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提前告知学生实验项目

2019-01-01 17:23

以上是根据教学经验,结合防灾科技学院的实际,谈一下关于精品课建设的几点体会。精品课建设不是一朝一夕的事情,需要长期的积累和实践。精品课不是简单的课程达标,不是有了好的教材、好的多媒体课件、好的习题集传到网上就能成为精品。归根到底,精品课建设应回到人才培养这个根本出发点,它既要有较高的学术水平,又要有较好的技术水平,更要有一流的教学水平。因此,只有充分调动广大教师的积极性,在教学和科研过程中牢固树立“精品”意识,潜心钻研,锐意改革,教学互动,教研相长,不断探索,才能创建真正的“精品”课程。精品课建设是一项系统的质量工程,精品课建设的成果应体现在教学质量上,学生的就业率、考研率、创业成功率以及为社会创造多少价值上[4]。

物理理论知识抽象性较强,学生很难进行深入的认识和理解,通过实验教学,学生可以实际的动手操作,观察实验现象,并总结分析实验结果,对各种理论进行充分的认证,从而有效提高教学质量。实验活动是研究物理问题最有效的途径,例如电磁感应现象的研究,只讲解理论学生很难真正了解电磁之间的相互作用,通过实验教学,学生可以通过电流表直观的看到电流变化情况,有利于调动学生学习兴趣。物理实验涉及的物理知识面十分广泛,学生可以亲自参与实验过程的设计和调整,有利于锻炼学生的思维,提升学生的实际操作能力、独立思考能力和创新能力,因此大学实验教学的研究具有十分重要的意义[1]。

教学内容和课程体系改革是教学改革的重点和难点,也是实验室建设的重点.大学物理实验教学内容和课程体系,要符合高校人才培养目标和人才培养模式的要求,更新教学内容,优化课程体系,不断充实现代科技发展的前沿成果,坚守“保证基础,加强现代,联系实际,方便教学”的原则,删减经典物理实验的内容,增加近代物理实验内容和反映现代科学技术最新成就的内容,注重学生动手能力、创新能力及可持续发展能力的提高和培养.具体来说,应注意以下几点.第一,整合课程结构,既要培养学生的动手实践能力,又要注重科学素质的培养.科学素养是建立在人的素质和科学素质基础之上的一种高层次修养,大学物理基础性实验,除了加强基础理论知识的理解,基本技能训练,进行研究方法和能力的培养外,更重要的是进行科学素养和科学精神的教育.设计型实验的目的使学生在综合运用所学理论独立设计实验方案、科学分析和评价实验结果、拓展现代测量技术的视野、开发学生的智力、了解物理实验在工程技术中的应用等方面,得到有益的训练,有利于培养学生的创新意识和创新能力.第二,不断完善物理实验课程教材内容.普通物理实验课程教材内容要在保证基础实验教学要求下,淘汰并更新与实际应用脱节的内容和测量方法,淘汰一些内容陈旧的验证性实验项目,精选实验项目,并对部分经典基础物理实验进行补充和完善、改进和提高,科学地将现代教育技术融入传统的实验中,赋予基础实验新内容,提升实验档次.在物理实验教学中也可以有选择地引进少数有使用价值的器件,结合教学实际加以灵活运用.第三,采用探索式实验教学.在大学物理实验教学中进行探索式教学,可以针对某一实验和教学要求简要介绍一些内容,主要包括实验的基本原理,主要仪器的使用方法,操作过程中的注意事项,实验要解决的主要问题.实验过程中,让学生亲自面临问题,解决问题,通过学生的自主学习,获取知识.这一过程中,教师的作用是及时启发引导学生,为学生提供解决问题的线索.为我校学生独自或以小组形式进行实验,教师根据学生的实验过程进行打分并记入期末考试总成绩,这样既增加了学生的动手能力又激发了学生做实验的积极性.

