教学改革视域下大学物理实验论文

教学改革视域下大学物理实验论文

1.教学分类和层次目标

大学物理实验目前按教学类型分有公共必修实验,仿真实验,开放实验,远程网络实验等。公共必修的实验按教学内容分针对不同类别也有所不同。一般像我校类的综合性大学,专业较多,学生来自全国各地,物理基础不太相同,各专业对物理的要求也不一样。普遍实行物理实验开课分类进行。各专业针对不同的需求选择不同类别。我校的物理实验课共两个类别,分别称为A,B类。A类48学时,B类30学时。B类相应对物理要求较低的专业,比如农业养殖类一般选择B类,其他理工科类选择A类。A类B类教学分层次也不同,A类分为三个教学改革视域下大学物理实验管理现状初探张鑫,李金玉(浙江海洋学院,浙江舟山316000)层次:基础、提高、设计。B类分为两个层次:基础、提高。这样的分类既避免了一刀切的问题,也符合了学生课业的需求。A,B类基础层实验相同以达到基本实验能力的锻炼,提高层,设计层实验要求逐步提高,B类涉及的实验相应减少和没有。对于每个层次我们也有明确的要求和目标。基础层要求规范实验操作、撰写合格实验报告、定性分析实验误差,提交合格实验报告。提高层目标设定为培养独立实验操作能力,能简单分析和处理实验中出现的问题,并能完整地定性和定量的分析实验误差,撰写合格实验报告。设计层要求自主选做,在自己查资料基础上以论文形式提交科学报告或者实物和专利。教学分类和各层次目标明确,既有利于学生的能力的培养和积极性又有利于实验的考核。避免了以往统一标准不重视学生创新性培养的状况。

2.实验预习内容和方式

每位同学进入实验室前,必须做好实验内容的预习,这一点毋庸质疑。有别于其他学科带上书本就可以去学习的模式,实验课是不同的。预习作为实验前的准备是对实验的必要的了解。只有做好预习才能保证实验的顺利进行。我们学校实验前要对预习检查,预习内容必须写在实验报告册上。预习不要求重复累赘的抄写书本上的内容,重点解决3个问题:做什么;根据什么去做;怎么做。基本内容包括:目的、原理、步骤、表格设计。也就是简要的反映实验前的准备。我校的预习报告可以参考书本和挂在网上的预习提纲。目前国内有些学校提出无纸化实验,比如浙江师范大学和浙江大学,学生直接登陆到网络服务器下载相关的实验预习即可。预习形式虽然不同但实践结果表明做好预习才能确保实验的效果。相比于传统的显得过于呆板预习方式,通过网络下载预习结合了现代计算机和网络技术,是不是确实更加有效率,值得我们探讨。

3.实验过程程序和要求

进行实验是大学实验课的中心环节。实验操作规范、独立完成是我们的目标也是实验的考核指标。经过一系列的变革我校实验室以逐渐更新了实验项目及提高了实验条件以适应社会的需要和利于的人才培养。目前我校大学物理实验室能保证每位学生单独操作一台仪器并对要求学生实验按如下程序进行:一是进入实验室后按编组找到对应的实验仪器。二是实验预习报告放在实验桌上,待老师抽查并认真熟悉、检查测量仪器、装置是否完好,记下主要测量仪器的型号和主要参数包括测量范围和精度,填写实验仪器使用登记本。三是根据仪器使用说明,正确安装和调试仪器,按实验步骤进行实验,记录数据,如有疑问可以及时向教师提出。四是实验完毕后要及时整理数据,如有问题,应该重测和补测。原始数据必须记录到实验报告上,老师签字后方可离开实验室。教师在原始数据上签字和以上其他程序要求一方面确保了学生抄袭篡改实验数据另一方面创造了良好的实验氛围。因为通过这样的方式进行实验可以让学生明白要获得合理的数据必须通过自己正确的操作才有的。目前有许多高校采取网上报告的形式,他们的实验数据由系统集中采集。这个方式可以通过系统自动处理并显示结果。实验操作还是由学生独立完成,仍然强调的是学生的动手创新能力和科学实验素养的培养。电脑化只是便于教师批阅实验报告,提高了批阅的效率和准确度推进了实验教学的信息化管理。基于层次不同老师的教学也是不同的,对于基础层老师要进行讲解和做简单的演示;而提高层的同学们有了一定的实验基础,教师作出简要的说明后重在学生自己实验。设计层只需要实验教师给出几个可选择的实验而没有具体资料,学生自行选择实验内容,实验时间也不作严格规定,可以在两周的时间完成实验室工作。实验重在培养学生的科学实验能力,强调提高学生的自主能动性及利于学生的创新能力发展。

4.实验报告的撰写和形式

这是对实验全过程的总结和深入理解的一个环节,应独立完成,严禁抄袭实验报告及修改原始数据。我校要求实验结束后一周必须上交详细的实验报告。一般实验报告采用统一册子,报告包括要点有六项:实验数据记录;合理的表格设计;实验数据填写完整;有完整的实验数据计算过程,有单位(包括作图等);实验结果科学、正确的表达;有实验结果的讨论与误差分析,提高层要有定量的误差分析。其中实验结果讨论与误差分析要求结合观察到的现象进行结果分析,分析尽可能具体,定量或半定量,切忌空谈。内容可包括影响误差因素讨论,系统误差修正,结果的可靠性讨论和同公认值比较分析等等。我国各大高校的大学物理实验报告应时代的要求经过多方面的探索,不再是单一标准单一的形式,而是呈现多元化的特点。针对不同对象和阶段,报告形式和内容有所不同。比如我校基础层和提高层报告要求基本相识以报告形式提交,只是提高层要求做定量误差分析。设计层实验要求学生以科技小论文的形式报告实验结果,也可以以PPT形式展示成果。这种多元报告形式也与目前我国许多高校一致,具体的要求可能有所差异但在报告方面的改革趋势一致。

5.考核方式和标准

实验考核如其他课程一样,通过才可以获得学分。怎么考核才能激发学生的积极性?随着改革的进行,报告的形式的改变以及学生实验素养的重视,考核方式也有了变化。由终期考核比重最大到注重平时考核的变化。比如我校实验成绩评定由平时的每份报告分数和操作评分决定。每份基础层、提高层的实验报告评分为:报告70%,操作规范、课堂纪律等30%。设计层评分为:科技小论文、报告100%。B类总成绩评定:5个基础占40%,4个提高占60%,A类总成绩评定:5个基础占20%,8个提高占40%,1个设计占40%。并且我们规定基础层次不合格者,经本人提出书面申请方可进入提高层次跟读,但提高层次每个实验报告成绩必须在3分(成绩评分为5分制)以上,否则不合格,不能进入设计性实验层学习。总成绩不合格者只能重修,没有补考。为了鼓励学生的自学性、研究性、创新性,学生在本年度内发表跟大学物理实验相关的在学校认可的二级杂志及以上、获得校级课题及以上或获得专利证书,均可评定为大学物理实验成绩优秀。这样的考核方式以平时成绩为主为学生创造了良好的学习氛围,调动了学生的积极性。设计层实验的评分和比例显示了大学物理实验综合实验能力和科研能力还没有独立行动的能力,因此自治与共治社区治理体制的成熟也是一个循序渐进的过程。

作者:张鑫 李金玉 单位:浙江海洋学院