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以深化教育改革,全面推行素质教育,培养新生创新精神和创新能力为导向,分析当前大学物理及实验教学现状及存在问题,从理论与实践两方面对大学物理及实验教学提出了相应的改革措施。
关键词:
创新;物理;理论;实验
一、当前高校大学物理及实验教学现状及存在问题
1.教学现状。当前大多数高校大学物理及实验教学主要通过两个方面来实现:理论教学和实践教学。其中理论教学主要是指课堂教学,包括基础知识、基本理论、基本方法的掌握和理论推导与计算。实践教学则主要通过两个方面来实现:相关课程的课内实验和对应的课程演示。近年来各高校充分认识到要注重学生综合素质和创新能力的培养,因此对大学物理及实验进行了大量的教学改革尝试。
2.存在问题。虽然国内各高校对大学物理及实验进行了大量的教学改革,但就目前的教学情况来看,仍存在许多不能适应21世纪人才培养需求的问题。(1)教学内容与学科发展脱节。随着信息化技术的发展,电子科学行业迎来了前所未有的发展,但是我国的大学物理及实验内容却未能及时更新,这样导致学生学习的内容实际上已经与电子科学的发展相脱节。(2)教学方式单一。随着我国教育改革的不断深入,我国的教育理念也产生了很大的影响。虽然很多高校都由传统的粉笔加挂图的教学方式转为多媒体教学,但是由于教学体制并未发生根本性转变,仍旧是侧重理论知识的讲授,缺乏体验、互动、实践,严重阻碍了学生学习的积极性和创新性思维的培养。(3)重理论轻实践。大学物理及实验具有很强的实践性,但是现在的课程学习往往侧重于理论知识的传授,而对于实践教学缺乏足够的重视。近些年虽加强了学生实践应用能力方面的培养,但大多数实践内容还是存在时间少、目的性差及与工程实际脱节等问题,尤其缺少对学生创新能力与团队合作能力等方面的培养,从而导致实践教学效果不理想。
二、改革方法
1.理论教学的改革。(1)明确教学目标。电子科学专业教学改革的目标是:以提高人才质量为目的,以技术应用型人才培养为特色。因此授课时教师要明确教学目标,要以建立职业能力为导向,培养具有创新思维的复合型、实践型高级工程技术人才,而不是单纯的让学生被动接受知识,要培养学生的创新实践能力,给学生提供更多的实践机会。加强实习、实训和实践基地的建设工作,探索相对独立的实践教学体系,并以提高人才培养质量为核心开展多方面工作,建立“产学研”结合的人才培养体系。(2)合理组织教学内容。在组织教学内容时,除了基础理论知识外,教师还应该多介绍一些工程应用的实例和背景,同时也应有意识地加入一些创造性设计的教学内容,来启发学生的创新思维,提高他们的创新能力。除此之外,还可以引导学生观察周围事物,进而提升他们的创造热情。(3)教学方式多样化。一是采用多媒体教学。近年来随着信息技术的发展,许多新的教学方法和教学理念也融入现代高校的教学过程中,最典型的就是多媒体教学。利用多媒体将将课程中许多抽象的机械运动、电磁运动以动画形式展现出来,进而提高学生的理解能力。如果只看课本图片学生很难想象它们是如何运动的,当以动画形式表现以后,学生就很容易理解它们的运动以及区别了,这样学生学习的积极性也会大大提高。二是采用温和型的启发式教学,即教师与学生在教学活动中的作用相当,教学民主,教师把讲解与讨论结合起来通过启发引导学生自主进行意义建构,主动获取知识、发展能力,而不是一味地被动接受知识。三是充分利用现有的信息技术、网络技术,建立具有网上教学、学习和教学管理的教学网站。教师将相关教学资料上传,学生可以利用网站进行自主学习和在线讨论,从而达到资源共享、师生互动的目的。(4)成绩考核多样性。以往的成绩考核多采用闭卷笔试的方式,这种方式存在一定的局限性,很多学生平时不怎么学习,作业也是抄袭,往往利用最后两周时间突击复习以应付考试获取学分。这种现象使得学生对知识的掌握不够扎实,内容理解不够透彻,因此对考核方式也要进行改革。将考核内容分为作业、考勤、实验、笔试四部分,每部分根据具体情况占有不同比例分值。作业分为课内作业和课外作业。课内作业就是在上课时让学生当堂完成的课后习题,限定时间,直接上交,这样可以避免抄袭现象;课外作业可以布置一些与教学内容相关的讨论或计算,但是需要学生课下完成,这样就需要学生具有查阅书刊杂志、上网检索等获取信息的能力,可以培养他们判断、识别信息价值,归纳和整理资料,分析处理信息的能力。考勤采用不定期考勤,实验成绩由任课教师和实验教师视学生的具体表现来定,笔试就采用以往的方式,但是所占比例大大缩小。通过这样的综合考核、能够比较公正、客观的给学生一个合理的成绩,避免有些学生投机取巧,应付考试。
