大学物理实验教学改革简析(6篇)

大学物理实验教学改革简析(6篇)

第一篇:大学物理实验教学改革探讨

[摘要]大学物理实验是大学课程中一门重要的实践性课程。文章就目前物理实验教学的现状作了分析,并从实验教学方法、教学内容以及考核制度等方面提出了几点改革意见。

[关键词]物理实验;教学改革;创新

大学物理实验在物理教学中担当着十分重要的角色。实验和理论是相辅相成,互为依赖,共同缔造着物理王国。大学物理实验是学生进入大学后,接受系统的实验思想和实验技能训练的一门实验课,是实践教学的重要部分。因此,我们要重视对学生科学实验素质的培养,包括独立思考能力、独立操作能力、团队协作能力以及探索未知事物的能力等。为了使学生能够掌握一定的系统的物理基础知识、基本方法和基本技能,培养学生严肃的科学态度,严谨的科学作风和严格的科学方法,适应高素质、强能力、创新性、创业型的高级专门人才培养的战略要求,这就要求我们在物理实验教学上必须进行改革。

一、物理实验教学的现状

(一)教学模式

对于大学物理实验课的讲授教学模式单一,教学形式不够灵活。每个实验室安排一个实验,每个实验由一个至两个教师讲授。通常教师会把实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤,测量数据表格及注意事项提前板书在黑板上,在学生上课时逐一讲解。整个过程显然是教师占主导地位,学生只是在被动地、机械性地重复教师的讲课内容。在这样的教学模式下,学生不需要思考,只要按照实验步骤就能完成基本要求。这样的模式不仅束缚了学生独立思考的空间,忽略了学生在认知过程中的主观能动性,而且更大程度上限制了对当代大学生创造性思维和创新能力的培养。

(二)考核制度

大学物理实验作为考查课,考核制度落后。就目前状况而言,考核内容主要从预习报告、实验数据记录表和实验报告三方面考核,给出实验成绩。预习报告的内容实验教材上都有,从学生交来的预习报告来看,有些学生只是简单的重复抄写,缺乏对实验内容的思考,更无法达到设计一个实验,完成一个实验的水平。在进行实验操作时,虽然学生都是两人一组,但是做的是同一个实验,因此,测量的结果出入不大。这就使那些对实验重视程度不够的学生有机可乘,把别人的数据结果据为己用,完成实验数据记录表。实验报告通常是实验完成后,下一节课才交的,从而就会出现个别学生抄袭实验报告的想象。最终实验成绩的考核往往以交来的实验报告为主,也就缺乏了考核的公平、公正性,无法调动学生探索自然科学的积极性,这些弊端亟待调整。

二、实验教学改革实践

(一)教学方法改革

现代教学观是把学生创新能力的培养放在首位,教师的主要作用是教学的设计者、组织者、帮助者及品德的示范者。首先,教师要转变教育观念,要破除“学科中心”与“教师中心”的教学理念,从传统的接受性学习的学习方式转移到学生自主学习、合作学习、探究学习相结合的学习方式上来。不能让实验成为只是传授知识的工具。要变教师演示实验为学生演示实验,即在教师的指导下,学生演示实验,这样有利于学生积极参与课堂活动,有利于学生的主体性和积极性的发挥。

另外,普通物理实验是大一、大二学生的必修课,他们刚从中学时代步入大学阶段,学生的学习观念也没有转变,他们还习惯以老师为中心,缺乏对问题的思考、探究。如进入实验室,老师就应该把实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤等,甚至还需要老师手把手地教。基于此,老师就应该主动地去引导学生自主学习,指导学生如何提出问题,分析问题、解决问题。教师给出“问题”,让学生从“问题”出发,设计出这节课的实验要求,实验器材、实验步骤、数据测量与分析,最后得到结论。激发学生的实验兴趣,培养良好的、严谨的科学实验作风。

其次,随着计算机与信息技术的迅速发展,物理实验方法也不断地渗透到其他各个学科和应用领域。在物理实验中引入计算机模拟与仿真实验已成为现代化教学中不可或缺的一种手段。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,声音、图像、动画、文字有机地组合在一起,增强课堂效果,激发学生的学习兴趣,调动学生做实验的积极性和主动性。

(二)教学内容改革

为了培养学生的科学思维能力、综合应用能力以及实践创新能力,适应新时代专业人才的需要,根据学校教学目的和要求,可以把大学物理实验建设成真正意义上的开放性实验室。打破以往固定的教学模式。即本学期实验都在网上开放,学生根据自己兴趣爱好、学科要求自由选择实验时间、实验教师、实验项目。目前,我校正在实施,效果颇为满意。不仅提高了学生学习的积极性,还带动了一批学生自发地进行科研创作,使得学生能够从单纯的学习型人才向学习创新型人才转变,真正体现出“人本”化的教学理念。

另外,在教学内容上,整个大学阶段的物理实验由三大模块组成:基础型实验、提高型实验、设计型实验。

1.基础型实验

为了使学生对基本仪器仪表的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及日常维护有一个清晰的了解,在实验当中能够恰当地选择使用,开设了包括力学、电学、热学、电磁学在内的基础性实验。如:力学基本测量、电学基本测量、分光计的调整、迈克尔逊干涉仪、示波器的使用等实验。使学生在掌握了基本仪器使用的同时,学会正确处理实验数据,正确分析实验中的各类引入误差。

2.提高型实验

提高型实验是在传统实验教学的基础上开设的,有些实验利用计算机控制模拟,不仅可以锻炼学生的实际操作能力、研究动手能力,又体现出专业知识的新颖性和实用性。如:氢光谱测定实验、光电效应实验、CCD图像处理实验、激光拉曼光谱实验、夫兰克-赫兹实验等,实验内容丰富、力求能够反映物理学理论的研究成果、最新进展及其应用。在此基础上,还开设核磁共振谱(NMR)实验了解核磁共振的基本原理和氢谱的测定方法,掌握简单核磁共振氢谱谱图的解析技能;利用电子衍射仪进行真空镀膜,验证粒子的波粒二象性;扫描隧道显微镜(STM)的使用观察物质表面形态,了解物质的微观结构;光镊实验研究光的力学效应等等。这些实验相比基础性实验而言具有一定难度,操作起来也较为复杂性,但是应用广泛且实用性强,通常学生都非常感兴趣,完成的质量也比较高。通过做实验能够切实体会到现代物理学理论的奥妙,领悟实验设计的思想,将理论和实践紧密结合起来,有效地拓宽了学生的知识面,激发了学生的求知欲,提高了学生科学研究的能力。

