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大学实验教学改革范文1
[关键词]物理实验教学改革创新
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)06-0111-02
大学物理实验在物理教学中担当着十分重要的角色。实验和理论是相辅相成,互为依赖,共同缔造着物理王国。大学物理实验是学生进入大学后,接受系统的实验思想和实验技能训练的一门实验课,是实践教学的重要部分。因此,我们要重视对学生科学实验素质的培养,包括独立思考能力、独立操作能力、团队协作能力以及探索未知事物的能力等。为了使学生能够掌握一定的系统的物理基础知识、基本方法和基本技能,培养学生严肃的科学态度,严谨的科学作风和严格的科学方法,适应高素质、强能力、创新性、创业型的高级专门人才培养的战略要求,这就要求我们在物理实验教学上必须进行改革。
一、物理实验教学的现状
(一)教学模式
对于大学物理实验课的讲授教学模式单一,教学形式不够灵活。每个实验室安排一个实验,每个实验由一个至两个教师讲授。通常教师会把实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤,测量数据表格及注意事项提前板书在黑板上,在学生上课时逐一讲解。整个过程显然是教师占主导地位,学生只是在被动地、机械性地重复教师的讲课内容。在这样的教学模式下,学生不需要思考,只要按照实验步骤就能完成基本要求。这样的模式不仅束缚了学生独立思考的空间,忽略了学生在认知过程中的主观能动性,而且更大程度上限制了对当代大学生创造性思维和创新能力的培养。
(二)考核制度
大学物理实验作为考查课,考核制度落后。就目前状况而言,考核内容主要从预习报告、实验数据记录表和实验报告三方面考核,给出实验成绩。预习报告的内容实验教材上都有,从学生交来的预习报告来看,有些学生只是简单的重复抄写,缺乏对实验内容的思考,更无法达到设计一个实验,完成一个实验的水平。在进行实验操作时,虽然学生都是两人一组,但是做的是同一个实验,因此,测量的结果出入不大。这就使那些对实验重视程度不够的学生有机可乘,把别人的数据结果据为己用,完成实验数据记录表。实验报告通常是实验完成后,下一节课才交的,从而就会出现个别学生抄袭实验报告的想象。最终实验成绩的考核往往以交来的实验报告为主,也就缺乏了考核的公平、公正性,无法调动学生探索自然科学的积极性,这些弊端亟待调整。
二、实验教学改革实践
(一)教学方法改革
现代教学观是把学生创新能力的培养放在首位,教师的主要作用是教学的设计者、组织者、帮助者及品德的示范者。首先,教师要转变教育观念,要破除“学科中心”与“教师中心”的教学理念,从传统的接受性学习的学习方式转移到学生自主学习、合作学习、探究学习相结合的学习方式上来。不能让实验成为只是传授知识的工具。要变教师演示实验为学生演示实验,即在教师的指导下,学生演示实验,这样有利于学生积极参与课堂活动,有利于学生的主体性和积极性的发挥。
另外,普通物理实验是大一、大二学生的必修课,他们刚从中学时代步入大学阶段,学生的学习观念也没有转变,他们还习惯以老师为中心,缺乏对问题的思考、探究。如进入实验室,老师就应该把实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤等,甚至还需要老师手把手地教。基于此,老师就应该主动地去引导学生自主学习,指导学生如何提出问题,分析问题、解决问题。教师给出“问题”,让学生从“问题”出发,设计出这节课的实验要求,实验器材、实验步骤、数据测量与分析,最后得到结论。激发学生的实验兴趣,培养良好的、严谨的科学实验作风。
其次,随着计算机与信息技术的迅速发展,物理实验方法也不断地渗透到其他各个学科和应用领域。在物理实验中引入计算机模拟与仿真实验已成为现代化教学中不可或缺的一种手段。利用多媒体技术,可以对实验原理和实验过程进行生动形象的模拟仿真,声音、图像、动画、文字有机地组合在一起,增强课堂效果,激发学生的学习兴趣,调动学生做实验的积极性和主动性。
