大学实验教学改革范例6篇

大学实验教学改革

大学实验教学改革范文1

关键词:大学计算机基础;实验教学;改革与实践

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.136

众所周知,我国近几年的科技水平、经济水平发展十分迅速,在以计算机为核心的信息技术的发展与运用表现得尤为突出,毫不夸张地说,计算机操作能力也成为人们工作、生活必不可少的技能。这样一来,让大学计算机基础实验教学承担着培养学生计算机操作能力与应用能力的重任。在大学计算机基础实践教学当中,需要将学生的任务划分的极为细致,针对于不同专业、不同学习能力的大学生进行不同的目标设定;同时,也需要对学科知识与社会知识进行区别,让大学生真正做到学以致用。但是,就目前的大学计算机基础实验教学实际情况来看,教育教学并未落实该理念,在各方面都还存在着致命的缺陷,影响着大学生学习计算机基础知识的掌握成效与进度。由此可见,大学计算机基础实验教学改革与实践的重要性与必要性。

1 大学计算机基础实验教学的现状及问题

应目前教育改革的要求,对大学生计算机基础实验教学现状的实际情况进行了调查与分析。一方面,大学计算机基础实验教学的开展,提高了我国教育教学的效率与改革,促进了学生全方面的发展,将信息化设备与学生的学习内容结合起来,强化了教育的实用性与先进性。但是,另一方面,大学计算机基础实验教学的教学指导与教学内容都存在着学生被动学习的问题。大学生的学习计算机基础知识的兴趣提不高,导致大学生遇到问题不会提问、记忆无法加深,进而导致大学生的计算机操作能力无法提高的一系列循环效应。由此可见,大学计算机基础实验教学的现状并不容乐观,加快大学计算机实验教学改革与实践已成为我们不可逃避的现实话题。

(1)大学生知识背景差距较大。作为新入学的大学生来说,他们各自的计算机学习背景与知识基础都有着很大的不同,再加上目前高考不考计算机这一科目,对学生的计算机操作能力并没有硬性的要求,这也成为大学生计算机学习背景与学习基础有所差异的重要因素。本论文当中将计算机学习背景差异主体分为城市学生与农村学生。首先,城市学生,在高中甚至更早都会将计算机知识渗透到教学内容当中去,比如平时的计算机课程等等,他们相对于农村的学生要提前接触到电脑,在办公平软件、操作系统等都会有所学习。这样一来,来自城镇的大学生所具备的计算机操作能力就会高于来自农村的大学生,其次,由于农村学生本身经济水平发展落后,教育教学设备落后,所以,学生不具备学习计算机的条件。因此,大学新生的计算机学习背景与知识基础不同是大学计算机基础实验教学所面临的较为严峻的问题。

(2)大学计算机基础实验教学定位模糊。目前,大学计算机实验教学普遍采用集体操作、灵活放松的教学方式,对其要求较低。并没有独立开设、设置学分。这就形成了受教育者与教育者对大学计算机基础实验教学课程的重视度缺乏的不良现象。在实验过程当中,教师对学生讲解大学计算机基础实验教学的目的,再对大学生的学习内容以及操作任务提出要求,有学生个体或团体完成。但是,教师对学生后期的操作成果及操作评价并没有提出较高的要求,这就使得学生降低了对自己的要求,在实验课程上玩游戏、看视频等,将大学计算机基础实验课程视为娱乐放松课程,其结果不言而喻。同时,大学计算机基础实验教学当中,仅将办公软件及其他应用作为重要学习内容,事实上,这属于社会从业人员的基本要求,与大学教育教学目标有所偏离,应该丰富大学计算机基础饰演教学课程的教学内容。再就是大学计算机基础实验课程的课时设置相当不合理,大学计算机基础实验课程分为理论与实践两大部分,其课时的比例为三比一,给学生提供的实践时间不符合正常的操作速度。总而言之,大学计算机基础教学形式、教学内容、教学课时都体现出对大学计算机基础实验教学定位模糊这一问题。

2 大学计算机基础实验教学改革与实践

最近几年,国家相关教育部门对计算机学习提出了改革,在全国范围内对中小学推行计算机普及教育,将计算机基础知识渗透到整个教育活动当中去,推动了大学计算机基础实验教学改革与实践,缓解了大学计算机实验教学的矛盾,培养出一批批专业的市场型、社会型人才。下面,对大学生计算机基础实验教学改革与实践内容进行系统的总结。

第一、调整了大学生计算机基础实验教学课程的上机实践课时,为学生提供充分的自学、自解、自创的时间。大学计算机基础实验教学的目的在于培养学生的计算机操作能力,那么调整学生的实践课时是前提与必备条件,让学生可以在自作的过程中,学习与领悟计算机的基础知识。第二、增加大学计算机实验课程的考核环节,提高教育者与受教育者对该课程的重视。在上述大学计算机基础实验课程当中,可知教学过程中,缺乏教育者对受教育者的实验考核的环节,导致教育两大主体即老师与学生缺乏对此实验课程的重视度,那么增设计算机实验课程的考核环节可以弥补这一缺陷,将学生的被动学习调整为主动学习。第三、对不同情况的大学生进行分级实验教学,实现因材施教。其不同情况可以划分为不同专业、不同计算机学习基础等。在这种分级教学的形式之下,我们根据大学生所学专业的具体需求来展开实验教学,与专业的实际社会需要相结合来完成此计算机基础实验教学活动。

总而言之,大学计算机基础实验改革与实践是根据大学计算机基础实验存在的问题展开进行的,做到具体问题具体分析,找到开展大学计算机基础实验课程的正确、科学方式。

参考文献:

[1]王轶冰,钦明皖.地方综合性大学计算机基础实验教学体系建设――以安徽大学为例[J].实验室研究与探索,2013(10).

