淺談大學物理實驗教學模式
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一、引言
實驗教學在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面扮演著重要角色。物理實驗教學是物理學整個教學中的重要環(huán)節(jié),它對于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用。只有改變傳統(tǒng)的大學物理實驗教學模式,將大學物理實驗創(chuàng)新教學和大學物理開放式實驗教學相結(jié)合,建立以學生為本、促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理實驗教學模式,才能更有效的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神。
二、大學物理實驗創(chuàng)新教學
學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是通過創(chuàng)新的教育教學活動得以實現(xiàn)的。教師應指導學生,讓學生多動手、多思考,引導和培養(yǎng)學生思考問題及實踐動手能力。
設計性實驗要求學生自行設計實驗,靈活運用知識和技能進行創(chuàng)新性思維的實踐活動。在每次實驗前,教師提出要求。學生根據(jù)題目和要求,獨立查閱資料,制定實驗方案,在自己認真思考的基礎上,提出解決問題的設想,并列出所需實驗器材,在教師的指導下,進行操作,最后寫出實驗報告。這樣可以發(fā)揮學生的主觀能動作用,最大限度地調(diào)動學生自主學習的積極性,變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。在此過程中,教師要發(fā)揮好主導作用。實踐證明,加強設計性實驗,能使學生的思路越來越廣,動手能力越來越強。學生每次成功后,總覺得有成就感,這樣就更加激發(fā)了學生設計實驗的積極性,而每次都會有一些較為新穎的設計方案,創(chuàng)新能力不斷提高。設計性實驗能全面培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力,收集和處理信息的能力以及解決問題的能力,是一條培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑。例如,對于大學物理實驗課程,教師在講“摩擦力”時,讓學生設計測定動摩擦因數(shù)的實驗;講“自由落體運動”時,讓學生設計測重力加速度的實驗;講“全電路歐姆定律”時,讓學生設計測定電源電動勢的實驗等等。
三、大學物理開放式實驗教學
實驗室開放教學包含多層次的含義,即實驗教學時間的開放、實驗資源的開放、實驗教學方法及手段的開放,以及實驗教學評價的開放。
實驗時間的開放:打破課堂時間限制,學生可以預約登記,根據(jù)自己的學習規(guī)律合理安排實驗時間,這樣,提高了學生做實驗的積極性和主動性。在時間的開放上,實驗時間開放又包括兩層含義:第一,學生進入實驗室的時間點開放。
即實驗室在時間上盡可能開放,學生隨時都可以進入。第二,學生做實驗的時間時數(shù)開放。也就是每項實驗在時間長短上沒有限制,每個學生可以根據(jù)自己的實際情況進行實驗,不同學生做實驗的時數(shù)不等。具體地說,學生可以到實驗室進行預習實驗,技能不強的可以反復操作,實驗結(jié)果不理想的可以重做實驗,實驗能力強的學生可以深入進行探索研究。
實驗資源的開放:實驗資源開放就是實驗室的所有實驗資源對學生全面開放。利用校園網(wǎng)的大學物理實驗開放式教學管理系統(tǒng),保證了實驗資源開放的順利進行。實驗資源在網(wǎng)上全面展示介紹,為物理實驗的全面開放提供了物質(zhì)保證。實踐表明,實驗資源的開放,使學生能夠在實驗前充分了解各種儀器的功能、特點及使用方法,節(jié)約了實驗時間,提高了實驗效率,調(diào)動了學生的積極性,培養(yǎng)了學生對物理實驗的興趣。
實驗教學方法及手段的開放:在開放式實驗教學中,教師的作用著重于啟發(fā)、引導,充分發(fā)揮學生的積極主動性。教師的指導應改變傳統(tǒng)的“授之以魚”、“抱著走”的教學方式,而強調(diào)“授之以漁”,放手讓學生去做,克服怕出問題的顧慮,鼓勵學生多嘗試。教師要從實驗現(xiàn)象、故障或異?,F(xiàn)象入手,啟發(fā)學生積極思考,引導學生結(jié)合所學理論知識,獨立分析產(chǎn)生故障或異?,F(xiàn)象的原因,進而得出正確結(jié)論。要改變那種有問必答,甚至代替學生排除故障的習慣做法。輔導時應注意不僅要讓學生掌握實驗內(nèi)容,更重要的是要讓學生掌握實驗方法,并能舉一反三,靈活應用。要充分調(diào)動學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生的科學精神。開放式實驗教學要真正做到“開放”,還必須改變傳統(tǒng)的“實驗一定操作”的觀念,善于在實驗教學中運用現(xiàn)代教育技術手段,如幻燈、錄像、CAI、計算機軟件、網(wǎng)絡等輔助實驗教學,這樣既可以提高效率,又可以節(jié)省人力,如驗證性實驗運用計算機做模擬實驗,不僅能提高實驗結(jié)果的精確度,還可以緩解實驗設備緊張的問題。