(二)教学内容改革
为了培养学生的科学思维能力、综合应用能力以及实践创新能力,适应新时代专业人才的需要,根据学校教学目的和要求,可以把大学物理实验建设成真正意义上的开放性实验室。打破以往固定的教学模式。即本学期实验都在网上开放,学生根据自己兴趣爱好、学科要求自由选择实验时间、实验教师、实验项目。目前,我校正在实施,效果颇为满意。不仅提高了学生学习的积极性,还带动了一批学生自发地进行科研创作,使得学生能够从单纯的学习型人才向学习创新型人才转变,真正体现出“人本”化的教学理念。
另外,在教学内容上,整个大学阶段的物理实验由三大模块组成:基础型实验、提高型实验、设计型实验。
1. 基础型实验
为了使学生对基本仪器仪表的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及日常维护有一个清晰的了解,在实验当中能够恰当地选择使用,开设了包括力学、电学、热学、电磁学在内的基础性实验。如:力学基本测量、电学基本测量、分光计的调整、迈克尔逊干涉仪、示波器的使用等实验。使学生在掌握了基本仪器使用的同时,学会正确处理实验数据,正确分析实验中的各类引入误差。
2.提高型实验
提高型实验是在传统实验教学的基础上开设的,有些实验利用计算机控制模拟,不仅可以锻炼学生的实际操作能力、研究动手能力,又体现出专业知识的新颖性和实用性。如:氢光谱测定实验、光电效应实验、CCD图像处理实验、激光拉曼光谱实验、夫兰克-赫兹实验等,实验内容丰富、力求能够反映物理学理论的研究成果、最新进展及其应用。在此基础上,还开设核磁共振谱(NMR)实验了解核磁共振的基本原理和氢谱的测定方法,掌握简单核磁共振氢谱谱图的解析技能;利用电子衍射仪进行真空镀膜,验证粒子的波粒二象性;扫描隧道显微镜(STM)的使用观察物质表面形态,了解物质的微观结构;光镊实验研究光的力学效应等等。这些实验相比基础性实验而言具有一定难度,操作起来也较为复杂性,但是应用广泛且实用性强,通常学生都非常感兴趣,完成的质量也比较高。通过做实验能够切实体会到现代物理学理论的奥妙,领悟实验设计的思想,将理论和实践紧密结合起来,有效地拓宽了学生的知识面,激发了学生的求知欲,提高了学生科学研究的能力。
3. 设计性试验
设计性实验着重培养学生的实验设计能力,是在学生具备一定综合能力的基础上,通过教师拟定题目或者学生自拟题目,实验中心提供场地和仪器,内容要求来源于生产实际,具有一定的先进性和技巧性,能够解决生活中的实际问题,给学生提供一个设计平台,使学生的潜能得以开发。如:我们开设的谐振频率测量、全息照相实验,在教师的指导下从实验的设计、实验器材的选取、实验步骤的安排、实验数据的测量及数据处理与分析,学生都能够亲自完成。通过设计性实验充分锻炼了学生的动手能力和思考能力。
(三)试验考核标准
为了能够全面科学地考核与评定学生的综合实验能力,考核学生科学严谨、实事求是的科研作风,建议将学生的实验成绩评定分为平时成绩和实验成绩两部分。对于平时成绩的考核可参考:出勤、预习报告、上课回答问题情况、实际解决问题情况, 对实验实际操作情况,数据测量情况,代课教师根据以上标准给出平时成绩。实验成绩的评定可以根据原始数据记录表、实验报告给出。即在学生完成实验后,教师要检查每组的原始数据记录表,并随机提问,在撰写的实验报告上给出实验成绩。平时成绩占总成绩的40%,考试成绩占总成绩的60%,实验不及格的学生要重修、补考。
实验成绩评定的科学化、合理化、准确化,可以很好地激发学生上课的积极性和主动性,自觉遵守实验课纪律,有效减少、杜绝不预习实验,不认真做实验,伪造实验数据、抄袭实验报告的现象。
三、结论
当代前沿的物理实验常常是一项综合性的巨大工程,培养学生优秀的科学创新品质,提高学生自身的综合素质,使学生的创造潜能充分得到发挥尤为重要。大学物理实验是在校大学生接触科学实验研究的第一步,正确引导,建立科学的、规范的、制度化的实验室管理是一项长期的工作,在实验教学中,还有许多新的规律、模式等待着我们去探索、研究。
[参考文献]
[1].彭云雄.大学物理实验改革的几点尝试[J].陕西教育(理论),2006,(Z1).