2.实践教学的改革。实践教学包括实验教学和课程设计两大环节,实践教学改革也要从这两方面着手。(1)实验教学。课程配套的实验教学多为验证性实验,而且实验课时偏少,学生参加实验只是看到了实验过程,而不会积极主动地去思考。要想提高学生的实践动手能力,启迪学生的创新思维,教师应该设计相应的具有设计性的综合性实验,同时要注重实验内容的创新性,实验内容和选题的自主性,改进实验教学方法。尽可能地增加实验课时,充分发挥教师主导、学生自主的作用。鼓励学生参加创新设计小组,积极参加大学生创新设计大赛。通过参加比赛,学生最终能够获得解决实际问题的能力,且能进一步提高动手能力。此外可以对学生开放实验室,让那些对实验感兴趣的学生到实验室做实验。同时提醒学生要注意观察,积极发现实际问题,想办法解决问题,这样学生的自主思考能力就会提高。(2)课程设计。课程设计是大学物理及实验重要的综合性与实践性教学环节,通过课程设计一方面可以提高学生的综合应用能力,另一方面也可以加强学生的技能训练。对于课程设计的改革主要集中在以下几方面:一是改革设计教学模式。原来的设计都是在课程学习结束以后进行,现在则在课程开始之初就将题目告诉学生,让他们对设计先有大概了解,随着学习的深入,他们对设计内容也有了更深刻的理解,此时就可以让学生自己确定要研究的内容,增加他们创新思维的自由度。二是更新设计题目,改变设计手段。设计题目应该不断更新,即便是采用同一个大题目,采用不同的原始数据。这样就可以使每个学生都有不同的设计题目,避免抄袭现象的发生。
三、结束语
物理类系列课程具有很强的应用性和实践性,是对学生进行创新思维能力训练的最好的方式之一。通过对该类课程的理论与实践方面的改革,解决了传统教学中存在的问题,激励了学生的创新和自主学习意识,提高了学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,对培养学生严谨求学的科学创新精神和团结合作的团队精神奠定了基础。
参考文献:
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[4]李明雪.基于创新人才培养的大学物理实验五维一体教学改革[J].高师理科学刊,2015
【关键词】演示实验;物理实验;实验室建设
物理学是一门实验科学。所有物理定律的形成和发展都是建立在对客观自然现象的观察和研究的基础上,物理演示实验可以使学生加深对物理教学内容的理解、巩固记忆、激发兴趣、诱导思考、纠正错误观念,能使学生真实感地看到支配物理现象的规律如何起作用,通过对实验现象的观察分析,学习物理实验知识,从理论和实践的结合上加深对物理学原理的理解,进一步提高学生综合素质与创新能力与科学素养。华北理工大学物理实验中心作为河北省省级实验教学示范中心,一直在努力探索建立以工科为主、适用于各类别学生、具备创新和开拓特色的人才综合培养新体系。2012年12月,物理实验中心顺利通过省级实验教学示范中心验收。在此期间,物理实验中心通过一系列理论研究与实践探索,在大学物理实验课程在现有的三大平台:基础实验、综合实验、设计性实验基础上,将大学物理实验课程进行模块化。将“基础实验”作为“通用模块”,全体学生必修;将综合实验、设计性实验针对不同专业培养计划,细化成相应的“专业模块”,不同专业的学生可在相应的“专业模块”内根据自己的学习兴趣自主决定选修内容。初步形成了“大学物理模块化”的课程体系。同时为配合开放式实验教学模式,依托校园网建立了物理实验中心网站,可实现网上选课、网上预约、浏览电子教案及典型教学案例、在线预习及模拟实验。在省级实验教学示范中心建设过程中,在学校的重视以及教务处等各部门的大力支持下,物理实验教学中心成功建设了3间演示物理实验室,教学内容涉及力学、热学、电学、光学、近代物理各个物理学分支的,开设60多项演示实验项目。在为大学物理课程提供教学辅助的同时,每学年面向全校理、工、文、法学院各专业学生开设物理实验欣赏公共选修课程供学生选修。近年来,从大学物理演示实验教学的培养目标出发,结合我校教学实际对如何培养学生的创新思维、探索精神和实践能力等方面对大学物理演示实验教学体系进行了如下探索性改革工作。
1演示实验课程紧密结合理论课程教学
