第一篇:大學物理實驗教學改革的思考論文
摘要:本文通過對國內外大學物理實驗現狀的分析,比較國內外教學模式,針對我國大學物理實驗具體現狀,在教學模式、教學方法以及最后成績的評估等方面提出了改進意見,以具體實驗為例進行具體分析,并且給出具體解決辦法,通過把學習主動權交還給學生來激發(fā)學生學習熱情,以達到提高大學物理實驗課程質量的目的。
關鍵詞:物理實驗;教學模式;傳統(tǒng)教學;教學改革;教學方法;評估模式
一、概述
物理學是自然科學中最重要,最活躍的帶頭學科之一,也是許多新興學科、交叉學科和新技術學科產生、成長、發(fā)展的基礎和前導。大學物理實驗是對理工科專業(yè)學生開設的一門基礎必修課,是理工科大學學生進入大學后接觸的第一個系統(tǒng)的實驗訓練,是對學生進行科學實驗基本訓練的開端。該課旨在使學生獲得基本的實驗知識、方法和技能方面的訓練,是后續(xù)課程的實驗基礎,是提高實驗能力和綜合素質培養(yǎng)的重要起點。
二、國內外現狀
國外對于物理實驗非常重視,鼓勵學生有自己的見解和思考,所以國外的大學物理實驗在教學內容上,基本屬于設計性實驗,且與實踐緊密結合。注重為學生提供足夠的條件,由學生選擇實驗題目,查閱資料,查找實驗原理,確定實驗步驟和實驗方法,再測量數據,分析實驗結果。國內越來越多的高校把大學物理實驗課作為獨立課程開設,對大學物理實驗課的重視也日益得到加強。無論從教學理念、實驗內容還是教學形式、實驗手段,都在進行全方位的改革。近年來,由于科學技術進步所帶來的實驗儀器進步以及教育部開展的精品課程建設,實驗室示范中心建設,使我國許多高校的大學物理實驗課程的整體水平提高較快,與發(fā)達國家大學的差距日益縮短。國內目前主流的實驗教學模式是:老師講解,學生做實驗,再完成報告。這種方式的優(yōu)點是能提高實驗效率,保證絕大部分學生在規(guī)定的時間內完成實驗,但卻容易使學生養(yǎng)成課前不認真預習(甚至不預習),聽老師講完后一邊看書一邊做實驗的習慣,所謂做實驗就是測數據,至于實驗的真正目的是什么,為什么要這么做,學生根本不愿去思考;另一方面,老師對實驗成績的評定也主要是以數據或報告為主,缺乏對實驗過程的評價,這也是導致學生重結果、輕過程、甚至為了成績而去偽造數據的重要因素。
三、大學物理實驗教學改革的一些建議
(一)教學模式的改革
由于我校的現狀特殊,每學期上課學生人數都很多,現在上課采取模式是,學生自由選課,老師負責固定的實驗室,這樣有利于儀器維護和維修,但因為學生不固定,老師沒辦法進行教學改革和學習效果跟蹤。如果實驗教學也可以和理論教學一樣,讓老師負責固定的教學班,并且?guī)赀@個教學班所有的實驗,這樣老師就可以認識每一個學生,也可以根據每堂課每個學生的表現,深入了解他們對大學物理實驗這么課的認知程度,也可以了解他們的學習習慣和能力,從而可以給出相應的教學方法。例如,在“示波器調整與使用”這個實驗中,我們在教學的時候,按照實驗目的,讓學生掌物示波器的基本調整方法、工作模式、掌物用示波器觀察信號的方法以及示波器各功能和按鈕。從課堂教學效果來看,學生都可以掌物,但是下課以后他們只會完成實驗報告,過一度時間以后,就有可能忘記。因為示波器不光在大學物理實驗中應用非常廣泛,在各個專業(yè)實驗方面也是常常涉及,所以如果跟班教學,老師可以細細觀眾每個孩子掌物情況,對于那些稍有欠缺的同學,在以后每次講到關于示波器的實驗中,重點提醒和指導,以達到鞏固的目的,以便在以后的實驗中熟練使用示波器。
(二)教學方法的改革
現有的傳統(tǒng)教學模式,老師講解實驗原理、實驗儀器和步驟,最后學生按照固定模式和方式一步一步完成實驗,記錄原始數據,再計算數據和誤差分析。整個過程,學生都在按照老師的要求按部就班地完成實驗,否則就有可能在規(guī)定時間里完成不了實驗,這樣的傳統(tǒng)教學根本不可能激發(fā)學生的學習積極性和主動性,更不要說激發(fā)學生的自主創(chuàng)新了。采取跟班教學后,老師可以根據本班學生實際情況采取多樣化的教學方法,如,給出實驗題目,學生自己查資料,自己設計實驗步驟和方法,以激發(fā)學生的學習熱情;也可以把學生分成多個小組,進行小組討論,交流學習,發(fā)揮同伴學習的效果;也可以把學生分成兩個大組,給出實驗現象,讓他們進行正反方辯論;還可以翻轉課堂,給出教學視頻,課前通過教學視頻自學,課堂提問解決問題,諸如此類的教學方法,可以根據本班學生的實際情況不斷改革和創(chuàng)新,在吸引學生自主學習的同時,可以從中發(fā)掘學生的才能,還可以為每年的大學物理實驗競賽提前選拔人才。例如,在“重力加速度測量”這個實驗中,給出設計要求:要求重力加速度的相對不確定度小于0.5%,即/g0.5%,然后要求學生根據設計要求,通過查詢資料,確定出實驗方法,推導出測量需要的公式,然后根據提供的測量工具進行儀器選擇和比較。最后給出一套完整的測量方法,并且驗證所采取的方法是否符合設計要求,如果不符合又該怎么改進。在這個實驗中,我們不僅是可以讓學生自己動手查資料,設計測量方法,還可以根據實驗過程中出現的各種問題進行討論。比如重力加速度的測量方法有很多,單擺法、復擺法、自由落體法等,在我們的實驗中用的哪種方法,為什么;儀器選擇也可以討論,鋼卷尺,鋼直尺等,每一種儀器也有多種最小分度值的,我們究竟該選擇哪種儀器。通過學生之間的討論,發(fā)揮相互學習相互幫助的優(yōu)勢,互相促進。又比如在“楊氏彈性模量的測量”這個實驗中,無論老師如何細心耐心講解,最后在儀器調整過程中,很多同學還是花很多時間才能找到標尺的像,這樣課堂時間也不夠,很多同學都不可能在規(guī)定的時間內完成實驗,最后就變成惡性循環(huán),編數據,抄數據。鑒于這樣的情況,老師可以事先錄制一個簡短視頻,把調整儀器的方法、要點,步驟等,以及如果某一步未調好,可能出現的現象等,都一一反應在視頻中。學生課前預習時,除了預習書本上的理論知識,還要觀看視頻,這樣在課堂,學生調節(jié)儀器的過程時,對儀器調節(jié)已經有一個基本的了解了,在實際操作中,才可以做的又快又準。
(三)多元化的評估模式
