簡述大學(xué)物理實驗教學(xué)改革

時間:2022-08-12 10:23:24

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簡述大學(xué)物理實驗教學(xué)改革

社會、經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對人才的要求越來越高,本科人才培養(yǎng)模式是決定創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門科學(xué),而物理實驗教學(xué)則是整個物理教學(xué)體系中的重要組成部分,所以物理實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及提高學(xué)生的綜合能力中有著無可取代的意義。然而,傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗教學(xué)模式單一,實驗項目陳舊,教學(xué)體系老化,導(dǎo)致大學(xué)物理課程越來越不能滿足學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需求。因此,大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革具有極其重要的意義。針對現(xiàn)階段大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題,本文從問題出發(fā)提出了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的幾項重要措施。

1現(xiàn)階段大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題

1.1大學(xué)物理實驗教學(xué)模式單一,忽視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。目前,大學(xué)開設(shè)的物理實驗教學(xué)模式通常都十分單一。教學(xué)模式多采用課上教師講解和演示示范,接著學(xué)生自己操作,然后教師總結(jié)點評,課后學(xué)生再完成實驗報告并提交給教師批改。這種以驗證性實驗為主,以探究性實驗和設(shè)計性實驗為輔的局面,讓學(xué)生自己進行探索和研究的機會,以致在很多大學(xué)生眼中,物理實驗課程僅僅是重復(fù)課本步驟,然后測驗數(shù)據(jù)以及完成實驗報告,教學(xué)過程枯燥無趣。在這種教學(xué)環(huán)境下,容易造成學(xué)生不重視實驗課,在實驗課前預(yù)習(xí)、課上實驗操作、課下寫實驗報告等環(huán)節(jié)中都敷衍了事,長此以往也喪失學(xué)習(xí)的興趣和動力,學(xué)習(xí)積極性大打折扣,也會因為一味被逼迫的被動式實驗教學(xué)而備受煎熬,無法充分培養(yǎng)自身的想象力和創(chuàng)新力。1.2教學(xué)體系不具有針對性,學(xué)生參與度較低,無法提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。現(xiàn)階段大學(xué)物理實驗課都是在學(xué)校的要求和規(guī)定下完成的,而不同大學(xué)生有著不同的學(xué)習(xí)能力分層,這種格式化的教學(xué)模式,缺少針對性,不能滿足不同分層學(xué)生的特性和個性需求,也不能很好地挖掘出那些具有創(chuàng)新能力和潛質(zhì)的學(xué)生。這不只是各大高校所面臨的共同問題,也成為物理創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中的嚴(yán)重阻礙因素。1.3課程考核方式不全面,無法體現(xiàn)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。目前,大部分高校大學(xué)物理實驗課程考核主要包括平時考核和實驗考核兩個方面,平時考核內(nèi)容主要有出勤、預(yù)習(xí)報告等方面,另外部分院校會設(shè)置筆試考核;實驗考核內(nèi)容主要包括實驗操作、原始數(shù)據(jù)記錄以及實驗報告等方面。但是大學(xué)物理實驗是一門操作性的課程,筆試本身與操作無關(guān),用筆試來考操作難免有種紙上談兵的感覺。此外。學(xué)生在單純的實驗報告撰寫中,盲目抄寫教材、抄襲數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)象也是層出不窮,這種簡單的考核方式并不能夠完全反映出學(xué)生的綜合實驗水平,更加無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力。