物理课程教学是离不开实验课程教学的,而演示实验做为实验教学中的重要一环,既能增强学生对物理知识、物理现象的感性认识,又能培养学生的观察能力、思维能力和逻辑分析能力,因此,物理演示实验的教学在物理学课程的教学中有着非常重要的作用。首先,通过物理演示实验的教学方式,原本枯燥、抽象的物理概念和公式,经过一个动态的物理过程,变得生动、具体。其次,我们尝试改变传统的由教师演示、学生观看的课堂教学模式,在教学过程中引入启发式教学模式,增强与学生的互动,不仅可以大大调动了学生参与课程的积极性,而且还可让学生在思考的过程中领略物理学思维方法的魅力,培养严谨求实的科学态度与精神。最后,在课堂演示教学后,我们往往将相关知识点进行拓展,广泛与生活与实际应用相联系,启发学生思考相关物理现象对科学技术以及人类社会进步的影响与作用,从而起到良好的教书育人效果。在课堂教学过程中,我们将一些比较便携的实验设备直接带入课堂,直观的演示给学生们观看,如我们针对角动量守恒这一知识点,将角动量守恒演示仪带入课堂演示给学生观看;针对单缝、光栅衍射等比较抽象的知识点,直接将半导体激光器以及单缝、双逢、光栅片代入课堂,在课堂讲授相关知识点的同时,直观演示给学生观看。对于体积较大,结构比较复杂,不便于运输的实验项目,我们采取了录像给学生观看的方式,如针对波动中驻波的气体火焰柱演示,针对磁学中超导的超导小火车演示,我们在课堂教学中都在讲授相关知识点的同时,同步播放视频录像给学生观看,使得知识点更加形象具体,学生学习兴趣浓厚,教学效果良好。此外,为了给学生自学提供方便,打破课堂教学时间、空间的限制,我们将演示实验项目的视频开放提供在物理实验中心网站上,全校学生可自由观看,随时随地对自己感兴趣的内容进行自学。
2开展演示实验探究性学习
我们将大学物理演示实验分为验证性实验和探究性实验两大类。验证性实验是对一些物理定律的直观展示,而探究性实验则包含更广泛的物理原理与更多值得讨论的物理内涵。相对与验证性实验,其更能使学生通过演示物理实验课程的学习而得到思维方法与创新能力层面的锻炼,也更有利于培养学生的科研能力,为学生向更高层次迈进打下良好基础。在每学期我们安排有兴趣的学生走进演示实验室,观看相关理论课程的实验演示。此外,在演示实验课程教学中,教师精心地为每个实验设计了探究性思考题,鼓励学生参与动手实践,引导学生通过查阅资料、理论探究、实验探究、改进性探究、拓展性探究和应用性探究等多方面开展实验的科学探究。实验室全天开放,相关实验室均配备专职实验教师,可以对学生感兴趣的实验的提供深入的指导。在开展探究性学习的过程中,我们广泛鼓励学生自由结组,以校级、省级大学生创新实验项目为依托,对自己感兴趣的问题,自主选题,在有教师指导下自由申报创新项目,开展相关课题研究工作。如针对电磁感应现象,学生在观看了相关演示实验后,提出能不能将电磁感应的原理用于为鼠标提供电能,在教师的鼓励下,几名学生组成研究团队,申报了校级创新实验项目,并成功获得资助,此后通过查阅资料,设计方案,反复试验等环节,成功设计完成了自供电鼠标原型,相关项目也顺利通过验收结题。学生们在完成研究工作后,反映通过对课题的系统研究,全面锻炼了自己的动手能力、创新能力,为自己进一步发展,向更高层次迈进打下了基础。再如,学生观看了傅科摆的演示后,提出能不能将太阳能供电与傅科摆演示相结合,做成太阳能驱动的环保演示实验,在教师的帮助支持下,相关几个学生组成的研究团队也成功申报了校级创新实验项目。
3构建大学生科技创新实验室
在教学改革中,我们构建大学生科技创新实验室,在整合物理实验室现有多余的实验仪器或旧仪器,收集旧设备、旧散件、旧材料的基础上,添置多功能温控焊台、教学实践用组合电动工具等,结合学校每年举办的创新设计大赛,建设创新实践基地,面向全校学生开展创新竞赛,对富有创新性的项目给予软硬件支持。学生可以自行安排时间到创新实验室进行创新实践并有实验室教师给予针对性的指导,好的获奖作品针对性的予以陈列展示,启发学生的思维,结合我校现有3个演示实验室和现有实验室,逐步建立科技演示室、创新实验室、作品展示陈列室等。最大限度发挥基地为学生提供充分发挥潜力和创造力的平台的作用。促进学生学习的积极性,也培养学生的科研能力和合作精神。学生参与创新活动,推动和促进基地的建设和发展。实施过程中师生合作共同参与项目研究的全过程,创建“项目探究式学习”模式。同时采用“学生负责制”的方式进行“,学生负责制”是指学生自己负责提出项目的研究内容与实施方案,然后由教师组织学生讨论,论证实验项目的可行性。如项目可行,学生及自己组成的研究团队将主导整个研究过程。在实践过程中,我们的指导教师在学生的创新项目中择优进行推荐,成功申报立项全国大学生创新创业训练计划项目一项、河北省大学生创新创业训练计划项目一项、校级大学生创新创业训练计划项目十余项。
4引入启发式教学模式
