物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研討論文
【內(nèi)容摘要】
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)實(shí)踐類學(xué)科，通過(guò)多年的發(fā)展，在內(nèi)容和體系上都非常嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范，但是隨著新時(shí)期社會(huì)對(duì)人才的需求，需要對(duì)已有的物理實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行相應(yīng)的變革，以培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”為目標(biāo)，從實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式進(jìn)行探索，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維，理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐能力。
【關(guān)鍵詞】
民辦高校;應(yīng)用型;物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;創(chuàng)新能力
一、引言
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的第一門(mén)課，是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是學(xué)生接受系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)訓(xùn)技能的開(kāi)端。物理實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的先驅(qū)，體現(xiàn)了大多數(shù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的共性。在實(shí)驗(yàn)思想、方法、內(nèi)容、手段等方面為專業(yè)實(shí)驗(yàn)課打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在“高校轉(zhuǎn)型”的大背景下，如何根據(jù)本校實(shí)際情況進(jìn)行變革，提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中必須引起思考的問(wèn)題。針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的課程特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)課程體系、教學(xué)模式以及考試方式等多方面進(jìn)行改革，以適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展，因此，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行不斷的改革顯得尤為必要，希望能為今后的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供有用的借鑒作用［1］。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
(一)學(xué)生層面。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識(shí)不足，不重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，導(dǎo)致上實(shí)驗(yàn)課時(shí)都不知道上課內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)一味地模仿實(shí)驗(yàn)教師的演示，遇到問(wèn)題沒(méi)有自己的思考，總是詢問(wèn)指導(dǎo)老師。部分學(xué)生上課不認(rèn)真，不親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，到實(shí)驗(yàn)快結(jié)束時(shí)，抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上處理數(shù)據(jù)時(shí)不認(rèn)真計(jì)算，嫌數(shù)據(jù)計(jì)算麻煩，甚至有個(gè)別學(xué)生不處理數(shù)據(jù)等情況時(shí)有發(fā)生。
(二)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置。現(xiàn)在許多高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仍然遵循物理現(xiàn)象進(jìn)行設(shè)置，按照力、電、聲、光、熱等方面設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容并逐漸形成了完整的體系［2］。目前絕大多數(shù)高校都設(shè)置了許多理工科專業(yè)，但是在物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上并沒(méi)有因?qū)I(yè)不同而安排不同的物理實(shí)驗(yàn)，所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本相同，沒(méi)有體現(xiàn)出為專業(yè)服務(wù)的思想，沒(méi)有體現(xiàn)出專業(yè)的差異性，甚至有的專業(yè)和所開(kāi)設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一點(diǎn)關(guān)聯(lián)性都沒(méi)有，因此，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)更加提不起興趣。另外，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的'設(shè)置上與各個(gè)專業(yè)的溝通欠缺造成部分實(shí)驗(yàn)重復(fù)，理論與實(shí)踐脫節(jié)，對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)也是不利的。
(三)實(shí)驗(yàn)費(fèi)用的投入不足。實(shí)驗(yàn)費(fèi)用分為設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、設(shè)備維護(hù)費(fèi)及實(shí)驗(yàn)耗材費(fèi)。在設(shè)備購(gòu)置上，民辦高校在學(xué)校成立之初一次性投入實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)購(gòu)置設(shè)備，建成了比較完整的實(shí)驗(yàn)室。隨著使用年限的增加，設(shè)備存在損耗老化，平時(shí)的維修已經(jīng)不能滿足設(shè)備的損壞，能使用儀器數(shù)量在減少，亟需更新設(shè)備，但是學(xué)校投入更新設(shè)備的經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足。隨著國(guó)家大力提倡高校轉(zhuǎn)型，積極向應(yīng)用型高校進(jìn)行轉(zhuǎn)變，物理實(shí)驗(yàn)室也必須順應(yīng)形勢(shì)，也要更加注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，思維創(chuàng)新能力，也要建設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校勢(shì)必對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展投入實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，但是學(xué)校的重心偏向于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的費(fèi)用得不到保證。在設(shè)備維護(hù)和實(shí)驗(yàn)耗材損耗上的投入也不足，導(dǎo)致有些儀器部件得不到及時(shí)的更換，造成了損壞率居高不下。
(四)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有待提高。目前，許多高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仍然是傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生“照葫蘆畫(huà)瓢”，沒(méi)有一點(diǎn)創(chuàng)新意識(shí)。老師上課仍然是老套路，先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作，介紹完之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，告知學(xué)生如何記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如何處理，有效數(shù)字如何保留，結(jié)果怎么表示等等。整個(gè)過(guò)程并沒(méi)有激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情，談不上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，更談不上創(chuàng)新。
