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大学物理实验教学简析(5篇)

2018-07-11 15:38 来源:大学物理论文 人参与在线咨询

第一篇:浅谈开放式大学物理实验教学

摘要】开放式大学物理实验教学是高等院校实验教学改革的一种新模式,本文阐述了开放式大学物理实验教学的必要性,并结合实际教学,探讨了开放式实验教学的组织和实施要素,以及取得的教学效果。

关键词】大学物理实验;开放式教学;教学改革

物理学是一门以实验为基础的自然科学,大学物理实验是面向理工农林医药等专业开设的一门必修课程。大学物理实验课程涉及内容范围广泛,使用仪器种类较多,在培养学生的科学素养、实验动手能力和思维创新能力方面有着重要的作用。大学物理实验的教学对于激发学生的学习兴趣、掌握物理基本概念和规律、锻炼和提升实验技能等方面起着积极的推动作用,有利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。随着创新人才培养目标的提出,高等院校深化教育教学改革,提高教育教学水平的课题已成为焦点,大学物理实验教学的改革也不例外。开放式大学物理实验教学是物理实验教学改革发展的新方向,是对传统实验教学模式的一种挑战,是在信息化、网络化、数字化时代发展的必然要求。

一、开放式大学物理实验教学的必要性

传统大学物理实验的教学模式比较单一,存在着不利于激发学生的学习兴趣和不能充分调动学生主观能动性的缺点,更不利于学生创新精神和实践能力的培养[1,2]。与教育发达国家相比,我们培养的学生考试成绩虽然较好,但其独立思考能力、创新能力、动手能力和解决实际问题的能力相对较弱[3]。在国外物理实验教学过程中,一般不会给出实验具体是如何进行的,而是提出问题,学生通过查阅资料,设计实验方案完成相应的实验[4]。通过比较可以看出,传统的教学模式不能够充分发挥学生在实验教学活动中的主体作用,不利于学生独立思考和创新能力的培养,与高素质应用型人才的战略培养目标是不相适应的。开放式大学物理实验教学是从传统的实验教学基础上提出的,这种新的教学模式对教学方式、教学内容和教学条件进行重新整合,给学生提供相对自由的学习环境,使学生的学习方式从被动转向主动,可以让学生更好地掌握和应用知识,有利于激发学生学习的兴趣、培养学生的创新能力和综合素质。

二、开放式大学物理实验教学的组织和实施

1.开放式实验教学的课程体系

根据大学物理实验的特点和学生掌握知识技能的规律,将开放式大学物理实验课程划分为基础性、综合提高性和设计研究性三个层次。基础性实验主要开设难度不高,适合各个专业学习的实验。这类实验主要让学生掌握一些基本的实验技巧和实验方法,为更高层次的实验教学打下良好的基础。综合提高性实验是对基础实验的拓展和延伸,在实验内容上具有一定的交叉性和综合性,旨在培养学生综合运用知识和技能解决实际问题的能力。设计研究性实验是在教师的指导下,学生自选题目,查阅相关文献,独立设计实验方案,并完成相应的实验。这类实验对学生各方面的能力要求较高,更加注重学生科学研究和创新能力的培养。

2.开放式实验教学管理系统

运用计算机和网络技术,构建开放式大学物理实验教学管理系统,该系统主要由选排课系统及开放式实验室管理系统两大部分组成。选排课系统主要处理日常的教学管理工作;开放式实验室管理系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括触摸屏刷卡一体机,软件部分主要对实验室刷卡控制器和实验项目进行配置。大学物理实验教学管理系统由五类用户组成,分别是系统管理员、课程管理员、教务管理员、教师和学生。系统管理员负责实验教学的基本信息和开放式实验室系统刷卡系统的基本配置;课程管理员主要对实验课程和教学任务进行管理;教务管理员可以查询相关的教务信息;教师可以查看自己的课表,录入和查询自己名下学生的成绩;学生通过登陆系统根据自己的实际情况进行网上选课,在实验室开放的时间,通过触摸屏刷卡一体机刷开实验平台的电源,进行相应的实验。开放式大学物理实验教学管理系统实现了实验教学的网络化管理,将学生选课、教学管理和实验室开放集为一体,为开放式实验教学提供支撑。