傳統(tǒng)教學之后就是期末考試,我們的實驗教學現有考試模式就是筆試和操作。采取多元化教學模式之后,我們與之對應的就應該是多元化的評估模式。除了筆試和操作,老師還可以根據學生平時學習的情況,給出多樣化的評估方法。如第一學期結束時,由于學生還處在從高中學習過度到大學學習的過程,老師可以給出一個新的實驗題目,讓學生通過查資料完成一份完整的報告,包括原理、方法、步驟和數據處理、誤差分析;也可以讓學生寫出本學期的學習心得體會;也可以讓學生寫調研報告,對教學的改革建議。第二學期結束時,學生已經適應大學學習,也已經掌物了大學物理實驗的基本技能和方法,所以這個學期的期末考試,老師可以適當增加難度,可以給出一個實驗現象,讓學生自己通過現象判斷對錯,并且給出理由以及相關報告,也可以讓學生自己擬定題目,進行創(chuàng)新實驗,從實驗方法、原理、儀器改進和實驗構建等方面給出完整的報告,老師再從中選擇一些可行的方案,進一步指導學生進行實驗的創(chuàng)新和改革。以上方案并不是孤立的,老師在教學過程中,可以根據學生的具體情況,把多種評估方式結合使用。
四、結束語
科學實驗在科學技術的發(fā)展中起著關鍵的作用,在人們認識自然、開拓和探索新的科技領域中,實驗是一種不可缺少的方式。作為研究自然界物質運動最基本最普遍形式的物理學,其形成和發(fā)展是以實驗為基礎的,由此可見物理實驗的重要性。所以我們要打破傳統(tǒng)的固定教學模式,通過對大學物理實驗教學模式和方法以及最后成績評估的改革,把學習的主動權交還給學生,讓每一個學生都可以積極地投入到學習中,這樣不僅可以調動學生的積極性和創(chuàng)新性,同樣可以調動老師的積極性,老師也不再墨守成規(guī)按照老規(guī)矩教學,而是可以接收國內外先進的教學理念和模式,最大限度地發(fā)揮自己專長的同時,調動學生的積極性和創(chuàng)新性,在教與學的過程中達到雙贏的效果。
參考文獻
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第二篇:大學物理實驗論文
大學物理實驗論文
趙新梅學號:0120509330327信息學院電子0503班 在即將結束的這個學期里,我完成了大學物理實驗(上)這門課程的學習。物理實驗是物理學習的基礎,雖然在很多物理實驗中我們只是復現課堂上所學理論知識的原理與結果,但這一過程與物理家進行研究分子和物質變化的科學研究中的物理實驗是一致的。在物理實驗中,影響物理實驗現象的因素很多,產生的物理實驗現象也錯綜復雜。老師們通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現物理問題,使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現的問題,考驗了我們的實際動手能力和分析解決問題的綜合能力,加深了我們對有關物理知識的理解。通過一學期的課程,我學到了很多東西。
做大學物理實驗時,為了在規(guī)定的時間內快速高效率地完成實驗,達到良好的實驗效果,需要課前認真地預習,首先是根據實驗題目復習所學習的相關理論知識,并根據實驗教材的相關內容,弄清楚所要進行的實驗的總體過程,弄懂實驗的目的、基本原理,了解實驗所采用的方法的關鍵與成功之處;思考實驗可能用到的相關實驗儀器,對照教材所列的實驗儀器,了解儀器的工作原理,性能、正確操作步驟,特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然后還要寫預習報告,預習報告能夠幫助我們順利完成實驗中的各項操作。在寫預習報告的時候,我們一般包括實驗目的,基本原理,實驗儀器,操作步驟,測量內容,數據表,預習思考題等。數據表與操作步驟密切相關,數據表中的欄目排列順序應與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按順序填入表中,也可以隨時觀察和分析數據的規(guī)律性。剛開始時我們不注意預習報告里的數據表格,將數據隨便的記錄在一張紙上,結果發(fā)現整理數據時會出現很多混亂和錯誤,尤其是數據比較多的時候,比如在做《用動力學共振法測固體材料的樣式彈性模量》實驗時,由于實驗前未提前設計好表格,數據記錄得很隨便,很亂,處理時很困難。后來汲取了教訓,在實驗前根據所要測的物理量和實驗步驟設計好數據表格,在實驗記錄時和處理數據時輕松了不少。實驗教會了我們要養(yǎng)成良好的科學的實驗習慣。預習思考題,是加深實驗內容或對關鍵問題的理解、開發(fā)視野的一些問題,在實驗前認真地思考并回答這些問題,有助于提高實驗質量。對于不明白的問題或實驗原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同學討論一下或查一下相關的資料,實在不明白的地方可以帶到課堂上問老師,只有把實驗中所有的地方都弄通弄透徹,才能達到實驗應有的效果。
預習是做實驗前必須的工作,但是做實驗的主要工作還是課堂操作。課堂操作需要我們嚴格的遵守實驗的各項原則,要將儀器放置在合理的位置,以方便使用和確保安全,比如象高壓電源的輸出端鈕應該遠離操作者。經常需要操縱或調節(jié)的器件,應該放在便于操縱的位置上。一些電學實驗儀器部件較多,首先要把這些儀器部件一一放在合適的位置上,然后再連線。實驗過程中要嚴格按照實驗儀器的操作要求來操作,所有儀器要調整到正確的位置和穩(wěn)定的狀態(tài),在安裝和調整儀器時還不能使用書本這些本身就不穩(wěn)定的物品做墊塊,否則容易造成測量數據的分散性,影響實驗質量,并且容易在成實驗儀器的損壞。在的過程中,經常會出現一些故障或觀察到的實驗現象與理論上的現象不符,首先應認真思考并檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確,不正確的及時進行改正,若自己不能解決,應及時請老師來指導,切不可敷衍過關,草草了事。還有讀數,需要有足夠的耐心和細心,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數一定要按照正確的讀數方法并且一定要細心。對于數據的紀錄,則要求我們要有原始的數據紀錄,它是記載物理實驗全部操作過程的基礎性資料。而且在實驗過程中必須認真地觀察實驗現象,并做如實的記錄。如果發(fā)現實驗現象與實驗理論不符合,或者測試結果出現異常,就應該認真檢查原因,并細心重做實驗。實驗完成后,應把所有的實驗儀器恢復到原位,并認真清理實驗臺。