大学实验教学改革范文2

关键词:通晓化学;手法灵便;分析化学;实验教学改革

分析化学实验是分析化学课程的重要组成部分,与化学相关学科(特别是分析化学理论课)教学紧密结合.通过学习分析化学实验课,有助于加深学生对化学等相关学科理论知识的掌握和理解,培养学生分析和解决实际问题的能力,为创新能力的提升、药物分析等专业课的学习及未来工作打下坚实的基础[1].我国的化学先驱,清代学者徐寿曾说过:“考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也.能精熟焉,则凡天下熟物俱能详考其原质,而深求其准数.遂使法有证据,而理得显明.若欲精究其事以造其极,则有三者为要:其一,通晓化学;其二,手法灵便;其三,专心笃好.”这里,考质求数即为现在的定性和定量分析.即定性和定量分析是物质科学的主体,是化学的最高境界.他特别提到了学好分析化学的关键是:在专心笃好的基础上,要做到通晓化学和手法灵便.这个观点涉及到目前大学分析化学教学中各化学学科间的有机结合、教学内容的完善和学科的科学设置.为此,本文从通晓化学和手法灵便这个角度探讨大学分析化学的实验教学改革.

1大学分析化学实验教学的现状

1.1化学学科间的课程衔接不够连贯

作为基础课的有机化学和无机化学是专业基础课分析化学的基础,更是药物分析等专业课的基础.有的学校,同一个院(系)的不同教研室分别承担无机化学、有机化学和分析化学的教学任务;有的学校,如我校,基础医学院承担无机化学和有机化学的教学任务,药学院承担分析化学的教学任务.不管是在相同的院(系)还是不同的院(系),目前各学科间的课程设置大多考虑本学科的情况,较少考虑不同学科间的相互要求和需要.这样的问题在国内很多院校都存在.基础课的重要性不言而喻,但基础课与专业基础课和专业课的课程衔接不够连贯,忽视了化学相关知识连续性的渗透,使得基础课教学中缺乏专业应用的实例,而专业课教学中又往往缺少基础课相关理论的指导,影响了学生综合实力的提高[2].集体备课多以本教研室为单位进行,缺少学科间的融合与沟通,也较少进行学科间的交叉听课.一般根据本学科的实验室、实验仪器来安排实验教学任务,较少考虑与其他学科的关系.因此,实验有重复,甚至缺少递进关系.如何让学生在有限的学习时间内做到通晓化学,化学学科间课程的有效衔接是基础.

1.2实验内容与教学方法不合理

目前,分析化学实验内容多为验证性实验,研究性、设计性实验少;以章节内容为基础的实验多,缺少章节间融合或学科间整合的综合性实验;实验内容未及时更新与完善,能够反映学科前沿的实验较少[3].分析化学实验课在教学方法上多延续着传统模式[4],实验员准备实验仪器和试剂,教师按照黑板或PPT上的实验内容,讲解实验目的、原理、仪器试剂、方法步骤、数据处理等,演示实验仪器的操作.学生“照方抓药”,无需思考在实验过程中可能出现的问题、产生的原因及解决的办法.因此,在验证性实验中,学生多能按照教师的要求顺利地完成实验并提交实验报告,但多数学生看重的是实验成绩,一些学生更是为不逃实验课而做实验.由于未能全身心地投入到实验中,所以无法领会实验本身的科学精神和科学内涵,更无法“享受”实验带来的乐趣.在这种固化的教学模式中,在“学生能顺利地完成实验”背后隐藏的实验内容与教学方法不合理,是需要我们深思的.由于这些没有生机的实验教学,学生机械地操作,课后抄写实验报告等因素的存在,导致学生处于被动的学习状态,缺少实验兴趣,缺乏实验动力与激情,实践能力很难提高,更谈何手法灵便呢?

2大学分析化学实验教学改革办法

2.1加强化学学科间的有效沟通,为通晓化学创造条件

通过加强学科间的有效沟通,实现化学学科间实验课程的有效衔接,进一步促进在课程设置,集体备课,相互听课等方面的交流.2013年6月28日,我校药学院分析化学所在的药物分析学教研室与基础医学院的化学教研室结对共建.在此基础上,进行课程设置的整合,共同进行集体备课,相互听课.与基础医学院的化学教研室共同编写出版了《药学实验技能训练与指导》[5],该书以普通高等教育“十二五”部级规划教材为基础,结合基础学科和专业学科的实际情况,介绍了无机化学、有机化学、分析化学等基础化学学科和药物分析等专业学科的知识与技能,促进学科融合和实验资源的整合,避免实验重复设置,强化实验递进关系.以该教材作为全国医药院校药学/中药学大学生实践技能大赛的指导用书,对参赛学生进行系统培训,得到了教师和学生的好评和认可,发挥了积极的作用.首次参加第四届全国医药院校药学/中药学大学生实践技能大赛,两位同学分别获得了一等奖和二等奖.这种学科间的有效沟通可更充分地发挥学科互补优势,促进学科建设的发展和深度合作,有效利用教学时间,实现资源共享,为化学各学科的有机融合奠定基础.