大学物理实验教学内容不仅与很多学科知识存在关联,还与人们的实际生活存在紧密的联系。大学物理的学习对学生具有较高的要求,很多学生在理解物理知识方面存在困难,难以达到理想的学习效果,甚至产生消极、排斥心理,不利于大学物理教学工作的开展。从目前情况来看,一些大学物理教学中还采用传统、落后的教学模式,教师在课堂上占据主导地位,将教学重点放在了理论知识的讲解方面,而忽视了对学生实验能力和动手实践能力的培养。此外,很多大学在职的物理教师都是一些工作时间较长的老教师,虽然教学经验丰富,但是对于计算机新技术掌握不足,计算机应用能力较低,难以满足多媒体教学的发展要求。

2004年12月教育部高等学校物理基础课程教学指导委员会制订了“非物理类工科专业大学物理实验课程基本要求”,对物理实验课程的地位、作用、任务和教学内容等提出了基本要求.大学物理实验是理工科学生开设的一门基础科学实验课程,通过物理实验可以使学生受到严格的、系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法与技巧,更重要的是培养学生敏锐的观察力、科学的思维方式和创新能力,培养学生理论联系实际、发现问题、分析问题和解决问题的能力,养成优良的科学作风和协作精神.因此,建设一个高质量的大学物理实验室是满足工科本科专业大学物理实验课程的基本要求,也是实行素质教育,培养创新人才的重要保障.

3.通过精品课建设改革教学内容。转变教学观念,改革教学内容,发展学生创造力,培养学生创新意识是教学改革的关键,因此应在教学内容的改革上下功夫。实验教学内容多,学生很难在有限的时间内完成全部实验内容,势必会造成学生为了完成实验而缺少对实验原理和实验方法的理解和掌握;教学内容老化,不能适应现代化建设需要,学生将来走上工作岗位不能更好的完成工作,对国家和社会是一种损失。因此,课程组在进行充分调研的基础上从以下方面对教学内容作了大胆革新。(1)基础性实验。对于所有刚进入实验室的学生,开设一些基础性实验。这部分实验主要是帮助学生消化、吸收基础知识,另外,培养学生严谨求实的科学态度,训练学生的基本功。通过本部分实验,学生还应该掌握常见的实验方法、数据处理以及仪器的使用注意事项等。(2)综合设计性实验。有了基础性实验的基础,在这个阶段,主要是对学生的动手能力和创新意识进行训练,让学生掌握一定的物理实验方法。在本部分实验中,除了一些经典实验内容外,为了开阔学生视野,开拓学生思维,还增加了一些近代物理实验。设计性实验的主要目的是提高学生的智力和创造力。给学生一些实验器材,讲明实验要求,让学生根据已有的实验器材,结合自己所学知识,设计并完成实验。这部分实验要求学生:首先选择好实验器材,其次,通过各种途径查阅相关参考资料,充分发挥想象力,独立设计实验方法、实验路线和实验步骤,经指导教师审查合格后完成实验内容。这部分实验可以有效提高学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,更重要的是培养学生的创造能力和分析问题、解决问题的能力,达到理论联系实际、学以致用的目的。(3)专业选做实验。我院主要以地学专业为主,各专业都围绕地学专业、围绕防震减灾开设,只是不同专业的侧重点不同。因此,课程组成员充分结合各专业的特点,有针对性地开设实验项目。通过这部分实验,学生对自身专业知识有了一个更深刻的理解和认识,同时也有助于对专业知识的掌握;通过这部分实验,培养学生的专业兴趣,为后续学习专业课程打下基础。

1.精品建设课程建设规划。以防灾科技学院相关文件为依据,在广泛调研、学习和团队研讨基础上,制定了一系列关于大学物理实验精品课程建设过程中切实可行的高标准建设规划。

物理实验室是学生进入大学后,接受系统实验技能训练的起点,在培养大学生的动手能力和创新能力上起着十分重要的作用,经过几年探索与实践,我校物理实验创新实验室的建设已形成一定规模,并取得良好效果,受益学生面已高达1000人以上.实践表明,大学物理实验室的建设,既加强了教师综合素质又培养了学生的实践能力,而且拓展了学生创新思维,同时提高学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力,对全面提高教学质量起到重要的作用.在以后的工作中,我们将继续加强建设、细化管理,在此基础上探索出培养创新应用型人才的更多途径.