在實驗操作完成后,應認真地處理實驗數據。實驗數據是對實驗定量分析的依據,是探索、驗證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下,實驗數據處理得恰當與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數據的處理是實驗復習的重要內容之一。在這一學期中我們學到的處理數據的方法有:
1.平均值法 取算術平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進行多次測量的結果不會完全一樣,用多次測量的算術平均值作為測量結果,是真實值的最好近似。
2.列表法 實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便于檢查測量結果和運算是否合理,有助于發(fā)現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。
列表時應注意:①表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標題欄內,一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
3.作圖法 選取適當的自變量,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以是零,也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與測量值的估讀數(即有效數字的末位)相對應。
這學期我們還學習了用電腦處理數據。用電腦處理數據方便快捷,可以節(jié)省不少時間,而且也比較清晰明了。但是用電腦處理的前提依然是我們對理論知識比較熟悉,而且實驗操作過程必須認真地完成,記錄的數據準確,有效。
撰寫實驗報告和進行問題討論等也是大學物理實驗不可缺少的重要環(huán)節(jié)。實驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結能力的一種鍛煉,實驗報告也促進我們對實驗過程以及所得結論進行更深刻的思考。我們的實驗報告應包括實驗過程中所出現的實驗現象以及對這些現象的解釋,實驗中所遇到的問題以及解決方法,實驗數據的記錄以及對數據進行計算并求得最終的結果,驗證跟理論值是否相符,誤差的大小,最終得出的結論,對實驗思考題進的討論以及討論的結果和對實驗進行的總結。一份認真的,高水平的實驗報告才算是為本次實驗畫上一個圓滿的句號。
“加強基礎、重視應用、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質 ”是大學物理試驗的指導思想;“加深學生對有關物理知識的理解,培養(yǎng)學生正確的科學實驗習
慣,提高學生的動手能力、觀察分析能力和創(chuàng)新能力”是大學物理實驗的目的。學大學物理實驗這門課程,是對個人能力的一種鍛煉,它不但鍛煉了我們的細心、耐心,而且使我養(yǎng)成了良好的學習習慣和嚴謹的學習態(tài)度。這一學期物理實驗課程的學習,使我受益匪淺。但我也還有很多不足的地方需要改正,比如做實驗速度很慢,下學期我們還將學習這門課程,我在以后的課程學習中一定要 注意慢慢改進。
第三篇:大學物理實驗論文
大學物理實驗論文
在開學的第八周,我完成了本學期大學物理實驗這門課程。我們都清楚,要想學好物理知識,僅僅在課堂上學習理論知識是不夠的。而物理實驗就是學習物理的基礎。我們利用老師們精心設計的實驗講義,以最佳的方式呈現物理問題,是我從中訓練到了我們實際動手的能力和綜合解決問題的能力并加深了我們對課堂上所學物理知識的理解。
通過學習大學物理實驗,我獲益匪淺。
回憶起上個學期第一次物理實驗室《半導體二極管伏安特性》的研究,走進物理實驗室時對一切器材都非常好奇,很想弄清它們的工作原理以及如何操作這些器材。但是,當我真正操作的時候,我發(fā)現還是存在相當大的難度。在同學的協(xié)助之下,只能草草完成了第一次實驗。書寫實驗報告也讓我感到了困惑,我還是不太懂得如何處理數據,書寫實驗步驟。經過上個學期的六次實驗,積累了一定的經驗。我開始明白做大學物理實驗時,為了在規(guī)定時間內高效地完成實驗,達到良好的實驗效果,需要在上課之前認真做好預習報告。還要根據實驗題目復習所學的相關知識,并根據實驗教材的相關內容,弄清楚實驗的總體過程,明白實驗的目的,基本原理。還要學習相關實驗儀器的操作,了解儀器的性能和正確的操作步驟。在書寫《夫蘭克-赫茲實驗》的預習報告中,我開始學會如何書寫實驗目的,基本原理,實驗儀器,操作步驟,預習思考題。但由于在實驗過程中,我們不注意預習報告中的實驗數據記錄表,只是將數據隨便記錄在一張白紙上,結果發(fā)現在整理數據時出現了很多的混亂和錯誤。在寫物理實驗報告的過程中,我感覺到最大的困難就是處理數據。數據比較多,有時候也比較復雜,計算百分誤差時常常會出現物理差與理論值相差甚遠的情況,我總結了自己的實驗與不足之后,上課前就畫好了實驗數據記錄表,并總結處理數據的一些方法。數據處理時,主要用到了如下幾種方法:1)平均值法。采取多次測量減小實驗誤差,用測量的平均值為結果,最接近真值。在很多實驗中均有用到此方法。2)列表法。實驗中將數據列成表格,可以簡明地表示出有關物理量之間的關系,便于檢查測量結果和運算是否合理,有助于發(fā)現和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎。列表時應注意:
一、表格要直接地反映有關物理量之間的關系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。
二、表格要清楚地反映測量的次數,測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位,物理量的單位可寫在標題欄內。