2.2树立与时俱进的教学观,为提高学生的实验技能夯实坚实的基础

第一,授课信息量的增加与扩展.近年来,随着国家经济实力的增强,精密仪器的使用率和普及率大幅提升,各种新方法与新技术不断涌现,为药品质量标准的修订与完善提供了更坚实的保障.面对药品质量标准的国际化与现代化的迫切需要,作为分析化学实验课的授课教师,要立足于教材,但不局限于教材,要向学生传授当前分析技术与方法的前沿信息,树立与时俱进的教学观,为提高学生的实验技能夯实坚实的基础.如在讲授分析化学实验《HPLC法测定替硝唑溶液中替硝唑含量》时,不但讲授仪器的使用,还要实际演示流动相的过滤、脱气,样品的处理和进样,以及数据的处理等,也对目前HPLC仪器的发展状况,色谱柱的现状与发展趋势等加以说明,特别是我校有一位2008级药学专业的毕业生考入上海交通大学从事色谱新方法与新技术的研发工作,该同学的研发经历和目前的研究工作为在校学生的学习提供了动力.因此,在教学中有必要针对性地介绍一些研究进展、前沿理论,让学生更好地了解分析化学这门学科的发展动态,“知新”、“识新”才可能“创新”[6].第二,新成果的引入与融合.将教学与科研相结合,以科研促进教学是对分析化学实验最有益的补充.如在讲授《氧化还原滴定法》中的亚硝酸钠法时,不仅要讲授其含量测定方法,还要对其定性的鉴别-即芳香第一胺反应加以说明,特别是由于过量的亚硝酸会和β-萘酚反应呈猩红色,使定性鉴别结果出现假阳性,现已采用加入脲来消除此假阳性的干扰等.在《HPLC法测定替硝唑溶液中替硝唑含量》的色谱实验中,利用保留时间对替硝唑溶液中的替硝唑峰进行定性鉴别,是《分析化学》教材上的方法,也是目前常用的方法.那么,如果有两个色谱峰都和替硝唑对照品色谱峰的保留时间非常接近时,又如何作出合理的判断呢?当提出这个问题时,同学们会有针对性去认真思考.在此基础上,向同学们讲解对照品加入法、渐进窗口正交投影法等用于色谱峰匹配的新方法与新技术,提高学生们学习的积极性,使他们深知,这些新方法和新技术是在基础实验上的一个延伸和扩展,是把一些更先进的原理融合到这些基础实验中,是一个多学科间的有机结合.通过这些基础实验的升华,使同学们在认识到基础知识重要的同时,更要懂得知识创新的可贵.第三,教学方法的改进与提高.“教是为了不教.”陶行知先生的这句话时刻在提醒着我们教育工作者,特别是在当前大学大众化教育的背景下,更有着深刻的含义.在分析化学实验中,若采用传统的教学方式,缺少一个自由探索的空间和思想创新的环境,学生很难做到勤于动脑,善于动手.因此,必须从实际出发,联系实际,大力进行教学方法的改革与创新,调动学生的主观能动性[7],使学生能够主动融入实验并在实验中积极思考,达到“教是为了不教”的目的.如《碘量法测定维生素C的含量》,大多以维生素C原料药或有关制剂为测定对象,而我们选择校园内的药用柚子作为测定对象.同学们自己采集柚子样品,按照自己设计好的实验方案进行待测样品的制备,采用碘量法对柚子中的维生素C进行测定并对实验结果进行分析.通过这种教学方式,学生会对实验怀着更多的好奇和更浓厚的兴趣,会由单纯的“听做而得”的实验配角转换为“思做有得”的实验主角,角色的转换增强了学生的责任感,激发了完成实验的动力和激情.他们在实验中会遇到问题,但会迎难而上;在实验中会遇到挫折,但会勇敢面对.通过这样的实验,同学们有了更多的交流与合作,在实验中更会有新发现和新收获.

2.3科学设置实验课程,为手法灵便创造条件

分析化学是药学学科的专业基础课,分析化学实验教学在药学学科中担负着承上启下的作用[8,9].因此,分析化学实验课要科学设置.一是实验项目的合理设置.分析化学实验不是孤立的实验课,其设置要立足院校实际,在知识点上要注重与有机、无机基础实验的衔接,更要面向药物分析等专业课实验的需要.在知识面上,重基础、练技能是根本要求,既要重视称量、量取等基础操作,也要注重化学分析与仪器分析的有机融合.二是实验方法的创新.通过分析化学实验方法的创新,在验证理论课的基本原理、基本方法的同时,使分析化学实验课成为理论教学的最有力的补充和完善.三是实验室管理模式的改革[10].现代的教学方法要求改革实验室的管理模式.在提倡启发式教学、注重学生实践能力培养的环境下,实验室要开放运行管理模式及运行机制,实现开放共享,切实提高实验教学质量.教研室是学校最基层的教学组织和科研单位,也是教学活动的具体执行部门.因此,立足并扎根于教研室的开放实验室才会更有生机和活力.在实验室开放过程中,引导学生养成良好的实验习惯,逐步增加开放实验内容,鼓励学生自行设计实验、参与教师科研课题.自2016年起,我院每学期在已有实验课的基础上,增加了50学时的开放性药学综合实验课.学生以开放的实验室为平台,充分利用实验室的资源,完成自主设计的实验.在开放的实验室中,学生是主体,他们的思维模式不再是“你要我做什么?”,而是“我想做什么?”,“我如何做?”,学生的主观能动性得到发挥,学生的潜能得以释放,学生独立思考问题和解决问题的能力得以培养.在开放的实验室中,学生们的团结协作精神也得到进一步锤炼,遇到问题大家会相互讨论,彼此间相互学习、相互借鉴、取长补短,教师会给予及时必要的指导,引导学生提出质疑,并和学生交流,讨论,共同提高[11],有效地避免“封闭式”教学模式和“垄断式”教学方法,丰富了实验教学[12].如2016年,在2014级药物制剂本科学生的开放性药学综合实验中,学生的自主设计有:阿司匹林的有机合成,鉴别(化学,红外),阿司匹林片的制备,阿司匹林原料及制剂的定量分析(容量法,HPLC法)(皖南医学院药学院在安徽省省级示范实习实训中心“药学实习实训示范中心”的基础上,于2014年建立了学生高效液相色谱分析实验室,现有15台LC-15C型和3台LC-20A型岛津高效液相色谱仪).通过学生的实验设计和实验过程,教师能及时发现文献查阅是否全面、实验设计是否合理、实验操作是否规范,实验结果是否可靠,使学生做实验时不仅要知其然,更要知其所以然,将“勤于动脑,善于动手”贯穿于实验设计和实验过程中,使他们思维灵活,富于创新性;手法灵便,富于创造性.

3总结

分析化学实验是高等院校药学专业学习的重要环节,是培养学生实践能力和创新精神的重要课堂.结合工作实际,通过对分析化学实验中所存在的问题进行深入分析,探讨问题解决的办法和对策.为适应未来药学学科发展对学生知识结构和能力的要求,培养能适应未来发展需要的药学人才,应注重分析化学实验内容的更新、教学方法的改革和教学手段的完善.在注重知识衔接的同时,要重点考虑学科间的交叉与互融互通,合理安排实验项目,加强实验内容间的内在联系.应高度重视实验教学和实践教学环节,在加大对实验室投入的同时,要注重实验室的管理改革,推进实验室开放,为学生自主实验提供场所;在全面系统提高实验教学水平的同时,更要注重学生科研个性的培养与发挥,使学生不但能通晓化学,而且能手法灵便,让高校实验室真正成为“知识创新的源头,人才培养的基地”.