面对不同专业、不同学科层次组成的学生,物理实验欣赏课程中我们引入了启发式教学模式。传统的演示实验课程往往是通过教师机械的操作实验仪器,讲解实验原理,学生被动接受知识的过程来完成的。而我们所采取的启发式教学模式,首先由教师带领学生观察实验仪器,分析仪器设备构造,这使得对于机器设备没有相关操作经验和基础的文科类学生也能了解一些基本的仪器设备知识,为进一步自己动手操作演示实验设备打下基础,在此基础上由教师提出问题,学生们动手操作演示实验仪器观察实验现象,在师生互动讨论过程中总结实验现象,分析其中物理机制。通过演示实验课的教学实践与不断改进,不仅提高了学生的动手能力,培养了学生的参与意识,增强主观能动性,而且让学生能自主发挥想象力,不受实验教材中条条框框的限制,真正实现了理论联系实际。开课以来,学生兴趣浓厚,经常是下课后还在实验室流连忘返,不是在观看实验演示,就是在探讨实验中的现象,或者思考在实践中的应用。他们普遍反映,演示实验仪器种类多、内容新,既有古老的经典演示实验,又有新的融合多种现代科学技术的演示实验,通过演示实验课的学习,大学物理的理论知识不再那么抽象、枯燥、平淡难懂了,变得直观、生动、有趣,对培养学生的创新能力有很大的帮助,且与现实生活联系紧密。
5结语
总之,通过演示实验进课堂,开放大学物理演示实验室,构建创新实验室的手段,实现理论与实验课程的精确衔接,我们探索构建了一套具有工科院校学科特色的课程体系。籍此培养学生主动学习精神,分析问题、解决问题能力,加强学生创新思维能力,锻炼学生社会实践能力,提高学生的社会核心竞争力。对通识教育体系下创新应用型人才的培养具有重要意义,并可为其他基础学科与专业课程教学改革提供相关经验与参考,探索出一条适合工科为基础的综合性大学基础课程体系改革之路。
作者:薄惠丰 魏 环 张占新 王凤鸣 胡鸿奎 单位:华北理工大学理学院
【参考文献】
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[3]钟晓燕,刘文军.大学物理演示实验教学改革的实践和探索[J].中国科技信息,2010,04:238-239+247.
关键词:大学物理;实验教学;改革;思考
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2095-9214(2016)03-0116-01 DOI:10.16550/ki.2095-9214.2016.07.096
大学物理实验教学作为整个物理教学过程中的关键环节,其主要目的是通过物理实验教学,充实和丰富学生的物理思维,培养学生对事物的观察能力以及分析能力。引导学生亲身实验,可以使其更加了解相关物理概念的产生过程、形成过程以及发展过程,让学生的物理学习水平得到提高。
一、大学物理实验教学现状和改革的必要性
(一)大学物理实验教学现状第一,受应试教育的影响,在高中物理教学中,许多老师忽略了学生实践动手能力的培养,导致许多学生在进入大学以后进行相关的物理实验学习时,动手能力偏弱。第二,任务配置不合适。在许多的高校中,仍然有很多一部分的物理实验教学课堂中,以老师为教学主体,学生只是充当看客。第三,实验设备老旧,实验方法比较单一。受资金等因素限制,许多大学的物理实验设备都已经老化、过时了却还在使用,导致物理实验的教学内容和教学手段多年如一日地重复。第四,实验室的开放度不够高。由于一些物理设备购买金额高昂,学校为了保护这些设备,只在一定情况下允许师生使用,造成学生在遇到有关难题时,不能够对其进行实验操作。第五,评价方法不恰当。许多老师为了方便自身,只把大学生的实验报告当做唯一的评价标准,这种单一的成绩评价方式,只会造成大学生越来越敷衍实验学习。
(二)大学物理实验教学改革的必要性。大学物理实验能够提升大学生的科学素养,提高大学生的创新能力与实践能力。当下,社会在呼吁素质教育,呼唤创新人才,物理实验教学受到了学校各级领导和老师的重视。在《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》的研究项目启动以后,2000年初教育部又推出了《新世纪高等教育教学改革工程》,在本科院校中专门设置了高等学校基础课实验教学示范中心建设标准。以此,对大学的基础实验建设进行规范。
二、大学物理实验教学改革途径
(一)革新教学观念和思想。当前,转变高等教育院校领导和老师的教学观念是当务之急。首先,实验课程教学在体系建构上要有整体性,实验教学和理论教学既要高度配合又要互相独立。其次,结合实验教学内容要求进行实验课题的选择,学校不可统一规划,更不可因为理论课已经讲过,就不再允许进行实验教学。最后,在实验教学的课题选择上,学校要充分结合本校或者本系的教学特点和科研特点。注重教学内容的现代化,教学方法的科学化,将基础训练学习和实验能力放到同等重要的位置进行教学。