3.开放式物理实验教学资源系统

为了实现实验资源上的开放,构建了大学物理实验资源系统和仿真系统。将教学大纲、授课教案、实验指导、预习思考题、实验录像等资料上传到网上,形成大学物理实验资源系统,以供学生学习参考。大学物理实验仿真系统除实验简介、实验内容、实验原理、实验仪器、实验指导等内容外,还可以对每个实验进行虚拟仿真。仿真系统中提供了实验所需的各种仪器,学生可以在电脑上通过选取相应的仪器,进行模拟实际操作来完成实验,这有利于学生对实验仪器和实验技能的掌握。学生可以充分利用这些丰富的网络资源预习实验,达到更好的预习效果,这些都是传统的教学手段无法实现的。

三、开放式大学物理实验教学的实施效果

1.开放式大学物理实验不同于以往的教学模式,为学生提供了自主学习和研究的平台,更好地体现了因材施教的教学原则。学生可根据自己的实验基础选做不同难度的实验项目;对实验结果不理想的可以选择重做;对于学有余力的学生可以选做更多的实验项目,从而对物理现象做更加深入的研究和探讨。

2.激发了学生学习的主动性、积极性和创造性,有利于学生对物理概念和规律的理解。实验室实行开放式管理后,学生完全可以根据自己的实际情况安排实验内容和进度,学生有充足的时间对实验现象和数据进行仔细的观测和分析,进而加深对物理知识的理解。

3.有利于学生综合素质和能力的提高。开放式物理实验教学给学生提供了更多的动手机会和更加自由的发挥空间,学生的动手能力和综合创新能力能够得到充分的锻炼,有利于学生创新思维和综合素质的训练和培养。

开放式大学物理实验教学是一种新型的教学模式,是对传统教育模式的突破和创新,具有良好的教学实践效果,对培养创新性人才起着重要的作用。如何更好的进行开放式大学物理实验教学,进而达到最佳的教学效果,还需要不断的实践和探索。

参考文献:

[1]夏蔡娟,刘汉臣,张英堂,成鹏飞.工科院校开放式实验教学模式的探索[J].西安邮电学院学报,2011,(S2):136-138.

[2]孙宇航,邹志纯,孙建.大学物理实验教学模式之探索[J].西安邮电学院学报,2011,(S2):165-165.

[3]肖令平.大学物理实验教学模式改革初探[J].中国科技信息,2009,(17):256-257.

[4]刘竹琴,白泽生.物理实验开放式教学调研与初探[J].实验室研究与探索,2008,(6):125-127.

第二篇:大学物理实验教学改革研究

摘要:为适应社会对创新人才的需求,实行开放式大学物理实验教学与管理是教学改革的必然趋势。本文结合湖北工业大学开放式大学物理教学模式探讨了大学物理实验教学内容、开放过程、考核方式和教学管理在内的整个开放式大学物理实验教学体系改革与实践。

关键词:大学物理;实验教学;改革

0引言

我国对开放式物理实验教学的改革起步于20世纪80年代。当时的东北农学院和解放军工程技术学院率先尝试了物理实验的开放式教学。华中科技大学对物理实验采取了“时间开放”、“内容开放”的“全面开放式教学”。苏州大学进行了“开放实验室的分层教学”,注重学生实践能力和开创能力的培养。中国科技大学开设了“物理开放实验”选修课,在物理实验中采用先进的“仿真实验”和“虚拟实验”等教学手段。复旦大学创造和发展了“实验园地”、“小制作竞赛”、“综合实验”、“开放实验”等许多新的教学模式。

湖北工业大学也顺应教学发展趋势和社会发展需要,根据自己的实际情况、把握精髓、实事求是地来构建适合自己的开放式物理实验的教学模式,充分发挥物理实验教学在培养学生综合素质和创新能力方面的功能和作用。