3.设计性试验

设计性实验着重培养学生的实验设计能力,是在学生具备一定综合能力的基础上,通过教师拟定题目或者学生自拟题目,实验中心提供场地和仪器,内容要求来源于生产实际,具有一定的先进性和技巧性,能够解决生活中的实际问题,给学生提供一个设计平台,使学生的潜能得以开发。如:我们开设的谐振频率测量、全息照相实验,在教师的指导下从实验的设计、实验器材的选取、实验步骤的安排、实验数据的测量及数据处理与分析,学生都能够亲自完成。通过设计性实验充分锻炼了学生的动手能力和思考能力。

(三)试验考核标准

为了能够全面科学地考核与评定学生的综合实验能力,考核学生科学严谨、实事求是的科研作风,建议将学生的实验成绩评定分为平时成绩和实验成绩两部分。对于平时成绩的考核可参考:出勤、预习报告、上课回答问题情况、实际解决问题情况,对实验实际操作情况,数据测量情况,代课教师根据以上标准给出平时成绩。实验成绩的评定可以根据原始数据记录表、实验报告给出。即在学生完成实验后,教师要检查每组的原始数据记录表,并随机提问,在撰写的实验报告上给出实验成绩。平时成绩占总成绩的40%,考试成绩占总成绩的60%,实验不及格的学生要重修、补考。

实验成绩评定的科学化、合理化、准确化,可以很好地激发学生上课的积极性和主动性,自觉遵守实验课纪律,有效减少、杜绝不预习实验,不认真做实验,伪造实验数据、抄袭实验报告的现象。

三、结论

当代前沿的物理实验常常是一项综合性的巨大工程,培养学生优秀的科学创新品质,提高学生自身的综合素质,使学生的创造潜能充分得到发挥尤为重要。大学物理实验是在校大学生接触科学实验研究的第一步,正确引导,建立科学的、规范的、制度化的实验室管理是一项长期的工作,在实验教学中,还有许多新的规律、模式等待着我们去探索、研究。

[参考文献]

[1].彭云雄.大学物理实验改革的几点尝试[J].陕西教育(理论),2006,(Z1).

[2].汪文明.大学物理实验教学改革[J].大学物理实验,2004,(3).

[3].张晓波.大学物理教学改革的几点体会[J].物理与工程,1997,(1).

第二篇:大学物理实验教学模式改革探索

摘要:物理实验教学是物理学整个教学中的重要环节。在讨论大学生创新能力的基础上,文章分析了大学物理实验教学中存在的问题,并对教学模式的改革与实践提出了建议。

关键词:物理实验教学;创新能力;问题;建议

0引言

物理实验教学是物理学整个教学中的重要环节,它对于高素质创新人才的培养有着不可替代的作用。大学物理实验课的学习,可以加深学生对物理概念和物理知识的理解,使学生掌握科学实验基本实验技能,为后续的专业实验课程和科研工作打好基础,培养学生综合应用理论知识的能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生独立思考和勇于探索精神的创新精神。但是,由于长期受传统教学模式的影响,不管是基础性实验还是综合设计性实验,物理实验的教学模式都是几乎一样的,都是学生根据教材预习,教师对照仪器讲解,学生按照规定的步骤进行实验,提交报告。这在一定程度上限制了学生学习的主动性与积极性,学生失去了发现问题、独立思考、解决问题的机会,也失去了享受解决问题所带来的乐趣,学生没有失败的机会,没有失败中自己寻找成功之路的经历,也就无所谓经验,学生只是在机械地模仿了一次实验过程,而这个过程很快就被遗忘了,因此好多学生对实验的兴趣越来越淡甚至很反感,因而使大学物理实验课的重要作用根本没有得到发挥。

1论大学生创新能力

目前,世界各国的高等教育,都以注重大学生创新能力的培养为导向在不同程度上进行着教育改革。比如专业的重新设置,培养方案的不断调整,综合性设计性实验比重的不断增加,大学生科研课题的开设和力度的不断加大等,均体现了国家、高校对大学生创新能力培养重要意义的认识。工作作了不少,也起到了一定的效果,但是距离理想却仍旧有不小的差距,为什么呢?创新能力的主题是大学生,国家、学校、老师能做的大部分是改变环境,创造条件,并不一定能达到预期目的,比如大学物理实验现在开综合性设计性实验目的就是培养学的创新能力,可是结果呢,和其他实验没有多大差别。我认为我们还要更深刻地理解创新能力这个概念。创新能力有了一定的环境和条件之后,要在每节课,每个课题中进行落实,否则前面做的也只是摆设。

综观近十年的研究成果,国内学者对创新能力的理解各不相同,但他们对创新能力内涵的阐述基本上可以划分为三种观点:第一种观点认为创新能力是个体运用一切已知信息,包括已有的知识和经验等,产生某种独特、新颖、有社会或个人价值的产品的能力。它包括创新意识、创新思维和创新技能等三部分,核心是创新思维。第二种观点认为创新能力表现为两个相互关联的部分,一部分是对已有知识的获取、改组和运用;另一部分是对新思想、新技术、新产品的研究与发明。第三种观点从创新能力应具备的知识结构着手,认为创新能力应具备的知识结构包括基础知识、专业知识、工具性知识或方法论知识以及综合性知识四类。上述三种观点,尽管表述方法有所不同,但基本上能将创新能力的内涵解释清楚。本人认为创新能力即通过获取的知识、技能、经验来发现问题、分析问题和解决问题的能力。新的产品,新的理论均是对所发现问题的分析解决的结果。因此对大学生创新能力的培养就分为了两个部分,即对知识、技能和经验的获取和发现、分析、解决问题的能力。这两个部分相辅相成。这在实践教学中体现尤为明显。在实践中应用知识和技能获取能力。实践教学过程能够巩固加深对理论知识的理解和认识,但更重要的是培养学生发现分析和解决问题的能力。