(二)革新教学内容。在教学内容的改革上,首先,对原有的、传统的实验题目和实验内容进行综合地审视,在此基础上,对基本内容进行精选,对那些与中学物理实验相重复的课题和内容坚决剔除,淘汰掉那些与生产力情况不符合的、过时的实验内容、实验方法以及实验设备。对于那些能够表现出近代和现代物理内容、物理技术的实验进行增设,对于那些具有代表性和生产价值的先进实验内容、实验方法和实验手段进行必要地补充。对于那些通过科研成果转化而来的物理实验要引起足够的重视,鼓励大学生进行物理实验的创新,形成本校的物理实验特色。在实验教材的编写上,必须紧密结合院校特征,构建完整连贯的知识结构。依照专业特点进行内容的设置。需要注意的是,第一,加强学生基本功的练习。第二,对于验证性的实验,不可故意贬低或者弱化。第三,教学内容的改革一定要从教学实际情况出发,针对低年级的大学生,不可过早要求其进行独立的实验设计。
(三)革新教学方法。全天候开放实验教学室,让学生的实验时间具有很大的弹性。在实验课题的选择上,学生也可以自由选择。积极鼓励大学生多做物理实验,给学生更多的自利,增强学生的实验设计能力以及动手能力。并适当地增添实验数量,扩展实验内容。完善相关实验室的管理制度,保障实验教学的开放性秩序。同时,还要开放教学内容。将必修课程和选修课程有机融合,让学生对必须学习的实验内容进行学习以外,还可以根据自身的爱好和兴趣,自由地选择其它的物理实验课题。从而更好地激发学生学习的兴趣,让学生更好地参与到学习中。利用开放性的教学方法激发学生学习的热情,通过小组合作模式以及探究性学习模式,让学生与学生之间合作学习,老师扮演引导者、启发者的角色,帮助学生更好地学习。
(四)革新评价方法。为了提升教学效率,老师可以将传统的单一评价模式朝着多元化的评价模式发展。根据实验教学具有实践性的特点以及综合性的特点,建立完善的评价体系。首先,将实验预习部分、规范化操作部分、组织纪律部分、态度作风部分以及书面实验报告部分,均纳入到评价体系中。根据其重要性,按照合理的分值比例进行划分构成学生平时的综合实验成绩。其次,评价体系还应该将理论成绩和实验成绩相结合,在学期中期和末期进行统一的笔试考试,将其作为理论成绩。这两者中只要有一种不合格,那么该学生的实验课程成绩就是不合格的,需要重新学习。结束语:通过本文的分析可以知道,物理实验教学对于培养学生的实践能力和创新能力具有积极的作用。尽管,当前我国的大学物理实验教学还存在许多的不足和问题,但是这种现状不是不可以解决的,最重要的是改变老师的教学观念,革新教学内容和教学方法,完善评价体系,从而有效地增强物理实验教学的工作效率。
参考文献:
[1]韩忠,黄佳木,何光宏.哈佛大学物理实验室考察与我国物理实验教学的思考[J].实验室研究与探索,2011,07:361-364.
【关键词】:大学物理;实验教学;改革研究;实践能力;创新能力
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)-08-0109-01
1 大学物理实验教学的现状及存在的问题
1.1 刚进大学的大学生实验能力和技能严重滞后
目前国内依然处于应试教育的大潮中,初高中物理教学“重理论、轻实验”的教学现象依然十分严重。导致当前大学物理实验教学与中学物理实验教学严重脱节。
1.2 传统大学物理实验教学中教师与学生的任务分配不均
部分院校中,教师依然是实验教学中的“主角”,而学生只是“配角”或者干脆就扮演起了“群众演员”的角色。实验理论和动手操作上大部分乃至全部都由老师全权,学生不愿动脑想想或是动手做做,不知道为什么做这个实验以及做这个实验的相关理论依据是什么。
1.3 实验仪器陈旧,实验内容老套。实验方法单一
由于各院校经济条件不一,致使一些学校的实验仪器过时陈旧,学生很难把握住仪器的使用尺度,外界的环境因素对仪器的精确度造成很大影响。加上部分院校的师资力量水平有限。也会出现实验项目和实验手段老套单一的现象。这样就会导致了生厌倦实验课程,并抱以敷衍了事的心态。
1.4 实验室不完全面向师生开放,学校教学自我封闭
由于先进实验设备价格昂贵,易损坏,因此有些学校不愿开放这些实验室,只是作为装饰学校的饰品,只可远观不能近取;还有些学校自恃有一些优秀实验教学方法,不肯与外界交流,自鸣得意,这些都严重影响学校的发展和学生的进步。
1.5 大学物理理论课与实验课的任课教师不统一
两种教师各行其是,互相交流很少甚至有可能空白。两种课在一定的时候还有可能相互涉及讲授或操作,这样也会导致课时的浪费。许多实验内容会涉及到初高中实验教学内容。这与目前大学物理理论课相关联甚少。