作者:邹纯才 宗倩妮 鄢海燕 单位:皖南医学院药学院

参考文献:

[1]任春艳,马传利,吕海涛.分析化学实验教学改革的几点建议[J].化学教育,2015(22):42-44.

[2]王妙飞,张道英,黄浩,等.药学专业分析化学实验教学设计与改革[J].大学化学,2016,31(5):44-48.

[3]邢云.分析化学实验教学改革初探[J].安阳师范学院学报,2009(5):148-150.

[4]焦玉荣,弓莹,刘玲娜,等.分析化学实验教学改革探索[J].榆林学院学报,2016,26(2):68-70.

[5]邹纯才主编.药学实验技能训练与指导[M].第1版.合肥:安徽科学技术出版社,2015.

[6]蔡铮,夏笔军,刘中秋.议药剂学教学中三种意识的培养[J].教育论坛,2009,6(7):119,122.

[7]郭玮,侯琳琳.谈分析化学实验教学改革[J].安阳师范学院学报,2010(2):135-137.

[8]蓝海,王燕.PBL教学法在药学专业无机化学教学中的探索[J].大理学院学报,2013,12(6):81-83.

[9]汪应灵,晁淑军,刘振岭.药学专业分析化学实验的创新教学探讨[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,12(9):921-922.

[10]杨颖.化学与药学综合实验室建设与管理思考[J].大理学院学报,2007,6(4):58-60.

大学实验教学改革范文3

    创新意识,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,激发学生科技创新能力[1]。

    近年来,各工科院校对物理实验教学进行了全方位、多层次的改革,取得了一定的成绩,但也存在一些问题[2]:一是从教学方法上来看,教师多以“言传身教”为主,这种“ 填鸭式”教学方法难以激发学生的学习兴趣,不利于培养学生的创新能力;二是从实验内容上来看,验证性实验较多、与物理科学的前沿比较接近的实验较少;三是教学手段、技术与设备落后,计算机辅助教学作用未能得到充分发挥,计算机和网络技术在教学中的应用程度较低。因此,必须对大学物理实验的教学内容、教学方法和教学手段进行改革。

    1 改进实验内容

    物理实验教学在不同层次人才培养中的定位、要求和作用应该有所区别。比如,研究型或学术型人才培养与应用型人才培养在物理实验课程的教学摘要作用。此类实验应在教师指导下由学生自主完成,并可让学生尝试通过方式整理、总结实验结果。以上三类实验在大学物理实验教学体系中应以提高型实验为主体,三者相辅相成,共同促进实验教学效果的提高。

    2 改革教学方法[2]

    首先应在如何引起学生对做实验的兴趣上做文章;其次应在如何提高学生的创新意识和创新精神上做文章。比如,如何在物理实验教学中鼓励学生提出问题?如何提高学生在物理实验中提出问题的能力?

    2.1 采用启发、引导和讨论式教学法

    对于综合性实验和一部分较难的基础性实验,为了体现教师的主导作用和学生的主体作用,教师可以采用启发、引导和讨论式教学法。教师可以要求学生进实验室时必须提交预习报告,内容包括本次实验的目的、内容和步骤等。然后,教师简要介绍实验原理和做实验时的注意事项,启发学生思考这次实验所用的仪器是否还有其他用途。教师在提出问题和分析问题时要尽量调动学生的兴趣。让学生积极思考,主动索取知识。实验过程中,教师要全场巡视,帮助学生解决在实验中遇到的共性问题。,教学改革。,教学改革。

    2.2 采用探究式教学法

    对于设计性实验,教师最好采用探究式教学法,即教师不介绍设备、 仪器的使用方法,而是让学生自己阅读教材和仪器使用说明书,接着由学生集体讨论、交流各自的实验预习报告,介绍实验方案,汇报测试过程、分析结果,教师再提出问题,启发学生,并引导学生展开讨论,最后完成实验。,教学改革。这种课堂上的互动不仅能培养学生主动参与、独立思考、积极探索的精神,为他们终身学习打下良好的基础,而且能增强学生的竞争意识和进取意识,锻炼学生的口头表达能力。,教学改革。

    3 引入现代教育技术

    3.1利用多媒体技术

    利用多媒体技术可以对实验原理和实验过程进行生动形象的模拟仿真,利用数据处理和逻辑判断功能对实验结果进行分析和预测,将静态变为动态,使声音、图像、动画、文字有机地组合在一起,增强教学活力,激发学生的学习兴趣,改善实验教学效果。东南大学物理实验中心针对教学中存在的问题:(1)新的实验教学体系对教师的要求明显提高,突显出了优质教师资源的短缺;(2)难以实现对学生个性化深层次的指导;(3)面向广大学生全面开放,实际管理操作上有困难,他们构建了信息平台,引入计算机作为助教,改变传统实验教学师生单一交互的局面,建立新型教学关系,创建物理实验课程“多重交互”教学模式,取得了良好的教学效果。

    3.2 建立实验室物理教学网站

    学生可以根据中心提供的网址登录网站,在网上了解每学期的实验设置和内容介绍等情况,根据选课规则选择自己在本学期要做的实验题目和实验时间,以便更好地安排时间预习功课。在这一方面,复旦大学物理实验中心建立的教学网站被学生称为自己的维基百科,人人参与编辑,灵活、快捷、全开放。2007年7月1日开通以来,点击量已经突破了380万次,平均3000次/天,形式改变带来了互动教学质的变化。

    大学物理实验课程是大学物理教学环节的重要组成部分,对于工科学校而言,物理实验课程尤其重要。实验课程具有课堂讲授所无法比拟的优势,直观性、操作性以及学生在实验中的主动性、 探索性和创造性,是实验课程的主要特点。,教学改革。任何学科都不是一成不变的,都必须适应形势的发展和变化。,教学改革。在信息时代到来的今天,工科大学物理实验教学需要在实验内容、教学方式、师资培养等方面不断改进,才能形成合理的、适合本校特色的大学物理实验教学体系。

    参考文献:

    [1]王野,李海军.浅谈大学物理实验教学[J]. 长春理工大学学报( 社会科学版), 2007(1): 89-90, 95.

