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大学物理实验教学改革研究

摘要:结合大学物理实验教学现状,提出要继续深化教学改革,进一步提高学员的学习主体地位和学习的主动性,最终达到提升学员能力和素质的教学目标。

关键词:大学物理;实验;教学改革

1前言

21世纪由于人类知识总量的爆炸式增长,各国更加注重人才掌握知识和运用知识的综合素质和能力。能力素质主导下具有扎实的专业基础知识、宽广的专业面,创造性、适应性强的能力型复合人才自然成为各国人才培养的重要目标。大学物理实验课程是学员进入大学后的第一门实验课程,也是后续实验课程的基础,在培养学员实践能力、创新能力和科学素养方面的作用举足轻重,在高等教育体系中占有重要地位[1-4]。针对新世纪、新阶段对人才提出的新要求,军械工程学院大学物理实验课程也在不断地尝试改革,虽已取得一些阶段性成果,但同时存在的问题还是比较突出的。认清学院物理实验教学现状,继续深化教学改革以提高学员的综合能力和素质,具有重大的现实意义。

2军械工程学院大学物理实验教学现状分析

教材编写体系框架合理,单个实验项目有待改善多年的教学改革实践,大学物理实验教材在内容体系上已经趋于合理完善,形成以基础性实验→综合性实验→设计性实验为线索的阶梯形分布。这种教材框架体系设置适应了学员的学习特点和规律,有利于学员实验能力的渐进式培养和提高,但同时对于具体的单个实验项目从内容设计上还有很大的完善空间。现行的实验教材由于基本上是按照固定不变的老模式平铺直叙式讲授展开,它更像是一本烹调书,一步一步介绍给学员实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项等。这种教材编排方式在学员学习的初级阶段,针对基础性实验来说还算是适用,但是随着学员学习水平的提高,如果综合性实验、设计性实验还是这种编排方式,无疑对学员思维是一种限定,不利于学员进行自主学习、探索和创新。教学方法、模式多元化,但需进一步深化、系统化军械工程学院大学物理实验室各位教员在教学方法和模式上也进行了大胆的改革尝试,比如开展了“探究式”教学、“任务驱动式”教学、“问题引导式”教学等,但目前这些基本上都是教员个人的自发行为,很多教学改革并不彻底,理论理解不深入、不系统,具体表现为学员的课堂主体地位不明显,改革流于形式,实验仍然停留在“教员教、学员学”的层面,教学效果不突出、教学质量评估水平整体不理想等。教学评价体系有待于进一步合理、完善在对学员的综合评价环节,为了能够全面合理考核学员,实现“以评促学”,更加注重“过程”考核。学员成绩除了参考上交的实验报告,去年还将学员的平时表现纳入评价体系,包括学员的预习情况、具体操作、问题处理等实验的各个环节,但如何进一步规范参数、完善指标,还有待于进一步进行实践论证。结合大学物理实验课程教学现状,教学中以学员为中心,促进其能力和素质发展,持续深化教学改革,具有重要的现实意义。