物理实验教学的重点在于过程,但是很多大学的考核标准往往看重实验结果和报告,导致一些不公平评价问题的出现。实验教学考核的目的是对学生进行激励作用、提高教学质量,科学、合理的考核方式可以让学生端正对物理试验课程的学习态度,同时体现了教师对教学规律的认识程度,因此,学校和教师必须积极改革考核方式,全面考虑实验教学的各个环节,从而真实、有效的评价学生的实验能力。在大学物理实验教学考核中,要提升平时成绩在总成绩所占的比例,其中平时成绩中的比重分配为实验前期预习占10%,实验操作占40%,实验报告占50%,实验预习中要求学生提交预习报告,教师通过提问实验相关问题对其预习成绩进行评定[4];实验操作中,教师要进行时刻的监督,根据学生的实验操作准确性进行打分;实验报告反映学生的数据分析和处理能力,也是考核的一个重要标准。此外,在物理实验教学中,对于有创新思维和突破的学生,教师还要适当的予以加分,从而突出学生实践能力和创新能力的培养。

在某门课程第一次上课的绪论部分,教学部要求上课的实验教师需要对该课程的重要性进行讲解,使学生明确该课程对今后实验课程学习的作用和对学生今后研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质培养的作用,从而使学生端正学习态度,明确学习目的.此外,教师在每次具体的实验上课前,首先让学生明确本次实验项目的培养目的以及在专业课实验和今后工作中的具体应用,使学生知道为什么要做该实验,以提高学生实验学习的积极性.在课堂上,教学部要求教师先认真讲解实验原理,使学生先弄懂弄清实验原理后再做实验,从而使学生做实验时不但知其然并且知其所以然.学生弄明白了实验原理,实验中遇到问题也知道该如何自行分析解决.对于实验步骤、实验注意事项、实验数据处理等部分,则以学生为课堂中心,教师只负责从旁引导,提高学生参与课堂的积极性.学生实验遇到问题,教师多鼓励学生自己解决,对于学生实在解决不了的,教师再进行指导,从而提高学生自我分析问题和自我解决问题的能力.