三、表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。
四、充分注意數據的聯系,要有主要的計算公式。3)作圖法。選取適當的自變量,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。描繪圖象的要求是:
一、根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。
二、坐標軸標度的選擇應合適,使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白,坐標原點可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與有效數字的末位相對應。
在《用扭擺法測定物體的轉動慣量》實驗中,明白到數據表應與操作步驟密切相關,數據表中的欄目應該與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按照順序填入到表格之中。實驗教會我們要養(yǎng)成良好的思考與總結的習慣,在預習和思考中,能夠加深我們對實驗內容或對關鍵問題的理解。在完成實驗之前先思考思考題,我覺得有效地提高了實驗的質量。
由于我們實驗室的器材有限,所以我們大多數的實驗都是兩人或者三人合作完成的。在相互協(xié)調與相互幫助,討論的過程中,我也體會到了那種團結互助的重要性。在這其中也培養(yǎng)了我們的團隊精神,加強了相互合作的能力。也大大降低了實驗操作的難度。我覺得最復雜的實驗就是《分光計的調節(jié)三棱鏡折射率測定》,這個實驗的器材充足,每個人需要獨立完成實驗。雖然在課堂上老師有講解,書本中也有結構示意圖。但是在實際操作的過程中,對
分光計額構造和各部分的工作原理都不了解,也不懂得如何去調節(jié)分光計。這些困難在詢問你老師和同學之后就解決了,然后在計算分光計的折射率的時候又遇到相對大的困難。最后通過反復閱讀和研究這個實驗原理,學會了用用最小偏向角法測三棱鏡的折射率以及用反射法測定三棱鏡頂角的原理。雖然獨立完成這次的實驗花費的時間相對較長,但是覺得學習到了較多的知識。
在物理實驗室中,有較多的實驗儀器,各種儀器的構造有一定的復雜性以及在操作上有一定的困難。在學習《示波器的應用》中,我就感到困惑。示波器在電子專業(yè)中應用非常廣泛,但由于示波器的結構非常復雜,功能相當多,就算有老師的演示,我們也總是記不牢,應用性也不強。針對這種情況,我專門進行了研究性的學習。在知識技能方面,先了解示波器的結構和正確使用方法,適用范圍等基本條件。其基本組成有:示波管,X軸放大器,Y軸放大器,掃描發(fā)生器,頻發(fā)同步和電源等.學習如何利用示波器,我們進行了:(1)測量信號的電壓;(2)測量型號的周期和頻率;(3)測量兩同頻率信號的相位差.其中(3)分別采用了雙蹤法和李薩育圖形法.我還上網觀看了關于示波器使用的視頻,并做好了相關的記錄。例如每個按鍵的作用以及波形圖的意義。最后在實驗室中時,由于示波器有一些功能鍵不常用,所以老師都沒有進行拓展講解,只介紹了一些比較常用的功能鍵。即便如此,我還是對示波器的學習有了一定的了解,懂得如何進行調節(jié)波形的亮暗與清晰度,同時也學會了該如何進行波形的變換與讀數。
在學習《伏安法測電阻》的實驗中 ,了解到有三種接線法:電壓表外接法,電壓表內接法和補償法測電阻.其中,我們采用了補償法測電阻,是三種方法中系統(tǒng)誤差最小的方法.實驗通過粗調,細調檢流計G指零(無電流通過),是電路同時直接測定通過的電流及電壓,消除電表電阻對被側電路的影響.另外,記錄多組數據,在數據處理中,進行不確定度的計算.最后的測量結果.心得:1.實驗前,要通過比較分析.選擇做該實驗的最優(yōu)方案;2.實驗鞏固了做實驗必需的測量不確定度與數據處理的基本知識的使用,為今后的實驗打下基礎.通過物理實驗,我體會到了要將知識與實踐相結合的重要性。同時也加強了我們的實踐動手能力,激發(fā)我們對學習物理的一種興趣,端正了科學研究的態(tài)度。同時也提高了獨立工作的能力與基本的操作能力,同時也鍛煉了自己的思維能力。熟悉了重要的物理實驗技術,掌握實驗數據的處理以及實驗結果的分析、歸納方法,加深了對物理概念的理解,同時也增強了對物理實踐的能力。通過物理的實驗,為日后學習專業(yè)課和工作打下了一定的基礎。
第四篇:大學物理實驗教學改革的背景與思考_3
大學物理實驗教學改革的背景與思考
本世紀以數字化為核心的信息技術的高度發(fā)展,預示人類社會在21世紀又將經歷一次重大變革。如果說前世紀的工業(yè)革命使人類從依靠體力的勞動中擺脫出來,那么今天的信息革命將使人類社會從繁雜的形式化腦力勞動中解放出來,大規(guī)模memory的記憶容量,計算機的運算速度,Internet網的交互管理能力,智能數據庫、CAD等各種應用軟件的功能,以及它們的準確性都是人腦所不能比擬的,21世紀人類對待這類腦力勞動如同操縱機器完成體力勞動一樣簡單。也就是說將來的腦力勞動性質將發(fā)生深刻的變化,站在這個角度來思考對未來科技人才培養(yǎng)的目標,它應該是具有對所學知識的凌駕程度,具有對知識的探索,應用開發(fā)能力的新型腦力勞動者。但是,我們的理工科教學長期受到教學條件、環(huán)境和師資水平的限制,因襲多年的傳統(tǒng)教學模式客觀上引導學生向形式化,記憶型方式學習,過重的學習負擔也制約了學生的創(chuàng)新能力及科學素質的養(yǎng)成。
