大学实验总结范例

大学实验总结

大学实验总结范文1

(一)阶段性总结

大学物理实验中阶段性论文撰写正是一种阶段性总结,它可以将那些很多在大学物理实验中已经复现在课堂上的所学物理理论知识的原理与结果再一次进行总结和归纳,从而实现自我分析和思考的目的,这是一种深度的分析问题和解决问题的方法。通过大学物理实验,很多物理知识得到了最为直观的展示和呈现,增加了学生的实际动手能力;而进行及时的阶段总结式的论文撰写可以使得学生将实验中的种种物理实验现象进行纪录和分析,加深其对有关物理知识的理解,给出一个相对来说是客观和真实的总结。

(二)阶段成果固定

大学物理实验中阶段性论文撰写可以使得其阶段性成果得到巩固。大学物理实验不应该只是按知识分类简单串联起来构成的一系列的实验,而是一个有着确定的培养目标和培养计划的能力培养过程,在此过程中,学生通过参与物理实验来感知物理知识的应用并亲身操作和体验,此后,学生需要将自己在实验中遇到的问题和得到解决的问题都得以记录和反思。这就是一个阶段成果固定的过程。在此阶段,学生可以将物理知识在实践中的反映以论文的形式总结并巩固,有利于培养学生的科学思维能力和创新能力,从而为学生今后的个性发展创造条件。

(三)阶段性修正

大学物理实验中阶段性论文撰写也是一种阶段性修正。在物理实验中,为了实验结果的客观和准确,往往会尽可能地排除外界的许多干扰或是影响因素,突出其中的主要因素,其目的是使得物理知识的获取既要源于实践又要高于实践,可以说,它是一种发现物理学理论而又检验物理学理论的标准且具有唯一性。然而,在物理实验中,学生会发现自身在学习中的一些问题,即是对于物理知识本身的理解或是对于实验中各种结果的分析等,这些都可以在大学物理实验中阶段性论文撰写中得到修正。

二、大学物理实验中阶段性论文撰写形式

大学物理实验中阶段性论文撰写形式因其研究内容、研究方法等不同而有所不同,下面就其中的方法性论文、反思性论文以及结论性论文进行介绍,希望对于大学物理实验中阶段性论文撰写有所帮助。

(一)方法性论文

大学物理实验中的阶段性论文可以是以方法性论文的形式进行撰写。大学物理实验的目的就是希望通过控制实验研究对象来发现与确认客观事物间的因果联系的一种科研方法,因此,在此过程中必须通过某些方法来加以实验和研究,从而撰写出最后的阶段性论文。通过方法性论文,可以将大学物理实验中的观察和调查应用其中,以干预研究对象的前提下去重新认识和检验对于研究对象所形成的理论知识。由于物理实验会在实际操纵中受到实验条件等限制,或是人为地改变研究对象的存在方式、变化过程等,都会使得实验结果产生差异性,所以,一定要使得物理实验符合科学认识的需要,这就需要科学的方法观和方法论,将论文撰写之前的基础———科学实验按照要求和研究需要来操作和实践,借助各种可行性的方法技术来减少或消除各种可能影响科学性的无关因素的干扰,展开实验和对比,从而完成最后的论文撰写。

(二)反思性论文

大学物理实验中的阶段性论文可以是以反思性论文的形式进行撰写的。如前所述,由于物理实验会在实际操纵中受到实验条件等限制,或是人为地改变研究对象的存在方式、变化过程等,都会使得实验结果产生差异性,这就需要在论文撰写中得到体现,从而有了反思性。在大学物理实验课中,学生可以将物理理论知识得以验证和检验,使得很多平时难于理解或是不好理解的物理理论知识直观化和形象化,可以说,物理实验是物理学的基础,许多理论就是多次实验而得出的结论。因此,在我们进行大学物理实验操作之后,必须要进行反思和深度思考,并将其展现在论文撰写之中,从而达到物理理论与实验实践相结合,在撰写中体现反思,凸显出实验者的主动性和分析问题、解决问题的能力。在进行物理实验误差分析时,论文中需要将其中的各种条件所限进行反思,例如,“为何每一次的测量值与真值间会存在一定的差异?”学生在论文撰写中就会提出诸如此类的问题,并在之后的论文撰写过程中进行诸如实验方案、测量技术以及实验条件等方面进行不断的反思和探索。

(三)结论性论文

大学物理实验中的阶段性论文可以是以结论性论文的形式进行撰写。大学物理实验通过总结性的方法对于物理实践活动中的具体情况进行归纳与分析,使之系统化、理论化,从而上升为更深层次的理解并将其撰写为结论性论文。需要做到:第一,通过物理实验的操作和分析可以进行探讨性研究,然后进行讨论内容的最后归纳、总结,从而形成新的发现或是新的认识或是新的观点;第二,结论性论文中的对于研究对象的本质和规律性的知识和理论可以进行具有科学性和高度性的总结和概括;第三,总结性论文中还需要指出本研究的理论意义和今后的应用意义;第四,在总结性的论文中还需要指出今后的研究方向和可以深化的课题等。总之,结论性论文是以“讨论”为前提的,是对包括在整个讨论中所有研究内容的总结,具有确定性和概括性,给出最终的结论。

三、大学物理实验中阶段性论文撰写内驱引领作用

大学物理实验中阶段性论文撰写内驱引领作用是指在论文的撰写过程中,会起到发现性引领、启发性引领和阶段成果驱动性引领作用。对大学生来说,论文是一个阶段的学结,也是学习成果的重要体现,也是同行进行学术交流的媒介。这种内驱动性引领,可以推动学生的专业知识、技术技能应用能力和实践创新能力快速的成长。具体到大学物理实验中阶段性论文的撰写来说,它可以起到帮助大学生将物理理论知识进行内省化,从而实现其内驱引领作用。

(一)发现性引领

大学物理实验中阶段性论文撰写具有发现性引领作用,这是指在论文的撰写过程中通过对于大学物理理论以及知识在实验中的重现和检验,对于这种物理知识和理论由客观事物到人的主观认识的“意化”并到最后的书面表达的“物化”。在这个过程中,一些新的发现或是新的认识或是新的观点会随之出现,这就是发现性引领作用的体现。在大学物理实验中,通常某一物理现象被作为基本的探究内容并最终以撰写论文的形式进行完善,使得学生在此过程中可以充分自由表达、质疑、探究和讨论,完成对于新发现或是新认识或是新观点的发现,从而最终使得学生得到了分析和处理问题的能力,实现了学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。可以说,当物理实验中有新的发现、出现新的结果时,学生在撰写论文时就会得到新的灵感和动力,以此来促进其对自然规律的探索向广深推进。

(二)启发性引领

大学物理实验中阶段性论文撰写具有启发性引领作用,这是指在论文的撰写过程中通过实验性的操作,很多物理理论和知识会重新给予论文撰写者一些具有启发性的认识,启发他们进行研究和探讨。可以培养学生的逻辑思维能力和科学的世界观,这是科学实验能力的基础和最终目标。大学物理实验中阶段性论文可以不断地促进学生对于以往所学的物理知识和理论进行崭新的认识和思考,学生在撰写论文的过程中得到不断的启发并进行探究,从而实现其启发性引领作用。

(三)阶段成果驱动性引领

大学物理实验中阶段性论文撰写具有阶段性成果驱动性质的引领作用。通过每一次的物理实验,物理知识可以在有效的实践内得到检验和巩固,并使得其中的那些较为抽象或是晦涩的内容给以具体化和形象化,使得学生在此阶段的学习中尽快形成自己的学习观点并取得一些成果性收获。大学物理实验中的阶段性论文可以有助于学生在接受物理理论和知识的基础上进行物理科学的研究工作,从而促进其物理学知识面和知识结构的扩充和增加,从而在某一阶段中形成具有成果性的研究论文,并将其中的物理学具有崭新的某些思想方法和研究成就得到体现和归纳总结。

四、结语

大学实验总结范文2

兴趣是最好的老师,一旦学生有了兴趣,就会主动思考、主动学习.演示实验的鲜明直观特点能够给学生创建出理想的物理情景,再加上教师的引导和讲解就会充分调动学生学习的主动性,同时对物理图形有了感性认识,对物理规律、概念有了更深入的理解.为了提高学生的兴趣,设计一些比较新奇的演示实验来激发学生的求知欲.比如,在光学中讲到光的偏振时,用一副偏光眼镜和激光笔来演示偏光现象.偏光眼镜的镜片就是偏振片,激光笔发出的偏振光通过转动镜片,会在墙上呈现出光强的变化,通过分析引入马吕斯定律.再比如电磁学中的静电屏蔽,拿一收音机,打开后放在桌上,然后用金属罩慢慢罩住,声音变的越来越模糊直至消失,通过分析引入静电屏蔽的成因.诸如此类演示实验,器材简单,材料随手可得,在课堂上一演示马上就能吸引学生的注意力,教师加以引导分析就会顺利完成内容的导入,同时也激起了学生学习的兴趣.