2基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的有效措施

2.1豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,開放實驗教學(xué)課程,擴大學(xué)生可參與教學(xué)面。為了豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,學(xué)校應(yīng)該根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的發(fā)展需求和不同的理工科專業(yè)的特點來開設(shè)有創(chuàng)新性、針對性的實驗室內(nèi)容和種類,種類豐富的實驗項目可以給予學(xué)生更多的選擇。此外,為了滿足對科研有較高熱情學(xué)生的需求,學(xué)校通過開設(shè)研究性演示實驗,讓學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科相關(guān)的前沿科學(xué)研究課題,掌握物理實驗的思維與方法,同時,研究性演示實驗也培養(yǎng)了學(xué)生走上研究領(lǐng)域的濃厚興趣,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也為其日后從事的科研相關(guān)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。興趣是最好的老師,在教學(xué)過程中,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生興趣有機相結(jié)合,能夠有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐的積極性。對于實驗教學(xué)體系中學(xué)生必須掌握的實驗內(nèi)容,學(xué)校理應(yīng)通過必修課的形式來鞏固學(xué)生對相關(guān)知識和實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)。此外,為了避免學(xué)生思維能力定性發(fā)展,學(xué)校在實驗教學(xué)過程中要靈活轉(zhuǎn)變,可以將部分實驗課程開設(shè)為選修課,采取必修與選修相結(jié)合的模式開展實驗教學(xué),而不過分拘泥于一個課題給學(xué)生進行學(xué)習(xí)。學(xué)校通過信息平臺把選修課開放給學(xué)生,讓其自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內(nèi)容。學(xué)生通過按照自己偏好選擇的課程能夠極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而鍛煉了其思維能力和實際操作能力,同時,也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。2.2改變實驗教學(xué)模式,開展探究式大學(xué)物理實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。大學(xué)物理實驗教學(xué)應(yīng)提倡以大學(xué)生為主體,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導(dǎo)向。高校應(yīng)該改變傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)中學(xué)生接受性學(xué)習(xí)的模式,大力發(fā)展新時代大學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)三者有機結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。在實驗教學(xué)模式上,高校應(yīng)該提倡開展探究式教學(xué)。通過開放式、研討式的探究式實驗教學(xué)方式,以達到充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性的實驗教學(xué)目的。在實施探究式教學(xué)中,需要以問題為載體,以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),注重查閱書籍、設(shè)計方案、搭建和改進設(shè)備、記錄分析實驗數(shù)據(jù)以及討論合作等過程管理,讓學(xué)生在探索中佐證,在佐證中創(chuàng)新,自主掌握實驗原理并總結(jié)實驗結(jié)論。在探究式教學(xué)中,學(xué)生需要完成開題報告、中期檢查報告和結(jié)題報告,并且寫出探究性實驗感想,然后將這些內(nèi)容上傳到中心實驗管理系統(tǒng),教師在系統(tǒng)上檢查學(xué)生完成情況并定期組織學(xué)生參加教授組織的答辯,以便學(xué)生可以及時歸納、總結(jié),進而糾正實驗過程中出現(xiàn)的問題。學(xué)生在探究式實驗教學(xué)中始終處于主動探究并注重解決實際問題的狀態(tài),相較其它課程,探究式大學(xué)物理實驗教學(xué)不僅有助于鍛煉學(xué)生的基礎(chǔ)實驗技能,也可以提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力和歸納總結(jié)的能力,優(yōu)勢明顯,有助于激發(fā)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。2.3優(yōu)化大學(xué)物理實驗課程考核方式,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛力。大學(xué)物理實驗課程考核實施多元化實驗考核模式,不同層次的實驗應(yīng)當(dāng)進行有針對性的考核方式,其中基礎(chǔ)實驗主要還是包括預(yù)習(xí)、操作和報告三個方面,但是需要增設(shè)以下三個內(nèi)容:第一,預(yù)習(xí)報告要突出學(xué)生對實驗的理解和思考,鼓勵學(xué)生寫出自己的理解和存在疑問的內(nèi)容。同時,增設(shè)課上提問分值,預(yù)先建立密切圍繞實驗展開的預(yù)習(xí)思考問題題庫,保證問題與預(yù)習(xí)報告中內(nèi)容相符。通過教師在授課過程中的提問,就學(xué)生的回答情況給予評分。第二,在實驗過程中著重增強學(xué)生的科學(xué)思維能力和團隊合作能力。通過設(shè)置每組2-4名學(xué)生的實驗小組,要求每個學(xué)生獨立完成整個實驗后根據(jù)自己的實驗進行實驗講解,小組成員輪流講解后開展小組討論。教師在這個過程中可以根據(jù)學(xué)生實驗討論的情況,判斷出每個學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)程度和學(xué)習(xí)積極性,然后給出相應(yīng)成績。第三,在實驗完成后要有效激發(fā)學(xué)生的積極思考。具體的措施可以通過設(shè)置和實驗相關(guān)的較高難度問題,以此促進學(xué)生深入思考總結(jié),從而獲得正確而全面的答案。鼓勵學(xué)生在寫實驗報告的過程中,認(rèn)真總結(jié)本實驗中最重要的實驗思想,寫出個人對實驗改進思路、實驗與實際應(yīng)用聯(lián)系、實驗應(yīng)用價值等內(nèi)容的思考,通過這種考核形式可以督促學(xué)生養(yǎng)成課后總結(jié)收獲、鞏固學(xué)習(xí)成果的好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。其次,綜合性及設(shè)計性實驗需要采取創(chuàng)新的考核方式??己藘?nèi)容根據(jù)整個實驗過程(實驗選題、實驗方案設(shè)計、實驗操作步驟)和實驗結(jié)果的呈現(xiàn)(實驗報告或小論文和簡短答辯)來綜合評定。這種綜合性的考核方式,能夠有效鍛煉學(xué)生的實驗基本功,也能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3結(jié)語

“創(chuàng)新教學(xué)是不斷進步的靈魂”,現(xiàn)代科技的發(fā)展日新月異,面對社會對人才的需求,如何推進大學(xué)物理實驗教學(xué)改革,培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和能力成為亟待解決的問題?;趧?chuàng)新能力培養(yǎng)理念的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革,需要從豐富教學(xué)體系、推崇探究式教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)考核方式幾個方面開展。各高校應(yīng)該結(jié)合本校學(xué)生的實際情況,因地制宜地開展基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念的大學(xué)物理實驗教學(xué),加強學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗操作、實驗提問、實驗解問等實驗綜合能力以及實驗創(chuàng)新能力,有效挖掘出學(xué)生做實驗的實踐和創(chuàng)新潛力,提高教學(xué)效果,有利于培養(yǎng)出適應(yīng)時代需求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。

[參考文獻]

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[2]陽俊.創(chuàng)新理念在大學(xué)物理實驗教學(xué)改進中的運用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2018(02).

作者:于培清 杜晶晶 單位:衡水學(xué)院電子信息工程學(xué)院