物理學在人的科學素質培養(yǎng)中具有重要的地位,物理實驗課程曾經為培養(yǎng)20世紀的優(yōu)秀人才作出了卓越的貢獻,實驗為物理學的基礎,它反映了理工科實驗的共性和普遍性問題。當我們從21世紀培養(yǎng)合格科技人才的角度看,當前物理課程體系與教學內容與新世紀的新觀念、新的思維方法及交叉學科的發(fā)展不甚適應。本世紀中葉以來,以計算機信息科學技術、生命科學、空間科學、材料科學等為代表的新的科學技術革命,極大地加速了科學技術的發(fā)展和各學科之間的相互交叉和滲透,新的綜合化趨勢已成為科學發(fā)展的主流。因此,高等教育人才培養(yǎng)的思路必然要適應這些變化,課程體系,教學內容和教學方法、手段必須由封閉型向開放型轉變。基礎物理實驗作為大學生在進校后的第一門科學實驗課程,不僅應讓學生受到嚴格的、系統(tǒng)的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更主要的是要培養(yǎng)學生嚴謹的科學思維能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力,特別是與科學技術的發(fā)展相適應的綜合能力,因而實驗教學應該面對時代的發(fā)展,科技進步的新趨勢和新挑戰(zhàn),不斷有所創(chuàng)新。只有這樣,才能適應社會對人才知識和科學素質越來越高的要求。根據上述的想法,我們反省目前教學上存在的弊端如下:
? 長期以來,我國大學基礎實驗教學基本上處于一種封閉的狀態(tài),多年不變的教學體系和教學內容與當今飛速發(fā)展的前沿科學新理論,新技術嚴重脫節(jié),陳舊落后的實驗教學設備,因襲多年的傳統(tǒng)教學模式、方法和手段更是遠遠落后于科學技術進步的步伐。就大學物理實驗而言,原有的大學基礎物理實驗被分割為普通物理與近代物理兩門獨立課程,其中普通物理又被分為力、熱、電、光等各自獨立部分。基礎物理實驗實際上只是處于課堂教學的從屬地位,其內容往往只是教科書上已有的基本物理規(guī)律、定律的簡單重復。二十世紀后期,科學技術發(fā)展的巨大成就很少能在基礎物理實驗中得到反映。因此,學生對基礎物理實驗課越來越感到枯燥無味,相當嚴重地阻礙了學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性以及現代科學思維方法的形成。
? 對本科生的實驗教學一般一項實驗課時是3—4個學時,在這樣一個很短時間內要學生了解實驗原理、儀器原理、熟悉儀器的操作使用并完成實驗是不太可能的,沒有辦法只好在實驗教學過程中教師對實驗原理、實驗步驟、儀器操作方法等盡量交待清楚一點,讓學生自己思考的太少,很多學生是盲目操作,走了過場,這實際上是一種呆板的模仿型教學。
? 現代科學技術的創(chuàng)新都是在實驗室里產生的。目前大學本科開設的有些物理實驗是當時科技發(fā)展的突破性成果。有的實驗對物理概念的深化、發(fā)現、總結規(guī)律和對規(guī)律本質的解釋做出了歷史性的巨大貢獻。但教學中沒有作太多講解,學生認識不到當時科學家為什么要設計這樣一個實驗,科學的概念和規(guī)律是怎么產生的;還有一些實驗成果為后來的科技發(fā)展開辟了新的研究范圍,派生出很多研究方向,但在教學中也沒有通過這
些例子介紹學科的相關性,展寬學生的思路;有的實驗成果則產生了一個新的科學領域或者一個新的產業(yè),但在我們教學中沒有介紹當時的科學技術背景和經濟背景,學生不了解當時的科學家和工程師怎么聯想到它的應用方向,以及發(fā)展過程。這些內容是培養(yǎng)學生科學素質、創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)和很好的教材。
? 物理學是以實驗作為基礎的科學,它的概念和規(guī)律是通過實驗形成的。愛因斯坦把物理理論稱之為“理想實驗”的結果。在我們的理論教學中對概念的引進缺乏對實驗背景和該概念前的學科背景講解。這樣雖然學生理解了概念,但不理解概念是通過怎樣的思考、怎樣的實驗產生和進化而來。這樣的學習容易使學生把概念絕對化,形成對理論的形式化理解,這樣的學習不利于科學素質和理論聯系實際的思考能力的培養(yǎng)。從面向21世紀科技發(fā)展和人才科學素質需求的角度來考慮,物理實驗教學的改革,必須建立一種適合當代科技發(fā)展、有利于培養(yǎng)具有深厚的基礎知識的創(chuàng)造性人才的教學新體系。教學內容應反映當代教育思想和高科技成果,教學方法和手段應改變過去的單一模式,建立多級開放實驗室,滿足不同層次的學生獨立進行學習和研究的需求,采用CAI、Internet網等現代教學手段,改善我們的教學條件,形成多元化的教學環(huán)境,激發(fā)學生學習的主動性。
大學物理實驗教學改革的基本內容與實踐
? 發(fā)展教育技術,創(chuàng)新教學模式
教育資源的缺乏是長期困擾教學質量提高的難題,也是教學改革發(fā)展的瓶頸。隨著時代的發(fā)展,科技進步對教育提出越來越高的要求,對人才的創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)是一種趨向個性化的教學,需要比普通公共教學占用更多的教學資源,對公共教育來講也要進一步提高教學質量和教學效益,這些矛盾只能通過發(fā)展教育技術、創(chuàng)新教育手段來解決。在這些方面,我們進行了多年的探索與研究,研制和開發(fā)一批物理教學軟件。其中,96年我們在國際上首創(chuàng)開發(fā)出第一套仿真實驗教學軟件;98年升級為Windows版本,在規(guī)模和虛擬技術水平上得到進一步提高和完善,實現國際領先水平。99年我們又推出了《大學物理虛擬實驗》的Internet網遠程教學系統(tǒng),在國際和國內物理教學界都產生了很大的影響,得到了廣泛應用和贊揚。它的意義主要在如下三個方面:
? 開創(chuàng)了物理實驗教學的新模式,該成果利用計算機把實驗設備、教學內容(包括理論教學)、教師指導和學習者的思考、操作有機融合為一體,形成一部可操作的活的教科書,為物理實驗改革提供了有力工具,同時克服了實驗教學長期受到課堂、課時限制的困擾,使實驗教學內容在時間和空間上得到延伸;
? 為網絡教育最難實現的遠程實驗教學開創(chuàng)了一種新的方法和途徑;
? 開拓了CAI研究的新思路,帶動了國內CAI發(fā)展的新趨勢,同時為它的應用開辟了重要的方向和更寬廣的應用領域。
這項新的教育技術為我校的教學改革提供了有力武器,開創(chuàng)了新的教學模式。