2培养学生观察,分析及实践能力

要解决问题,首先发现问题,所以培养学生的观察能力是一项重要任务.感性知识的获得依赖于敏锐的观察力,善于观察才能善于发现.演示实验能够形象展示物理现象和物理过程.首先可以用简单直观的演示实验来锻炼学生的观察和分析能力,进一步锻炼思维能力.通过锻炼后再增加演示实验的复杂度,让学生自己去观察分析物理现象和过程.同时创造条件,使学生参与到演示实验的展示、制作、维护、改进等创新实践活动中,充分发挥学生的主观能动性.观察、分析和实践能力的培养既提高了学生的整个逻辑和创新思维能力也对学生以后从事科学研究起到了积极作用.

3建立正确的物理概念,加深知识的理解

对概念的正确理解是学好物理学的基础.演示实验建立起来的直观物理图像,有利于激发学生的学习兴趣,有助于对物理概念的感性认识.例如,在讲授“刚体的角动量守恒”时,让一个学生坐在茹可夫斯基转椅上,伸开双臂和双腿.当转椅转动后慢慢收回双臂和双腿,转动的角速度会越来越大.这样既可以很好地演示角动量的守恒,也可以加深对刚体转动惯量的认识,同时能让学生参与其中.在学学物理之前,学生已经对一些物理现象有了初步的认识和理解,但有一些“想当然”的物理现象很容易在学生心中留下错误的观点.比如,一个均质的弹簧如果分为两部分,弹簧的劲度系数是否和原来一样.提出这个问题,很多学生会不假思索地回答一样.在课堂中完全可以用两根弹簧进行演示,让学生自己去观察、分析它们的不同,然后总结为什么会犯这样的错误.这样的实验会立即启发学生的兴趣,激起学生的探究欲望,使学生主动探索内在的物理因素,培养学生良好的学习习惯.这样的问题在学习中比比皆是,演示实验在设计时就是要贴近学生,突出对物理概念认识的矛盾,能够让学生主动地发现、分析去获得正确的知识,树立正确的观念.最后再引导学生去总结犯错的原因,培养学生良好的思维方式.

4拓宽视野,加强与生活工程及高新技术的联系

大学物理是一门基础学科,该课程的学了培养学生各项能力外,还为专业学习建立起基础知识的储备.大学物理的内容不能仅限于教材,一定要结合近现代科学和工程技术的发展.比如,美国大学的物理教育近现代知识能够占据4成以上,美国科学技术的先进与其优良的基础教育有密不可分的关系.在演示实验的设计上也要紧跟时代的发展,在贴近生活的同时也要扩展学生的视野.实验器材和用具取自身边易得之物,不让器具本身喧宾夺主.另一方面又把高新技术引入或与工程应用结合,激发学生的求知欲.如,激光器中偏振光的产生,日光灯的镇流器,微波炉和电磁炉的工作原理演示等.我们在演示实验的设计时还注重了与不同专业的特点结合,让学生感到物理与专业的紧密联系.实践证明,经过以上原则设计的演示实验在培养学生的综合能力上非常有效.5促进与多媒体教学的融合发展

多媒体教学越来越多地被用到课堂教学中来,它以图、文、声并茂甚至活动影像的特点以及独特的人机交互功能,已经被认为是不可取代的教学手段.一些难以用普通器具展示的演示实验,恰可以用多媒体的方式来实现.如,光学干涉、衍射的色彩斑斓、力学中的复杂装置以及电学中场的形象演示等.课件制作中的绘图和程序编写,都让学生参与其中,锻炼能力的同时也加深了对知识的理解.

6培养创新能力,树立良好的科学态度

大学物理教学中,培养学生的观察、分析、总结和创新能力是一项重要任务.这些能力也是学生以后从事生活、工作和研究不可缺少的素质.演示实验有利于这些能力的培养.形象有趣的演示实验能够引导学生去观察物理现象、去分析物理过程、去总结物理规律,再加上与高新技术和工程实例的结合能促使学生去实践和创新.在大学物理教学中充分发挥演示实验作用,本身就是理论与实践相结合的教学模式.在实验的演示中,教师要引导学生独立的去观察、分析和总结.教师也要尽可能使学生参与到整个的实验过程,不断地要求学生严格遵守操作规程,对实验中出现的问题,认真分析、查找原因,树立起解决问题、克服困难的信心,绝不畏难而退、弄虚作假,进而培养起良好的科学态度和作风.良好的科学态度一旦形成,就会对一个人的事业和生活产生莫大的影响.因为它可以促使人们形成正确的人生观、价值观和世界观,它比知识的掌握和能力的形成更为重要.

7结论

大学实验总结范文3

结合我校实际情况,我们对实验内容进行了以下修改:删除“分光光度法测铁含量时λmax选择”和“分光光度法测铁含量”两个实验有;改进的实验:将“以铁钉为原料制备感光液”实验拆分为硫酸亚铁铵的制备、三草酸合铁酸钾的制备及其感光实验、氧化还原法测定三草酸合铁酸钾的组成、分光光度法测定三草酸合铁酸钾配合物最大分裂能及铁含量测定。

重视学生个性和兴趣培养,形成以问题为中心的研究型实验教学模式

长期以来,绝大多数的实验教学是按照教学计划和教学条件将学生成批安排,按照同样模式完成同样的实验,然后提交模式相同的实验报告。这种教学方式很难顾及学生的个性和兴趣,学生处于被动状态。实验课程教学的核心以学生为主,充分调动学生的实践积极性和主动性,形成以问题为中心的研究型实验教学模式。

1在实验预习和准备阶段学会发现和提出问题为了培养学生的问题意识,我们将每个实验室中的36名学生分成6个小组,通过预习讨论、做准备实验,发现和探究实验中的问题。要求学生充分利用现有的网络资源和学校提供的教学平台资源搜集相关资料,鼓励学生自己重新设计实验方案,从不同角度提出问题,在保证安全的前提下,创造条件让学生按照自己的实验方案进行实验。

2实验过程中学会思考和解决问题科学研究始于问题,问题的解决还需要通过实验过程收集数据,并对数据进行分析。实验过程中,要求学生按照自己的预习方案进行操作。教师可以对学生的预习方案进行检查,对没有原则性错误的方案通常不予以干涉,以保护学生创新的积极性。对于学生在实验过程中提出的问题,要善于引导学生思考,和学生共同寻求答案。同时严格要求操作的规范性,培养学生耐心、细心的实验品格。要求学生忠实记录实验过程和原始实验数据,当实验过程中出现与预测不同的结果和现象时,引导学生查询原始实验记录,寻求答案。只有这样,即便是实验失败了,也可以找出失败的原因。

3实验完成后学会探讨和交流问题实验完成后,需要做两方面的总结:(1)教师对整体教学情况的总结。对学生实验过程中遇到的一些共性问题进行回答;对实验中学生方案设计或实验操作中的优缺点进行点评;对学生的实验报告提出要求。(2)学生对自己实验过程的总结。如果说小组合作学习突出了实验的研究性和探究性,那么在实验完成后,安排以小组为单位的全班探讨和交流,则是为了培养学生的口头表达和反应能力。要求每小组将自己的实验结果进行归纳总结,并对实验过程中发现的问题提出解决方法,同时提出实验的改进方法。下次上课时,各组选派一名代表上台讲解,与其他同学分享实验结果和经验。通过介绍与评析、交流与探讨,将小组合作学习与多边互动结合起来。在互动环节中,我们常常看到有学生被“难住”了,有时大家对某些问题有了争议,你一言我一语,气氛十分热烈,打破了过去课堂上那种“教师一统天下、学生保持沉默”的局面,每名学生学习的主动性、能动性、积极性都充分展示出来了,经过这样的生生、师生合作以及互动交流与探讨,每一小组再结合自己的实验方案和实验结果进行反思,在反思中进一步完善各自的实验方案,达到对知识真正掌握的目的。

