平均值的方法計算得到.教師通過點擊每個實驗課程后的“學生留言”鏈接,可查看學生對本次實驗課程的留言.教師也可在選課系統中的實時交流頁面與學生進行網上交流。
2.2.3面向教學管理人員的評教系統實現
教學管理人員可以通過對應的管理頁面查看所有任課教師的評教分數,學生留言情況及師生交流情況,及時分析和總結評教分數及學生留言,把握整體教學進程.
3“大學物理實驗”課程開放式教學中實施實時評教的效果
重慶理工大學物理實驗中心在“大學物理實驗”課程教學過程中采用實時評教系統進行了近2年的實踐,結果表明,針對開放式實驗教學,實時評教能夠彌補傳統評教方法中存在的弊端,并對學生和授課教師參與整個教學活動的積極性都有很大的促進作用,教學質量與教學水平均得到極大的提高.
1)學生參與教學的積極性得到提升.主要表現在3個方面:①學生學習積極性明顯增強,出勤率有了顯著提高.平均每學期參與“大學物理實驗”的學生在15000人次左右,采用實時評教方法后非客觀原因導致的學生曠課率由原來的9%降到3%.②學生積極參與評教和交流.缺評、漏評現象得到了明顯的改善,參與評教的學生人數占總上課人數的比例由采用傳統評教方法的不足10%上升到現在的90%以上,通過對學生的不記名調查顯示,98%以上的學生都非常認可實時評教這種新的評教方式,并愿意積極的參與到評教中來.課后的交流讓整個教學過程衍生到課堂之外,不僅體現了開放式教學的特點,學生在與教師的交流中拓展了知識點,更體現了大學物理實驗課程的科普作用.③參加實驗創新項目學生明顯增多.實時有效的評教反饋使實驗課堂教學內容更加豐富,促使學生參與實驗科學研究的興趣得到了極大的提高,與采用傳統評教時相比,報名參加實驗創新項目的學生增加了近200%,并通過參加各類競賽與兄弟院校積極交流,一項實驗創新項目獲得了2013年第一屆重慶大學生物理創新競賽一等獎.
2)教師的教學積極性得到提升,教學水平得到提高.對大多數院校來說,學生評教分數是學??荚u授課教師的主要標準之一,更是教師職稱評比和教學評比的關鍵指標之一.因此,公正、有效的學生評教既能反映課程教學的真實情況,又能激勵教師更好地進行教學.相對于傳統評教方法而言,學生實時評教更能體現評教的公平與公正性,更能準確地反映授課教師的教學狀態.為獲得更多學生的認可,教師們積極改進教學方法和教學手段,充實專業知識來豐富教學內容,充分調動了教師的教學能動性.同時,通過對學生評教的分析和與學生的在線交流,教師用有針對性的改進來提高教學水平和獲得教學改革創新的靈感.自使用實時評教系統以來,大學物理實驗中心積極申報教學改革項目和實驗技術開發項目的教師人數明顯增多,以2014年為例,本學院獲批的4項教改項目中,有3項與實驗教學相關,并積極申報實驗技術開發項目4項,重慶市科普基地項目2項,教師教學熱情高漲,教學氛圍良好.
3)教學質量得到提高.自采用實時評教以來,學生大學物理實驗最終成績及格率約上升了2%.同時,大學物理實驗中心在開放式教學的基礎上,學期期末隨機抽取20%~30%的學生參與期末的考試考核,主要分成理論考試與實驗操作兩部分.考試考核結果表明,平均及格率由實施實時評教前的78%提升到現在的93%.
4)整體教學水平得到提高.緊密聯系教學實際,在教學研討中對評教過程中所反饋的意見及問題進行討論和分析,并通過實踐和改革中提高了物理實驗中心的整體教學水平,進一步體現了作為重慶市物理實驗示范中心的示范作用,以及“大學物理實驗”作為重慶市精品課程的特性.
4結語
開放式實驗教學是“大學物理實驗”課程教學發展的必然趨勢.學生評教是教育質量評估的核心組成部分之一.本文針對開放式實驗教學下傳統學生評教方法存在的弊端,探索了網絡化的開放式實驗教學學生實時評教新方法,并通過重慶理工大學物理實驗中心長期的實踐.實踐結果表明,實時評教這種針對“大學物理實驗”開放式實驗教學的一種創新評教方法,使整個實驗教學過程進入了一個良性的循環,于學生、于教師和于學校是一個多贏的結果.該方法能夠彌補傳統學生評教在開放式實驗教學應用中的不足,對提高學生參與實驗教學的主觀能動性,提高教師的教學教改積極性和創造性,提升教師和教學團隊教學水平有積極的推動作用.對進一步探索基于開放式實驗教學的學生評教方法具有一定的推動意義.
作者:謝瑛珂 梁霄 龔恒翔 聶喻梅 單位:重慶理工大學光電信息學院
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