大学实验教学改革范文4

关键词:大学物理;实验教学;问题分析;模式改革

大学物理是理工科大学生进入大学后的一门基础性课程,大学物理实验是大学物理课程的主要组成部分,是在课堂教学之外培养学生实践能力,提高学生理论与实践相结合能力的重要教学内容,因此大学物理实验教学模式的改进是提升大学物理课程教学质量的重要环节。但是,就我国高校的现状看来,长期以来一直存在着限制大学物理实验教学水平提高的很多影响因素。一方面,很多学校,尤其是一般的理工类院校,由于实验条件、教学条件和师资力量等方面的限制,大学物理实验教学内容陈旧、手段落后,起不到培养新时代具有较高综合素质的高等人才的目的;另一方面,大学物理实验教学的创新程度有限,特别是由于传统的实验教学中习惯于把大学物理实验分为力、热、电、光等独立性较强的部分,实验内容和实验技术的内部交叉转变的关系很难得到充分的体现和重视,二者共同作用,导致目前的大学物理实验教学水平还停留在20世纪末的水平,特别是实验内容更是陈旧。尽管自20世纪80年代以来,我国高等教育改革中也十分重视大学物理实验教学的改革,但是上述问题并没有得到根本上的解决。随着现代科学技术的发展,各种新的研究成果和教学手段层出不穷,特别是20世纪末的一些物理研究成果和电子计算机技术的发展为我国大学物理实验教学提出了新的要求,也提供了新的改革方向。本文从分析大学物理实验教学现存的问题入手,对现行的大学物理实验教学模式改进提出具有针对性的建议。

一、大学物理实验教学现存的问题分析

1.教学内容陈旧

当前的大学物理实验,特别是一般的理工类院校,由于在实验器材、经费等方面与重点大学之间存在一定的差距,因此在课程内容上大多选择较为传统、经典的大学物理实验,或者选择源于经典物理的一些验证性和仿效性测量实验。尽管这些是基础性的实验内容,能够提高学生物理实验的基本操作能力,并使这些学科辐射性较强的知识内容在实验的过程中得到知识强化,但是,随着20世纪末新型学科和新研究成果的涌现,有些实验内容已经显得不合时宜。

2.教学结构不合理

由于长期不进行实验项目的更新,导致现有实验项目的综合性和系统性程度较低,即便是有一些综合性的实验,也难以体现物理学科各个分支之间的有机联系。特别是现行的大学物理实验课程的体系结构大多按照通行教材的体系结构设置,采用“轮回式”的教学模式,将力学、热学、电磁学和光学实验等各个部分切割开来,内容分散杂乱,即便是各个分支的内部也很难形成体系化的实验教学体系。

3.教学手段落后

当前,一般院校的教学手段落后也是限制大学物理实验教学发展的关键因素。由于不具备有条件的实验表示、实验器材等硬件设施,一些不可为实验、具有较强危害性的实验和过程性实验、原理性实验无法开展,只能运用抽象的物理理论和概念对这部分知识进行讲解。这样就容易造成物理教学缺乏必要的直观认识,知识本身认知的难度就进一步加大。

二、大学物理实验教学模式的改革建议

1.调整更新物理实验课程内容

首先,做好基础性实验的竞选工作,将内容陈旧、技术水平较低的传统实验淘汰,吸收一些基础性强、学科辐射面强的近代物理实验,提高现有基础性实验的水平。

其次,提升经典实验教学的科技含量,特别是一些确实能够提升学生基础实验能力、与理论知识结合较为紧密的经典物理实验,应当积极研究利用先进技术手段改造的途径,为传统实验内容注入新的活力。

最后,根据自身条件,将资金集中到引进一些反应物理科学最新进展的实验内容、实验器材,提升物理实验教学内容的整体质量。

2.构建系统性较强的课程体系

在课程体系的构建方面,首先应当打破大学物理实验课程内容,按照力、热、电、光的分散模块组织实验课程的传统方式,而是应当以提升物理实验课程内容的整体性与系统性为目的,将不同模块中重复或类似的实验项目相互合并,在缩减冗余课程的同时,将各门实验课程内容相互融合,由易到难、由简单到复杂,建立一个循序渐进的体系结构。

3.引进先进技术,更新教学手段

针对当前由于教学设备等硬件设施和师资力量等软件条件的限制造成的某些实验教学无法开展的问题,笔者认为,引入计算机技术,以多媒体等形式模拟物理实验是目前为最为适当的解决方法。电脑模拟实验,一方面,能够克服条件不足的问题,使得学生有机会将书本上的知识以电脑模拟的方式进行实际操作,提升动手能力;另一方面,电脑模拟实验的系统性较高,纠错能力较强,能够减少因操作不当造成的仪器损坏,同时又可以使学生牢记操作流程中的易错环节,提高学习质量。

大学物理实验教学模式的优化改革,涉及物理实验教学的各个方面,是一个综合性较强的系统工程。因此,学校、院系和教师应当重视这一改革过程,通过教学内容和模式的改进,调动学生的积极性,提升有限资源的利用程度,促使大学物理学质量得到全面提升。

参考文献:

[1]陈志远,吴雄标.大学物理实验课程内容新体系构建的研究[J].咸宁学院学报,2009(6).

[2]郭英.大学物理实验教学的改革与探索[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2009(4).

[3]徐曼,翟晓霞,唉莉娜.大学物理实验教学改革的初步实践[J].石家庄联合技术职业学院学术研究,2007(1).