1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。但是在以知识传授为背景的传统的教学思想支配下,物理实验教学越来越不适应新形势下培养高素质人才的要求,其弊端主要表现在以下几方面:(1)比较漠视教学的主体性。传统的物理实验教学中,学生对实验项目和时间缺少选择权,统一排课、整班上课、全班齐步走。漠视学生的差异性,不利于学生的个性发展。(2)教学内容比较陈旧,偏重经典和验证。许多实验项目陈旧多年不变,内容更新缓慢,不能很好地体现现代科技发展前沿的新思想、新方法、新技术及其基本原理。(3)内容体系组织不尽合理。传统的物理实验的教学内容一般分为力、热、电、光等几类,相互独立。作为一门独立开设的课程来说,其内容分散、重复,难以系统地体现实验的规律、方法和特点,不顾及物理实验学科知识的内在联系,不能很好地满足循序渐进这一基本的教学原则。(4)教学方法僵化。传统的物理实验教学中,实验前教师准备好器材,调节好仪器,排除好故障;实验时教师详细讲解、示范操作,教科书把实验原理、步骤、实验现象等写得清清楚楚,学生只需要按部就班、依葫芦画瓢就可以了。这种教学方法束缚了学生的想象和思维,不利于培养学生的创造能力。

2开放式教学

开放方式教学分别在学生层面和教师层面进行了改革。学生按各自的兴趣和需要,采取不同的学习方式、不同的学习进度,学习不同的内容。教师的任务是创设一种学生喜爱的环境,并对学生进行必要的引导、建议和帮助。其特点是教学不拘形式,无固定结构,学生活动很自由,不按一定的教材传授知识。它的教育目的不只是在于传授知识,而在于发展学生的全面素质,突出的是学生的自由和充分发展,以达到教学的生活性和未来性。开放式实验教学模式是一种以学生为本,以学生独立进行物理实验为主,教师启发引导为辅的教学模式。实行开放式教学,不仅要求时间上对学生开放,而且在内容、教学方法上也开放,是一种个性教学模式。

实行“开放式物理实验教学”,是目前大学物理实验教学改革的一个重要方向。如何充分发挥“开放式物理实验教学”在素质教育中的教育功能,培养学生的综合素质和创新能力是个值得研究的课题。

3开放式大学物理实验教学的改革

3.1实验内容改革

依据“以人为本、加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”的教学理念,我院提出开放式实验教学与管理系统的基本原则是“分层次、多模块、全开放、广辐射”,结合我校的专业特点,开放了以能力培养为主线的四个层次的实验:演示探索实验、技能训练实验、基础知识实验、提高创新实验。演示探索实验面向全校各年级的学生,有助于学生了解一些物理现象,提高学习物理的兴趣。技能训练实验主要面向全校大一学生,训练他们对一些物理实验基本仪器的操作,比如游标卡尺、天平、示波器、分光计等。基础知识实验则是根据各专业特点而开设的实验,这部分实验又分为必做实验和选做实验,让学生有更大的自主性。

3.2教学方式改革

开放式教学方式打破了以班级划分实验组的界限。每一个教师负责一个实验教学,在实验前重点向学生讲述本实验的教学目的、内容和注意事项。避免了以外的小循环实验方式中的无法重点讲解各实验内容的弊病。学生结合自己的上课时间和学期计划,自由安排实验内容和上课时间。由于折中方式的灵活性较强,避免了学生参加课外活动与实验教学的冲突问题。

3.3管理过程改革

开放式实验教学打破了以班级划分实验组的界限,学生自由选择实验项目、实验时间和指导教师。实现全面开放是一项很复杂的工作。我系通过开放式实验教学与管理系统控制全过程。以一学期的物理实验过程为例。第一、第二周为误差理论学习时间,并学习使用实验选课系统。学生可以根据自己的时间安排情况选择何时实验,预约实验时在可预约实验的列表上选择想预约的实验即可。此系统还带有消息功能,如果学生对实验有疑问,可向任何一个教师提问。

3.4考核方式改革

为了体现学生物理实验成绩的真实、公平,充分反映学生的综合能力和创新能力,适应开放式教学的新形势,学生的成绩由三部分组成:课内、课外和期末考试。课内即预习、操作、真实数据过程的评定。打破以往的平时成绩加期末考试成绩的固有模式。