建立综合创新平台,鼓励学生参加各类创新竞赛,提高学生创新意识和综合能力

实验课的教学不应该只局限于课堂上,我们在实践中努力扩充教学范围,将大学化学实验Ⅰ的教学渗透到教师的科研及学生的课外活动中。为尽早给学生提供一个科学研究的环境,我院把科研讲座作为应用化学导论课程的主要内容。第一学期有多位不同研究背景的教师,专门给学生做科学研究重要性讲座,向学生讲述自己的科研成果和体会,对学生进行科研思维的启蒙教育。学生对此课程很感兴趣,也非常愿意参与到教师的科研中来。同时鼓励学生积极申请学生科研项目,培养学生自主学习的能力。明确资助的学生课外科技活动有:“山东省大学生‘调研山东’社会调查活动”“泰安市大学生科技创新行动计划”(每年两批)“泰山医学院大学生科研课题”等。每年都有多名应用化学专业学生成功申请到相关的课题。在项目实施过程中,教师精心安排计划,认真指导,学生的创新意识、创新精神和创新能力得到了很好的提高。心理学研究表明,学习竞赛以竞赛中的名次或胜负为诱因,可以满足学生的虚荣心和自我提高的需要,从而在一定程度上提高其学习积极性,影响其学习效果[3]。教师可利用学生这一心理,通过妥善组织学习竞赛来激发学习动机,如山东省每年举行的“山东省大学生化学实验技能大赛”,学校每年举行的“化学实验技能大赛”“趣味化学知识竞赛”,应用化学专业先后有多名学生参加,并分别取得了二等奖和三等奖的好成绩。通过比赛,提高了学生对化学实践技能的重视程度,提高了学生对化学实践技能的重视程度,提高了学生的学习兴趣,拓展了学生的知识面。

大学实验总结范文4

从生活中就地取材,利用生活中常见的一些器材、玩具,做一些简单易行的低成本实验.比如,牛顿摆用玩具碰碰球替代,用一种训练幼儿吃饭的陀螺碗代替陀螺仪、卧褥香炉,利用螺旋弹簧(又叫会下楼梯的弹簧)演示横波、纵波甚至是驻波现象.

2利用DISLab数字化实验系统优化演示实验

数字化实验系统是一种多功能、可以实现精密测量的实验平台.它在实验的基础上,利用力等十余种传感器快速、准确地采集所需数据,通过数据采集器将采集到的实验数据输入计算机处理,做出各种曲线拟合.利用数字化实验系统可以在几分钟内完成利用传统实验方式需要几十分钟才能做完的实验,不但节约了时间,而且实验效果好,现象明显.

数字化实验系统已经发展的较为完备了,完全可以将其运用到大学物理课堂教学中.比如以往的简谐波叠加课堂教学是理论推导或进行动画模拟,学生往往会有“是真的吗?”的疑问,利用数字化实验系统可以在课堂上将这一叠加结果直观地展现在学生面前.

3将物理学史与演示实验相结合,培养学生的科学素养

物理学史是物理学发展的历史,体现了人类通过探索逐步认识物理世界的现象、规律和本质的艰辛历程.我国著名的物理学家钱三强说过:“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,如果我们能够重视这块宝地,把宝贵的精神财富发掘出来,从中吸取营养,获得教益,对我国的教育事业和人才培养大有益处.”在大学物理课堂上,将演示实验与物理学史相结合,是一个很好的尝试.

如在电磁学发展过程中,实验起了相当重要的作用,从库仑定律、奥斯特发现电流磁效应到法拉第提出电磁感应定律,从安培与电磁感应定律失之交臂到赫兹证明电磁波的存在等都离不开实验.这些物理学家的科学精神和科学态度是发现的重要因素,也是伟大的精神财富.

从奥斯特身上,可以看到坚持、毅力和对真理孜孜不断的追求;从法拉第身上,可以看到卓越的实验能力、突破陈规的勇气;从麦克斯韦身上,可以看到刻苦研究、勤于思考,善于总结的精神.这些伟大的科学家促进了经典电磁学的发展,也为电磁学的教学提供了丰富的科学素材.

4总结

大学实验总结范文5

高校,尤其是地方性高校,必须充分认识大学生创新性实验计划项目实施的初衷,勿盲目攀比省级、部级立项的项目数,要立足各校实际情况,以培养学生创新能力为根本目的,并在项目申报、项目实施和项目管理中始终体现这一根本宗旨。福建医科大学结合校情,制订了实施大学生创新性试验计划项目的详细实施方案,着重强调项目实施的过程管理和项目实施对学生整体创新能力的培养,学校实行院校二级管理,将大学生创新性实验计划项目总数按各学院学生人数比例划分给二级学院,避免各学院在项目申报中的盲目追求项目数的现象,同时也给予二级学院主动实施权。口腔医学院根据口腔医学院和附属口腔医院两院合一的特殊情况,制定了《福建医科大学口腔医学院实施大学生创新性试验计划项目细则》,强调项目实施中学生是否充分发挥其主观能动性,而非过分强调实验设计本身的科学性与严谨性;对于部分学生热情高、积极主动性强而由于项目数量的限制未能获得校级立项的实验项目,学院划拨一定的经费支持学生在教师的指导下进行项目研究,充分保护学生的创造性思维和学习热情,较好地实现了国家实施大学生创新性试验计划项目的初衷。

学生作为大学生创新性实验计划项目开展实施的主体地位应该明确.而且不能改变[3],大学生创新实行实验计划项目并不是单纯的做一实验小研究,从项目选题、文献检索、项目申报、项目实施到项目总结和汇报、项目组学生之间的相互沟通等每个环节都可锻炼和培养学生的主观能动性,都必须交由学生独立完成。我院在实施大学生创新性试验计划项目中强调“突出过程、强调可行性、淡化结果”的项目管理原则。

项目选题鼓励学生从自身兴趣的小课题、小研究、小调查入手。然而,往往不少学生立志于做大事、做大研究,申报的项目课题过于庞大,研究内容过于复杂;部分指导教师是将其自身科研课题的部分内容作为研究项目直接交付学生填写申报,未能充分考虑学生的知识结构和科研知识积累较少的背景,导致项目流产。例如《口腔癌基因研究》,对于2000元研究经费和借助课余时间完成项目实验的学生而言是完全不可能实现的。因此,我院在项目的立项选择上,明确告知学生和指导教师要从客观实际出发,以学生团队在业余时间能独立完成实验为基本原则,例如我院2010年立项项目———《“美丽微笑者”上颌前牙视觉评价及分析》实验项目设计清晰,实验内容可行性强,能充分发挥学生的积极参与性和可行性,研究过程充分调动学生的沟通能力,获得了申报答辩评委的认可而获得立项,该项目同时被我校遴选参评福建省级大学生创新性实验计划项目,并获得省级立项,说明教育行政主管部门高度重视学生自身的参与性及实验的可行性。

在项目申报前期的文献检索中,要求学生检索、查阅至少2篇英文文献和10篇中文文献,并对所查阅文献予以总结、提炼,提高学生使用文献检索工具的能力和总结概括的能力;项目申报则要求学生实验小组独立完成项目申报书的撰写,包括文字组织、行文构架、申报书排版打印,并将项目申报书的主要内容制作成PPT进行项目申报答辩;申报答辩评委由学院博导、硕导组成,评委现场对申报小组进行提问、质疑,并要求学生实验小组现场回答,以此促进学生对常用办公软件应用水平的提高,锻炼临场思维答辩能力,评委现场公布评分情况和获得立项的项目名称,对未获得立项项目明确指出存在的主要问题,鼓励学生积极改进;对项目的总结验收,学院要求学生将实验研究的主要过程、研究内容、研究结果以及实验小组每个学生个体对参与实验项目的感受和收获以PPT形式向博导、硕导组成的验收评委汇报,验收汇报的目的是着重了解学生项目完成情况和参与项目后的收获,锻炼学生语言表达能力,培养学生的团队合作精神。

大学实验总结范文6

关键词:大学物理实验;考核标准;教学现状

大学物理实验是理工科学生必修的一门基础课程,这门课程发挥了物理理论与实验紧密结合的培养优势,以激发学生的学习兴趣为前提,以学生亲自动手实验为教学手段,对学生进行全面系统的实验方法和实验技能的训练,掌握和提升实验研究的方法和技巧,让学生通过物理课程的学习,使知识、能力、素质得以健康协调的发展,培养将来从事实际工作的独立思考能力和创新能力。科学合理的考核方式可以帮助老师掌握学生的学习情况,同时考核对学生的课程学习起着导向作用。