2大学物理实验教学中存在的问题

传统的实践教学模式是学生预习,教师讲解,学生模仿完成并写实验报告。由于受到课时的限制,教师不讲学生完不成教学任务,而教师讲解并示范,学生就省去了思考的必要,有的学生甚至做出了实验结果却对原理似懂非懂,学生很少有机会碰到问题,即使碰到问题也首先想到找老师,并没有去分析问题,更谈不上解决问题。

对此,我们以电子信息科学与技术专业2010级和2011级试验班学生为对象,进行了大学物理实验课堂教学的改革尝试。

3教学模式的改革与实践

我们对实验项目的安排尽量与理论教学进度保持平行。使学生真正做到理论指导实践,实践加深理论。另外,对于基本操作训练的实验放在前面,以保证后面实验的顺利进行。此外我们针对大学物理实验教学中存在的问题,重点做了以下一些尝试。

首先,我们将教学模式从传统的“注入式”转变为“放羊式”。大学物理实验每周两个课时,我们在这之前和实验室协调,结合学生的时间,找两个课时的时间让学生在实验室预习,严格讲就是预做,在针对实际实验仪器进行理论预习,并做必要的操作预习。这次预习老师也会到,但是不讲解,在正式上课的时候学生进行实验,碰到自己不能解决的问题,老师可以适当提示。这样学生通过预习,对理论得到很好的掌握,同时没有老师的示范讲解,学生也有了时间和机会来发现问题,分析问题,解决问题,这次实践的过程中学生获得了知识技能和经验,发现分析解决问题的能力也得到了锻炼。

其次,我们对学生的考核也从过去的以实验报告和到课情况给出成绩改为对学生操作动手能力的考查,另外对于理论和实践能力很强的同学,我们鼓励其做扩展内容,比如分光计测光栅常数等。

再次,实验报告也从原来实验总结选做改为必做,及实验报告的最后一项对本实验的总结,学生写出发现问题的解决的方法,并对类似问题进行总结。

另外,教师利用一切机会启发学生进行思考,提高学生的学习兴趣,比如在做非线性电阻伏安特性实验时,问我们先做二极管正接好还是先做反接好来启发学生思考并发现二极管伏安特性曲线的特点。实验仪器利用率极高,我们三四节做,前两节也有人做,所以老师也不确定仪器是否都良好,一些仪器的问题可以请学生想办法帮忙来解决。二极管是否良好很是关键,所以就分别让两组学生现进行检测,完了再进行实验,这样不仅提高了效率,也给学生提供了提高能力的机会,同时激发了他们对此课程的兴趣。通过观察发现,但凡自己独立解决过一些问题或帮老师检测过仪器的同学,表现出对实验的热情都很高,而且实验报告也写得科学规范。

4结论

从教学效果和与学生的座谈及学生各种形式的反应来看,这种教学模式比传统的教学模式要好,但是,要在大学物理实验中全面推行,还是受到各种条件的限制,参加大学物理实验的学生人数多,加之老师及实验室时间的原因,每个人都进行一次预习并不现实,不能很好地预习,就没有时间和机会发现问题,更谈不上解决问题。因此大学物理实验教学还需要极大地调动学生及教师的积极性,以各种渠道达到预习的目的,以各种形式启发学生进行思考,改被动模仿为主动探索,从而达到实验教学目的。

参考文献:

[1]周晶.物理实验教学改革探讨[J].长春大学学报,2000,03.

[2]刘丹.在普通物理实验教学中应注重培养学生的创新能力[J].贵州教育学院学报(自然科学),2002,04.

[3]金林虎.关于大学物理实验教学改革的几点思考[J].中国校外教育(理论),2007,03.

第三篇:大学物理实验教学的改革

摘要:结合武汉科技大学《大学物理实验》课程教学现状,对高校大学物理实验教学现状进行分析,并提出改革的方向。

关键词:大学物理实验;教学改革;实验教改

21世纪科技的发展要求高校更注重人才思维能力与创新能力的培养,而大学物理实验课程作为大学生进校后的第一门科学实验课程,对大学生实践能力、创新能力和思维能力的培养具有重要作用和意义。因此,加强物理实验教学是教育教学发展的必然举措。但目前的大学物理实验课程教学还存在很多问题,妨碍了对大学生实践能力、创新能力和思维能力的培养。

武汉科技大学(以下简称“我校”)下设15个学院,其中10个理工科学院的50个专业开设了大学物理实验课程,每年平均有约4000名学生学学物理实验课程,通过多年的大学物理实验课程教学经验和对学生在大学物理实验课程中表现出的学习兴趣、态度和实验效果来看,我校大学物理实验课程在教学方法、教学模式和实践教学环节等方面还存在一些需要改进和提高的地方。

一、大学物理实验教学的现状

大学物理实验是许多高校的一门公共基础课程,是高校学生进行一系列实验训练的开端,不仅让学生受到严格的、系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技巧,更重要的是要培养学生严谨的科学思维方式和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,特别是掌握与科学技术的发展相适应的可持续发展的能力。[1]但是,以我校为例,在知识传授为背景的传统教学思想支配下,大学物理实验教学和新形势下人才培养的目标与目的还存在着很大的差异。

1.经典、验证性实验较多,学生创新能力弱。目前的物理实验实践环节多来源于课本讲义,很多学生在实验之前都已经将实验结果烂熟于心,只是将实验步骤和结果验证一遍,这种情况直接导致物理实验的意义缺失。另一个重要的问题是,现在的物理实验内容与社会需求相脱节,社会需要实践性人才,而大学实验却跟不上社会步伐,创新能力得不到提高。

2.教学模式单一,学生实验能力不足。现阶段,我校大学物理实验课程一次课为90分钟,普遍采用学生课前预习、课上操作、课后处理实验数据的教学模式来完成。在短短的90分钟课堂时间里,学生需要掌握实验原理、仪器原理、仪器操作和实验测量并完成实验数据处理存在很大难度,而学生一旦课前预习效果不佳,课堂实验测量的效果就更是大打折扣了。课堂上教师一般还对实验原理、步骤、仪器操作方法等一一交代清楚,学生只需按照实验指导书上的内容和教师讲解规范来做就可以完成,缺少了独立的思考机会,容易使学生产生厌倦情绪和敷衍了事的心态,实验能力得不到锻炼。