實驗教學評價的開放:對學生實驗能力的評價,不能只重視實驗的結(jié)果,更要重視實驗的過程,特別是實驗過程等等。全面考核學生的實驗能力,包括學生的動手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等,即使學生在基礎常規(guī)實驗中完成情況一般,但在開放實驗中有獨特見解和創(chuàng)新的也應給予較高的評價。通過實驗操作檢驗學生的動手能力和實踐能力;通過實驗報告考核學生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達能力;通過創(chuàng)新設計實驗檢驗學生的創(chuàng)新精神和能力。三者之和為實驗成績,總成績?yōu)楦鲗嶒灣煽兊募訖?quán)平均值。實驗成績的評定變知識考核為全面能力考核和綜合素質(zhì)考核,特別側(cè)重學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的考核,對其實際能力進行全面的評價。
四、結(jié)束語
總之,大學物理實驗的改革,必須要符合時代和科學發(fā)展的要求,通過進一步加強實驗室建設,為服務社會和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才提供平臺。建立以人為本的實驗室管理新模式,在完成和保證本科教學實驗要求基礎上,向本科生開放實驗室,并爭取在適當?shù)臅r候向社會開放,提高實驗室對創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)和服務社會的貢獻度。
參考文獻:
1 劉 ,.開放式實驗教學模式的思考[J].現(xiàn)代電子技術,2006.20.
2 陳大鵬、吳麗芬,實驗室開放的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2003.20.
3 黃家順,大學物理實驗課教學改革初探[J].大學物理實驗,2005.18(3).
4 梁曉軍等,大學物理實驗教學改革的研究[J].江西科學,2005.2.
5 朱蜀梅、王 偉、周 嵐.物理實驗開放式教學的探索與實踐[J].大學物理,2002(10).
實驗教學在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面扮演著重要角色。物理實驗教學是物理學整個教學中的重要環(huán)節(jié),它對于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用。只有改變傳統(tǒng)的大學物理實驗教學模式,將大學物理實驗創(chuàng)新教學和大學物理開放式實驗教學相結(jié)合,建立以學生為本、促進學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理實驗教學模式,才能更有效的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神。
二、大學物理實驗創(chuàng)新教學
學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是通過創(chuàng)新的教育教學活動得以實現(xiàn)的。教師應指導學生,讓學生多動手、多思考,引導和培養(yǎng)學生思考問題及實踐動手能力。
設計性實驗要求學生自行設計實驗,靈活運用知識和技能進行創(chuàng)新性思維的實踐活動。在每次實驗前,教師提出要求。學生根據(jù)題目和要求,獨立查閱資料,制定實驗方案,在自己認真思考的基礎上,提出解決問題的設想,并列出所需實驗器材,在教師的指導下,進行操作,最后寫出實驗報告。這樣可以發(fā)揮學生的主觀能動作用,最大限度地調(diào)動學生自主學習的積極性,變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。在此過程中,教師要發(fā)揮好主導作用。實踐證明,加強設計性實驗,能使學生的思路越來越廣,動手能力越來越強。學生每次成功后,總覺得有成就感,這樣就更加激發(fā)了學生設計實驗的積極性,而每次都會有一些較為新穎的設計方案,創(chuàng)新能力不斷提高。設計性實驗能全面培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力,收集和處理信息的能力以及解決問題的能力,是一條培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑。例如,對于大學物理實驗課程,教師在講“摩擦力”時,讓學生設計測定動摩擦因數(shù)的實驗;講“自由落體運動”時,讓學生設計測重力加速度的實驗;講“全電路歐姆定律”時,讓學生設計測定電源電動勢的實驗等等。