在实验教学中,课程考核是衡量学生学习效果的一种重要手段.一套合理的实验考核体系,不仅可以提高实验课程教学效果,更能正确评价学生对于知识的掌握情况.我院大学物理实验教学部根据多年的教学经验总结,从实验考核方式加以规范和引导,建立了基本实验技能与创新能力的并重考查,以包含平时成绩、动手操作能力、创新意识等考核的平时考核为主,以阶段性考核为辅的分层次、多元化实验考核体系,从而端正学生的学习态度,促进学生良好实验习惯的养成,提升学生的实验技能和实验素养.(1)基础类和综合技能类实验的平时考核.我院大学物理实验教学部对基础类和综合技能类物理实验采取平时考核的方式进行考评,并进行充分重视,因为这不仅是学生良好实验习惯养成的开始,更是学生良好实验综合素养形成的基础.教学部基础类和综合技能类实验考核成绩占该课程总成绩的60%,考核内容主要包括学生的实验预习、实验操作、实验习惯和实验报告四方面.对于基础类和综合技能类物理实验,大学物理实验教学部采用以班级为单位进行上课,每3个学生为一个实验小组,教师指导实验进行,每个实验采取100分制,其中实验习惯为20分、实验预习为10分、实验操作为40分、实验数据处理与分析为30分.实验习惯主要考核学生是否遵守实验室有关规定,是否有请假、旷课、迟到、早退、违纪、卫生等情况.教学部采取将学生进行分组的方式,每个小组3名学生且对应固定的实验台,实验过程中教师可以很容易发现哪个实验台学生有旷课、迟到或早退等现象;实验结束后实验教师对学生的实验仪器归位情况和卫生情况进行检查,仪器无损坏且实验台和周围卫生良好,教师在学生的实验报告纸签名,有教师签名的实验报告纸,说明学生出勤并完成了该次实验,实验报告才可以给出实验成绩;实验数据记录纸没有教师签名的,说明学生并没有出席和完成该实验项目,不应给出实验成绩.对于请假的学生,需要自己抽时间和实验教师联系,跟随其它班级或者单独由实验教师指导完成该实验,实验教师同样需要在数据记录纸进行签名,根据签名确认该生是否完成了该实验项目.如此培养学生良好实验习惯的养成.实验预习是用来培养学生养成实验前预习实验的良好习惯.实验教学部要求学生在进入实验室前需要对实验项目进行预习,根据预习结果,预先在实验报告对应位置完成报告中的实验目的、仪器、原理、步骤以及该实验项目的预习题等报告内容,并对将要进行的实验预先设计好数据记录表格,进入实验室时由实验教师进行检查并进行评分.如此培养学生养成实验前预习的好习惯,使学生不至于在没预习的情况下进入实验室手忙脚乱,损坏实验仪器,甚至发生人身危险.实验操作主要考核学生操作情况、数据测试与记录、遇到问题的独立分析能力和处理能力,以及实验态度等情况.学生在实验教师的指导下,独立进行实验操作,完整调出实验现象或者实验图像后,经教师检查无误,方可进行下一步的实验数据记录,如此可方便教师了解各实验台学生实验步骤的完成情况和完成顺序[6].各实验台学生为了先调出实验现象或实验图像,也将展开竞争,利于提高学生的实验积极性.对于没有及时调出实验现象或实验图像的小组,也将独立进行思考或请教其他小组和实验教师,实验教师也可根据具体情况引导该小组解决问题,从而提高学生的动手能力和独立解决问题的能力.实验数据处理与分析主要考核学生的实验数据是否测试正确、有效数字保留情况、数据处理与结果分析、报告格式规范等情况.教师根据学生报告中的数据记录、数据处理与结果分析等对学生进行评分,以促使学生养成良好的数据记录、数据处理与分析能力.以上四项中,实验习惯、实验预习、实验操作三项由实验教师在课堂完成评分,实验报告要求学生课后两个工作日内上交,实验教师收到学生上交实验报告后的两个工作日内对实验报告进行批改,并将批改的报告成绩上传教学部大学物理实验课程成绩中的报告成绩一栏,学生也可凭自己学号和密码登陆系统查询自己该实验项目的报告成绩.对实验报告不合格的学生,教师在系统中的实验成绩后进行“实验报告不合格”注释.对抄袭或伪造实验数据的实验报告,该实验成绩以零分计,教师不仅需要在系统中的实验成绩后进行“实验报告抄袭”或“实验数据伪造”等注释,还需要对该生进行批评教育[5].此外,教师还需对报告各部分存在的问题进行适当的问题点评,学生针对教师在实验报告中提出的问题及时正确改正者,教师可给予适当加分,以此督促学生养成正确的实验报告书写习惯.平时考核总成绩由平时各个实验项目成绩结合实验类别进行加权平均.(2)设计类实验的报告考核.对于设计类实验,主要是考察学生对所学专业知识的综合运用能力,并培养学生的创新能力和自主实践动手能力.物理实验教学部由实验教师拟定设计类实验题目,和学生自主提出设计类实验题目相结合的方式来完成设计类实验题目的确定.设计类实验题目确定后,学生通过查阅资料,独立制订出具体的实验实施方案和步骤并完成实验,教师在此只负责对学生进行正确的引导和对学生疑难问题的释疑,以免学生设计的大方向出错.在学生小组自主完成实验时,教师仅指出实验当中的误操作以避免仪器损坏,但不参与具体的实验操作.学生做好实验后,以论文形式提交实验报告,报告中应包含实验项目的设计方案、设计原理、理论计算、实验步骤、调试或测试结果以及心得体会等.该类实验考核的重点在于学生的设计方案,并参考设计结果.报告也采取100分制,其中设计方案为30分、设计原理为10分、理论计算为10分、实验步骤为20分、调试或测试结果为20分、心得体会为10分,进行小组评分.(3)阶段性实验的考试考核.对于基础类实验、综合技能类实验和设计创新类实验三个层次的实验,学生完成每个层次实验学习结束后,教学部均对学生各层次实验进行考试考核,每个层次的考核均为实验总成绩的10%,三个层次的阶段性考试考核共为总实验成绩的30%.单次考核每次满分为100分,每次考核前,教学部均安排一周时间开放实验室,学生自主到各实验室对各实验进行复习和操作,一周后进行该层次的实验考核.考核时,每位学生在实验中心办公室进行随机选择一个实验项目名称,并到对应实验室在规定时间内完成该实验项目对应的理论试题和该实验项目的实验操作、数据记录和数据处理等.实验教师根据学生当场的实验操作、调试和数据记录及数据处理等情况进行评分.实验阶段性考核总成绩则由三个层次的阶段性考核成绩进行算术平均.(4)实验总成绩构成.我院大学物理实验课程总成绩由基础类和综合技能类实验的平时成绩、设计类实验的报告成绩和阶段性实验的考试成绩进行计算得出.其中基础类和综合技能类实验的平时成绩占总成绩的60%、设计类实验的报告成绩占总成绩的10%、阶段性实验的考试成绩占总成绩的30%.根据该课程总成绩,学生最终成绩分为优、良、中、及格、不及格五级.通过以上考核体系,可以积极调动学生学习大学物理实验的积极性,对学生良好实验习惯的养成,基本实验技能的提升,创新意识和创新思维的培养等,均能起到一定的积极意义.

