大學(xué)物理實驗教學(xué)改革建議

時間:2022-04-16 09:53:27

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大學(xué)物理實驗教學(xué)改革建議

【摘要】大學(xué)物理實驗是大學(xué)生一門重要的實驗基礎(chǔ)課程,基于對目前大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析,提出對大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的幾點設(shè)想。對大學(xué)物理實驗主體、實驗方法、實驗考核機(jī)制提出建議,促進(jìn)提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量以及增強(qiáng)學(xué)生對實驗的興趣。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理實驗;教學(xué)模式改革

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理學(xué)中的每一個創(chuàng)新理論都必須經(jīng)過實驗的檢驗,因此物理實驗教學(xué)在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程中是十分重要的,也是很有意義的。不但能夠提高學(xué)生觀察現(xiàn)象的能力和動手操作的能力,而且還能豐富學(xué)生的物理觀念意識,從而進(jìn)一步提高學(xué)生對物理現(xiàn)象的分析能力,讓學(xué)生能夠自己解釋物理現(xiàn)象,進(jìn)而了解物理概念的產(chǎn)生和發(fā)展,提高學(xué)生對物理學(xué)的認(rèn)識[1]。大學(xué)物理實驗是物理學(xué)中的基礎(chǔ)課程,它能夠讓學(xué)生對理論教學(xué)中的感性認(rèn)識提升到理性認(rèn)知,即通過實驗達(dá)到對科學(xué)本質(zhì)的理解。大學(xué)物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)基本要求包含理論聯(lián)系實際的能力、創(chuàng)新能力,即能夠在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題并且通過獨立分析學(xué)習(xí)解決實際問題的方法,在此過程中老師要對學(xué)生進(jìn)行很好的引導(dǎo);通過指導(dǎo)學(xué)生對近代物理學(xué)中常用的方法、技術(shù)、儀器和知識的學(xué)習(xí)以及掌握,讓學(xué)生形成良好的實驗習(xí)慣和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度,逐步提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識和解決實際問題的能力,進(jìn)行具有研究性或創(chuàng)意性內(nèi)容的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。那么如何在實驗過程中實現(xiàn)上述能力的培養(yǎng)呢?需要在物理實驗課程教學(xué)形式、內(nèi)容設(shè)計上更多的與實際應(yīng)用相結(jié)合。一直以來,大學(xué)物理的實驗教學(xué)過程都存在著一些不足之處,對此進(jìn)行總結(jié)和反思,從而找到解決的方法。

1大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

從大學(xué)物理實驗現(xiàn)狀來看,實驗教學(xué)過程中存在著種種弊端。高等教育法提出“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高等專門人才”。對于每一位進(jìn)入工科院校的學(xué)生來說,大學(xué)物理實驗這門課程是他們第一次系統(tǒng)地、科學(xué)地學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)實驗課程[3]。大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)流程很是繁重,對于每個實驗,學(xué)生要參與全部的實驗環(huán)節(jié)。在進(jìn)入實驗室之前,要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作,預(yù)習(xí)的內(nèi)容包括了解實驗?zāi)康摹嶒瀮x器、實驗原理以及要知道整個實驗的大概流程;在作實驗過程中,要求學(xué)生會使用實驗儀器、掌握實驗原理、記錄實驗數(shù)據(jù);實驗結(jié)束后,要求學(xué)生寫實驗報告,完整的實驗報告中要寫清實驗?zāi)康摹嶒炦^程、實驗數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)處理的過程,還要做好實驗思考題。在整個過程中,學(xué)生需要記憶和整理的知識點太多,結(jié)果是學(xué)生做完實驗后什么都沒有記住。大學(xué)物理實驗教學(xué)利用實驗室現(xiàn)有的儀器和實驗方法要培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的科學(xué)實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。在整個教學(xué)過程中,要營造自主學(xué)習(xí)環(huán)境和競爭機(jī)制,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神和責(zé)任感,促使學(xué)生創(chuàng)新思維能力的增強(qiáng)[4-5]。