4结论

湖北工业大学开放式大学物理实验教学自2009年实施以来,引起了省内外各兄弟院校的广泛关注和众多学生的好评。在开放初期,教学组织形式和实施过程也存在一些问题,但是随着不断的探索和调研,以及广大师生在实践中提出的宝贵意见,教学效果也在不断提高。我们有理由相信,这种开放式的大学物理实验教学将会成为一种普遍的教学方式在各大高等院校逐步推广。

参考文献

[1]张自嘉,王文栓.对设计性实验的一些思考.大学物理,2000.2.19(2).

[2]黄冠,郭永安,周红,等.有机化学教学与实践改革的思考.化工高等教育,2007.97(5):14-17.

[3]张丽霞.物理化学实验教学改进.河池学院学报,2006.10.26(5).

第三篇:大学物理实验教学实践与探索

摘要:本文对几年来大学物理实验教学的创新改革与实践进行了全面的阐述,文中介绍了在教学过程中对教学的手段、教学方法和评价办法等进行一系列的创新与实践及所取得的实效。

关健词:大学物理实验教学;教学方法;教学手段;评价方法

大学物理实验课程是实现人才培养目标的重要平台,培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节,同时,大学物理实验也是培养专业基础厚、实践能力强的创新人才的重要基础。具体教学目标是:(1)掌握基本物理量的各种测量方法,学会分析测量的误差,学会基本的实验数据处理方法,能正确地表达测量结果,并对测量结果进行正确的评价(测量不确定度)。(2)掌握物理实验的基本知识、基本技能,常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法,并能正确运用物理学理论指导实验。(3)培养、提高基本实验能力,并进一步培养创新能力。

在实际教学过程中存在以下问题:(1)学生上课前的预习多数只能停留理论上,效果难以保证;(2)教学受时空限制,两个课时内无法完实验数据来处理和完成报告,课后处理实验数据和完成实验报告过程中得不到老师及时指导;(3)学生分散在东西两个校区,教师集中辅导难度大;(4)平时上课学生多,一般每组18~30人为一个教学组,教师对学生的实验操作辅导和管理不可能很好地到位;(5)期末考试受场地设备数量限制,不可能做到全校同专业同卷同时进行,只能是分批次考试。为了实现人才培养目标,为了达到以上的教学目标,结合本门课程的教学特点,我们对大学物理实验教学的教学方法、教学手段和评价方法进了一系列的改革,收到了很好的效果,实现了学风好转,提高了教学质量。

1引导学生明确目的,提高认识,培养学生严谨认真的学习态度

首先,向学生讲清楚开设大学物理实验的目的,是一门学习知识、应用知识、巩固知识与技能训练同时进行的综合性课程,是接受从事科学实验和研究的基础性训练,是每一个理工科学生今后从事科学研究和实验的基础。在具体的每一个实验项目中,都有明确的具体任务和目标。同时把“工程”的思想教给学生,火箭要升空,卫星要上天运行,其实验过程的数据,测量结果,必须准确可靠。即要求学生把每一个实验当做一个实际的工程来做,要向社会推广应用,要承担社会责任和经济责任,必须严谨认真、实事求是,要对实验中的每一个测量结果负责。要让学生明白自然科学来不得半点虚假,否则后果无法想象。

2引导学生进入一个良好的学习平台

(1)加大对实验室的开放力度,引导学生自觉学习。为学生的学习创建一个良好的学习环境和平台,是我们加强学风建设的又一个手段,基础实验中心的实验室,每个学期定期开放两次,开学后一次,2~3天,为补考学生提供再学习机会,以保证补考的实效;期末考试前开放一次,为期间两周,让缺做实验的同学补做实验和复习再做实验,还对有兴趣从事实验研究和学习的学生在任意时间开放,无条件为学生提供场地和设备,并有专业实验技术人员指导,为学生创造了一个十分宽松的学习环境,让学生主动驾驭整个实验过程,独立分析和解决所遇到的实际问题,充分发挥学生的自觉性、独立性、积极性、主动性和创造性,更利于学生的个性发展。在开放的环境下,同学们悉心研究实验的原理,熟练实验的基本技能,掌握仪器使用方法和调试技巧,绝大部分都能独立完成实验,其他同学在老师的指点下也能顺利完成。尤其是操作难度较大的实验,上课时没有足够的时间熟练掌握,现在重做一次或多次,就觉得操作变得容易了。许多同学向老师反映,复习实验比平时做实验效果还要好,经过复习以后对实验操作考试心里有底了。