? 實現理論教學與實驗教學的結合:針對物理學概念的深化,發(fā)現、總結規(guī)律和對規(guī)律本質的解釋作出了歷史性的巨大貢獻的典型實驗,利用仿真軟件的虛擬實驗環(huán)境于教學中,通過實驗的方法引入新的概念和規(guī)律,把理論教學與實驗教學有機的融為一體,按照科學探索和研究的過程進行教學。對一些典型的知識點,通過CAI教學軟件展開應用的介紹。這種教學模式在過去的教學環(huán)境條件下是不太可能的。
? 利用CAI軟件多媒體教學,開設“物理思想進化啟迪”Seminar課程,按照物理學的發(fā)展,從機械觀的興起,場與相對論到量子觀,針對物理概念的重大革新和在其中起過重要作用的著名實驗為線索來探討科學發(fā)展的規(guī)律,理論與實驗的關系,科學研究與技術創(chuàng)新的關系,培養(yǎng)學生的軟思維能力和科學素質。? 在提高公共物理實驗教學水平與質量,培養(yǎng)學生實踐能力上,對一些難度高、復雜的實驗,學生在3~4個學時內對實驗設備原理、使用方法、實驗的設計原理難以仔細消化,對實驗中所遇到的現象也很難通過短時間分析建立起認識,因此復雜的實驗不能容許學生自行設計實驗參數,反復調整后,觀察實驗現象,分析實驗結果。針對這些問題,我們采用虛擬實驗、遠程教學(在校園網上完成虛擬實驗)與實際實驗相結合的二段、三段式等的教學模式,使學生在課堂外可充分消化實驗內容,在課堂內獨立完成實際實驗,有充分的思考與分析的時間,使學生真正受益,同時,合理配置教學資源,針對實驗課量大質低的狀況,在總學時不變的情況下,精簡實驗項目,整合實驗教學內容,適當擴大設計性實驗,綜合性實驗的單項實驗課時到5~8學時。大量的一般性實驗可通過仿真實驗進行,取得很好的教學效果。激發(fā)了學生的學習主動性和積極性,大大提高了實驗教學的質量和水平。
? 以素質教育為目標,建立物理實驗課程新體系
新實驗課程的組成部分為:基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗、科學小實驗等,形成從低到高、從基礎到前沿、從接授知識到培養(yǎng)綜合能力,逐級提高的一、二、三級基礎物理實驗課程新體系。每一級物理實驗大致用一個學期的時間完成,不同的級標志著不同實驗技能和科學思維水平。這樣,基礎物理實驗課不再是課堂教學內容的簡單重復和驗證,也不再是把力、電、光、近代物理等獨立學科的實驗簡單地串聯起來構成的實驗系列。使學生從較高起點上進入大學物理實驗,一個臺階、一個臺階地走向科學的高峰。其中:
一級物理實驗,主要為基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能的訓練和基本測量方法與誤差分析等,涉及到力、熱、電、光、近代和物理各個學科,為普及性實驗,適合于理、工、文商學院各專業(yè)學生的學習和基本訓練。二、三級物理實驗,逐步增加綜合性實驗和設計性實驗的比例及難度,通過這兩級物理實驗課程,激發(fā)學生的學習熱情,變被動學習為主動學習。由以前教師排好實驗、準備好儀器、學生來做實驗的狀態(tài),過渡到學生在教師指導下,自己設計方案來完成實驗,從而培養(yǎng)學生的綜合思維和創(chuàng)造能力。學生通過做設計實驗,從成功與失敗中受到訓練,得到素質的提高。
四級物理實驗以科學小實踐為主題,組織若干個圍繞基礎物理實驗的課題,以科研方式進行實驗,培養(yǎng)學生的研究、開發(fā)應用能力。
在課程安排上一級物理面向全校各學科專業(yè)學生開課,二、三級物理實驗對理工類專業(yè)開課,第四級物理實驗為物理類各專業(yè)學生必修課,理科非物理類各專業(yè)學生的選修課。
我校一從95級學生開始全面實行四級物理實驗體系。
? 注重物理實驗的時代性與先進性,改革實驗教學內容
物理實驗必須與現代科學技術接軌,才能激發(fā)學生的學習積極性與熱情,也才能使現代科技進步的成果滲透
到傳統(tǒng)的經典課程內容之中,例如將計算機技術、光纖技術、光聲譜技術、磁共振技術、核物理技術、軟X射線顯微技術、光譜技術、真空技術、傳感器技術等現代科研成果用于學生物理實驗之中。在對我校量大面廣的工、商、文科學生在一、二年級所開設的物理實驗中,已涉及光譜技術、真空技術、磁共振技術、核物理技術、X光衍射的技術、光纖技術、傳感器技術、光學信息處理技術等。開設這些項目的目的是為了從物理實驗的設計思想、物理實驗方法、儀器的設計原理、結構及其應用等方面拓寬學生的知識面。培養(yǎng)他們綜合實驗能力。在多年的教學中起到了非常好的作用。
? 營造創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多元化教學環(huán)境
目前我校開設的實驗類型有公共必修實驗、選修實驗、仿真實驗、遠程網絡實驗、開放實驗等。? 利用現代教育技術開設“大學物理實驗遠程教學”
通過開設遠程網上物理實驗教學以來,學生利用校園網或Internet網對實驗教學內容進行課前預習和課后復習,使實驗教學與課堂理論教學一樣,使教學內容在時間和空間上得到延伸,學生能夠充分的學習和掌握實驗教學內容。開設網上虛擬物理實驗選修課,學生可以根據自己的時間,在任何地點自主的進行學習,開拓學生的眼界,滿足不同層次學生的學習需求和給學生提供了自學物理實驗的環(huán)境,培養(yǎng)學生對實驗的自學能力。
? 開設開放服務實驗室
在每一級物理實驗中,開設開放服務實驗室,它不僅時間上對學生開放,而且在內容上也開放,它不同與公共教學,是一種個性教學模式,滿足學生求知、探索和創(chuàng)新的欲望,側重創(chuàng)新精神與能力培養(yǎng),近兩年我們開放實驗的項目有:擺的運動規(guī)律及應用研究、電學儀器的設計與制作、光學儀器的設計與制作、波的特性研究、教學軟件的設計與開發(fā)等。在開放服務實驗室中,學生可利用實驗室提供的設備,自己設立題目,教師只是指導和審核學生提出的實驗方案與題目,允許失敗,最后以小論文的形式在Seminar課中上臺發(fā)表,討論和總結成功和失敗的原因,自己的創(chuàng)新點。
? 仿真實驗室
實驗室提供計算機和物理實驗教學軟件,根據實驗的特點和復雜性,與實際實驗相配合,進行多種方式的教學組合,完成各種物理實驗。
主要貢獻和成果
?近幾年獲得省部級以上教學成果獎獎項5項
