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大学物理实验教学改革建议

【摘要】大学物理实验是大学生一门重要的实验基础课程,基于对目前大学物理实验教学的现状分析,提出对大学物理实验教学改革的几点设想。对大学物理实验主体、实验方法、实验考核机制提出建议,促进提高大学物理实验教学质量以及增强学生对实验的兴趣。

【关键词】大学物理实验;教学模式改革

物理学是一门以实验为基础的学科,物理学中的每一个创新理论都必须经过实验的检验,因此物理实验教学在大学物理的学习过程中是十分重要的,也是很有意义的。不但能够提高学生观察现象的能力和动手操作的能力,而且还能丰富学生的物理观念意识,从而进一步提高学生对物理现象的分析能力,让学生能够自己解释物理现象,进而了解物理概念的产生和发展,提高学生对物理学的认识[1]。大学物理实验是物理学中的基础课程,它能够让学生对理论教学中的感性认识提升到理性认知,即通过实验达到对科学本质的理解。大学物理实验能力培养基本要求包含理论联系实际的能力、创新能力,即能够在实验过程中发现问题并且通过独立分析学习解决实际问题的方法,在此过程中老师要对学生进行很好的引导;通过指导学生对近代物理学中常用的方法、技术、仪器和知识的学习以及掌握,让学生形成良好的实验习惯和科学的学习态度,逐步提高学生综合运用知识和解决实际问题的能力,进行具有研究性或创意性内容的实验,培养学生的创新能力[2]。那么如何在实验过程中实现上述能力的培养呢?需要在物理实验课程教学形式、内容设计上更多的与实际应用相结合。一直以来,大学物理的实验教学过程都存在着一些不足之处,对此进行总结和反思,从而找到解决的方法。

1大学物理实验教学的现状

从大学物理实验现状来看,实验教学过程中存在着种种弊端。高等教育法提出“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高等专门人才”。对于每一位进入工科院校的学生来说,大学物理实验这门课程是他们第一次系统地、科学地学习的基础实验课程[3]。大学物理实验课程的教学流程很是繁重,对于每个实验,学生要参与全部的实验环节。在进入实验室之前,要求学生做好预习工作,预习的内容包括了解实验目的、实验仪器、实验原理以及要知道整个实验的大概流程;在作实验过程中,要求学生会使用实验仪器、掌握实验原理、记录实验数据;实验结束后,要求学生写实验报告,完整的实验报告中要写清实验目的、实验过程、实验数据以及数据处理的过程,还要做好实验思考题。在整个过程中,学生需要记忆和整理的知识点太多,结果是学生做完实验后什么都没有记住。大学物理实验教学利用实验室现有的仪器和实验方法要培养学生解决物理问题的科学实验能力和创新能力。在整个教学过程中,要营造自主学习环境和竞争机制,培养学生团队合作精神和责任感,促使学生创新思维能力的增强[4-5]。