(2)建好网上教学平台,开通了教学网站,引导学生课后学习。网站开设了“课程简介”、“实验教学要求”、“课程学习方法”“实验室简介”、“实验仪器”、“实验基础知识”、“网上学习”等众多栏目。还开通了在线交流,还专门指定向绍纯老师收集资料,管理和更新网站,主要栏目内有大量的动画、视频和多媒体课件,并不断地更新,丰富其内容。例如,课程学习方法栏目内容有:大学物理实验学习方法,明确实验的物理思想,学会分析实验,其中要求学会分析和评价实验结果,为学生的学习和交流提供了良好的平台,很好地解决了教师不能集中辅导和直接辅导的困难。

3防止学生因缺勤而缺做实验

一是从严格考勤入手,每堂课教师都必须清查学生出勤情况,因故缺席的要问清缘由,并将其详细信息记录在《教学情况登记本》中,待课程结束后由实验员会总统计,实验室开放时,以书面和电话两种方式通知到人,安排补做,安排教师定时定点指导,在学生补做实验过程中,教师认真指导,严格把关,决不降低要求。二是明确规定缺做实验必须补做,不补做的不能参加期末考试,使学生在实验时间和项目上有了保障。从规定到措施,都有效地防止学生因缺勤而缺做实验。

4防止课堂上实验操作导致数据错误、数据作假、抄袭数据

教学过程中明确规定,教师除了应有完整的教案之外,还必须做到:(1)教师上课时必须熟悉实验的操作技巧和注意事项,能迅速察觉实验过程中设备发生故障的原因并能及时加以排除。(2)熟悉实验中所有实验数据的大致范围,能从学生采集的实验数据中及时发现学生在实验过程中可能存在的问题和错误,以便及时指导学生修正或重做。(3)教师必须有该实验详细的数据记录与处理结果,以便在指导学生时作参考,并将该数据记录附在教案的后面。没有数据记录与处理结果的教案为不合格。因此,课堂上老师现场查看部分学生实验数据,对所有学生的实验数据进行审核签名时,都能判别学生实验数的合理性以及不正确数据产生的原因,是操作不正确或者作假。例如,学生测量单摆实验中小球的直径时,其结果总是小2毫米,教师就知道该生是哪个环节出了错。(4)对所有学生的实验数据由教师进行审核签名,没有教师签名不认可学生完成了本次实验。上述的这些做法,保证了大学物理实验教学的实际效果,保证了学生能力的提高。

5防止学生课前不进行预习

教学过程中明确规定:教师在每次上实验课之前,都要认真检查学生的预习情况,对没做预习的学生应劝其做好预习再来做实验,以提高学生的学习效果,培养学生的自学能力,防止设备的非正常损坏。几年来,我们严格执行这一规定,事先没有做预习的学生没有了,收到了很好的效果。