(1)97年“大學物理仿真實驗(for dos)” 獲國家級教學成果二等獎。(2)96年“大學物理仿真實驗(for dos)” 獲中國科學院教學成果一等獎。
(3)97年“大學物理仿真實驗(for windows 第一部分)獲教育部全國優(yōu)秀教學成果二等獎。(4)99年“大學物理仿真實驗(for windows 第二部分)獲安徽省優(yōu)秀CAI成果一等獎。(5)99年“物理學CAI” 獲安徽省優(yōu)秀CAI成果一等獎。
? 多年來我們對大學物理實驗的課程體系,教學內容,教學模式,教學方法進行改革,承擔了省部級以上教學研究項目十一項:
(1)“理科實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的研究與實踐”(世界銀行貸款21 世紀初高等教育教學改革項目)
(2)“九五”國家重點科技攻關項目計算機輔助教學軟件研制開發(fā)與應用:“大學物理仿真實驗for Windows”;(3)“九五”國家重點科技攻關項目計算機輔助教學軟件研制開發(fā)與應用:“物理學”;(4)“九五”國家重點科技攻關項目計算機輔助教學軟件研制開發(fā)與應用:“物理實驗CAI”;(5)教育部“九五”重點教材和面向21世紀教材:“物理實驗”(一,二,三,四冊)的編寫;(6)“四級物理實驗教學模式的研究”(安徽省重點課題);(7)國家理科基地創(chuàng)名牌課程“大學物理實驗”;
(8)教育部教改項目(子課題)一:“面向21世紀高等工科教育教學內容和課程體系改革”;(9)教育部教改項目(子課題)二:“面向21世紀教學內容和課程體系改革研究計劃”;(10)教育部遠程教學試點課程:“大學物理虛擬實驗”;
(11)“大學物理虛擬實驗遠程教學系統(tǒng)”(安徽省教學研究課題)
? 作為我們的教學成果近幾年研制開發(fā)的教學軟件和教材有17部,由高等教育出版社出版教材一部(共計四冊),物理教學軟件五部:
(1)“大學物理仿真實驗for windows ”(第一部分)(2)“大學物理仿真實驗for windows ”(第二部分)(3)“大學物理”
(4)“基礎物理學CAI”
(5)“大學物理仿真實驗for DOS”(6)“大學物理虛擬實驗遠程教學系統(tǒng)”
(7)面向二十一世紀教育部“九五”重點教材:“大學物理實驗”(一,二,三,四冊)(8)《幾何光學實驗設計平臺》(三維、用VR眼鏡)(9)《天體物理學》
(10)《廣播電視大學大學物理虛擬實驗》(11)《物理學史的啟迪》(12)《天文概論》網絡課程(13)《數理方法》網絡課程
(14)《微電子學》網絡課程(15)《物理化學》網絡課程(16)《材料科學》網絡課程(17)《現代光學》網絡課程
其中“大學物理仿真實驗for windows ”(第一部分);“大學物理仿真實驗for windows ”(第二部分);“大學物理”;“基礎物理學CAI”;“大學物理仿真實驗for DOS”;及教材“大學物理實驗”(一,二,三,四冊)共計六部,已由高等教育出版社出版。
? 在國內核心雜志和重要國際會議上,發(fā)表物理實驗教學改革相關論文26篇(見附錄)? 推廣應用情況:
從九五年我們開始啟動了新的實驗課程體系,教學內容和教學方法改革后,大大激發(fā)了學生的學習積極性與熱情,取得了很好的教學效果。98年被評為教育部首批創(chuàng)名牌課程,與新體系配套的物理實驗教材作為國家“九五重點教材和教育部面向21世紀教材將于2000年由高等教育出版社出版。在學校“九五”經費支持下,我校九六年創(chuàng)建了國內第一個物理仿真虛擬實驗室。近五年來我校有8千多學生受益,使物理實驗跨入了一個新水平。到目前包括香港地區(qū)的香港大學,香港中文大學,香港城市大學等以及內地150多所大學應用了“大學物理仿真實驗for Windows”,相繼建立了物理仿真教學實驗室。99年我們又推出了《大學物理虛擬實驗遠程教學系統(tǒng)》,香港大學、香港中文大學、北京郵電大學、北京航天大學等近十所大學在internet網上開設了遠程物理實驗課,并被列為教育部遠程教學試點課程。99年受日本應用物理學會邀請赴日本學會大會展示并已出資決定翻譯成日文版本。近幾年來有先后有數十所大學組團專程來我校學習和交流。我校在兄弟院校的支持下,先后在北京,上海,西安,武漢,海南等地舉辦了6次物理教學現代化學術報告會。98年在國際物理教育學會ICPE,國際理論物理中心ICTP,國際應用物理IUPAP組織的贊助下,在我校成功召開了“物理教學新技術”國際會議。這些教學成果的推廣應用在國際國內都產生了較大影響。99年7月教育部和中國科學院陳至立、陸永祥等領導親臨視察,對我們的工作進行了指導和鼓勵,教育部領導評價我們的工作,說:“這是推動物理實驗教學改革邁出的重大步伐,并取得顯著效果,在全國起了示范作用。”
第五篇:大學物理實驗教學改革研究論文
摘要:
結合大學物理實驗教學現狀,提出要繼續(xù)深化教學改革,進一步提高學員的學習主體地位和學習的主動性,最終達到提升學員能力和素質的教學目標。
關鍵詞:
大學物理;實驗;教學改革
1前言
21世紀由于人類知識總量的爆炸式增長,各國更加注重人才掌握知識和運用知識的綜合素質和能力。能力素質主導下具有扎實的專業(yè)基礎知識、寬廣的專業(yè)面,創(chuàng)造性、適應性強的能力型復合人才自然成為各國人才培養(yǎng)的重要目標。大學物理實驗課程是學員進入大學后的第一門實驗課程,也是后續(xù)實驗課程的基礎,在培養(yǎng)學員實踐能力、創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)方面的作用舉足輕重,在高等教育體系中占有重要地位[1-4]。針對新世紀、新階段對人才提出的新要求,軍械工程學院大學物理實驗課程也在不斷地嘗試改革,雖已取得一些階段性成果,但同時存在的問題還是比較突出的。認清學院物理實驗教學現狀,繼續(xù)深化教學改革以提高學員的綜合能力和素質,具有重大的現實意義。
2軍械工程學院大學物理實驗教學現狀分析