大学实验教学改革范文5

关键词大学物理实验教学改革质量体会

一、引言

物理学是一门重要的基础学科,是整个自然科学的基础。而其中的物理实验在培养高水平的工程技术人才中具有不可替代的重要作用。特别是在当今的经济社会发展中,突出物理实验能力培养,卓有成效的实施教学改革,不断提高教学质量意义重大。通过教学实践,作者深刻的认识到,加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证,明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则,深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动,积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式,严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段。做好上述工作,会给物理实验教学工作带来新的起色。

二、加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证

纵观千年来科学技术发展史,可以看出科学实验起着关键性作用。实验室的建设发展已经达到了高度繁荣阶段,它发挥着科学技术手段的巨大效能。这些效能体现为:在实验室里,人们可以排除一些次要因素或偶然因素的干扰,把研究对象固定在某种人为环境和条件下进行考察;实验室的科学研究,可以导致基础科学实现理论上的新突破;在实验室里,人们可以用模拟的方法重复某些现象;实验室能为开拓全新的生产领域打下基础;实验室是科学转变为直接生产力的中间环节;实验室可以缩短科研成果转化为生产技术的周期。总之在现代科学技术的条件下,实验室的科学地位日益突出,这个趋势是与实验室具备的多方面的效能分不开的。

对于大学物理实验课程肩负着培养学生的基础性实验的训练,实验室发挥应有的效能如何,与其实验室建设密切相关。我校非常重视实验室建设工作,2000年以来学校对大学物理实验室建设投入经费近300万元,实验的硬件条件得到了极大的改善。教学大纲规定的内容100%开出。每个实验课题实现1人1组独立地进行操作,充分锻炼学生的动手能力,为有效的提高实验教学质量提供了良好的条件保证。

三、明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则

每门课程应有明确、客观、准确的定位和教学目标,它是教学实施中要遵守的基本原则,物理实验课程也是如此。物理实验课程及教学目标是:

1、物理实验课程的定位。实验是科学理论的源泉,由物理学倡导的用实验观测和定量探索自然,总结规律的科学方法,是一切现代科学工程技术的基础方法。大学物理实验是对理工科类各专业学生进行科学实验基本训练的一门必修的公共基础课。

2、物理实验课的教学目标。第一、帮助学生进一步掌握基础物理理论。学生通过自己动手实验,观察现象,可以获得比课堂上讲授更为深刻的感性认识;又通过对实验结果的分析、验证,使感性认识进一步深化上升为理性认识,从而达到深刻理解、正确掌握物理理论的目的。特别是有些实验把较为复杂的科学技术问题进行简化剖析,突出主要因素、找出主要因素的内在关系,这不仅有助于学生正确的掌握重要的基本物理理论,而且可以帮助他们扩大知识领域,灵活应用这些基本理论。

第二、培养学生具有科技工作者所必须的实验能力和素质。包括:让学生掌握常用科学仪器的基本原理和测试技术,熟悉基本实验方法和程序,养成实事求是的科学态度,理论联系实际的学风以及严肃认真、对学术负责的好品德。上述实验能力和素质实际上是一种综合能力的训练。它不仅表现为会做实验,更表现为对实验方案的设计,实验中的分析研究,实验后的总结与提高;同时也包括实验者的科学态度、求实精神和发现问题、分析解决问题的能力。

四、深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动

我校大学物理实验课程组以“提高起点,精选题目,优化内容;注重个性,培养技能,提高质量”为教学改革的指导思想,结合学校特点,2003年以来课程组两次修订了“物理实验”课程教学大纲,在大学物理实验教学改革方面作了一系列扎扎实实的工作,对提高物理实验教学质量起到了强有力的促进作用。其中主要的教学改革工作为:

1、坚持实验内容的先进性和前沿性。确定实验教学内容时,坚持提高起点,精选题目,优化内容的指导是想,避免与中学实验的重复,避免较低层次的实验开设,精选、优化实验内容,坚持物理实验教学内容的先进性和前沿性。2000年以来,我校的大学物理实验条件得到了极大的改善,仪器设备得到了大幅度的更新,目前有60多个实验题目,其中更新率约为50%。开设的核磁共振实验、太阳能电池特性测量、温度传感器实验等充分体现了教学内容的先进性。此外,任课教师中70%的教师主持或参与科研课题,在主讲实验课程中结合自身的科研经历和有关前沿科学技术(如:纳米技术、光电技术等)有机地向学生渗透,让学生“既见树木,又见森林”。2、建立先进的实验教学模式。根据实验教学发展的需要,2003年以来,我校大学物理实验教学模式逐步实行层次化、模块化,并不断进行完善。按实验性质和实验方法将实验课题主要划分为三个层次,第一层次:验证性和训练性实验;第二层次:综合性实验;第三层次:设计性实验。此外,还开设了创新性实验、研究性实验等。尽可能地按照力、热、光、电及近代物理等体系开设出各种层次的实验,实现实验内容模块化,按照认识规律实施教学,有利于学生对教学内容的掌握和实验能力的培养。

3、坚持教学方法的先进性。物理实验教师努力钻研教学理论,依据教育学、心理学原理,遵从教育、教学规律。在讲清基本原理的基础上突出重点和难点(如不确定度概念、误差分析、杨氏弹性模量测量的技巧等),努力强化“三基”训练。结合不同教学内容,采用了灵活多样的教学方法。如:对于基础性实验(如:固体密度测量、示波器的使用等),采用启发式、引导式的教学方法,讲解与示范相结合;对于综合性实验(如:冲击法测螺线管磁场、声速测量),充分调动学生的积极性和主动性,采用讨论式、提案式的教学方法;对于设计性和研究性实验(如:太阳能电池特性测量、用电位差计校准电表),采用研究式、答辩式的教学方法,培养学生增强自我探索的心理意识和习惯。利用先进的教学方法,激发学生对自然科学现象的兴趣,促进学生对现象、模型、概念和原理的深入理解。

4、实现实验教学开放化。为适应实验教学发展的需要,大学物理实验从2005年9月起在校内率先实行开放式教学,学生自主在网上选择实验题目及上课时间,学生成绩实行计算机管理,建立了网上实验教学基本平台,为发挥学生积极性、加强个性培养提供了充分的自由空间,实践表明效果良好。物理实验在对学生时间和空间开放的同时,我们更重视的是教学内容、教学方法、教学手段的开放,教师不断树立以传授知识和能力培养并重的思想,将学习的主动权交给学生,激发学生学习的主动性和积极性,实现“教”和“学”的全面开放。教学实践表明,物理实验教学开放化受到了学生的普遍欢迎。

五、积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式

大学物理实验课程组经常开展教学研究活动,推动了教学改革工作的不断深入,并取得了明显的成效。主要做法有:

1、课程建设群策群力。我校大学物理实验课是校及精品课程,大学物理实验课程组积极研讨实验室建设、课程建设等问题。如实验室建设规划,课程建设规划,教学大纲的制定,教学日历的制定,网上资源的扩展及内容的更新等,集中集体智慧,深入进行讨论和研究,使得制定的规划及文件即与时俱进又切实可行。

2、集体备课互相提高。教学中,坚持集体备课,对大纲中的内容做统一要求。鼓励每位教师参与课程内容的改革。根据教改立项要求,课程组对教学中的难点内容(如物理实验绪论等),由教学经验丰富的教师做专题讲授,共同研讨,互相提高,效果良好。

3、教学交流互相学习。教师间坚持开展教学交流活动,包括会议交流、同行听课检查交流,评价实事求是,互相促进,互相学习,形成了良好的教学交流气氛。

六、严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段

我校大学物理实验课程组十分重视对学生实验成绩的考核,有严格的学生成绩考核规定,考核规定在教学实践中得到全面的贯彻落实,对保证教学质量起到了重要的作用。成绩评定包括以下内容:

1、实验报告评分规范。各实验课题有统一的评分标准,实验报告成绩评定中,每份实验报告满分10分,其中预习1分,课堂操作4分,实验数据及数据处理、回答问题5分。指导教师评阅实验报告按照评分标准进行,评分规范。

2、总成绩评定公正严格。学期总成绩评定,按规定所做实验题目的得分之和除以应完成的实验题目数,所得的平均分数作为实验成绩的分数。按照不同分数段制定优、良、中、及格、不及格标准。如果旷课一次在上述评定成绩中降一档,如果旷课两次及以上其学期成绩按不及格记。成绩的确定公正严格。

3、实验成绩管理科学。学生实验成绩输入微机保存,总成绩由计算机处理,在保证成绩计算正确性的同时,提高了工作效率。主讲教师按时报送实验成绩单,提交给教务处和相关学院。成绩计算及管理科学化。

大学实验教学改革范文6

一、大学物理实验教学模式改革的必要性

1.教学模式单一。处于当代教育发展环境下,新课程改革进一步深入,高校的教育理念也要进行相应的创新:转变以往单纯的对学生进行知识机械灌输的教学模式,把精力投入到提升学生知识能力的教育过程中。就大学物理实验教学而言,科学创新精神和实践动手能力是其不可或缺的内容。但是在以往的物理实验教学过程中,单纯机械的验证相关理论知识成为高校物理实验中的主要教学内容,大学物理实验教学模式过于机械和单调,学生的创新能力和实践动手能力难以得到有效提高。并且在实践教学过程中,往往是学生被动接受教师的实验安排,制定实验步骤、组织仪器设备等内容都是由教师来准备,实验方法和实验数据的记录也通常是由老师来完成,而学生只是对教师实验过程的一个机械模仿。这样机械化的教学模式严重阻碍了学生动手能力的培养,束缚了学生的创造性思维,不利于学生的科学素养的建立,基于此,改革现有的大学物理实验教学模式,提高学生的实践创新能力成为物理教学中的一项迫切任务。2.教学方法和教学内容落后。传统的物理实验教学方法是“教师统领实验过程,学生机械模仿”,在此过程中,学生只是被动的接受知识,没有充分发挥自身的主观能动性。久而久之,学生会对教师形成一种依赖心理,在具体的实验过程中“会看不会做”,并其怠于思考,使得学生形成一种模仿的思维定式,难以有所突破。学生学习的自觉性受挫,难以主动去发现问题并解决问题,不利于实践创新能力的提高。另外,物理实验教学内容比较落后,没有很好的体现学科之间的共融性。大学物理实验内容也基本是验证性和测量的,利用学生的创新思维,出于学生自己的创造能力来设定的带有研究性的内容相对匮乏。正是在此基础上,与国外培养的物理实验人才相比,中国物理知识方面的人才理论知识可以很丰富,但是具体到实践操作中,却难以有效的将理论知识与实践相结合,而创新精神和独立思考的能力更是缺乏。

二、大学物理实验教学模式改革的优化策略

(一)改革物理实验教学方法

传统的物理实验教学方法中,采取的是教师灌输,学生被动接受的方式。实验操作过程中,教师预先告知学生这次的实验目的,并且在此基础上,教师还会详细的为学生讲解实验原理、实验方法、实验步骤、实验过程中需要用到的仪器及其使用方法,并且还有相关的数据记录、数据处理等信息。更甚者,有的教师为了使学生更加明白本次实验的过程和步骤,在实验开始之前把整个实验过程在学生面前演示一遍。在此基础上,教师在进行物理实验教学之前就没有必要让学生对将要传授的内容进行预习,学生也不需思考,这样就对学生的学习造成了一定的负面影响。学生对教师的实验过程也产生一种依赖性,在教师做完相关的实验后,很多学生沉溺于教师的实验过程中,却难以理解其中涉及到的科学原理。也正是因为此,学生缺乏实践操作的机会,没有一定的实验操作经验,难以促进动手能力和创新能力的提升。即使是在具体的物理实验过程中,教师也是为学生准备好一切,学生也不需要深入思考,只要按照教师给定的步骤加以演示就可以了。这种机械的实验过程严重违背了学生的认知特点和认知发展规律,限制了学生学习的主动性和积极性,不利于提高学生的思维创新能力和实践应用能力。鉴于此,在具体的物理实验教学过程中,教师要充分尊重学生学习的主观能动性,适应现代课程改革的要求,把课堂还给学生。在此基础上,教师要改革物理实验教学方法,可以从以下三方面做起:1.打破传统的教学方式,以“学生预习,自主学习”为主,“教师引导”为辅。教师在物理实验过程中,需要对实验仪器和原理细致的介绍,牵涉到具体的实验步骤和测量方法,教师要利用学生的自主创新能力,激发学生的创新思维,让学生自行设计完;2.将物理实验课以选课的形式出现。物理实验课中会有学生必做的实验,除此之外,教师还可以以学生对实验课的实际需求为依据,结合学校对物理实验课程的安排,在实践发展的基础上为学生开设选做实验项目。既然是选作项目,那么学生就可以根据自身的实际学习情况和实验能力来自主安排,在自己动手的过程在提升动手能力和实践操作能力。教师通过这样的教学安排,一方面可以锻炼学生的基本实验技能,另一方面又可以最大限度的调动学生学习的主观能动性,同时,学生自觉发现和处理相关问题的能力也可以得到进一步提升。3.随着时代的进步,计算机信息技术的应用范围越来越广泛,紧跟时代脚步,高校物理实验教学中也应扩展计算机的应用范围。计算机在高校物理实验中有很高的应用价值,例如利用计算机来操控实验的过程,收集相关的物理量,快速的将实验数据记录下来等,另外,利用计算机实施拟合分析,制作图标等内容也是其应用表现。除此之外,教师利用计算机进行辅助教学,进行计算机管理,也属于计算机在物理实验教学过程中的应用范围。当然,计算机在物理实验中只是一种辅手段,它的应用可以方便物理实验的进行,促使学生加深对物理原理的理解以及对实验方法的掌握,在物理实践中的应用仍是十分必要的。