6防止低质量的学生实验报告的出现

每次上课前教师对上次的学生实验报告进行检查或讲评,对不合格的实验报告,返回学生要求重做报告,课中对学生的预习进行检查,不合格者应被要求重写。

7防止考试舞弊

加强质量监控,完善评价办法,是保证实验教学质量的重要手段,因此我们不怕工作任务重,不怕麻烦,坚持实行考核考试改革。我们的做法是:“三个变更”“两个严格”。“三个变更”即一是变更考核考试内容,为了体现学生能力的考核,考核考试内容由30分的理论卷和70分的实际操作卷构成,操作部分由教师现场观察并打分,例如“示波器的使用”考试题中要求学生按试卷中的利萨如图形在示波器调整出来,并按规定调整其高度和宽度,学生举手后教师给分,这样既防止了学生的舞弊,又有效地考核了学生的能力。二是变更命题形式,试卷由多套理论卷和多套操作卷随机组合而成,同一实验项目的操作试卷题型并不相同,实验时实现了同一考室的相邻同学的试卷不相同,同时操作试卷题目,并不是平实验的简单重复,例如,平时的长度与质量的测量中,测量时的对象是圆柱体的体积,期考则改为测量圆板的体积,学生就不可能套用原来的数据,三是变更组考方式,每次在考前面15分钟内分组抽签确定决定考试项目,这样有效地防止试题泄密和学生同堂舞弊。“两个严格”即一是严格执行平分标准,坚决不送分,二是严格执行补考规定,决不降低标准,大学物理实验有的学生考了三次。这对学生平时的学习和基本技能的掌握要求很高,从源头上杜绝了考试舞弊现象的发生,实现了大学物理实验考试中没有舞弊现象出现。

几年来我们始终如一地坚持实行“引导+堵漏”的方法,实现了学风好转,使学生学习的自觉性和主动性得到了极大的提高,质量得以提高,目标得以实现。主要表现在:“两少”、“两提高”、“五没有”上课迟到的少了,不认真做实验的很少了,实验报告质量相对提高了,及格率提高了;冒名顶替上实验课的学生没有了,抄袭实验数据的、数据弄虚作假的没有了,代替同学上课签到的没有了,冒充教师在数据记录上签名的没有了,因有各种活动不上实验课的没有了。从2008-2009年的第二学期到2011-2012年的第一学期的大学物理实验课程及格率统计图上可知(图1),课程及格率呈上升趋势,教学效果良好。

参考文献

[1]理工科类大学物理课程教学基本要求(2010年版)[M].高等教育出版社.

[2]梅山孩.基于应用型人才培养的大学物理实验教学改革研究[J].佳木斯教育学院学,2013(11):180-181.

第四篇:大学物理实验教学改革思路

摘要:大学物理实验教学是物理学科的重要组成部分,是理论性和实践性的结合,能够培养学生的综合素质及实践能力。传统教学的一些弊端已严重阻碍学生能力的培养,如何培养学生的实践和创新能力是大学物理实验教学改革的重中之重。

关键词:大学物理实验;理论性;实践性;创新能力;传统教学;弊端;改革

长久以来,国内高校偏重理论教学的现象普遍存在。作为一门实验学科,大学物理实验教学经常被边缘化,不受师生的重视。其实,大学物理实验课是物理学科的基础,与中学物理实验课不同,大学物理实验教学更应注重培养学生理论联系实践的能力,尤其是自主学习和创新的能力。然而,传统的实验教学的弊端已严重阻碍学生这些能力的培养。如何让学生在掌握理论知识的基础上,学会通过实验课去观察和分析物理现象,加深对物理原理的理解,解决实验中出现的具体问题,是培养高素质人才的关键,也是高等教育发展的必然要求和趋势。

一、传统大学物理实验教学存在的弊端

大学物理实验课是物理专业学生的一门必修课,但受应试教育重理论、轻实验思想的影响,长期以来不受重视,并且大学物理实验教学还未摆脱中学物理实验课框架的束缚,存在着一些严重弊端。

(一)教学内容过时

从教学内容上看,大学物理实验课以热、力、光、电的经典物理理论为基础,实行各部分的单独教学实验,难以让学生进行全面、系统的实验训练。验证性实验、简单知识应用和技能训练的经典物理实验内容偏多综合性、设计性实验不足缺少研究性实验内容。实验课程设置大多是为了验证理论上的一些原理、现象,不利于培养学生的创新能力[1]。教学内容没有跟上物理科学最新研究领域的节奏,缺乏实际应用性,不能激发学生的学习兴趣。

(二)教学方式传统、缺乏创新能力培养

目前,大学物理实验课的教学方式仍以传统的“说教式”为主。授课程序可概括为实验课前期的理论知识教育、实验课课前实验仪器准备、实验步骤演示、学生实验操作、实验评价总结。在这些程序中,学生参与的程序只有最后第二步实验操作,其余都以教师为主进行。学生动手实践过程也只是接受指令、按部就班的模仿,缺乏独立思考和创新能力的培养。