1.6 现行的实验评价方法不规范、不科学
大部分教师仅仅依靠学生的实验报告内容来进行考核,作为该课程成绩的评定标准。这样就避免不了的导致一些学生不独立完成实验过程,根本无法反映学生的实验实际操作能力,培养学生的创新能力。
以上六点是目前大学物理实验教学中普遍存在的现状和问题。这些在不同程度上加大了大学物理实验教师的教学压力,阻碍了学生自身科学素质和能力的发展。
` 2 大学物理实验教学改革
2.1 更新观念,注重实验教学
物理学是一门以实验为基础的科学。通过学习,学生可以验证物理规律,发现物理规律。还可学习到物理学中的新概念、新技术和新的实验方法,提高学生与科学技术发展相适应的能力。培养科学素质、理论联系实际和创新能力。新的改革形势下,教师、学生以及学校都必须更新其概念,相互促进、相互协作、相互弥补。教师要改变自己的教学角色和教学作用,改变教学方法。教师是学生在学习道路上的引导者和指导者。学生始终如一是中心体,教师应确立“为学而教”的教学思想,不应一味地甘做“雷锋”、“父母”角色。学生作为学习的主体,是知识的汲取者,应主动获取教师在实验教学中所教授的理论知识并运用这些理论知识结合到实际实验中,积极动脑思考这些知识在实验中所起到的作用,加强自身动手能力,激发自我拓展延伸能力,虚心接受来自教师、同学之间的指导和帮助,有自己的思维方式。
2.2 改革课程体系。实现物理实验内容的现代化
21世纪知识经济体系中,多学科相互渗透,相互结合。而单一的力学、光学、电磁学等基础实验教学已无法满足培养优秀大学生所必需的条件。因此要有机地将其他物理实验课程的教学融合在一起。部分院校缺乏一些可以反映物理与高科技密切相关的实验,如低温超导体、液晶技术、光纤技术、激光全息照相等等。不仅可以培养学生学习物理实验的兴趣,更可培养学生与科学技术的发展相适应的能力,真正使学生做到与时俱进,成为新世纪新局面下的全新全能人才。还应适时地增加创造性、研究性、独立自主性的物理实验。让学生真正可以结合实验,开发思维,激发动手操作能力和动脑创新能力。
2.3 优化实验器材,先进实验设备,全面面向学生开放实验室
碍于实验器材的老化、实验设备的破旧落后以及先进实验室的封闭,所以做实验变得繁冗复杂,难以操作,严重影响师生进行实验教学,阻碍其能力发展。所以需要院校领导和师生必须通力协作,共同努力。领导者们应该积极为师生配备一些新的、先进的、符合当今实验教学的实验仪器;而教师和学生也必须加强实验室的管理和操作规范,尽量做到避免损坏实验器材,真正做到规范使用、操作实验设备,爱护实验设备。
2.4 派遣实验先进小组去往兄弟院校、企业单位、科研机构进行实验交流
现今有些大学固步自封,不愿与其他院校或单位机构进行实验学习方面的交流。这样不仅滞后自身了解当前知识信息的速度,更阻碍了学习先进实验教学方法的步伐。因此各校领导及师生应积极与外界交流,学习我们缺乏的先进的实验教学的知识和方法。也可将各校的富有特色的优秀的实验教学模式传授给他人学习与借鉴,提高院校在外界社会中的知名度和地位,其学生毕业后也将会广泛地被社会所认可。
2.5 科学使用师资力量,完善实验考核方法
科学完善师资力量的使用。在理论和实验课程教学中,尽可能做到由同一老师进行讲授和指导。若条件限制时,一定要关注理论教师与实验教师之间的交流,使彼此在教学上相辅相成,真正做到“理论服务实验,实验证明理论”。在实验考核方面,应把考核重点放在学生自主创新、动手操作以及思维拓展等方面,从实质根本上锻炼学生实际联系实验能力,提高学生的科学素养。
关键词:教学应用型大学;物理实验体系;教学改革;教学方法
大学物理实验是高等学校理工科类各专业本科学生进行科学实验基本训练的一门独立的公共必修实践课,是学生进行科学实验训练的重要基础。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确指出:当前学生适应社会和就业创业能力不强,创新型、实用型、复合型人才紧缺。加强对大学物理实验的改革,对培养教学应用型人才显得尤为迫切。正是认识到当前的形势所趋,我校开始朝着教学应用型大学方向发展,着力建设教学应用型本科院校。
一、更新观念,调整理论实验课时