三、大學物理開放式實驗教學
實驗室開放教學包含多層次的含義,即實驗教學時間的開放、實驗資源的開放、實驗教學方法及手段的開放,以及實驗教學評價的開放。
實驗時間的開放:打破課堂時間限制,學生可以預約登記,根據(jù)自己的學習規(guī)律合理安排實驗時間,這樣,提高了學生做實驗的積極性和主動性。在時間的開放上,實驗時間開放又包括兩層含義:第一,學生進入實驗室的時間點開放。
即實驗室在時間上盡可能開放,學生隨時都可以進入。第二,學生做實驗的時間時數(shù)開放。也就是每項實驗在時間長短上沒有限制,每個學生可以根據(jù)自己的實際情況進行實驗,不同學生做實驗的時數(shù)不等。具體地說,學生可以到實驗室進行預習實驗,技能不強的可以反復操作,實驗結(jié)果不理想的可以重做實驗,實驗能力強的學生可以深入進行探索研究。
實驗資源的開放:實驗資源開放就是實驗室的所有實驗資源對學生全面開放。利用校園網(wǎng)的大學物理實驗開放式教學管理系統(tǒng),保證了實驗資源開放的順利進行。實驗資源在網(wǎng)上全面展示介紹,為物理實驗的全面開放提供了物質(zhì)保證。實踐表明,實驗資源的開放,使學生能夠在實驗前充分了解各種儀器的功能、特點及使用方法,節(jié)約了實驗時間,提高了實驗效率,調(diào)動了學生的積極性,培養(yǎng)了學生對物理實驗的興趣。
實驗教學方法及手段的開放:在開放式實驗教學中,教師的作用著重于啟發(fā)、引導,充分發(fā)揮學生的積極主動性。教師的指導應改變傳統(tǒng)的“授之以魚”、“抱著走”的教學方式,而強調(diào)“授之以漁”,放手讓學生去做,克服怕出問題的顧慮,鼓勵學生多嘗試。教師要從實驗現(xiàn)象、故障或異?,F(xiàn)象入手,啟發(fā)學生積極思考,引導學生結(jié)合所學理論知識,獨立分析產(chǎn)生故障或異?,F(xiàn)象的原因,進而得出正確結(jié)論。要改變那種有問必答,甚至代替學生排除故障的習慣做法。輔導時應注意不僅要讓學生掌握實驗內(nèi)容,更重要的是要讓學生掌握實驗方法,并能舉一反三,靈活應用。要充分調(diào)動學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生的科學精神。開放式實驗教學要真正做到“開放”,還必須改變傳統(tǒng)的“實驗一定操作”的觀念,善于在實驗教學中運用現(xiàn)代教育技術手段,如幻燈、錄像、CAI、計算機軟件、網(wǎng)絡等輔助實驗教學,這樣既可以提高效率,又可以節(jié)省人力,如驗證性實驗運用計算機做模擬實驗,不僅能提高實驗結(jié)果的精確度,還可以緩解實驗設備緊張的問題。
實驗教學評價的開放:對學生實驗能力的評價,不能只重視實驗的結(jié)果,更要重視實驗的過程,特別是實驗過程等等。全面考核學生的實驗能力,包括學生的動手能力、思維能力、創(chuàng)造能力、設計能力、查閱資料的能力、提出問題的能力等等,即使學生在基礎常規(guī)實驗中完成情況一般,但在開放實驗中有獨特見解和創(chuàng)新的也應給予較高的評價。通過實驗操作檢驗學生的動手能力和實踐能力;通過實驗報告考核學生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達能力;通過創(chuàng)新設計實驗檢驗學生的創(chuàng)新精神和能力。三者之和為實驗成績,總成績?yōu)楦鲗嶒灣煽兊募訖?quán)平均值。實驗成績的評定變知識考核為全面能力考核和綜合素質(zhì)考核,特別側(cè)重學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的考核,對其實際能力進行全面的評價。
四、結(jié)束語
總之,大學物理實驗的改革,必須要符合時代和科學發(fā)展的要求,通過進一步加強實驗室建設,為服務社會和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才提供平臺。建立以人為本的實驗室管理新模式,在完成和保證本科教學實驗要求基礎上,向本科生開放實驗室,并爭取在適當?shù)臅r候向社會開放,提高實驗室對創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)和服務社會的貢獻度。
參考文獻:
1 劉 ,.開放式實驗教學模式的思考[J].現(xiàn)代電子技術,2006.20.
2 陳大鵬、吳麗芬,實驗室開放的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2003.20.
3 黃家順,大學物理實驗課教學改革初探[J].大學物理實驗,2005.18(3).
4 梁曉軍等,大學物理實驗教學改革的研究[J].江西科學,2005.2.
5 朱蜀梅、王 偉、周 嵐.物理實驗開放式教學的探索與實踐[J].大學物理,2002(10).