1我院大学物理实验的现状

我院大学物理实验面向全校理工科的学生,目前各个专业开设的实验教学内容基本上是统一的,大部分的实验都是验证性实验,不断重复教材的定量和定律,而结合各专业特点设置的应用性实验项目几乎没有。目前主要开设有大学物理实验A和大学物理实验B,主要实验内容包括三种类别,分别是力学实验、电磁学实验和光学实验,如表1所示,其中3个学时的误差理论课程是必修的内容。  此外,大学物理实验A主要面向的专业是电子学院的学生,需要修够11个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上);而大学物理实验B主要面向电子学院以外的其他学院的学生,需要修够7个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上)。目前开设的实验项目与专业需求是严重脱离的,教学大纲没有针对性,没有根据各个专业的培养目标进行定制,各个专业学生安排的教学内容和要求也都是完全统一的,考核标准也是一致的,没有根据专业特点区别设置,培养目标和学生学习目标不明确。因此在具体做实验过程中无法引起学生的重视,也不能调动学生的学习积极性,教学效果也不是很理想。而我院目前的授课方式主要是实验指导老师在实验室给学生们讲解实验原理、操作方法以及注意事项,然后学生根据老师的讲解操作实验仪器,记录实验数据,进行数据分析,然后书写实验报告。这种授课方式,学生在课堂上吸收到的知识是有限的,完全是被动的接收知识,认真预习的同学还可能有所收获,而没有预习的学生所获得知识和技能就太少了。这样的实验教学,完全不能实现知识、能力和素质协调发展,思考和创新并重的学生培养目标。如果在做实验前,学生可以提前使用线上的资源进行预习或者使用虚拟实验系统进行线上操作,然后再进行线下的动手操作,必定可以对实验有更深的理解以及对所学的物理知识也有更深的理解。

2我院大学物理实验现行的考核标准

目前我院现行的实验成绩考核,是按照预习、实验操作、实验报告3个环节综合进行考查的,如表2所示。考核中,即考虑实验结果更注重实验操作的正确和整个实验过程中反映出的实验作风的严谨。对实验结果的分析有新的建议和新见解的学生给以鼓励;相反,对实验中随意修改数据弄虚作假的行为坚决给以严肃处理。由于实行了学生在互联网上自主选课,所以学生对课程的进度就很清楚。我们要求学生实验前一定要认真预习,课前填好实验报告中的实验目的、实验原理、实验内容和主要操作步骤等栏目,并在实验记录纸上画好实验记录表格,这样避免了实验过程的盲目性,让学生在实验中有更深刻的体会认识、有更大的知识收获。实验前教师逐一检查学生的预习报告,预习报告占该次实验成绩的10%,凡预习报告不合格者不允许做实验。实验中,每个学生在教师指导下独立操作。由于我们做到了让学生一人一套实验仪器(实际保证不了),教师可以对每个学生的实验操作和技能单独评分,具体过程中的实验操作技能占实验成绩的50%。课后,学生对实验数据进行计算处理,分析和讨论实验结果,正确完成实验报告,实验报告分数占实验成绩的40%,而且实验报告的评分是按照严格详细的评分细则统一评阅的。我们采用的这一套计分方法是通过我们长期的教学实践而总结得出的,这充分体现了本课程的实验特点,并收到了良好的教学成效。从现行的考核标准可以看出,对学生实验操作的要求非常高,在整个考核中占有50%的比重,但是在实际操作中,这一部分很难严格控制。

3在执行现行考核标准过程中发现的问题

3.1预习报告

虽然在现行的考核标准中对学生的预习报告有非常明确的书写要求和标准,但是有相当大一部分学生的预习报告写得很粗糙,对实验的原理的理解不到位,对所需要的器材和实验步骤不是很了解,且对需要采集的数据也没有画出相应的表格。但是由于学时的限制,实验指导老师还是允许其参加实验,并且预习报告这部分老师通常给出的分值也比较高。

3.2实验操作

大学物理实验开设了20个实验项目,满足了我校理、工科共20多个专业近2000名学生学习的需要。但是由于实验条件的限制,不能满足一人一套实验设备,而是两人一组。这就导致在实际操作过程中,有的同学会滥竽充数,而老师的实验操作分数,大部分是根据学生的实验数据是否合理给出的,因此实验操作分数一般打分都比较高。

3.3实验报告

由于预习报告和实验操作两项分数,指导老师通常打分都比较高,因此实验报告指导老师就按照考核标准批阅的比较严格。虽然有的学生在实验过程中预习报告和实验操作都完成得很好,但是实验报告却写的一塌糊涂,实验数据处理错误,这也说明学生实际没有理解实验原理;或者没有写实验结论和分析等各种情况会出现,因此实验报告的分数是可以拉开等级的。因此,总结上述的问题,由于学时数要求和实验条件的限制,导致现行的考核标准在实际实行中,最终沦为以实验报告决定实验结果好坏的唯一标准了。因此,现行的大学物理实验考核标准需要进行优化,使其更加科学,在促进学生培养质量上发挥更大更好的作用。

4对现行考核标准进行优化的策略思考

4.1充分发挥线上资源的作用,提高实验预习质量

线上线下混合教学的模式被不断探索,对于大学物理实验也可以采用线上线下混合的教学模式,充分利用现有的线上资源来支持线下的实验教学,从而提高学生的学习质量。在进行线下实验操作之前,要求学生预习相关实验的原理讲解视频和操作视频或者学习相关的微课,如果有合适的虚拟仿真资源,学生可以先在线上完成虚拟仿真操作,熟悉实验的操作流程,更深入地理解实验原理以及对所要采集的数据做到心中有数,并最终写出比较完善的预习报告。这部分可以根据学生的完成度,给出相应的分数。并且每一项均可以在网上完成,保证每一个环节都处于可控的状态。如果不能按时完成网上预习部分,不可以进实验室。

4.2改善教学条件,提高实验操作质量

我院目前大学物理实验的教学任务非常重,每个学期要开设近10000人时数的实验,但是受实验条件所限,目前只能是两人一组开展实验,此外随着学校工科专业的扩招,对大学物理实验的需求也越来越强,因此急需改善教学条件,增加现有实验的实验设备套数,保证一人一组开展实验。此外,开发线上实验数据验证程序,可以要求学生实验时将所测量数据输入其中,验证其数据的合理性和正确性,从而保证学生的实验操作质量。

4.3严把实验报告关,提高实验教学质量

我院老师们一直秉承认真负责的态度,对每一份实验报告均认真批阅,并给出合理的实验分数。但是有时实验报告批改不及时,并且实验报告批阅完后,指导老师就直接归档了,没有将实验报告反馈给学生。因此学生不能及时了解自己的实验报告在书写的过程中存在什么问题,不能及时更改,不利于对实验教学质量的提高。根据上面的建议总结出比较适合我院大学物理实验考核方式,如下表3所示。现行的考核标准比较笼统,不利于各个考核环节的把控。而优化后的考核标准,由于把各个环节进行了优化细分,保使得各环节的可操作性更强。优化后的实验标准总分为110分,其中对实验有创新性的思维和见解的,给予标准分10分的奖励!这可以提高学生在进行实验时的积极性和创新性,提高应用型人才的培养质量。

总结

大学实验总结范文7

[关键词]慕课;化学实验课;教学模式;探索;实践

无机化学实验课程是高等院校化学、化工、应化等专业一门重要的必修课,是培养化工类本科各专业技术人才的整体知识结构及能力结构的主要组成部分,由于它是化学、化工类各专业的第一门实验基础课程,起着衔接中学化学教学内容与为后续大学化学课程打基础的“承上启下”的重要作用。因此,提高无机化学实验课的教学质量、保证无机化学实验课良好的教学效果非常重要和必要。“洁净的习惯、灵巧的双手和清楚的头脑”是一个科学工作者应具备的素质[1],而这些素质的培养只通过理论课的学习,是远远不够的。通过无机化学实验课程,不仅可以培养学生“洁净的习惯、灵巧的双手”,还可以培养学生“清楚的头脑”,对于学生的知识、能力、思维和素质的协调发展起着重要的作用。为了更好地培养学生的问题意识(提出问题)、分析问题、解决问题的能力和创新能力、表达能力以及理论与实验相结合的能力,特别是在当前很多课程都实施慕课形势下,进一步提升教学质量,保证良好的教学效果,我们课题组提出了构建“注重实验的每一个环节、注重每个环节的每一个细节、不断发现实验中有进行科学精神和人文精神教育意义的新问题与新亮点、增加提问和讨论环节、增加总结环节、建立客观全面的考核机制”无机化学实验教学新模式。使培养学生具有“洁净的习惯、灵巧的双手和清楚的头脑”不是一句空话,而是真正落到实处。