3.师资力量薄弱、考核方式单一、实验仪器陈旧。我校理学院物理系教师40名,每个学期需要承担约4000名本科生的大学物理实验教学工作,教学工作量大,内容单一重复,教师易产生疲劳感。我校大学物理实验成绩考核一般是由平时成绩和期末成绩按比例组成。平时成绩包括学生上课情况和课堂表现,期末成绩一般参照学生实验报告结果。由于学生实验报告结果是课后完成,易出现雷同、抄袭等现象,难以达到检验学生实验能力和培养目的的效果。此外,我校大学物理实验室设备自2005年之后就没有进行过大的更新换代,实验设施和仪器部分出现老化情况,现代化的实验设备较少,这也是国内高校普遍存在的现状。

二、大学物理实验教学改革的思考

1.改革实验教学观念。在大学物理实验课程中,应逐步建立起以学生为主体,教师为主导的新的教学理念。通过对教学目标的修订,敦促教师在教学实践中将手把手、扶着走的教学方式,转变为积极引导、启发,放手让学生去大胆实践。[2]逐步调整教学内容,在原有教学内容的基础之上,结合现代科技发展的需要,注重实用性,培养创新性。有针对性地提高设计性实验的比例,有效提高思维活跃、动手能力强的学生的实验能力。

2.实践开放式教学理念。开放式教学理念不光是对实验设计、实验过程的重新考量,对实验教师、学生和实验室也有新的要求。实践开放式教学,要求实验教师为学生创造宽松自由的实验环境,引导和帮助学生独立进行物理实验;要求实验学生不局限于课本和教材,自己发现问题并努力去解决问题,充分发挥学生的创造力和动手能力,提高学生的综合素质;要求实验室具备水平较高的实验设施,在时间和空间上能够保证教师和学生的科研需要。

3.构建网络交互式教学平台。虽然目前我校实验设备的投资力度大大增强,实验教学环境得到了改善,但仍然存在经费比较紧张,实验条件不够完善,以及人机矛盾等方面的问题。为此,利用现代教育技术就成为实验教学中极为重要的手段之一,近年来数字化网络教学开始走进了高校的校园,这是一种以网络教学资源建设为核心的多媒体辅助教学模式。因此,我们可以建立数字化教学资源库和网络教学平台,平台内容包括网络课程、作业提交系统、考试系统,答疑系统、课件系统、精品课程、网络课件、网络教学、网络教案、网络课堂、智能化远程教学与技术等,这种网络交互式教学模式,具有灵活性、开放性、多层面性等特点。我院大学物理课程为省级精品课程,大学物理实验课程为校级精品课程,这些都为大学物理实验提供了很好的理论指导和数字化资源,网络教学平台上可以包括以下一系列内容:文本、图形图像、音频、视频、动画、课件等。[3]教师也可以结合自己的科研实验,将一些相关的成果(包括论文、专利及制作发明等)通过这个平台进行资源共享。

4.改革实验考核方式方法。目前国内各高校常见的实验考核方式为:笔试考核、实验操作考核和课堂实验考核,等等,但这几种考核方式在―定程度上依然存在不足,需要继续改进。借鉴国内部分高校的实验教学考核改革措施,实行多元化、分层次的考核模式是当前物理实验教学考核改革的有效方法。

(1)多元化考核。根据学生对实验的理解、科学作风、分析解决问题能力和探索精神等为基础,主要根据平时成绩和期末考试成绩进行综合评定。例如,总成绩=平时成绩×50%+期末考试成绩×50%,其中平时成绩由课前预习(20%)、课堂操作考核部分(40%)和实验报告(40%)三部分组成。另外,针对不同专业,结合专业学科特点,期末也可采取不同的实验考核办法。

(2)分层次考核。目前我校一本、二本和专科均开设了大学物理实验课程,针对不同层次的学生,实验考核的重点也不同。在考核中对一、二本学生的考查倾向于应用创新、探索实践、团队协作等,对专科学生则为基础知识、应用能力等方面的考查。

根据我校大学物理实验教学的现状,结合当前国内高校对这一领域的研究情况,改变传统物理实验教学理念、改革传统教学方法、改善教学环境是大学物理实验教学改革发展的必由之路,以此才能适应新形势下高校人才教育的发展需要。

参考文献:

[1]徐斌.大学物理实验教学改革研究[J].科教导刊,2013,(7).

[2]凌向虎.大学物理实验课教学改革与评议[J].科教导刊,2013,(7).

[3]邓小青,杨昌虎.创新人才培养模式下大学物理实验教学的改革[J].中国电力教育,2013,(19).

第四篇:大学物理实验教学改革

摘要:大学物理实验是高等院校理工类专业的一门实践性很强的专业基础课。对大学物理实验教学进行改革能激发大学生对大学物理实验的学习主动性,能促进大学生对大学物理实验的兴趣,从而更好地提高大学生在综合应用各方面知识的能力。

关键词:大学物理;教学改革

1概述

在高等院校的理工类专业中,物理课程具有重要的地位。物理学实验课程是一门专业性很强的课程,曾经为培养基础前沿学科的优秀人才作出了很大的贡献。而大学物理实验为高等院校理工科大学生的一门实践性很强的基础性实验,也是大学生进入高校的第一门基础实验课,它反映了理工科基础实验的一般性问题。通过对大学物理实验的教学,大学生不仅能正确地去理解物理概念和规律,而且能培养和提高自己的动手能力、观察能力和实践能力等,同时也能更好的培养自己的开拓能力、研究能力和创新能力等综合素质。

因此,在高等学校里面,对大学生开设基础实验课,特别是大学物理实验课程,这就是锻炼大学生地动手能力、实践能力和创新能力的重要环节,学好了基础实验,对于大学生的专业实验起到了很大的奠基作用。因此,在高等院校地理工科学生中开展大学物理实验课,就是为高等院校去培养一批专业知识扎实、动手实践能力强的创新人才的重要途径。