二、大学物理实验教学改革的思路

(一)更新教学内容,提高学生学习兴趣

要提高学生的学习兴趣,必须更新教学内容,规划设计新的课程体系、实验内容和实验方法。教学内容可以从机械物理学出发、进一步探讨电磁场、相对论、量子物理[2]。在实验设计中,可以把以上方面的知识串联起来,并与实际生活相结合,激发学生的实践兴趣。教学内容应有侧重点,根据学生的不同学习能力,把实验类型划分为基本型、提高型和创新型。基本型实验可以让学生掌握基本知识、方法和技能,培养动手能力。提高型实验在巩固学生的基本知识基础上,开阔学生的眼界和思路,提高学生的综合应用能力。创新型实验是学生自己设计实验方案并独立完成实验过程的实验,这类实验可以让学生了解科学实验的全部过程,掌握科学的方法和思想,培养学生的独立思考和创新能力。这样就打破了传统的“大锅饭”型的整体式教学,学生可以根据自己的实际情况和兴趣选择相应的实验类型,教学中可以利用多媒体软件设置的虚拟实验环境并引入新的概念和规律,按照科学探索和研究的过程进行教学。

(二)合理安排理论教学和实验教学

传统的教学程序把理论教学放于实验教学之前,不利于知识的连续性和学生对理论知识的真正吸收。若能把理论教学放于实践教学之中,实现理论教学和实践教学相结合,不仅能压缩课程学习时间、避免重复教学,还能让学生更快、更有效地掌握理论知识。

(三)运用学生主导型的授课方式

要激发学生的学习兴趣、培养学生的创造性思维和动手能力,就应抛弃传统的教师主导型教学方式。作为课堂的组织者和引导者,在讲解实验原理和操作步骤的基础上,根据实验的不同内容和要求,教师可以让学生各自独立完成实验过程,也可以把学生分组,分配角色和任务,或是把独立实验和团队合作相结合。无论是以上哪种形式,都应注意给学生留出足够的时间,让学生学会发现问题、解决问题、总结规律、设计新实验。

(四)加强课外延伸实践

由于受实验设备和实验场所的限制,传统的实验教学都是在课堂上进行,不可避免地限制了学生掌握知识的广度和深度。要解决这一问题,就必须加强学生的课外延伸实践,可以设立小发明、小制作等课外兴趣小组,既能巩固课内所学知识,又能提高学生的创造和动手能力。还应鼓励学生成立学术科研团体,在教师的指导下,让学生参与物理科研活动,帮助他们制定规划和实施规划[3]。课外延伸实践不是对课堂实践的简单重复,而是进一步深入和提高。

三、结语

大学物理实验教学改革要要以实际教学效果为目标,注重对教学内容、教学方法和教学手段的改善。在具体操作中,要避免注重形式,要根据具体的实验条件和学生能力,设计相应的实验教学措施,以取得最佳的教学效果。

参考文献:

[1]孙建,孙宇航,邹志纯.对大学物理实验教学改革的几点思考[J].西安邮电学院学报,2011,(12):157-159.

[2]郎奠波.浅谈大学物理实验教学改革措施与实践[J].民营科技,2012,(10):160.

[3]李启成.浅谈大学物理实验课创新意识的培养[J].实验科学与技术,2012,(12):73-75.