2对于大学物理实验教学改革的建议

2.1实验主体的改变一直以来,大学物理实验的教学模式都是老师作为教学主体,直接讲授实验原理;告诉学生实验步骤、注意事项;帮助学生记录数据以及给出处理数据的方法。学生则被动的调仪器、记录数据、根据老师提供的公式计算结果,整个实验过程就是在走流程。老师讲授的知识距离自己太遥远,根本提不起兴趣,使得能力培养大打折扣。这种老师为教学主体,学生为客体的教学模式没有真正让学生发挥主动作用。在大学物理实验教学过程中为激发学生学习的兴趣,切实实现理论联系实际、创新能力的培养,大学物理实验老师都会讲述该实验方法在工程、生活中有什么应用,虽然有些成效,但上述现象仍然存在,其中一个很重要的原因就是,大学物理实验属于基础学科,实验内容过于简单,与工程应用、实际生活脱节,缺乏情境。因此大学物理实验可以分层次、分模块进行教学,主要方法就是根据实验的难易和类型开设不同模块的大学物理实验课程,由学生自主选课,学生可以根据自己的兴趣,专业进行自主选择,增强学生学习大学物理实验的兴趣。学生被动的作为客体的教学模式,一方面让学生感到枯燥,另一方面收效甚微。大学物理实验具有丰富的实验理念、技巧、方法和手段,它是学生进行科学实验基本训练和接受系统实验方法的开始,大学物理实验作为一门基础实验课程,不仅影响学生学习后续实验课程的主观能动性,而且在某种意义上还会对学生以后专业知识的掌握和运用有一定的影响。以学生为主的教学模式,将会极大的增强学生的学习主观能动性。2.2实验方法的改变大学物理实验必须改变传统的教学方法,强调探索与创新思维的训练,将大学物理实验创新型教学方法和开放式实验教学模式相结合,建立培养学生创新精神和实践能力的新型实验教学。目前高校的教师大多具有博士或硕士学位,具有自己的专业背景,教师可以将个别的基础实验扩展到相对接近的专业实验,与科研项目,学科建设联系到一起,增强学生对大学物理实验的应用方面的了解。在某些实验上,尝试开放实验室,充分利用实验资源,还可以提供相应的文献资源。实验室的开放根据实验的复杂程度可以分为大学物理基础实验室的开放和具有更高要求的专业科研实验室的开放,大学物理基础实验室的开放可以使学生在时间和空间上自由开放,将预习过程放在实验室,感官上了解实验目的和意义,并且可以根据个人兴趣自主进行一些初步试验,带着问题上实验课,真正达到预习的目的,增强学习效率和学习兴趣,这种开放更多的是思想和意识上的开放,而不仅仅是教学方法、教学内容以及教学手段上的开放。在这个过程中应该尽量减少教师的作用,避免成为加课现象或者重复上课,大学物理实验室不只是具有传授理论知识这一种功能,更多的是要注重能力的培养,利用现代化的教学手段和管理方法。将学生转变为实验室的主体,激发学生学习的主观能动性和积极性。而专业科研实验室的开放,则重在引导和激发学习兴趣,带领学生在较为复杂的研究实验中,体会动手能力的重要性。还可以加入一些高科技元素,比如无人机、机器人等简单的设计性实验。如果能投入更多的网络化实验教学,使学生在有限的时间和空间里获得更多的知识,重点培养学生自主创新能力。如此一来,才能使物理实验教学的效果和质量得到进一步提高。2.3实验考核制度的改变为了促进和鼓励学生对学生学习的积极性,需要对学生进行成绩考核。考核的结果不仅是考察和评定学生学习状况的依据,而且还是提高教学质量的重要措施。很多学校对于大学物理实验成绩的考试方式还是采用以理论考试为主的形式,包括实验报告分值和笔试成绩。这样一来,对学生就会有一个片面的指导。如果只有操作考核,就不能够体现出上实验课的教学意义,对于学生的实验理论水平也不能得到全面的反馈;如果操作考试考的是平时实验做过的内容,更会让学生死记硬背,背实验内容、实验步骤,甚至是实验数据,这种负面影响的结果是为应付考试而考试,学生实验能力的考察根本体现不出来。大学物理实验教学是一种过程教学,重点在于过程而不仅仅是实验结果,所以在课前预习、实验过程中的操作以及课后实验报告三个方面都要考虑到期末考试成绩内。对学生在整个实验过程中的各个环节进行考核,需要采用多元化的考核办法。学生大学物理实验总成绩包括平时成绩和考试成绩,平时成绩占总成绩的50%(其中包括实验预习5%、实验操作25%、实验结果与报告20%),这些分值要求在实验过程中严格执行。考试部分成绩的评定可分为操作考试和卷面考试,最终的考试成绩占到总成绩的50%。对于这种多元化的考核方法,虽然加大了老师的工作量,但对学生实验能力的考核会有一个更加全面的评定,而且更有利于学生实验能力、创新能力的培养。对提高大学物理实验教学质量将起到导向作用。

3总结

大学物理实验课程教学改革是一个长期的过程,需要我们从教学内容、教学方法上不断摸索和改进,逐渐将学生做为实验主体的教学模式,在物理实验教学中深化实施开放性实验的教学方法,采取灵活多样的实验成绩考核制度,才能使大学物理实验课程成为培养学生思维能力和创新能力的一个较好的平台。

【参考文献】

[1]俞眉孙.大学物理实验教学的思考与建议陈中钧[J],实验技术与管理.2014,31(4):186-188.

[2]肖立娟.大学物理实验教学的现状与教学改革的探究[J].大学物理实验.2015,28(6):114-116.

[3]马靖,陆培民.大学物理实验开放式教学模式探讨[J].大学物理实验.2011,24(4):102-104.

[4]代伟,徐平川,等.培养学生创新能力的大学物理实验教学体系研究[J].大学物理实验.2013,26(4):107-110.

[5]范婷,刘云虎,等.探究型教学模式下大学物理实验的改革与实践[J].大学物理实验,2016,29(2):149-151.

作者:马强 单位:内蒙古科技大学理学院

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