在大学物理实验的实际教学中,由于一直以来受到客观条件和主观因素的制约,比如:较差的实验教学条件与环境,以及不充足的师资力量。在这种情况下进行实验教学很容易导致学生形成机械化的学习方式,不能自主的去做自己想做的实验,也制约了学生开拓和创新能力的形成。

因此,要真正去提高和改善高等院校大学物理实验的教学,应该从大学物理实验的教学模式、教学课程体系、课堂教学和管理、考核方式等方面进行积极有效地改革[1-3]。

2对大学物理实验教学模式进行改革

随着时代的发展和科技的进步,过去教育资源缺乏的现象得到了解决,特别是各种网络资源此起彼伏,但是很多高校面对这种丰富的资源并没有很好的应用,还是采用老一套的教学模式,仍然是按部就班的对大学生进行教学,大学物理实验课也不例外。安排好时间和实验项目,有的学校还对学生的小组都要做到安排,这样就无言的限制了学生自举选择实验项目和实验时间,只能按照老师的布置。

因此,我认为:大学物理实验可以分三种方式进行,第一,按照实际情况有些实验只能在实验室完成,这就要借助学校的实验仪器和实验场地;第二,有些实验可以用仿真软件在电脑上完成,这就是虚拟实验室,这样的实验不会受到时间和空间的限制;第三,有些实验可以采取远程教学,所有要做这一部分内容的大学生都可以远程授课,然后自己选择自己的时间去实验室动手实践,这样很多时候做实验也很灵活。这样就可以对大学物理实验的教学模式得到创新和改革。

3对大学物理实验的教学课程体系进行改革[4]

我国绝大部分高校在大学物理实验教学方面长期处于一种封闭式的教学状态,一直不变的教学体系在很多高校还是在使用,特别是以前为师范院校的专科学校,等升本后仍然使用以前的物理实验教学课程体系,根本与当今飞速发展的前沿科学新理论和新技术严重脱节。加上有些资源缺乏的高校,把陈旧落后的实验教学设备和传统的教学模式、方法和手段仍然拿到现在的课堂上来使用,这样就更赶不上科学技术进步的步伐。

对大学物理实验课程来说,一般的大学物理实验被分为基本物理实验、综合性物理实验、设计性物理实验等课程模块,其中基本物理实验实际上只是大学物理教科书上已有的基本物理规律和物理定律的简单验证,处于课堂教学的主要地位。大学物理实验面向对象是理工科大学生,大学物理是他们刚进入高校就开设的一门基础课程,也是为其他专业课打基础的课程,大学物理实验也是其他专业课的基础。而综合性物理实验是对整个大学物理知识的总结,设计性物理实验是对大学物理知识的创新和应用。为了能跟上科学技术的发展步伐,我们应该形成从低到高、从基础到前沿、从理论上接受知识到实践上能综合应用知识的新课程教学体系。针对这三个实验模块的教学,我们在授课的时候就不能以一个行政班级为授课班级,应该在全校范围内实行网上选课,这样成绩好和动手能力强的就会选择有创造性的实验,而那些成绩平平和动手能力欠缺的学生就能保证做完基本的实验能达到学校要求就可以了,这样就不会在实验课上对那些基础性的实验有些同学一下子做完,就在那无所事事。而对于那些设计性和创新性强的实验有些学生根本摸不着头脑,也就只好在那呆呆的站着走神。

因此,对大学物理实验课程来说,绝大部分学生因为不适合自己的口味往往感到枯燥乏味,这样严重地影响了学生们对物理实验课程的学习。根据目前的情况,我觉得大学物理实验教学体系的改革应当从三个方面进行:第一,开创大学物理实验教学的开放式教学;第二,实现理论教学与实验教学的有机结合;第三,提高大学物理实验教学的层次感。

4对大学物理实验课堂教学与管理进行改革

在过去和现在的很多高校,进行大学物理实验课教学过程中,一般的教学方式就是实验教师把本节课要讲解的内容告诉上课的学生,比如:本次实验的实验目的、实验原理以及实验注意事项等都一一告诉学生,有些老师给学生做演示实验,边做边给学生讲解实验方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等,认真听的学生根本就不要做实验就知道实验结果了,有些偷懒的学生就把老师的演示实验记录下来作为实验数据。这样上实验课,有的学生实验数据都测完了还不知道仪器用的是什么原理,就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了。

要使理工科专业大学生的物理思想、实践能力和动手能力能与最新的科学技术接轨,就必须激发学生的主动学习兴趣和积极性,只有这样才能使最新的科技技术成果融入到实验教学内容之中去,例如:在做全息照相实验的时候,上课之前就首先应该自己能分清楚普通照相与全息照相的区别,最好自己在网上搜集很多关于这种照相技术的资料,然后一走到实验式就很熟练的可以造作,同时也联系了很多其他的知识。对高校量大面广的工、商、文科学生在一年级开设大学物理实验,其目的就是为了从使得大学生的知识面能广阔,有很好的物理实验的设计思想、物理实验方法,会使用基本的仪器仪表等,这样就能拓宽学生的知识面,培养他们综合运用知识的实验能力。

5对大学物理实验考核方法进行改革

为了有效的提高大学物理实验课的教学质量,提高学生们的动手操作基础实验的能力,同时培养学生们在物理综合知识上的创新意识,高等院校应该对大学物理实验考核的方法进行改革。改革实验考核方法,目的在于提高教师的教学质量与学生的教学效果,目前绝大部分高校的大学物理实验考核由两大部分构成:即平时成绩与期末考试成绩。一般高校的实验平时成绩包括实验预习报告、实验操作和出勤率,这就占50%,而期末考核成绩占50%。实验课程考核主要是要学生做一个简单的实验,然后读个数据就可以了。这样传统的实验操作方式,对于提高学生的实际水平的帮助不高。我本人认为这种陈旧的考核方式应该改变,应该给每一位学生一个灵活的考试方式:要每个学生在规定的时间内随机操作一个实验,或者在规定的时间内交一个自己动手做的作品。这样来作为期末的考核成绩。这样就使得学生自然而然的在平时会努力积累实验的操作技能,每个学生都会动手去做实验,同时也会改变以前有的学生在做完物理实验以后进行专业课实验时,连基本物理实验仪器都不会使用的尴尬情况。

6结论

对大学物理实验在教学过程中进行改革,其目的就是去激发大学生对于物理基础实验的学习积极性和学习主动性,培养学生对大学物理实验产生浓厚的兴趣,同时更好地锻炼了学生在实验操作时,能把理论知识与实验项目相结合,并且能在基本实验的基础上有一定的设计和创新。同时,对大学物理实验进行改革,可以提高高校的教学质量,可以提高大学物理实验的教学效果,为国家和社会培养专业基础扎实、实践创新能力强的优秀人才。

参考文献:

[1]赵亚林,周在进.大学物理实验[M].南京大学出版社,2006(3).