2對于大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的建議

2.1實驗主體的改變一直以來,大學(xué)物理實驗的教學(xué)模式都是老師作為教學(xué)主體,直接講授實驗原理;告訴學(xué)生實驗步驟、注意事項;幫助學(xué)生記錄數(shù)據(jù)以及給出處理數(shù)據(jù)的方法。學(xué)生則被動的調(diào)儀器、記錄數(shù)據(jù)、根據(jù)老師提供的公式計算結(jié)果,整個實驗過程就是在走流程。老師講授的知識距離自己太遙遠(yuǎn),根本提不起興趣,使得能力培養(yǎng)大打折扣。這種老師為教學(xué)主體,學(xué)生為客體的教學(xué)模式?jīng)]有真正讓學(xué)生發(fā)揮主動作用。在大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,切實實現(xiàn)理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),大學(xué)物理實驗老師都會講述該實驗方法在工程、生活中有什么應(yīng)用,雖然有些成效,但上述現(xiàn)象仍然存在,其中一個很重要的原因就是,大學(xué)物理實驗屬于基礎(chǔ)學(xué)科,實驗內(nèi)容過于簡單,與工程應(yīng)用、實際生活脫節(jié),缺乏情境。因此大學(xué)物理實驗可以分層次、分模塊進(jìn)行教學(xué),主要方法就是根據(jù)實驗的難易和類型開設(shè)不同模塊的大學(xué)物理實驗課程,由學(xué)生自主選課,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣,專業(yè)進(jìn)行自主選擇,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理實驗的興趣。學(xué)生被動的作為客體的教學(xué)模式,一方面讓學(xué)生感到枯燥,另一方面收效甚微。大學(xué)物理實驗具有豐富的實驗理念、技巧、方法和手段,它是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練和接受系統(tǒng)實驗方法的開始,大學(xué)物理實驗作為一門基礎(chǔ)實驗課程,不僅影響學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)實驗課程的主觀能動性,而且在某種意義上還會對學(xué)生以后專業(yè)知識的掌握和運(yùn)用有一定的影響。以學(xué)生為主的教學(xué)模式,將會極大的增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。2.2實驗方法的改變大學(xué)物理實驗必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)探索與創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,將大學(xué)物理實驗創(chuàng)新型教學(xué)方法和開放式實驗教學(xué)模式相結(jié)合,建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的新型實驗教學(xué)。目前高校的教師大多具有博士或碩士學(xué)位,具有自己的專業(yè)背景,教師可以將個別的基礎(chǔ)實驗擴(kuò)展到相對接近的專業(yè)實驗,與科研項目,學(xué)科建設(shè)聯(lián)系到一起,增強(qiáng)學(xué)生對大學(xué)物理實驗的應(yīng)用方面的了解。在某些實驗上,嘗試開放實驗室,充分利用實驗資源,還可以提供相應(yīng)的文獻(xiàn)資源。實驗室的開放根據(jù)實驗的復(fù)雜程度可以分為大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗室的開放和具有更高要求的專業(yè)科研實驗室的開放,大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗室的開放可以使學(xué)生在時間和空間上自由開放,將預(yù)習(xí)過程放在實驗室,感官上了解實驗?zāi)康暮鸵饬x,并且可以根據(jù)個人興趣自主進(jìn)行一些初步試驗,帶著問題上實驗課,真正達(dá)到預(yù)習(xí)的目的,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣,這種開放更多的是思想和意識上的開放,而不僅僅是教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段上的開放。在這個過程中應(yīng)該盡量減少教師的作用,避免成為加課現(xiàn)象或者重復(fù)上課,大學(xué)物理實驗室不只是具有傳授理論知識這一種功能,更多的是要注重能力的培養(yǎng),利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和管理方法。將學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炇业闹黧w,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和積極性。而專業(yè)科研實驗室的開放,則重在引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,帶領(lǐng)學(xué)生在較為復(fù)雜的研究實驗中,體會動手能力的重要性。還可以加入一些高科技元素,比如無人機(jī)、機(jī)器人等簡單的設(shè)計性實驗。如果能投入更多的網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué),使學(xué)生在有限的時間和空間里獲得更多的知識,重點培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。如此一來,才能使物理實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。2.3實驗考核制度的改變?yōu)榱舜龠M(jìn)和鼓勵學(xué)生對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,需要對學(xué)生進(jìn)行成績考核。考核的結(jié)果不僅是考察和評定學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的依據(jù),而且還是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施。很多學(xué)校對于大學(xué)物理實驗成績的考試方式還是采用以理論考試為主的形式,包括實驗報告分值和筆試成績。這樣一來,對學(xué)生就會有一個片面的指導(dǎo)。如果只有操作考核,就不能夠體現(xiàn)出上實驗課的教學(xué)意義,對于學(xué)生的實驗理論水平也不能得到全面的反饋;如果操作考試考的是平時實驗做過的內(nèi)容,更會讓學(xué)生死記硬背,背實驗內(nèi)容、實驗步驟,甚至是實驗數(shù)據(jù),這種負(fù)面影響的結(jié)果是為應(yīng)付考試而考試,學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目疾旄倔w現(xiàn)不出來。大學(xué)物理實驗教學(xué)是一種過程教學(xué),重點在于過程而不僅僅是實驗結(jié)果,所以在課前預(yù)習(xí)、實驗過程中的操作以及課后實驗報告三個方面都要考慮到期末考試成績內(nèi)。對學(xué)生在整個實驗過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行考核,需要采用多元化的考核辦法。學(xué)生大學(xué)物理實驗總成績包括平時成績和考試成績,平時成績占總成績的50%(其中包括實驗預(yù)習(xí)5%、實驗操作25%、實驗結(jié)果與報告20%),這些分值要求在實驗過程中嚴(yán)格執(zhí)行。考試部分成績的評定可分為操作考試和卷面考試,最終的考試成績占到總成績的50%。對于這種多元化的考核方法,雖然加大了老師的工作量,但對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目己藭幸粋€更加全面的評定,而且更有利于學(xué)生實驗?zāi)芰Α?chuàng)新能力的培養(yǎng)。對提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量將起到導(dǎo)向作用。

3總結(jié)

大學(xué)物理實驗課程教學(xué)改革是一個長期的過程,需要我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上不斷摸索和改進(jìn),逐漸將學(xué)生做為實驗主體的教學(xué)模式,在物理實驗教學(xué)中深化實施開放性實驗的教學(xué)方法,采取靈活多樣的實驗成績考核制度,才能使大學(xué)物理實驗課程成為培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的一個較好的平臺。

【參考文獻(xiàn)】

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作者:馬強(qiáng) 單位:內(nèi)蒙古科技大學(xué)理學(xué)院