1传统教学模式存在的问题

1.1教学模式、教学手段和教学方法需要改革

当前,教学改革的呼声很高,但是各个学校、各个老师的教学方法和流程还基本类似。对于实验课,大都采用写好预习报告,按老师讲解的实验原理、实验步骤、注意事项等程序,学生进行操作,完成实验过程,学生基本不用独立思考,只要记住实验步骤和方法、“照单抓药”即可[2]。通过这种教学,虽然使学生掌握了一些分析方法和基本操作技能,培养了学生严谨、认真和实事求是的科学态度,但学生的分析问题、解决问题的能力难以提高,对学生思维能力、创新能力的培养和提高都有一定的局限性。

1.2兼具理论教学和实验教学、兼具教学和科研的良师师资匮乏

就当前一些院校师资的现状看,存在着两个错位。一是知识结构错位,许多教师理论有余而科研不足,因而在教学过程中表现出知识体系陈旧的倾向,不能把最新的东西带给学生。二是教学过程错位,理论教学和实验教学是两拨人,往往相互沟通欠缺,造成各自为政的教学局面,使得理论教学与实验教学脱节、不协调。兼具理论教学和实验教学的师资短缺,特别是兼具教学和科研的良师师资匮乏,已成为制约实验教学高水平开展的“瓶颈”[3]。

1.3教学质量的管理体制和考核评价体系问题

虽然大多数的高等院校均将提高教学质量摆放在教学重要的位置,在狠抓教学质量和实验设备方面有了大量投入,但在实际操作过程中,缺乏对学生的实验成绩和教师的教学绩效行之有效的评价体系。长期以来,学校、教师和学生对实验课的重视程度远低于对理论课的重视程度,导致教师对自己要求过低,对学生的要求也低,一般只要做实验、写报告都能得到良好以上的成绩。对教师的评价更多的是反映教师实施课程教学的水平,忽视对学生能力培养的结果;在评价的时间方面,一般都安排在学期结束前进行,由于信息反馈的滞后性,评价对教师改进课程的教学效果没有起到及时的促进作用;评价主体缺少教师本人。教师的自我评价可以发挥教师的主观能动性,有利于教师扬长避短,更好地提高自身的业务水平,实现课程教学目标。然而目前大多数高校只重视学生评价,却忽略了教师的自我评价。随着课程改革的推进,这种评价课程教学质量的指标体系与模式已不适应课程的改革要求。

2无机化学实验教学新模式的构建与实施

以教学改革为切入点,促进教学内容、教学方法、教学模式的改革,更好地实现教学内容、教学目标的一致性,全面提高教学水平与教学质量,培养高素质的创新型和应用型人才,是当前特别亟待解决的问题。

2.1无机化学实验新模式的构建

为提高实验教学的质量和效果,构建了“注重实验的每一个环节、注重每个环节的每一个细节、不断发现实验中有进行科学精神和人文精神教育意义的新问题与新亮点、增加提问和讨论环节、增加总结环节、建立客观全面的考核机制”无机化学实验教学新模式。

2.2确定无机化学实验的环节

确定无机化学实验的环节应该包括:课前学生预习并写预习报告;实验课时间提前进入实验室;教师讲解、提问、讨论;学生实验操作、教师指导;完成实验报告;批改实验报告;总结。

2.3无机化学实验新模式的实施

确定了无机化学实验的环节后,在实施无机化学实验新模式时,特别要注意每个环节的细节。(1)进入实验室后,教师检查学生预习情况,是否预习到位;(2)学生检查实验柜中实验器材是否齐全、完好;(3)教师讲解、提问环节包括:一是教师提问式的讲解,二是教师提问、学生回答,三是学生提出问题。教师讲授实验时,不断设问,不需学生回答,只是引起学生思考,让学生跟住教师的思路。让学生学会分析问题,抓住重点,掌握本质。通过教师提问和学生回答,加深对实验细节与关键的掌握,鼓励主动回答问题,特别鼓励学生提出问题。在增加了提问环节后,对教师的能力提出了挑战,增强了教师深入挖掘教材,广泛深入学习的自觉性,促使教师不断思考如何讲好每个实验,如何做每个具体的实验,才能使现象更明显,数据测定更准确。促使教师进一步提高提问式讲解实验的水平,提出更深层次的问题,让学生深入思考,最终目标是使学生提出更有见地的问题,具有更强的分析问题、解决问题能力,以适应社会的发展和需要。(4)讨论环节:注意到参与面,注意调动每个学生的积极性,让每个学生都参与讨论。(5)学生操作时,教师要指导到位。(6)及时批改实验报告,并及时讲评,使学生不再犯相同的错误。(7)总结实验的关键问题和学生易错的问题。(8)综合评定实验成绩总成绩包括平时成绩,操作成绩,笔试成绩。平时成绩包括预习报告成绩、实验报告成绩(占50%)和提问成绩(占10%)三部分。操作成绩占10%,每学期期末进行专门的实验操作考试,具体考哪个基本操作由每个学生抽签决定。对每个基本操作都制定考点,根据操作的情况给出合理的分数。笔试成绩占30%,每学期期末进行笔试,题型包括判断、选择、填空、填表、计算、简答等,全面考察学生对每个实验的掌握情况。

2.4挖掘教材中能进行科学精神和人文精神教育意义的新亮点

无机化学理论和实验教材中蕴含着大量的可以进行科学精神和人文精神教育的素材,需要我们不断的深入挖掘,找到适合对学生进行科学精神和人文精神教育的新亮点。如做《配合物的性质》实验,介绍提出配位理论的瑞士化学家维尔纳(A.Werner),他提出配位理论的时候只有26岁,鼓励学生积极思考问题,提出问题。制备汞的配合物时,用到氯化汞溶液[4],强调有剧毒,做完要回收废液,说明既要做实验,也要注意环保。还进一步说明虽然氯化汞溶液有毒,但还可以用于医院手术器械的消毒,强调不是有毒,就一无是处,就全盘否定。对人特别是同学一定要多看别人的长处,看问题要全面。不仅进行科学教育,也进行辩证唯物主义教育。做卤素元素性质实验时,只做氯、溴、碘的性质,不做氟的性质,说明原因,并介绍氟的发现史。氟是最活泼的非金属元素,性格十分暴烈,难以制服。从1768年人们发现氟化氢以后,为找到这个元素作出了118年的努力。很多化学家包括英国的戴维(H.Davy)和法国的盖•吕萨克(GayLussac)这些大化学家都进行过实验,有人中毒,甚至有人献出了生命,但都没有成功。年轻的法国化学家莫瓦桑(H.Moissan)看到这个课题难到了这么多的化学家,不但没有气馁,相反下决心一定要攻克这一难关。他认真总结了前人的经验,想了多种方法,更换了试剂,研制了特制的铂制电解容器,经过两年多的实验,终于分离出了氟[5]。由于莫瓦桑在研究氟的制备和氟的化合物上卓有成就而获得1906年的诺贝尔化学奖。以此,对学生进行为科学献身的精神和严谨治学态度的教育。

3无机化学实验新模式实施效果

实施无机化学实验新模式以来,学生上实验课的状态有很大改进。因为已进行了充分的预习,对实验教材中的思考题已进行了充分思考,写好了实验预习报告,来到实验室,他们是准备好的状态。他们回答问题时越来越踊跃、更自信,实验报告书写更加规范,条理清晰,语言流畅、简练,特别是他们提出的问题涉及的范围越来越广泛,问题意识越来越强烈。评价环节增多,使评价更客观、全面,没有不及格现象,但要获得优秀也增大了难度,促使学生更加重视实验课的每个环节,提高了实验课的教学效果。

4结语

当前,在很多课程实施慕课背景下,学生可以通过网上课前进行有效预习,使得“注重实验的每一个环节、注重每个环节的每一个细节、不断发现实验中有进行科学精神和人文精神教育意义的新问题与新亮点、增加提问和讨论环节、增加总结环节、建立客观全面的考核机制”无机化学实验教学新模式能够有效的实施,并取得了良好的效果。

参考文献

[1]所艳华,汪颖军,罗洪军,等.无机化学课程与实验教学改革探索[J].大学化学,2011,26(5):36-38.