作者简介:胡建明,重庆师范大学物理与电子工程学院副教授。

第五篇:大学物理实验教学探索

摘要】本文讲述了在大学物理实验教学过程合理引用演示实验来激发学员学习兴趣,并在开设综合实验、设计实验前指导学员准备一节基本实验,使学员掌握科学实验的程序与方法,培养了他们的实践能力、分析能力、语言组织、口头表达能力等。

关键词】演示实验;教学模式;自主式;合作式

0引言

物理学是一门实验科学,实验是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验的验证[1]。大学物理实验课程是军队院校本科生长干部学历教育各专业通识教育课程平台自然科学模块中的一门必修基础实践课,是学员进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是培养学员科学素养和创新实践能力的重要环节[2-3]。大学物理实验课程主要面向全体本科学员,学员总体知识水平较好,动手能力一般,实操经验不强。

1教学内容和模式的实施

1.1课程标准

按照海军航空工程学院《大学物理实验》课程标准(本科)要求,从学员的认知规律出发,将本课程实验项目分为三个层次[4-5]。

第一层次基础性实验:本层次是学员进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。本层次包括实验基础理论(实验绪论)、基础物理实验(8个实验项目任选5)、基本物理实验(20个实验项目任选10)。

第二层次综合性实验:综合性实验项目可以进一步加深学员对大学物理基本理论的理解和把握,提高学员的物理实验技能,培养学员从事科学研究的基本能力。本层次包括20个实验项目,每位学员选做4个实验项目。

第三层次设计与自主创新性实验:本层次实验的内容涉及当代物理学研究及工程技术前沿,实验方法和设备反映了当前科学研究的较新成果,学员理由先进的测试手段对一些物理现象进行观察、测量、研究和分析,提高驾驭现代测试技术手段从事科学研究的基本能力。本层次包括2个实验专题:设计性实验(10个实验项目任选1)和自主性实验(10个实验项目任选1)。

1.2两种教学模式授课

根据学院课程标准的要求,将所教授的学员分为两部分,一部分学员按照传统的教学方式依次开展三部分实验课程,另一部分学员在开课前进行了四个学时的演示实验的参观与学习,同时基础实验部分合理引用演示实验将与教学内容相关的现象或过程生动形象地展现出来,创造出一种真实的物理情景,并提出要讨论问题或引入要学习的内容,激发学生对课堂教学内容的兴趣和积极性,活跃课堂气氛,吸引学生的注意力。在开展综合、设计性实验前指导学员准备一节基础实验课,为顺利开展综合实验、设计性实验做准备。

2两种教学模式对比

2.1演示实验开展激发学员强烈的学习兴趣

在大学物理实验开课初期带领学员参观学院的演示实验室,很多实验所呈示的大量现象,使学员能发现很多问题,或者当那些现象和问题与他们原有认知结构中的已有观念或生活经验相背离时,就引发了认知冲突。而这种问题情境激起了学习和解决问题的欲望,学员带着学习与解决问题的欲望再来学习大学物理实验的时候,他们的学习热情与兴趣可想而知,从而培养学员科学态度、自主学习和协作研究能力、创造能力等方面发挥潜力。

2.2学员准备一节实验课程提高学习动力

根据课程标准,学员共开设15个基本基础实验,在开设最后一个实验前,这时学员已经掌握一定的基础实验技能,引导学员精心准备一节实验课程,包括课件、讲稿、报告等,要求每组推选出一名学员上课。

学员通过准备实验课的过程,熟练掌握实验原理,了解设备设计的精妙之处,准确把握操作要领和注意事项。促进了学员对实验设备、实验过程和实验结果的自我思考和分析,课堂气氛更加活跃,学员参与实验教学,参与实验仪器的改进和创新的热情进一步提高。通过讲授一节课能锻炼学员的口头表达能力及组织能力,为他们以后作正式科研报告打下一定基础和积累经验。

3结论

新的教学模式在教学实践中形成以学员为中心的实验教学模式,构建以自主式、合作式为主的学习方式。并在2011级部分学员中进行实施,通过实验,该模式极大的提高了学员学习物理实验的兴趣,显著提高了学员的实践能力。培养了他们的实践能力、分析能力,更重要的是可以形成他们严谨的、实事求是的世界观,增强创新意识和实践能力,发展探索自然理解自然的兴趣与热情,形成交流与合作的良好习惯,养成实事求是的态度,进一步提高学员科学素养。

【参考文献】

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[2]张勇,刘存海,等.物理实验教学管理的创新与实践[J].实验室科学,2011,14(4):23-25.

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[4]柳叶,邢红宏,等.浅谈大学物理实验教学设计[J].内江科技,2011,10:71.

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