[2]徐曼等.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,2007(3).

[3]刘力斌.大学物理实验考试改革初探[J].大学物理实验,2003(3).

[4]赵宗淑.论大学物理实验体系建设与教学改革[J].高校实验室工作研究,2006(6).

第五篇:关于工科院校大学物理实验教学改革的几点思考

摘要:本文分析了目前大多数工科专业在大学物理实验教学方面的现状和问题,介绍了物理实验在物理实验教学中的重要性,通过阐述物理实验教学的作用和意义,并根据现行大学物理实验教学的模式,依据实验的教学目的,对如何能更好的解决学生实验基础不同,学生学习的积极性不高,教学效果不是很理想的情况,提出科学管理,优化考核,多注重动手操作能力训练,提高课堂教学质量,强化积极思考的能力,培养共同协作意识和创新意识,在实验课程建设和教学改革上提出了一些自己的观点。

关键词:工科;大学物理实验;教学改革;课程体系;创新意识;综合素质

实验,是科学研究最基本的方法之一,根据科学研究的目的,尽可能地排除外界的影响,突出主要因素并利用一些专门的仪器设备,而人为地变革、控制或模拟研究对象,使某些事物(或过程)发生或再现,从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。而物理实验在人的科学素质培养中具有非常重要的地位,物理实验曾经为社会为人类培养了许多的优秀人才,推动了科学技术的发展,推动了现代社会和人类文明的快速进步。

对工科专业的学生来讲,大学物理实验课程显得尤为重要,因为实验课是一门实践性和应用性很强的课程。它不仅能帮助学生正确认识物理理论的概念和定律,还能帮助学生加深对物理理论的理解。此外,与课堂上较为呆板的大学物理教学相比,物理实验课教学的手段方法可以更加灵活和多样。通过科学组织、精心优化,让学生发现问题,思考问题,组织对策,最后解决问题,一堂优秀的实验课能让学生受益匪浅。因此,大学物理实验课程是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节,也是培养专业基础丰厚、实践能力突出的创新型人才的重要基础。

在多数工科院校,大学物理实验是一门单独设课的必修课程,通常安排在大学二年级开课,这个时期的学生,刚刚学习了高等数学,线性代数以及计算机基础应用等基础课程。在具备了这样一个基本的知识架构和能力之后,开展大学物理实验教学,既能巩固运用之前所学的的理论知识,又能逐渐培养和锻炼学生的动手操作能力,同时也为后面需要学习的专业性更强的实验课做好准备与铺垫。基础物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力。

特别是现如今,新能源、新材料、信息网络、生物医药、节能环保、低碳技术、绿色经济等都在不断改革,不断刷新着纪录,高科技迅猛发展,高精尖日新月异。科技创新组织形式也在发生深刻的变化。这些都极大地加速了科学技术的发展以及各学科之间的相互交叉、融合和渗透,更新更加综合化已经成为现代科学发展的主流趋势。因此,在高等教育人才培养上的思路必然要适应这些变化,积极面对科技进步的新趋势和新挑战,做出更加科学合理的改革。只有这样,才能适应社会对人才越来越高的要求。

1大学物理实验课需要得到重视

1.1实验室是现代大学的心脏,是高校教学的重要基地。但一直以来很多高校都是重理论、轻实践、重知识、轻能力,这样培养出来的大多数学生非常缺乏分析问题和解决问题的能力,遇到问题就逃避,遇到问题就停滞不前。

曾有这样一个调查,是调查大学生所在中学物理实验的情况,结果是所在中学物理实验仪器设备不齐备的占35%,只有极少数仪器的占13%;能保证一人一组做实验的仅占1%,能保证三人以上一组做实验的占65%;中学物理实验教学大纲中规定的17个必做实验,做过的学生占73%,只是听教师讲实验但没动手做过的占25%。如此一来,在学生的心理上就是一个暗示,实验课很简单,不需要思考,按部就班就万事大吉,做实验敷衍了事,甚至实验数据存在严重偏差,就马上涂改、伪造甚至抄袭数据。这样教学的结果就是很难达到培养学生动手、分析和解决问题能力的目的,就更不用说培养创新意识和钻研精神了。

1.2在工科院校尤其非物理类专业,大学物理实验的学时很少,近几年更是如此。很多高校把专业课程,专业学科建设看的很重要,部分人认为物理实验的实用性不强,对掌握专业技术帮助不大,跟学生以后的就业工作也没什么关系,这就大大降低了大学物理实验受重视的程度。而且,学时和实验项目的压缩精简,导致课程设置不合理,留给实验教师的只有迷惘和无奈,也没有了上课的热情,教学效果可想而知。

2实验教学内容和手法需要改进,实验体系亟待完善

2.1在传统的大学物理实验课程教学中,学生往往过分依赖教师的指导,几乎所有实验都事先由教师安排内容、准备仪器,然后在学生做实验前,先讲解实验的目的、原理、步骤并做演示,这样一来,学生只要按照现成的步骤、方法进行实验,最后把实验结果写在统一设计好的实验数据记录报告纸上即可。这种走过场的实验教学,不仅让教师觉得枯燥乏味,也令学生感觉没有什么意思。想要从根本上提高大学物理实验课教学效果,必须从大学物理实验课程的教学内容、教学方法、管理制度、成绩考核等方面进行积极有效地改革。