三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的策略
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)。針對(duì)目前物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置的不合理性，需要重新按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求修訂教學(xué)大綱。打破傳統(tǒng)，突出應(yīng)用，突出創(chuàng)新為主題。以理論教學(xué)為依靠，實(shí)驗(yàn)設(shè)置上由易到難、由低到高、由簡(jiǎn)單到綜合創(chuàng)新、層次化，體現(xiàn)出專業(yè)的差異性的新課程體系，減少演示實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的規(guī)模，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例。鼓勵(lì)學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)物理基本原理制作科技小作品，寫(xiě)科技小論文。
(二)更新教學(xué)理念。物理實(shí)驗(yàn)依托大學(xué)物理，都屬于公共基礎(chǔ)課，且與專業(yè)課的聯(lián)系比較少。學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)知不足導(dǎo)致對(duì)這門(mén)課的態(tài)度也比較消極，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)提不起興趣。針對(duì)這些現(xiàn)象更應(yīng)該更新教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生的興趣，想辦法吸引學(xué)生來(lái)到物理實(shí)驗(yàn)室。勇于打破陳規(guī)，打破“照葫蘆畫(huà)瓢”模仿式教學(xué)模式［3］。增加教學(xué)儀器設(shè)備的投入，設(shè)置更多的綜合性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，科技制作，比如制作小車(chē)，小機(jī)器人等等。在教學(xué)方式上老師給出方向或者題目，學(xué)生自己利用實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)，儀器設(shè)備，相關(guān)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，制作出產(chǎn)品。在研發(fā)的過(guò)程中實(shí)驗(yàn)老師全程跟進(jìn)，學(xué)生遇到問(wèn)題可以和老師一起探討。
(三)改進(jìn)教學(xué)方法、更新教學(xué)手段。現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)基本上是實(shí)驗(yàn)老師的傳統(tǒng)教學(xué)方法。針對(duì)這種情況應(yīng)該改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，采用以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法;以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)老師起到輔導(dǎo)作用，積極引導(dǎo)學(xué)生，改變學(xué)生物理無(wú)用論的思想，加強(qiáng)物理思想、物理原理在工程中的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，從而提高教學(xué)效果。因此，任課教師要多研究教學(xué)理論方法，結(jié)合不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。在教學(xué)手段上也要進(jìn)行改變，利用物理仿真軟件對(duì)一些物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電腦模擬，學(xué)生在仿真過(guò)程中就可以提前了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作做好準(zhǔn)備，從而解決一些物理實(shí)驗(yàn)抽象不易理解的困難，增加學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)現(xiàn)象的理解及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，拓展了學(xué)生的視野和學(xué)習(xí)途徑。
(四)改革實(shí)驗(yàn)考核方式。一直以來(lái)，物理實(shí)驗(yàn)的考核方式都很簡(jiǎn)單。只要學(xué)生來(lái)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完畢后交上實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的分?jǐn)?shù)就基本能保證實(shí)驗(yàn)的及格，實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成規(guī)范整齊，甚至還能得高分，這樣的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定是極不科學(xué)的，不能如實(shí)反映出學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)，應(yīng)該對(duì)考核制度進(jìn)行改革。將物理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)分為兩部分，一部分為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)，這部分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)操作分?jǐn)?shù)，數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分?jǐn)?shù)三項(xiàng)相加得到分?jǐn)?shù)作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終的分?jǐn)?shù);另外一部分的分?jǐn)?shù)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)，這部分可以是學(xué)生的科技小制作的作品或者小論文，根據(jù)質(zhì)量評(píng)定一個(gè)分?jǐn)?shù)，最后將這兩部分的分?jǐn)?shù)按照一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行折算得出最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。采用這種形式后，學(xué)生就必須親自完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目得到相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視。
四、結(jié)語(yǔ)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程必須以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為載體，通過(guò)課程改革使學(xué)生從物理實(shí)驗(yàn)中獲取物理學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的趣味性，吸引學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在探索過(guò)程中不可避免會(huì)遇到新的問(wèn)題，應(yīng)該積極主動(dòng)采取對(duì)應(yīng)的措施，實(shí)驗(yàn)室的所有人員應(yīng)該及時(shí)解決問(wèn)題，從而有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，培養(yǎng)合格應(yīng)用型人才。
【參考文獻(xiàn)】
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