[2]廖丽霞,方涛,陈立钢,等.立足实验课堂讲解,构建能力培养高效课堂——以分析化学实验课为例[J].化工时刊,2015,29(9):54-56.

[3]张树永,张剑荣,陈六平.大学化学实验教学改革的基本问题和措施初探[J].大学化学,2009,24(4):24-28.

[4]贾佩云,陈春霞.无机及分析化学实验[M].北京:化学工业出版社,2013.

大学实验总结范文8

1设计性大学物理实验开设的理论依据

建构主义学习理论认为学习活动不是单纯地由教师向学生传递知识,而是学习者根据外界的信息、通过自己原有的知识系统建构理解的过程,理解的构建源自新旧知识之间的相互作用,通过同化维持认知结构的稳定和平衡,通过顺应重组或改造现有认知结构达到新的平衡。在设计性实验教学中,教师帮助学生进行知识构建,使学生通过观察实验现象,思考这些现象所反映的事物的性质、物理规律以及与其他事物之间的内在联系,结合头脑中己有的科学知识和物理模型,构建新的知识结构。因此,建构主义的教学模式应是以学生为中心,在整个教学过程中教师起组织者、指导者和促进者的作用,而学生则由信息的被动接收者变成信息加工的主体和知识的主动构建者。从教育理论的发展的角度看,设计性实验教学也符合现代教育理论的发展方向,我国教育理论正由传统的教学理论向现代教学理论转型。在教学目的上,传统教学着重于对前人知识的继承,现代教学论则强调学生学习能力的发展和综合素质的提高,促进智商和情商协调发展;在教学过程上,传统教学论认为学生应该系统全面掌握知识体系,着重于结果,现代教学论则认为教与学不应该只注重知识掌握的结果,更应该注重掌握知识的过程,教与学促进学生对事物的认知,对学习方法的掌握,这样才能高质量地掌握知识;在教学方法上,传统的教学论认为教师是知识的传授者,而现代教学论则认为教师更应该是课程设计者,通过教师的设计和引导,促使学生探索知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。

2设计性大学物理实验的定义

设计性大学物理实验指学生在具有一定的普通物理学基本知识和基本的实验操作技能基础上,针对某一给定的实验题目,通过自主查阅相关资料,自行设计实验方案,自主进行实验操作的实验,带有初步科学探索的性质。它所涉及的不仅仅是物理实验某一方面的问题,而是带有初步的科学研究训练特点,为学生进入高年级或者研究生阶段之后的科研训练、科学研究提供方法和思维训练。因此,设计性物理实验这种要求学生发挥主观能动性去探索、发现、分析和解决问题,从而对知识实现主动掌握的过程,与构建主义基本理论的观点非常一致。

3设计性实验教学的开发与完善

根据建构主义教育理论,学习者自身认知结构所产生的认知能力会影响其对外界信息的认识和选择,只有当外界信息与学习者认知结构定势产生冲突时才能促进新的认知结构的形成。但是,外界信息的刺激强度必须适度才能产生最佳的效果,实现认知结构的有效转化。也就是说给学生训练任务的难度不能超出学生的认知能力,太简单达不到训练目的,太难则会打击学生的学习兴趣,“跳一跳,摘果子”的难度最好。

3.1从物理学经典理论与规律中设计实验项目

大学物理实验基本上都是围绕大学物理学科中的基本理论和基本方法展开的,通过实验验证和研究经典的理论和规律,学习实验仪器的使用、实验方法的评估和实验方案的制定及实施。不但如此,本科教育实质上也是更注重专业基础的夯实、基本实验技能的掌握和基本科学研究方法的开展,因此设计性实验从选题上来讲大部分仍然是围绕经典理论进行研究,但新仪器、新技术和新方法的使用无疑可以提升设计性实验项目的内涵和外延。例如:在重力加速度的测量实验中,重力加速度的测量方法有单摆测量重力加速、自由落体法测量重力加速度和气垫导轨测量重力加速度。要求学生指出三种测量方法的优缺点、评估每种方法的误差,然后提出若干测试方案。又如:使用单摆法测量时周期、摆长、摆角、摆球质量之间的关系及其修正;自由落体法测量时初速度的消除或者测量,频闪照相法的处理及光电计时法时光电门位置的摆放;气垫导轨测量重力加速度的系统误差分析及数据处理技巧的掌握等。实验中提供的仪器设备主要有单摆、游标卡尺、秒表、米尺、气垫导轨、小车、砝码、计数计时仪、新型焦利秤、霍尔开关传感器、运动传感器、Originlab数据处理软件等软硬件设备。督促学生完成实验方案的制定、实验过程的执行以及后续数据的处理,新技术和数据处理软件的使用拓展了学生的实验设计思路,训练了学生处理数据的能力。设计性实验的设置不仅仅拘泥于经典理论的验证,同样也涵括教师的科学研究项目和工程技术前沿知识。因此实验项目的设置采用常设项目和补充项目两种,常设项目有十项:重力加速度的测量、变温液体粘滞系数的测量、阻尼振动与受迫振动、光栅特性和光波波长的测定、交流电桥实验、用迈克尔逊干涉仪测空气的折射率、电表改装、RL、RC电路的稳态过程、太阳能电池基本特性研究、热敏电阻的温度特性研究。由于办学条件的限制,如何充分利用已有的实验器材开发设计性实验项目显得很有意义。因此,这就要求教师对平常的实验中的问题和现象进行总结和积累,根据生产生活的实际需要和教师的科研开发新的设计性实验项目。

3.2生产生活中开发实验项目

实验的最终目的是训练学生的操作能力和创新思维,因此将生产和生活中的实际问题设计成实验项目既可以满足工作的需要,也可以检验学生解决实际问题的能力,提高学生的学习兴趣和自我认同感。例如,我们学校和郴州市一中是共建单位,该中学希望能开发一种简便易操作的“楞次定律”演示实验装置,要求实现两个目的:可以方便地展示“磁生电”和“电生磁”现象。我们就组织了几个应用物理学专业和电气工程及其自动化专业的学生来开发实验装置。1)查找资料对实验原理进行明确,对两个功能的实现进行设计。(1)演示出“磁生电”现象,可以通过条形磁铁在线圈中运动产生明显的安培计指针偏转;(2)演示出“电生磁”现象,可以在线圈中插入铁棒,铁棒上再套铝环或者铜环,通过直流电的通断可以展示铝环被“推斥”或“吸引”的现象,如果电流足够大还可以展示“跳圈”的现象。2)设计电路的和实验器材的搜集。实验的主要器材包括固定线圈、铁芯、闭合的铜环或者铝环(为控制重量高度不超过0.5cm为宜)、安培表、直流电源等。3)连接电路和调试实验参数。实验装置连接好之后,接入毫安表即可展示“磁生电”现象,条形磁铁在线圈中的“插入”和“拔出”可以使毫安表的指针左右偏转,可以判断感生电流的方向;给线圈加20~30V的直流电,可以观察到明显的铝环被推斥现象,加100V左右的交流电的瞬间可以看到铝环跳得很高。

3.3各类实践竞赛或者教师的科研工作中获得题目

现在国家对实践教学普遍重视,每年都会举办“挑战杯”科技作品制作发明大赛、大学生电子设计大赛等,教师可以从竞赛的题目或者竞赛的成果中开发设计性实验题目。教师也可以从自己的科研课题中将部分问题拆分出来供部分基础好、能力强的学生完成。现在本科生制作发明申请专利,撰写高档次的论文在国际或国内的期刊发表及制作实用的产品投入工厂批量生产已经屡见不鲜。

4支架式教学法在设计性物理实验教学中的应用

建构主义教学模式下,比较成熟的教学方法有三种:支架式教学法(scaffoldinginstruction)、抛锚式教学法(anchoredinstruction)和随机进入教学法(randomaccessinstruction)。支架式教学法主张为学习者建构一种理解知识点所需提供的概念框架,将复杂的学习任务加以分解,逐步引导深入探索。主要由以下五个环节组成。

4.1搭脚手架

围绕当前学习主题按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。即根据学生的知识结构和设计性物理实验教学的基本要求,在学生的“最邻近发展区”给学生提出一个设计性物理实验题目,主要把握的是实验题目所带来的信息刺激能够使学生的认知结构发生重组与改造,也就是说能够激发学生的学习兴趣。