在科学技术飞速发展的今天,新技术、新材料、新工艺不断涌现,产品的更新换代周期越来越短。我国目前也正处于经济转型和产业升级换代时期,迫切需要数以亿计的工程师、高级技工和高素质职业人才,对提升劳动大军就业创业能力、产业素质和综合国力,意义重大。但是,与此相反的是,当下的大学物理实验教学还是停在传授知识、循规蹈矩的注入式方法教学,按照规定好的步骤进行实验,激发不出学生的学习兴趣,没有了积极思考对策,寻求解决方案的历练,致使大学物理实验课流于形式,落后的教学观念与现代素质教育严重脱节。

2.2教学手法比较单一,很多工科院校的物理实验室采用的仍然是板书教学,有些板书还是一成不变的板书,缺乏更新,大大降低了学生的积极性。本科生的大学物理实验教学一般一项实验的课时是3、4个学时,在这个很短时间内要学生了解实验原理、仪器原理、熟悉仪器的操作使用并完成实验是不太可能的,没有办法只好在实验教学过程中,让教师对实验原理、实验步骤、仪器操作方法等尽量交待清楚一点,这样学生自己的思考就少了,很多学生是盲目操作,走过场,这实际上是一种呆板的模仿型教学。教师也成了应付差事,最终考核学生实验成绩的时候也是马马虎虎。这就需要实验教师在现有设施条件的基础上,发掘出更加行之有效的教学手段和方法,比如问题教学法,让学生碰钉子,遇难题,然后想办法解决,使学生养成严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失的良好作风。

2.3实验课程的体系亟待完善,一些学校也逐渐意识到了这个问题,那就是改变旧有的力、热、声、光、电、磁等类型划分,改为按照基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验进行分类,重视学科之间的兼容互补性,形成一个从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力,逐级提高的开放型体系。在考核体系中,更加重视考查学生的动手操作能力,让学生在掌握了基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析之后能够综合运用,在综合性实验和设计性实验中,提高兴趣,提升层次,展现出自身的想象力和创造力。

3大学物理实验室仪器普遍落后,急需更新换代

3.1在很多工科院校都是主抓学校特色专业,强化学科建设,积极调整学生专业课程,迎合用人单位需求的背景下,在各院系专业实验室的建设上的投入已经远远甩下了物理实验室。很多学生参加工作以后会和我们反映,就说到学校的设备有些落后了,在学校学的东西太少、太浅,很多工科专业的学生在刚刚参加工作的时候,都要由单位组织专业的短期培训,然后下部门跟师傅学习,那如果学生在学校就能接触到社会使用率高的仪器设备,并且学会熟练使用维护它,或者说打好基础,加强学习能力,那一定能让我们的学生受到用人单位的青睐。

3.2和国外相比,我们物理实验室的仪器设备已经存在了很大的差距,这严重限制了学生的视野,也限制了教育教学的发展空间。而在我们大多数工科院校,物理实验室既然是大学生入学后的第一门实验课,那就既要搞好中学物理实验和大学物理实验教学的衔接,又要与时俱进,跟上专业实验室的发展,承前启后,做好这个摆渡的工作,这就需要实验室的仪器设备能够更新换代,甚至是升级到一个领先的状态,这样才是我们高等教育应该达到的层次,才能体现出我们所培养的高素质人才的水平。

总的说来,对于大学物理教学的改革,仁者见仁,智者见智。同时,也要根据各院校,不同专业的具体情况具体分析,我们改革的目的就是想让学生更多的参与到物理实验课程中来,给学生提供更加广阔的思考空间和选择余地,充分调动学生的积极性,激发他们的想象力,增强其创新意识,培养其坚忍不拔的思想品质、实事求是的科学态度、相互帮助的协作精神,在学生观察、分析和判断方面加以引导,提高个人能力和综合素质,为社会输送更多的具有高素质的人才。

参考文献:

[1]张晓蓉.谈物理实验与实验教学的重要作用[J].吉林省教育学院学报(下旬),2013,29(4).

[2]赵宗淑.论大学物理实验体系建设与教学改革[J].高校实验室工作研究,2006(6).

[3]赵亚林,周在进.大学物理实验[M].南京大学出版社,2006(3).

[4]韩红梅.学生创新思维能力培养与大学物理实验教学[J].重庆工学院学报,2006(08).

第六篇:大学物理实验教学改革的探究

[摘要]本文分析了目前大学物理实验教学的特点,结合当前这些院校所面临的问题和遇到的困难,提出了一些切实可行的改革方案。以便缓解大学物理实验教师的教学压力,从根本上提高大学生的科学素养和发现、观察、分析、研究、解决相关实际问题的能力,培养学生的实践能力和创新能力。

[关键词]物理实验;教学质量;实验能力

传统的大学物理实验教学模式处于教学方法过于单一、教学手段较为落后的状态,这样的实验教学模式不能有效调动学生的主观能动性,束缚学生科学思维能力的发展,不利于对学生进行科研素质和创新能力的培养[1]。随着科学技术的迅猛发展,社会对创新型人才的要求越来越高,革新大学物理实验的教学模式,提高物理实验课的教学质量显得尤为重要。现今全国大部分高校采取建立分级别的大学物理实验教学示范中心,硬件水平得到很大提高,然而在教学质量方面还有很多问题亟待解决。在此,本文结合教学实践中的体会,浅析物理实验教学过程中存在的各个方面的问题[2],并就关于如何解决这些问题提出建议。

一、大学物理实验教学过程中的问题

1.学校对大学物理实验课程重视不够

目前国内初高中物理教学“重理论、轻实验”的教学现象依然十分严重[3]。导致当前大学物理实验教学与中学物理实验教学严重脱节。在大学里的实验课中,学生本应该得到必要的引导和充分的自由,在自己动手的过程中发挥本人的主观能动性,开发学生的创新意识和创新能力。然而错误的思想使大部分高校把实验教学当成理论教学的附属环节,认为做实验不过是为了更深刻地掌握理论知识。另一方面为了达到评估的标准,学校侧重实验设备、环境、场地等的建设,忽略了实验教学的基本规律和创新性教学的研究,这也导致学生误认为大学物理实验课不重要,上课不积极。