(二)创新物理实验教学内容

就现在很多大学开设的物理实验课程而言,验证性实验是其最主要的表现内容。而相对应的,以学生的实际发展需要为基础,集科学性和设计性为一体的实验内容则比较少。基于现代的经济发展环境,这样的设置体系会妨碍高校对实践应用型人才的培养,学生进行实践创新的发展空间也被缩小,而学生通过实验也难以提高自己分析问题和解决问题的能力。在一些高校中,受到学校生源条件的限制,在具体的物理实验过程中,学生和实验仪器一对一的现象并不少见。在此发展条件下,教师通过引导,使学生自己动手做实验,来进一步提高学生的动手能力和实践操作能力,同时也间接的加强了学生分析和解决实际问题的能力。但是在有些高校中,受到学生人数的限制,物理实验课基本上是两到三个学生共同做一个实验,这样的分配会在一定程度上激发少数学生的惰性思维。因此,他们在物理实验中只是机械的记录相关数据,而没有主动动手和主动思考的习惯,这样的话,这些学生就难以在具体的物理实验过程中得到锻炼,有些学生甚至对此感到厌烦。另外,如果高校设置的实验项目有限,而其中的学生人数却过多,那么物理实验就难以适应学生的发展需求,也不能有效做到与物理理论知识课的同步。鉴于此,高校在开设物理实验课的时候,要充分结合院校学生的实际水平和发展需要,以现有的物理实验仪器为载体,调动学院教师的力量,以本院校中的物理实验教学为基础,科学编写相关知识的物理实验讲义,其中涉及到的内容要充分体现物理实验的实用性,并且在其中详细阐明某项实验在某些专业中的应用。以此物理讲义为标准,学生在做某项实验时,就不会产生这项实验与所学专业有何关系的疑问。另外,为了适应社会对人才的需求,迎合现代科技发展的需要,同时也为了适应社会对实践应用型人才的需求,高校的物理实验课程中可适当融入一些富于实践操作性的实验项目,例如自行车及钟表的拆装等内容。社会在不断发展,高校中的物理实验也要与时俱进,为了进一步与社会科技发展接轨,高校要根据自身的实际发展情况和学生对自身能力的需求,适时改革物理实验讲义,使得物理实验讲义为学生提供实验参考的同时,也能跟上时展的步伐。高校为了加强物理实验教学的影响力,也可以迎合学生的对物理实验的兴趣,举办物理实验设计大赛,使得高校学生更好地适应现代科技的发展。

(三)定量考核与定性考核相结合

物理实验过程中,物理实验的考核体系对科学判断学生的实验能力和评价学生的实验成绩具有重要的影响。物理实验不同于理论知识学科,在它的评定过程中,物理实验成绩占据重要地位。正是鉴于这种学科的特殊性,其考核体系才更加需要完备。对物理实验成绩进行评定的过程中,教师往往以实验报告的形式来加强对学生的考察,但是在具体的操作过程中,这种考察形式具有一定的弊端,实验报告是以纸质的形式出现的,教师看到的只是学生实验的结果,而难以看到学生实验的整个过程。并且在这种考察形式中,即使学生不做实验,也可以提交一份完整的实验报告,因为学生可以抄袭其他学生的实验数据实验记录。鉴于实验的准确性和科学性,教师又很难发现实验报告中的这些弊端。因此,教师在实际的物理实验评定过程中,一定要创新实验考核机制。在此,笔者建议利用定量考核与定性考核相结合的方式。在具体的考核过程中,教师要充分考虑到学生各方面的能力,考察的内容不能过于单一化,学生对实验方法和技能的掌握,学生对待实验和相关实验问题的态度等内容都要纳入考核体系,教师都要加以科学化的考察。从一定程度上说,这种全方位的考察,也是对学生学习积极性和学习主观能动性的一种激发,让学生充分重视物理实验的过程,也让他们明白物理实验考察不只是一种简单的成绩判定,更是一种实践能力和动手能力的考察。同时,也充分体现了评定的科学性和公正性。此外,口试、笔试以及现场操作等方式也可以被应用到成绩考核中,为学生营造良好的实验考核氛围,加强学生对物理实验的兴趣,力争考核标准更加科学,能全方位、公正地对学生进行实验考核。

综合来说,高校物理实验不仅能提高学生的实践应用能力,考察学生对理论知识的运用能力,还能培养学生独立分析和解决问题的能力,强化学生创新思维能力。结合现代的经济发展环境,社会对人才的培养也提出了更高的要求,实践应用型人才受到社会的普遍关注。而高校中的物理实验则着重培养学生的动手能力和观察能力,迎合了社会对人才的需求趋势。在此基础上,高校要进一步适应现代经济社会的发展,明确大学物理实验教学中存在的问题,从物理实验教学方法、物理实验教学内容和物理成绩考核体系三方面来改革大学的物理实验教学模式,在此基础上有效促进大学物理实验教学效率的提高。

作者:薛禹 单位:北华大学物理学院

参考文献:

[1]朱婷,王春霞,韩财宝.独立院校大学物理实验教学模式改革初探[J].物理与工程,2014(S2).