教材編寫體系框架合理,單個實驗項目有待改善多年的教學改革實踐,大學物理實驗教材在內容體系上已經趨于合理完善,形成以基礎性實驗→綜合性實驗→設計性實驗為線索的階梯形分布。這種教材框架體系設置適應了學員的學習特點和規(guī)律,有利于學員實驗能力的漸進式培養(yǎng)和提高,但同時對于具體的單個實驗項目從內容設計上還有很大的完善空間。現行的實驗教材由于基本上是按照固定不變的老模式平鋪直敘式講授展開,它更像是一本烹調書,一步一步介紹給學員實驗目的、實驗原理、實驗步驟、注意事項等。這種教材編排方式在學員學習的初級階段,針對基礎性實驗來說還算是適用,但是隨著學員學習水平的提高,如果綜合性實驗、設計性實驗還是這種編排方式,無疑對學員思維是一種限定,不利于學員進行自主學習、探索和創(chuàng)新。教學方法、模式多元化,但需進一步深化、系統(tǒng)化軍械工程學院大學物理實驗室各位教員在教學方法和模式上也進行了大膽的改革嘗試,比如開展了“探究式”教學、“任務驅動式”教學、“問題引導式”教學等,但目前這些基本上都是教員個人的自發(fā)行為,很多教學改革并不徹底,理論理解不深入、不系統(tǒng),具體表現為學員的課堂主體地位不明顯,改革流于形式,實驗仍然停留在“教員教、學員學”的層面,教學效果不突出、教學質量評估水平整體不理想等。教學評價體系有待于進一步合理、完善在對學員的綜合評價環(huán)節(jié),為了能夠全面合理考核學員,實現“以評促學”,更加注重“過程”考核。學員成績除了參考上交的實驗報告,去年還將學員的平時表現納入評價體系,包括學員的預習情況、具體操作、問題處理等實驗的各個環(huán)節(jié),但如何進一步規(guī)范參數、完善指標,還有待于進一步進行實踐論證。結合大學物理實驗課程教學現狀,教學中以學員為中心,促進其能力和素質發(fā)展,持續(xù)深化教學改革,具有重要的現實意義。
3深化大學物理實驗教學改革的針對性措施和意見
大學物理實驗是培養(yǎng)學員科學素養(yǎng)、實驗能力、創(chuàng)新能力等的重要手段,在高等院校體系中占有重要地位。針對軍械工程學院大學物理實驗教學現狀,繼續(xù)深化教學改革,提高學員的學習主體地位,提升其綜合能力和素質,需考慮解決以下幾個方面的關鍵問題。以學員為中心,以能力和素質為導向,更新實驗教材教材編寫方面發(fā)達國家的做法值得借鑒。比如對教學內容的設計,德國就比較重視以學生為中心,注重對其自主學習、探索精神的培養(yǎng)。對于單個實驗項目,在教材編寫設計時,很多內容都是設置問題讓學生自己去尋找答案,這樣有利于學生自主學習、探索創(chuàng)新;美國大學的實驗教材內容也可以通過其自編的實驗教材來體現,教材中的實驗步驟被有意識地粗略化,同時留給學生很多結合實驗的思考題,而目的就是要促使學生在實驗前、實驗中和實驗后進行思考和創(chuàng)作[5-7]。這都體現了發(fā)達國家教材編寫是“以學生為中心,以能力和素質為導向”的基本理念。針對軍械工程學院物理實驗教材現狀,結合學員的學習特點和規(guī)律,應該適時更新教材以適應改革需求。在教材編寫設計時,可以借鑒國外發(fā)達國家好的理念和做法,同時兼顧學員學習特點和規(guī)律。比如:對于基礎性實驗,考慮到學員基礎,還是建議采用傳統(tǒng)的編排方式;隨著學員學習的深入,實驗能力的提高,對于綜合性實驗和設計性實驗,就可以借鑒國外的做法,改變傳統(tǒng)實驗教材中平鋪直敘的編寫方式,以具體問題或是項目引導學員課下主動學習、探索,課上認真實驗、積極思考,提高其學習的主動性,提高其實驗能力和素質。以學員為中心,以能力和素質為導向,深化教學方法、模式改革結合軍械工程學院大學物理實驗教學現狀,在教學實踐中繼續(xù)推進教學方法、模式改革。一方面要在實踐中深化對各種教學方法的認識,找出各自的適用范圍,把握其應用規(guī)律,在教學實踐中做到靈活運用,建立探究式教學、項目驅動式教學、問題引導式教學等教學新模式下的示范課堂,解決前期改革中學員參與度不高、方法理論不夠徹底、應用不夠有效等問題,大幅提升學員參與課堂、學習的積極性和主動性,逐步建立以學員為主體的課堂模式;另一方面,以教學實踐推進理論創(chuàng)新,不斷完善對現有實驗教學方法、教學模式相關理論研究,形成適合軍械工程學院特點的實驗教學方法、教學模式理論體系。以學員為中心,以能力和素質為導向,完善實驗考評機制實驗成績考核是實驗教學中關鍵的一環(huán),考核的目的在于能夠正確反映學員掌握知識,進行實驗的綜合能力和素質[8-9]。為了能夠更加合理、全面考核學員實際水平,考核時就應該更加注重“過程”考核,為此應該把學員平時成績也納入該體系中。平時成績主要反映的是學員的平時表現,包括了從課前預習到課堂回答問題、實際動手操作、遇到問題、思考與解決問題的全過程,以及課下的實驗報告撰寫等環(huán)節(jié),這部分成績最后是按照30%的比例來進行折合的,而考試成績占70%。考試成績又分為期中考試和期末考試。期中考試相對來說難度較小,主要考慮從基礎性實驗中選取,考查學員的平時實驗情況,占總成績的20%。而期末考試要對學員一年的實驗情況和實驗水平進行綜合評定,所以實驗難度較大,考核也較為全面,占據了學員總成績的50%。實驗多為設計性實驗內容,教員提前給出實驗項目,從方案制訂、儀器選擇、步驟設計這些前期的準備工作到實驗考試的真正操作,再到當堂課撰寫實驗報告,這些工作基本上都是由學員自己來完成的,整個過程對學員是一個綜合實驗能力和素質的考核。從最近的評估效果來看,這種評價方式還是比較科學的。但量化的指標和參數,比如說各個具體環(huán)節(jié)的分值量化以及在總成績中占據的百分比多少是最為合理的,還得在接下來的教學實踐中進一步接受檢驗,以期更加合理地評價學員的綜合能力和素質,實現“以評促學、以評促教”。
4結語
改革沒有最好,只有更好,教學改革也永遠在路上。只有樹立改革決心,立足院校教學現狀,跟進教學理念,適時更新教材,改革傳統(tǒng)教學方法、模式,完善實驗考評機制,以此才能適應新形勢下對高校人才培養(yǎng)的需求。因此,深化教學改革是必由之路。
參考文獻
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