教师是整个教学活动的主导者,教师的素质高低直接影响教学质量,因此提高大学物理实验教学教师的整体素质具有十分重要的意义。首先,学校要定期组织相关的教学培训活动,从教学理念和教学方法等方面着手,加强对大学物理教师的培训;其次,为物理实验教师提供更多进修的机会,从而结合现代物理科技的发展趋势,更新教师的知识储备,提升教师的科学认识;最后,积极开展集体备课、学术谈论等多种形式的业务交流,让全校科研教师进行学术交流,从而实现取长补短、统一要求,提升教学水平。此外,学校还要加强与其他院校之间的合作和交流,可以邀请全国高校物理实验教学名师给教师讲解新的教学理念及教改的动态,参观兄弟院校的国家级实验教学中心,加强校内实验教学基地的建设,从而不断提高大学物理教师的科研实践能力,同时也可以使大学物理教师的教学业务能力获得提升[5]。

教育部于2003年8月启动“高等学校教学质量与教学改革工程”项目,精品课程建设是该项目中的一项重要内容,近年来受到各级各类高等院校的广泛关注[1]。精品课程是指具有“一流的教学队伍、一流的教学内容、一流的教学方法和一流的教学管理”等特点的示范性课程。通过精品课程建设,使学科形成一支高水平的教学团队,教学和科研水平得到明显提高;体系合理、内容完善的教学内容,完善了教学大纲和考试大纲,更加符合学生的培养方案和培养目标;改进了原有的教学方法,有效提高了大学物理实验课程的教学质量;制定一套高效、合理的管理体系,工作效率明显提高。防灾科技学院也非常重视精品课建设,出台一系列措施加强精品课建设,大学物理实验作为一门基础课程被学院列为2016年精品建设课程。大学物理实验是高等学校理工科各专业对学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是本科生系统接受实验方法和实验技能训练的开端,是学生进一步掌握物理基础知识和基本理论、提高动手能力和综合素质、培养创新意识的重要课程[2]。通过本课程的学习使学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本实验技能方面受到一定的训练,培养学生具有初步的实验能力、良好的实验习惯、遵守纪律和爱护公共财产的优良品德、严谨求实的治学态度、活跃的实验科学思维、敢于探索的创新精神、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力,为各专业学生学习后续课程和今后从事科技工作打下基础。

随着科技的不断发展,信息技术在各科教学工作中得到了广泛应用,现在的很多大学生也生活在丰富的网络环境中。教师可以在充分利用网上的各种教学资源,例如有关物理知识的文字、图片、视频等,丰富课件的内容,从而设计出更加生动、具体的教学课件,能够有效节省板书和画图占用的课堂时间。在实验教学过程中,对于一些设备不足或条件有限,难以进行实际操作的实验,物理教师可以借助多媒体技术来演示相关实验的操作过程以及实验现象。在实验教学过程中,处理和分析实验数据有助于提升学生的分析能力,传统的实验数据处理方式是在坐标纸上描点作图或制表,该方法效率偏低,容易出现数据不准确的问题,在这种情况下,教师可以在教学中引入计算机软件,例如origin软件,应用过程中操作简单,教师可以通过实例讲解让学生了解该软件的基本作图方法、线性拟合、曲线斜率计算等,激发学生的学习兴趣,提升教学效果[3]。