2.学生对大学物理实验的学习兴趣不够,态度不端正

一方面,目前在很多理工科院校中大学物理实验为考查课,考核制度不严谨。又因为在大学里课程繁多,为了考得好成绩拿奖学金,很多学生自然而然就把考查课放在一边,在这部分学生眼里,大学物理实验课程的学分是比较容易获得的。另一方面,普通高校的大学生认为自己的学校只是普通的一所学校,平凡得就像大海里的一滴水,自己的将来根本不能与名震寰宇学府中的学生相比,这种念头导致学生缺乏上进心,学习也没有积极性,得过且过。个别学生做实验时自己不动手,请人代劳,趁老师不注意抄袭别人的实验结果,或着编造实验数据。因此,课堂教学效果极差,不能达到培养和锻炼学生动手能力的基本要求。

3.传统大学物理实验教学中教师与学生的任务分配不均

部分院校中,教师依然是实验教学中的“主角”,而学生只是“配角”。实验理论和动手操作上大部分乃至全部都由老师全权,实验课教师仍采用传统的教学方法,先对学生介绍实验仪器,讲解实验目的和原理,然后演示实验步骤并强调做实验的注意事项等,接下来学生按老师和教材所讲重复实验,进行简单的测量。学生不知道为什么做这个实验以及做这个实验的相关理论依据是什么。这样教学的直接后果就是学生在做实验的过程中毫无自己的积极思考与积极设计,完全跟着老师的步骤做。学生缺乏个性,缺乏实际操作能力和创造力,不利于启发学生的思维,不能开阔学生的视野,更不利于创新意识和创新能力的培养。

4.实验安排不合理

当今大部分大学师资有限,教学任务繁重,因而在安排实验的先后顺序时,无法遵从实验内容由易到难,由简单到复杂的要求,并且由于条件的限制,也无法根据学生能力的高低和各自专业的特点来合理安排实验。这样使很多学生误认为物理实验技能与自己所学专业无关,觉得物理实验课不重要,致使学生不能深入体会物理实验的奥妙,学习的主动性减退,教学效果下降。另外,大部分实验仍然属于验证性实验,缺乏与当今科学发展和应用相关的热点实验。注重操作能力的实验较多,而培养学生独立思维能力的综合性设计性实验较少,不利于提高学生的独立创新能力。

二、提高大学物理实验教学质量的建议

1.制定严格规范的管理制度

制定严格规范的管理制度,对提高大学物理实验教学质量会起到积极作用。严格把握好实验教学的各个环节,这包括课前预习。老师在上课前要对与本次试验相关的问题进行抽查,并检查预习报告,然后根据学生回答问题的情况及预习报告的好坏给出预习分数;在实验操作过程中,教师不能擅自脱岗,应严格监控学生做实验过程中的关键步骤和要点,培养学生的科学实验能力和科学素养;最后是实验报告的撰写,实验报告要体现出数据处理的全过程,主要包括:根据测量数据计算实验结果、估算不确定度、正确表达实验结果,然后分析产生误差的原因以及注意事项(仪器使用的注意事项和测量过程的注意事项)等。

2.以素质教育为目标,建立物理实验课程新体系

将实验课程的组成部分为:基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实验等,形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力,逐级提高的一、二、三级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成,不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。这样,基础物理实验课不再是课堂教学内容的简单重复和验证,也不再是把力、电、光、近代物理等独立学科的实验简单地串联起来构成的实验系列。使学生从较高起点上进入大学物理实验,一个台阶、一个台阶地走向科学的高峰。对不同专业,物理实验教学应有不同的要求,这体现在不同的学时安排上。除此之外,还应该改革教学内容,科学地设置实验项目,优化基础实验的训练,增加应用性、综合性、设计性和研究性实验内容,重视实验的先进性、开放性和将科研成果转化为教学实验的应用。预备性实验是为进入大学但具有不同物理实验基础的同学而准备的,这类实验以开放、课余的形式,由同学根据自身条件、自我需要进行选修,目的是对基础物理实验知识进行填平补齐;另一方面通过基础性实验,让学生掌握基本理论和技能;通过综合性和设计性实验,让学生了解现代物理的发展趋势和新技术的应用,提高学生的科学素质和综合研究能力,激发学生的创新精神;创新提高性实验是以科研实践为主题,提前让学生了解科研的方法和环节,从而学到更多书本以外的知识,锻炼他们的独立科研能力。

3.改善知识结构,提高教学能力

一名合格的教师,不仅要有精深扎实的专业基础知识,还应具有广博的与本专业相关的各门科学知识。在新课改的形势下,深化教学教法改革,应从教师本身的知识结构和教学能力入手。教师应及时掌握国内外最新实验教学动态,了解最新科学研究进展,在深入掌握所授课程的同时,扩展知识面,并有效地传授给学生,这样的教学才深刻独到,富有启发性。以此引导学生,让他们明白人类对物质世界的认识还不完全,还有大量问题有待解决和发展,从而激发他们的好奇心和创新意识。

4.建立科学的考核体系,提出科学合理的实验考核细则

没有压力,就没有动力。所以要适当增加考核的难度,这样可以促进学生学习的积极性。考核时,要根据考核内容在培养学生能力和素质中所起作用大小,分配不同的权重,确定具体可行科学合理的实验考核细则。对学生能力的评定应该包括课堂表现、实验报告、课外自主科研活动以及实验考试。考试内容除了基础实验知识以外,应扩大设计性实验内容。这样,学生才会重视物理实验,提高对物理实验的兴趣,端正学习态度,在做实验时认真思考并尽力掌握实验的精髓,最终真正学有所得。

三、总结

大学物理实验教学的改革符合时代和科学发展的要求,是刻不容缓的。不管这门课程如何改革,它只能朝着一个方向,那就是培养的学生应该是适应时展、具有创新思维能力和实践能力的人才。通过大学物理实验教学的改革并积极实施它,才可真正意义上培养学生坚实的科学实验基础、扎实的科学实验能力以及勇于开拓的创新思维和坚忍不拔的创新精神,极大地促进学生做实验的积极性、主动性。

[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.

[2]朱双美,程永光.工科院校大学物理实验教学改革探索[J].河南教育(高校版),2010(6):29-30.

[3]王嘉宇,王永顺,杭玉杰.工科院校大学物理实验教学研究[J].中国现代教育装备,2010(9):101-102.