3深化大学物理实验教学改革的针对性措施和意见

大学物理实验是培养学员科学素养、实验能力、创新能力等的重要手段,在高等院校体系中占有重要地位。针对军械工程学院大学物理实验教学现状,继续深化教学改革,提高学员的学习主体地位,提升其综合能力和素质,需考虑解决以下几个方面的关键问题。以学员为中心,以能力和素质为导向,更新实验教材教材编写方面发达国家的做法值得借鉴。比如对教学内容的设计,德国就比较重视以学生为中心,注重对其自主学习、探索精神的培养。对于单个实验项目,在教材编写设计时,很多内容都是设置问题让学生自己去寻找答案,这样有利于学生自主学习、探索创新;美国大学的实验教材内容也可以通过其自编的实验教材来体现,教材中的实验步骤被有意识地粗略化,同时留给学生很多结合实验的思考题,而目的就是要促使学生在实验前、实验中和实验后进行思考和创作[5-7]。这都体现了发达国家教材编写是“以学生为中心,以能力和素质为导向”的基本理念。针对军械工程学院物理实验教材现状,结合学员的学习特点和规律,应该适时更新教材以适应改革需求。在教材编写设计时,可以借鉴国外发达国家好的理念和做法,同时兼顾学员学习特点和规律。比如:对于基础性实验,考虑到学员基础,还是建议采用传统的编排方式;随着学员学习的深入,实验能力的提高,对于综合性实验和设计性实验,就可以借鉴国外的做法,改变传统实验教材中平铺直叙的编写方式,以具体问题或是项目引导学员课下主动学习、探索,课上认真实验、积极思考,提高其学习的主动性,提高其实验能力和素质。以学员为中心,以能力和素质为导向,深化教学方法、模式改革结合军械工程学院大学物理实验教学现状,在教学实践中继续推进教学方法、模式改革。一方面要在实践中深化对各种教学方法的认识,找出各自的适用范围,把握其应用规律,在教学实践中做到灵活运用,建立探究式教学、项目驱动式教学、问题引导式教学等教学新模式下的示范课堂,解决前期改革中学员参与度不高、方法理论不够彻底、应用不够有效等问题,大幅提升学员参与课堂、学习的积极性和主动性,逐步建立以学员为主体的课堂模式;另一方面,以教学实践推进理论创新,不断完善对现有实验教学方法、教学模式相关理论研究,形成适合军械工程学院特点的实验教学方法、教学模式理论体系。以学员为中心,以能力和素质为导向,完善实验考评机制实验成绩考核是实验教学中关键的一环,考核的目的在于能够正确反映学员掌握知识,进行实验的综合能力和素质[8-9]。为了能够更加合理、全面考核学员实际水平,考核时就应该更加注重“过程”考核,为此应该把学员平时成绩也纳入该体系中。平时成绩主要反映的是学员的平时表现,包括了从课前预习到课堂回答问题、实际动手操作、遇到问题、思考与解决问题的全过程,以及课下的实验报告撰写等环节,这部分成绩最后是按照30%的比例来进行折合的,而考试成绩占70%。考试成绩又分为期中考试和期末考试。期中考试相对来说难度较小,主要考虑从基础性实验中选取,考查学员的平时实验情况,占总成绩的20%。而期末考试要对学员一年的实验情况和实验水平进行综合评定,所以实验难度较大,考核也较为全面,占据了学员总成绩的50%。实验多为设计性实验内容,教员提前给出实验项目,从方案制订、仪器选择、步骤设计这些前期的准备工作到实验考试的真正操作,再到当堂课撰写实验报告,这些工作基本上都是由学员自己来完成的,整个过程对学员是一个综合实验能力和素质的考核。从最近的评估效果来看,这种评价方式还是比较科学的。但量化的指标和参数,比如说各个具体环节的分值量化以及在总成绩中占据的百分比多少是最为合理的,还得在接下来的教学实践中进一步接受检验,以期更加合理地评价学员的综合能力和素质,实现“以评促学、以评促教”。

4结语

改革没有最好,只有更好,教学改革也永远在路上。只有树立改革决心,立足院校教学现状,跟进教学理念,适时更新教材,改革传统教学方法、模式,完善实验考评机制,以此才能适应新形势下对高校人才培养的需求。因此,深化教学改革是必由之路。

作者:张丽 潘华锦 刘进 赵建君 周娴

参考文献

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[4]曾伦武,陈桂云,戴存礼,等.大学物理实验[M].南京:河海大学出版社,2010.

[5]段家怟,曹慧贤,王煜.美国高校物理实验教学和管理情况考察报告[J].大学物理,2004,23(3):42-45.

[6]沈元华.美国大学物理实验教学考察报告[J].实验室研究与探索,2001,20(1):89-92.

[7]苏卫锋,姚红英,高渊,等.欧洲物理实验教学考察报告[J].物理,2014,43(4):266-271.

[8]原安娟,丁晓红.大学物理实验考核方式评价[J].大学物理实验,2009,22(1):117-119.

[9]韩也,张颖,沈延群,等.物理实验成绩考核办法的探索[J].长春大学学报,2003,13(5):72-73.

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