大学物理实验室的建设要按照高起点、高效率、高质量的原则进行建设,开发综合性、设计性实验,进一步创新并在实践中形成可持续发展的开放实验运行机制和管理模式,使“大学物理实验室”真正成为培育应用型、创新型人才的摇篮,为特色学科的建设打下坚实的基础,极大地提升相关本科专业的实践教学水平,使其成为培养学生创新精神和创新能力、提高学生综合素质的大平台.根据我校的各专业特点以及实际需求,实训中心有目的,有计划的购置大学物理实验仪器,确保仪器设备配置的合理性、先进性,做到与时俱进,加强实验内容的设计性.我校升本以来加大了对实践教学的支持力度,现在,我校大学物理实验室可以完成基础实验15个,综合性实验11个,设计性实验6个,选作实验4个,每个实验配备16套标准仪器,满足全校工科学生的大学物理实验需求.

独立学院是我国在本世纪初伴随着高等教育改革而出现的一种全新的教育模式,它与原来的本科教育以及高职、高专教育并不相同,有其自身的办学特色和人才培养使命[1].大学物理实验课程是高校理工科学生必修的一门基础实验课程,是理工科学生接受高等教育以来受到全面系统的实验技能训练的良好开端,是后继专业实验课学习的基础,更是培养学生今后研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质的基础[2].对于独立学院来说,如何根据自身教学现状进行教学改革,并建立一套适合独立学院的大学物理实验课程考核体系,是独立学院该课程教改的重点工作之一.本文就此问题进行研究,并将我院近年来针对该问题所进行的改革措施,尤其是所建立的大学物理实验考核体系进行总结,以期能为独立学院该课程的发展起到一定的推动作用.

在教学体系和实验内容方面,很多独立学院的大学物理实验教学多沿承母体院校多年不变的教学体系,教学内容陈旧.实验项目也多以验证性为主,设计性和综合性实验严重不足,无法激发学生的实验兴趣,更无法培养学生的实验技能和创新思维.在课程设置和课时方面,大学物理实验与高等数学和大学物理理论课程往往独立开课,教学内容上缺乏衔接,甚至出现脱节现象.且受实验设备、师资等条件的限制,独立学院大学物理实验课程整体课时偏少.在教学内容上,独立学院理工科各个专业所开设的大学物理实验项目都一样,无法根据不同专业实际满足不同专业人才培养的特殊需求[3].

针对独立学院大学物理实验教学现状中存在的问题,我院成立了大学物理实验课程教学部,并组建了一支老中青结合的稳固的大学物理实验课程专职教师团队.团队将能够开设的大学物理实验项目进行了梳理、分析和细化,淘汰了落后的实验项目,新增了和现代科技发展相关的新型实验项目,并根据实验目的、内容、要求的不同,将实验项目细分为基础类实验、综合技能类实验和设计创新类实验三大类.其中,基础类实验包含基本实验仪器的使用、基本物理规律的验证以及基本物理量的测量等实验项目,主要是培养学生良好实验习惯的养成、学会基本实验仪器的正确操作使用、掌握基本物理量的测量方法、加深对基本物理规律的理解、提高学生的实验操作能力、分析解决问题能力和实验数据的分析处理能力,同时培养学生实验报告的规范书写等习惯.综合技能实验是多方面理论知识一起综合应用的实验项目,如钢丝弹性模量的测量实验,是用来提高学生实验学习兴趣及加强学生综合应用多种实验技术和实验方法的能力.设计类实验是教师仅承担实验思路的指导以及实验设备的管理工作,学生小组选定或自己设定一个小课题并通过实验来完成,主要是考察学生对所学专业知识的综合运用能力,并培养学生的创新能力和自主实践动手能力[5].教学部将各类实验项目及对应的实验内容和培养目的下放到各系各专业教研室,由专业教研室根据专业发展的需要研究讨论后,在保证总课时的基础上按照5∶3∶2的比例选择本专业开设的三类实验项目名称,然后交实验中心汇总后针对不同专业进行不同授课,从而实现大学物理实验和专业的结合发展.在课程设置上,经与高等数学和大学物理理论教师讨论研究,我院大学物理实验课程设置在本科第三学期初完成.此时,学生已经学习过高等数学和大学物理理论课程,具有一定的物理理论基础,再来做大学物理实验,效果更好.