4.2进入情境

题目设定之后将学生引入到问题情境中,每个设计性实验都有一个明确的目标,需要解决若干问题。教师通过对目标和任务的分解将学生置于几个问题所环绕的中心内容,明确之后即可着手思考和解决问题,进入下一阶段。

4.3独立探索

探索与给定概念有关的各种属性,并将各种属性按其重要性大小顺序排列,可以由教师引导、学生分析沿概念框架逐步攀升。学习主题明确之后就是学生如何查阅资料和设计解决方案了。对于一个设计性实验而言,需要查阅与问题相关的知识点可能比较多。首先,要知道怎么样查阅资料,教科书、杂志、网络都可以获得相关的信息;其次,要理解获得的信息,清楚需要测量的物理量,选择合适的实验器材;最后,设计实验步骤,测量获得相关的数据并进行误差评定,优化实验参数之后再次进行测量,然后撰写实验报告。

4.4协作学习

协作学习指实验者与实验者之间或老师之间的讨论。设计性实验一般而言都是两个或者两个以上组员完成的,通过组员之间的讨论可以补充个人思考的不足,加深对问题的理解。教师作为设计性实验的指导者在其中的作用也不可或缺,对大部分实验而言教师都有明确的解决思路,因此教师可以对学生的实验方案或者方案中的具体步骤进行评价,可以避免一些不必要的弯路。当然对于某些没有实施过的设计性实验,教师也可以直接参与到实验中,指导资料的查阅、思路的整理和方案的制定。通过协作学习可以训练学生在研究工作中的合作能力,挖掘每个参与者的潜能。

4.5效果评价

包括学生的自我评价和学习小组对个人的学习评价,评价内容为自学能力、团队协作能力、对所学知识的意义建构能力。效果评价主要考察两个方面,一方面是对实验过程和结果进行评价,另一方面是对实验过程中学生的行为进行评价。完美的实验方案和良好的结果是评价实验成功与否的关键,很多创新就是通过关注实验中的某些细节而产生的。因此,实验过程中应该鼓励学生思考实验中出现的不正常现象,杜绝全搬照抄、应付了事的实验态度。实验可以考察一个人的动手能力,有些人在实验过程中很主动,能够设计巧妙的实验装置,在实验出现困境的时候也不会气馁而是思考问题并竭力解决它,能够积极地吸收组员或者老师的正确意见。效果评价可以促进学生认知水平和认知能力的提升,也可以发现学生思维的闪光点和开发学生的能力,真正做到教学相长和因材施教。

5结束语

相对于基础性实验和综合性实验,设计性实验更侧重于培养学生分析问题、解决问题的能力。学生面对众多信息和方法如何进行综合、判断和取舍以获得理想的实验方案,对实验仪器原理的掌握及对设备的熟练操作,这些都体现了学生原有的知识结构与外界信息的碰撞,促进学生对新知识的掌握。因此在地方本科院校实践教学不仅要夯实基础,更应该加大设计性实验教学的投入,鼓励教师对设计性实验教学方法的研究;重视学生的自主学习和合作学习,帮助学生进行意义建构,从而达到学生全面发展的目的。

作者:金桂 邓海明 黄小益 姚敏 蒋纯志 邱前球 王焕友 单位:湘南学院物理与电子信息工程系

第二篇:大学物理实验科研创新思维

一、大学物理实验教学现状分析

大学物理实验是理工类专业大学生入学接触的第一门必修实验课,在培养学生的实验技能及创新能力等方面起着重要的作用。同样,在全国众多的高等农业院校的教学任务当中,大学物理实验也是农科专业学生所必须选修的基础实验课程之一。与众多理工科院校所不同的是农科院校开设的大学物理实验课程面向的对象主要为与农学、兽医学、动物医学、农业机械、农业环境科学以及林学等相关专业的学生。其教学目的是培养学生实验操作的基本技能,掌握实验的基本方法,并培养学生在实验中所必须具备的思维能力、动手能力以及科学创新精神。由于传统教学模式的禁锢以及农林院校培养学生的侧重点与理工科院校存在着较大的差异,使得农林院校的大学物理实验教学无法得到足够的重视而长期处于落后、停滞不前的发展状态。我们曾经对全校需要选修大学物理实验的本科专业生做过统计调查发现:约50%的学生认为大学物理实验与自己所学专业关系不大,可以不选修大学物理实验课程;约45%的学生认为大学物理实验课程值得学习,可以培养自身的实验操作技能,能为以后专业实验的开展打下良好的实验基础;约5%的学生对大学物理实验课程抱着无所谓的态度。通过这个调查可以看出农林院校的学生对大学物理实验内容与自身专业的关系认识不足,缺乏学习的兴趣。从另一个方面来说,由于大学物理实验课程本身为基础学科,许多农科院校无法在相关实验设施方面提供足够的支持,许多教师的教学及科研水平无法得到相应的提高,这也极大地削弱了农科院校教师从事大学物理及大学物理实验的积极性与主动性。为此,农科院校的大学物理及实验课程的教学模式的改革已经成为众多大学物理实验教学改革研究者关注的重点。近些年来,在相关的大学物理实验教学改革方面已经有一些初步的探索,然而其主要集中在如何开展综合性实验、设计性实验、研究性实验以及如何改进实验方法、技术等方面,但是对学生理解各学科间的关系、培养学生科研思维及提高学生及教师的积极性和主动性方面却没有得到足够的重视。基于以上现状,我们构建了大学物理实验与优势学科相结合的教育改革模式,特别是与生物学科科研创新相结合的教育改革模式,其目的是整合高校的优势资源,将大学物理实验技术充分应用到生物医学检测等相关的研究领域,这不仅从根本上改善了学生对大学物理实验课程的认识,而且提高了学生主动学习、思考与创新的热情。此外,相关从事大学物理及实验教学的教师也可发挥自身的专业特点,在提高教学水平的基础上还可充分利用生物学科的科研平台来提高自身的科研水平。

二、通过大学物理实验开发大学生科研创新思维的探索研究

1.基础性实验与生物检测相结合的创新模式

对于一些传统的实验内容,我们也改进了相应的实验方案,如利用拉脱法来测量液体的表面张力系数的实验,传统的实验开展主要是测量自来水的液体表面张力系数,实验内容单一,学生在学习中感到枯燥,没有兴趣。而我们将其与液态生物样品的检测相结合,如开展利用液体表面张力来测量牛奶的变质情况、农药中农药成分及浓度与农药液体表面张力系数的关系以及细胞培养液质变等。虽然从表面上看只是简单地将测试的样品进行调换,但是在测量过程中所产生的效果会完全不同。我们不仅注重学生在实验的理解、操作上的培养,还从根本上锻炼了学生分析实验数据及结果的能力。如学生进行完实验后只要分析实验结果误差,找出误差产生的原因即可。而对测量生物样品的液体表面张力则需要通过学生自己测量得到的实验数据来分析牛奶的变质情况、农药成分浓度与农药液体表面张力的关系以及细胞培养液的变质与其液体表面张力系数的关系等。这不仅有利于提高学生的创新性思维,而且培养了学生利用大学物理实验来解决他们在相关专业面临实际问题的解决能力。

2.数值仿真与生物检测相结合的创新模式

微量生物分子的检测及传感一直都是生物学科研究领域的热点,其中利用的最多的是通过光学的方法来实现的,然而对于众多的农科专业的学生而言,对于利用光学的方法来检测微量生物分子的物理原理并不清楚,只是从课本上知道有这种方法可以用来检测生物分子。其实利用光学的方法来实现少量生物体检测的原理是通过测量生物样品中折射率的变化来表征微量的生物分子,然而对于一般的光学方法很难表现出这种微量的变化,为此,我们适当将最近兴起的利用贵金属纳米颗粒的特殊光学性质来实现少量生物分子的检测引入大学物理实验的教学当中,其主要的做法是利用数值仿真的方式让学生去了解其具体的实验原理。由于贵金属纳米颗粒对其周围的介质环境非常敏感,周围环境中折射率的微量变化将直接通过颗粒的散射谱峰值的移动来进行表征,而这个物理过程可以很方便地利用计算机编程的方式来得以实现。我们将程序包集成化,学生只需修改具体的参数(折射率的变化)即可模拟出微量生物分子检测的整个过程。通过对该实验的操作与实践,不仅能够让非物理专业的学生对利用光学的方法来实现生物检测的机制有了一个全新的理解,而且可以通过实验了解当今微量生物分子探测领域的研究热点,开阔了学生的视野,为他们以后在相关专业的发展提供了新的思路。更重要的是,由于结合了学科最新领域的发展动态,学生从事大学物理实验热情以及在实验操作中表现出来的创新性思维也得到了明显的提高。