在强调实验理论课教学意义的同时,应该合理安排好实验课的内容,让学生多参加实验操作,使得学生能在实验操作过程中更多地练习动手能力和熟悉理论课上讲到的知识,这样学生既乐意接受实验基本操作训练,又能通过理论课来充实自身的知识结构。这就要求教师在讲授理论课的时候尽量将理论知识形象化、简单化,与实践相联系,对新的东西不断做出尝试,以便使学生在实验操作的时候能够将课上所讲到的知识点及时转化为动手和处理问题的能力。另外,调整理论和实验课的比例,使学生有充足的实验时间,这样实验指导教师就可以更多地安排一些探索性、设计性、综合性的实验,充分挖掘学生的潜力,调动学生探索的兴趣,培养他们的科学素养与科学精神。同时,指导教师也能有充分的时间针对实验基础较为薄弱的同学进行更多的强化基础训练,培养基本技能,以使他们能够跟得上实验教学的整体计划。
二、更新设备,整合现有教学资源
尽可能地为学生提供更新的教学实验设备,使得仪器设备能够更多地体现现代化成果,这样学生才能在培养良好的实验技能的基础上,不断感受到测量仪器、测量技术以及测量方法日新月异的发展所带来的冲击,从而培养他们对科学创新的兴趣。目前很多大学在实验室建设方面,部分学校领导对大学物理实验课的重视程度不够,实验经费短缺、仪器设备更新缓慢,实验教师师资力量、实验经费都严重不足。这些困难的存在也影响了应用型大学的建设,但是我们可以另辟蹊径,通过不同方式来满足学生对实验设备的更新要求。
1.通过网上实验室的虚拟教学将知识从另一个角度传达给学生,又不失形象和真实感,并且图文并茂可提高学生的学习兴趣和创新能力。网上虚拟教学具有灵活性、可调性,并且具有重复性高、成本消耗低等优点,通过这种网上虚拟实验室的构建可在一定程度上弥补实验仪器和设备的不足。只要我们在虚拟实验过程中对实验的难懂的环节解释清楚,在平时的实验中对动手能力进行必要的培训和实践,是可以解决大学物理实验创新意识的培养和客观存在的人力物力不足的问题的。
2.可以将近代物理实验室作为学生实现科研梦想的舞台,开放实验室,提供给学生一个科研的平台,帮助学生自己制定实验任务、计划、步骤以及要实现的目标。因为近代物理较大学物理实验有一定的难度,所以对学生来说具有一定的神秘感。而参与科研活动可以使物理教学内容理论联系实际,贴近生活,贴近工程与科技应用,与生产科技相结合,也可以提高物理实验教学的趣味性与实用性。指导教师提供近代物理实验室的一些制备和测试设备,让学生自己操作制备样品仪器和测试仪器,进行必要的数据导出和分析,这样的过程有助于学生脱离指导教师的思维,独立自主地锻炼动手能力、思维能力、处理数据以及分析数据结果以至于提出改进方案的能力。通过这样的学习过程,满足了学生对于科研的猎奇心理,让学生提前接触到科研仪器,对以后学生的就业和毕业设计都大有裨益,并且也体现了我校教学应用型大学的办学理念。
通过教学实践改革我校根据高素质创新性人才的培养目标,提出了在保证物理基础知识的传授、实验基本方法的掌握和实验基本技能训练的“三基”基础上,进一步加强物理实验技能与专业实验技能的综合,科学思维方法与创新意识的综合,全面提高学生的科学素养;与此同时建立了“基础性实验”“综合应用性实验”“提高创新性实验”三个层次的大学物理实验教学体系。通过必做、选做、兴趣小组和实验室开放等渠道,多方面提高学生的动手能力。
21世纪的发展对实验教学提出了更高的要求,为适应时代的要求,实验教学改革应推陈出新,在完成基础实验的基础上,不断吸收新信息,改革原有的实验内容,增加综合性设计性实验的比例,完善考核制度,进一步合理开放实验室,挖掘实验仪器的潜力,使学生的创新能力和综合素质得到最大限度的提高。
参考文献:
1.中华人民共和国教育部,《国家中长期教育改革和发展规划纲要》
2.陈佳洱,《我国物理学的发展历程》[J],2005
3.郑志远、周惟公、詹志飞,《提高工科大学物理实验教学质量的几点认识与实践》[J],《实验室科学》,2007
4.车立新、王佐成、李伟,《构建高师普通物理实验教学体系及学生创新能力的培养》[J],《吉林师范大学学报》,2007
5.赵秀英、王平军、赵滨华,《大学物理设计性实验有关问题探讨》[J],《实验室科学》,2007
6.邓群、饶建华、王莉,《学生实验室开放观的调查分析及对策研究》[J],《实验技术与管理》,2006
【责编 齐秋爽】
摘要:教学应用型本科教育是传统师范高等教育发展的最新趋势,这类大学物理实验体系缺乏应用性、研究性和探索性的实验教学内容。因此,构建适用于大学物理实验教育发展需要的新型教学应用型大学物理实验教学体系改革势在必行。本文阐述了对于我校在构建教学应用型本科教育人才培养的目标,并对如何实现教学应用型大学物理实验教学改革进行了探索。
关键词:教学应用型大学;物理实验体系;教学改革;教学方法