传统的物理实验教学中,教师往往按照已经设计好的实验方法和步骤展开教学,很多实验类型已经沿用了很长时间,存在一定的落后性,容易禁锢学生的实验思维。随着科学技术的不断进步,物理知识不断更新,大学物理实验教学要根据“淘汰落后、精选内容、跟踪前沿、充实现代”的原则,根据时代发展需要,创新实验内容,适当增加综合性、设计性实验,从而为社会培养更多的技术型和应用型人才。设计性实验指的是让学生根据给定的实验目的、要求和条件,自行设计实验方案并经过实际操作进行调整和验证;综合性实验指的是综合多种物理理论,具有多种实验效果的实验[2]。此外,物理实验内容还要结合科技发展的趋势,现在电子元器件的应用较为广泛,大学物理实验中可以增设新兴电子元器件的设计性实验,例如基于光敏传感器设计可以随周围环境变化亮度的灯泡结构,利用光纤传感器设计对电动机转速的测量装置等。

以上是独立学院大学物理实验教学的现状及我院所采取的对应改革措施,经过我院近几年的教学实践,经过大学物理实验学习的学生,均能养成良好的实验习惯、较强的实验数据处理能力和规范的实验报告书写能力,实验中遇到问题的自我分析能力和自我解决问题的能力也显著提高.在设计类实验中也表现出较强的专业知识的综合运用能力、创新能力和自主实践动手能力.大学物理实验教学的整体效果也显著提高.期望我们的这些经验能为独立学院大学物理实验教学的改革起到一定的促进作用.今后,我们将继续紧密结合独立学院的人才培养目标,进一步加强大学物理实验的师资队伍建设,更新教育观念,深化大学物理实验课程教学体系、教学内容、教学方法和考核体系的改革,以期为该课程的教学改革作出更大贡献.

在学生方面,独立学院学生的实验技能、实验习惯、实验的自觉性和主动性等与一、二本学生相比相对稍差.在学习大学物理实验时,部分学生学习态度不够端正,遇到问题不愿意自己分析解决,而是直接向老师同学求助,有的干脆通过抄袭和篡改实验数据来解决问题.在学习目的上,有的学生学习目的不够明确,认为该课程只要按时出勤按时交实验报告就能过关,具体实验做不做无所谓,存在交报告混学分的情况.更有的学生比较功利,认为该课程对于专业课和今后考研与就业没什么帮助,以至于把该门课程看成是一种累赘,缺乏学习该课程的兴趣和动力,使得学习效果雪上加霜.因此,端正学生的学习态度非常重要.

近年来,新建应用型本科院校结合教学工作评价和“双基”实验室评估,普遍加大了仪器设备的经费投入,重视并加强了实验室建设,加大了实验室教学重视力度.当前物理实验状况有让人满意的地方,也有不足.主要问题如下:(1)通过调查问卷分析,部分学生认为物理实验不能够真正地提高自己的动手能力.主要体现在实验内容不够新颖,不能与时俱进,实验教学方法和手段落后,不能吸引学生的兴趣.经典性实验偏多,综合性、设计性实验较少;操作能力培养的实验较多,综合能力培养的实验较少,无法培养学生独立创新的能力.(2)师资队伍不稳定,缺少学科带头人.造成这一问题的主要原因是实验教师职责不明确,实验教师既要教学又要做仪器维护与维修还要参与日常教学管理,没有时间进行科学研究,没有科研项目,最后职称也不好评定.(3)缺乏有效的管理机制,不能调动实验教师的积极性.以上这些问题都阻碍了物理实验教学的发展,不能使物理实验达到培养学生实践动手能力的最终目的.