3.创新性实验与生物技术相结合的创新模式

生物细胞的培养是农科院校学生必修的一门实验操作技能,然而对于正常细胞的培养,学生可以通过普通的显微镜即可观察细胞的生长发育情况;而对于细胞的病变,特别是一些细胞初期的病变及无法在细胞形态上表达的病变往往通过普通的显微镜难以观察到,因此利用其他有效的方式来实现细胞病变的早期诊断已经成为生物学研究的重点。在这个创新项目当中,我们将大学物理中的光全息成像技术应用到细胞成像领域,该技术不仅可以实现对细胞的成像,还可以利用病变细胞与正常细胞在折射率上的差别所引起的相位差来识别是正常细胞还是病变细胞。其中a为在普通显微镜下观察到的生物细胞,而b为利用全息技术实现对细胞的成像。通过对该实验的学习,使得学生对光全息成像有了更系统的了解,他们从根本上认识到大学物理实验课程并不像他们此前所想象的与自身所学专业无关,而是与所学专业相辅相成的。此外,我们还可以将此实验的开展进行进一步的拓展,充分发挥学生的想象力与创造力,将大学物理实验应用到大学生的实验创新当中。

三、总结

针对以往农科院校大学物理实验课程在教学上存在的不足之处,我们提出了以大学物理实验结合优势学科进行科研创新的新型教学模式。通过初步的探索与实践,对完成新型实验项目的学生进行问卷调查发现,90%的学生认为:将大学物理实验项目与自身所学的专业相结合不仅提高了实验技能、操作水平及创新能力,更重要的是通过改革后,学生学学物理实验的热情及积极性得到了极大地提高。此外,通过这种教学改革,广大从事基础大学物理实验的教师可以很好地将自身的研究项目与农科优势学科相结合,进行科研合作,提高自身的教学及科研水平。

作者:邓海东 单位:华南农业大学电子工程学院

第三篇:大学物理实验教学思考

一、实验教师要有丰富的知识储备

师者,传道、授业、解惑也。没有丰富的知识储备如何完成教师的传道、授业、解惑呢?教与学又可以看成是施与授的关系,如果教师没有丰富的知识储备,又拿什么授予学生呢?因此,教师对所讲授的课程要认真研究,抓住其精髓,把握其内涵。在这个过程中,教师要将书本理论吃透、消化、吸收,这样,教师才能熟练驾驭教材。熟悉教材是做实验的前期理论准备,没有充足的理论准备就不能很好地付诸实践。因此,实验教师对课程丰富的知识储备是必要的前提条件。教师面向的对象是学生,如何让学生把教师的知识储备转化成自己的知识并将其应用到实验中,就需要教师重视实验教学方法。

二、良好的教学方法是实验教学的重要环节

1.发挥教师的主导作用,调动学生的主观能动性

教师在实验过程中要做到粗细结合、张弛有度,既放手又调控。学生进入实验室后,教师要严肃向学生说明实验室的安全、管理及卫生情况,详细讲解仪器设备的使用方法和注意事项,在保证人身及设备安全的基础上放手让学生做实验。在实验过程中,教师既要纠正学生不正确的操作,处理实验过程中出现的各种问题,又要控制实验的进程。做实验和听课、看书、做习题有很大的不同。实验时,学生面对复杂的物理现象和各种实验仪器,不能像听课或做题中遇到的问题那样单一,学生不但要思考而且还要动手操作解决各种问题。要取得好的实验效果,教师就应该鼓励学生树立主动研究问题的态度。实验中要向学生多问几个为什么和怎么办,让学生尽量运用所学知识进行思考分析,把分析的结论指导于自己的实践,再通过实践解决问题。因此,实验中对学生的提问和检查等方面都要有利于发挥、调动学生的主动性,既要帮助学生解决疑难,又要避免指导过细和规定过死,应使学生逐步摆脱对教师的依赖。

2.抓住实验特点,组织实验教学

大学物理实验是一门系统的基础实验课程。这门课从基本仪器的使用方法、基本物理量的测量方法到数据处理方法都有规范的要求。它所涉及测量的物理量广泛,测量方法灵活多样,使用仪器种类繁多,数据处理方法又不尽相同,而且每个实验项目又各具独立性。实验教师的讲解必须突出每个实验项目的重点与难点。例如:长度、密度的测量,要着重讲解基本仪器的使用和测量方法的规范性。在拉伸法测量金属的杨氏模量实验中,重点是光杠杆的放大原理,难点是望远镜与光杠杆之间的调整。又如旋光仪测葡萄糖溶液的浓度实验,重点在于讲解旋光仪的结构,难点是旋光仪的工作原理,因为这个实验的物理知识点(起偏与检偏)就包含在工作原理中。学生通过教师有重点的讲解,能够对所做实验更加清晰化、独特化,既帮助学生记忆又使学生容易与其他实验比较异同,方便学生归纳整理所做实验项目。因此,实验教师要抓住每个实验项目的特点组织实验教学,这是对实验的浓缩和再提炼的过程,也是使学生加深物理知识的重要方法。

3.认真回答学生提出的问题

实验过程中学生可能会提出各种各样的问题,有些是教师没有考虑到的,这时教师要认真思考后做出解答,对于没有把握的问题不要急于回答,要和学生一起讨论或查阅相关资料。学生提出的问题不仅是检验实验课效果的标准而且是开阔实验教师视野的途径。教师和学生探讨问题,既能教学相长又能调动学生的学习热情。科学来不得半点虚假,只有教师身体力行严肃认真地回答每一个学生提出的问题,才能让学生养成对待科学实验严肃认真的态度和实事求是的作风。

4.全面科学的评价

由于实验是一项即动手又动脑的综合性过程,不能只看书面报告的数据是否完美,还要兼顾学生在实验过程中的表现,给出综合性的实验成绩。全面科学地评价实验不仅是公平公正评价每个学生实验能力的标准,也是调动学生学习的动力,良好的评价体系能够提高学生学习的积极性。因此,教师不能忽视这个环节,实验成绩应由预习、操作、数据处理、误差分析、思考题甚至实验后的总结组成最终的实验成绩。为了掌握学生在实验过程中的表现,实验室采取对号入座并控制人数的管理办法,有效地考查每个学生的实验过程,使得动手操作的评价更加合理。教师评价一份实验报告时,既要看它的整体规范性又要兼顾局部重点,最终给出全面的评价。

5.做好实验后的总结

实践是检验真理的唯一标准。每次实验课上,都会遇到这样或那样的问题,教师课后要及时总结课上遇到的问题。这些问题可能反映出教师备课的疏漏或实验仪器的故障等,通过实验后的总结,教师能够弥补实验教学上的不足,及时解决仪器故障,掌握实验仪器的性能特点,以便完善实验教学。实验是一个感知的过程,教师要让学生对实验进行总结,并通过总结获得对实际经验和操作方法的再认识,提高实验动手能力。

三、重视应用与创新能力的培养

大学物理实验的目的是让学生在掌握基础实验操作方法的基础上培养学生的应用与创新能力。应用与创新必须具备扎实的基础,每个实验的设计都是和实验原理分不开的,所以实验课要重视讲解实验原理。实验原理是一个实验的理论基础,是由理论转化为实践的依据,也是理论通往实践的桥梁。学以致用,应用能力的培养要和实际生活紧密联系起来。比如在测量钢体的转动惯量时,不仅让学生掌握钢体的转动惯量与钢体的质量、质量分布以及转轴的位置有关,还要找生活中常见的例子给学生说明。如变速自行车通过变速挡选择不同半径的齿轮来改变其转动惯量,选择的齿轮半径越大,其转动惯量也越大,最初蹬起来越费力。通过这样具体的讲解,使理论更加鲜活,这不仅激发了学生的学生兴趣,而且培养学生把理论知识转化为生产力的观念。另外,查找一些与理论相关的新科技、新应用与学生分享,尽可能扩大学生的视野,同时开设一些综合设计性实验供学生实践,开展大学生创新活动,激发学生大胆创新的能力。

四、实验教师要加强学习

随着科学技术的发展,先进的实验仪器不断出现,使得实验方法也不断改进与更新,实验教师的知识储备不能停留在原有的状态。因此,教师要不断地学习新知识,掌握新科技,更新知识储备,这样才能与时俱进,更好地完成实验教学工作。

五、结语