大学物理实验是高等学校理工科类各专业本科学生进行科学实验基本训练的一门独立的公共必修实践课,是学生进行科学实验训练的重要基础。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确指出:当前学生适应社会和就业创业能力不强,创新型、实用型、复合型人才紧缺。加强对大学物理实验的改革,对培养教学应用型人才显得尤为迫切。正是认识到当前的形势所趋,我校开始朝着教学应用型大学方向发展,着力建设教学应用型本科院校。
一、更新观念,调整理论实验课时
在强调实验理论课教学意义的同时,应该合理安排好实验课的内容,让学生多参加实验操作,使得学生能在实验操作过程中更多地练习动手能力和熟悉理论课上讲到的知识,这样学生既乐意接受实验基本操作训练,又能通过理论课来充实自身的知识结构。这就要求教师在讲授理论课的时候尽量将理论知识形象化、简单化,与实践相联系,对新的东西不断做出尝试,以便使学生在实验操作的时候能够将课上所讲到的知识点及时转化为动手和处理问题的能力。另外,调整理论和实验课的比例,使学生有充足的实验时间,这样实验指导教师就可以更多地安排一些探索性、设计性、综合性的实验,充分挖掘学生的潜力,调动学生探索的兴趣,培养他们的科学素养与科学精神。同时,指导教师也能有充分的时间针对实验基础较为薄弱的同学进行更多的强化基础训练,培养基本技能,以使他们能够跟得上实验教学的整体计划。
二、更新设备,整合现有教学资源
尽可能地为学生提供更新的教学实验设备,使得仪器设备能够更多地体现现代化成果,这样学生才能在培养良好的实验技能的基础上,不断感受到测量仪器、测量技术以及测量方法日新月异的发展所带来的冲击,从而培养他们对科学创新的兴趣。目前很多大学在实验室建设方面,部分学校领导对大学物理实验课的重视程度不够,实验经费短缺、仪器设备更新缓慢,实验教师师资力量、实验经费都严重不足。这些困难的存在也影响了应用型大学的建设,但是我们可以另辟蹊径,通过不同方式来满足学生对实验设备的更新要求。
1.通过网上实验室的虚拟教学将知识从另一个角度传达给学生,又不失形象和真实感,并且图文并茂可提高学生的学习兴趣和创新能力。网上虚拟教学具有灵活性、可调性,并且具有重复性高、成本消耗低等优点,通过这种网上虚拟实验室的构建可在一定程度上弥补实验仪器和设备的不足。只要我们在虚拟实验过程中对实验的难懂的环节解释清楚,在平时的实验中对动手能力进行必要的培训和实践,是可以解决大学物理实验创新意识的培养和客观存在的人力物力不足的问题的。
2.可以将近代物理实验室作为学生实现科研梦想的舞台,开放实验室,提供给学生一个科研的平台,帮助学生自己制定实验任务、计划、步骤以及要实现的目标。因为近代物理较大学物理实验有一定的难度,所以对学生来说具有一定的神秘感。而参与科研活动可以使物理教学内容理论联系实际,贴近生活,贴近工程与科技应用,与生产科技相结合,也可以提高物理实验教学的趣味性与实用性。指导教师提供近代物理实验室的一些制备和测试设备,让学生自己操作制备样品仪器和测试仪器,进行必要的数据导出和分析,这样的过程有助于学生脱离指导教师的思维,独立自主地锻炼动手能力、思维能力、处理数据以及分析数据结果以至于提出改进方案的能力。通过这样的学习过程,满足了学生对于科研的猎奇心理,让学生提前接触到科研仪器,对以后学生的就业和毕业设计都大有裨益,并且也体现了我校教学应用型大学的办学理念。
通过教学实践改革我校根据高素质创新性人才的培养目标,提出了在保证物理基础知识的传授、实验基本方法的掌握和实验基本技能训练的“三基”基础上,进一步加强物理实验技能与专业实验技能的综合,科学思维方法与创新意识的综合,全面提高学生的科学素养;与此同时建立了“基础性实验”“综合应用性实验”“提高创新性实验”三个层次的大学物理实验教学体系。通过必做、选做、兴趣小组和实验室开放等渠道,多方面提高学生的动手能力。
21世纪的发展对实验教学提出了更高的要求,为适应时代的要求,实验教学改革应推陈出新,在完成基础实验的基础上,不断吸收新信息,改革原有的实验内容,增加综合性设计性实验的比例,完善考核制度,进一步合理开放实验室,挖掘实验仪器的潜力,使学生的创新能力和综合素质得到最大限度的提高。
参考文献:
1.中华人民共和国教育部,《国家中长期教育改革和发展规划纲要》
2.陈佳洱,《我国物理学的发展历程》[J],2005
3.郑志远、周惟公、詹志飞,《提高工科大学物理实验教学质量的几点认识与实践》[J],《实验室科学》,2007
4.车立新、王佐成、李伟,《构建高师普通物理实验教学体系及学生创新能力的培养》[J],《吉林师范大学学报》,2007
5.赵秀英、王平军、赵滨华,《大学物理设计性实验有关问题探讨》[J],《实验室科学》,2007
6.邓群、饶建华、王莉,《学生实验室开放观的调查分析及对策研究》[J],《实验技术与管理》,2006