2.通过精品课建设带动教学团队建设。教师参加精品建设课程的建设,是学院对各位教师的知识、人品和理念的充分肯定和认可。通过精品课程的建设,充分调动教研组各位教师的积极性,教师的教学水平和科研水平显著提高,形成了一支团结协作、精益求精的教学科研团队,教师结构合理、队伍稳定,教学水平高,教学效果好。课程组在提高教学水平和科研水平的前提下,还特别注重对教师的培养,尤其是青年教师的培养,制订了一系列培养方案和培养计划,使青年教师的教学水平得到提高并融入到该团队的教学和科研工作中。另外,通过北京市教委组织的大学生物理实验竞赛平台,课程组还经常组织教师到其他院校进行交流学习。

国运兴衰系于教育,教育兴衰系于教师,知识经济时代的教育,提高培养创新型人才,实验教学是教育的一个不可忽视的环节,它同样呼唤着高素质的实验教师队伍.要改善应用型本科院校大学物理实验教学效果,必须提高大学物理实验教师的素质.要建设一支高素质的实验教师队伍应从以下几方面加强.首先,更新观念,充分认识实验教师在培养学生创新意识和创新人才的重要作用.没有一流的物理实验室不能培养一流的物理人才,而没有一支高水平的物理实验教师队伍要建设一流的物理实验室是不可能的.要充分认识物理实验教师在整个实践教学中的地位和作用,不要把他看成教辅人员,要重视物理实验教师队伍建设,引入和培养高学历的青年教师或学科带头人进入实验教学,开拓视野,增强科研能力,使物理实验教师既具有教学能力,更具有科研能力.其次,加强对物理实验教师综合素质的培养.在高等教育中,实验教师是教学和科研工作中的中坚力量,提高这个团队的专业知识和综合素质,这其中包含了教学常用仪器使用与维护、实验室建设与管理、自制教具的设计、编写实验讲义和撰写实验技术的论文等,将有利地提高实验教学效果.最后,营造一个既团结又存在竞争压力的实验教学氛围.这就要发挥中、老年教师的“传、帮、带”作用.中、老年教师有着丰富的教学经验和严谨的治学态度,是实验室建设的核心力量.要充分调动他们的积极性,在提高教学质量的同时,他们又充当青年教师的导师,从而提高整个实验教学团队的综合素质.同时采取各种奖惩措施,促使实验教师主动地进行实验教学方法的探索与创新,根据实验教学内容的特点,采用多种行之有效的教学方法,增强学生做实验的乐趣.

4.通过精品课建设改进教学方法。既然实验课程是一门独立性很强、不可缺少的课程,那么在教学方法的选择上就应该有一定的要求。防灾科技学院物理实验教学团队试图从以下几方面对物理实验教学方法进行改革。(1)采用启发、引导式教学方法。传统教学方法中,为了能让学生在规定时间内完成实验,且不对实验仪器造成损坏,教师在实验之前均会非常详细的讲解实验原理、实验步骤以及注意事项,讲解之后还会非常详细地演示实验全过程,学生根本不需要动脑思考,只要机械性地完成实验就可以,学生的创造能力及分析、解决问题的能力得不到有效训练。为了让学生的能力得到有效训练,教师要让学生将每个实验项目都当研究项目去对待。教师要做到:不限于教材内容,理论联系实际;不以完成任务为导向,要以培养学生的动手能力和创造性思维为目的;不越俎代庖,要留给学生足够的时间和空间,促使学生变被动学习为主动学习[3]。(2)开展分层次、多手段教学模式。考虑到学生来自全国各地,且农村学生居多,学生的实验水平和动手能力参差不齐,课程组将有针对性地开展分层次教学:将实验教学向课堂外延伸,提前告知学生实验项目,让学生利用课下时间查阅资料,对实验原理和实验仪器做一定的了解,使学生的实验能力达到填平补齐;在综合设计性实验部分,主要以教师引导为主,使学生掌握基本的实验方法和技能。5.通过精品课建设改革教学管理。高效合理的教学管理模式是保证实验室正常运转的根本。课程组成员根据个人的从教经验,在充分调研的基础上制定了一整套高效合理的教学管理制度:实验室主要由课程负责人负责管理,其他成员在课程负责人的带领下积极完成实验室的各项工作,实验室整体呈现和谐积极的良好氛围。

 

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