大学实验教学改革范文2
关键词:微课;计算机实验教学;改革实践
国家光网战略的实施和移动互联网技术的不断升级,使得把基于视频技术的教学手段应用到大学课程教学中成为可能.微课的微型化、知识内容碎片化、可移动化等特点,使其成为了一种新兴的教学手段并迅猛发展.但是将其应用到大学公共课程实验教学中的案例尚少.利用微课的特点对大学公共课程(例如:大学计算机这类操作实践性很强的公共课程)实验教学进行改革实践,发挥其优势,是目前研究的重点.
1微课的特点及相关研究应用
1.1微课的特点
微课的特点鲜明,如图1所示,主要有4个方面.(1)内容少而精,重点突出.微课的一个突出特点就是知识碎片化.它区别于传统教学,将课程知识内容进行了碎片化的分解.内容少,教师结合微案例对碎片化知识点进行精心设计,也就容易在微视频中将其讲得透彻清楚,再结合微课其他配套微任务、微测试等内容,可以更容易地达到“学一个,懂一个”的学习目标,是将传统教学内容碎片化再造.(2)微视频时间短,把握学习注意力.微课的另一个突出的特点就是以时间非常短的微视频进行展现.时间长度以能够抓住学习者的注意力、不疲劳、刚刚好为准则.从而更容易达到“学一个,懂一个”的学习目标.相当于将传统教学课堂划分为若干微课,但是微课的时长加起来却大于传统课程的时长.(3)文件小,适合泛在学习(UGlearning).微课文件包括微视频和其配套的微素材等文件,其总大小控制在50MB以内.微视频采用流行的兼容性好的流媒体格式,其他文件同样采用兼容性好的格式.方便学习者随时、随地、随终端的学习,也就是泛在学习.(4)微课制作方便简单.微课虽然有以上要求,但其制作简单方便,以够用就行为指导思想,既可以采用专业的设备,也可以采用常用的普通设备完成微课的制作.
1.2微课的研究与应用
微课经过多年的发展,已经应用到教育领域的各个方面.(1)微课教学模型.梁乐明等人2013年结合国内外微课的对比分析给出了微课程的教学设计模式[1].余胜泉等人2014年提出了基于学习元的微课设计思路,包括微课设计、教学信息描述、微课聚合和开发模式等[2].杨明在2014年就高职教学中微课的开发、评价、制作等进行了讨论[3].王秋月在2014年对“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质进行了分析,阐述了在中等教学中微课仅适合于普通课堂的补充[4].郭绍青等人在2014年对高校微课设计的误区和存在的问题进行了分析并结合生物学“趋同进化”理论构建了微课教学模型[5].(2)微课关键问题.郑炜冬在2014年构建了微课设计关键模型:情感化设计三层模型(本能、行为和反思)[6].钟绍春等人在2014年就微课设计和应用的关键问题进行了探讨[7].苏小兵等人在2014年就微课关键要素及教学应用进行了分析研究[8].(3)微课改革高校教育教学.王雪在2015年就高校微课视频设计与应用进行了实验研究[9].宋金璠等人在2015年将微课应用到了大学物理实验教学中[10].吴萍在2016年就“微时代”背景下我国微课的应用进行了分析总结[11].张方方在2016年就“微课”对高校教学改革的影响进行了分析[12].
2大学计算机实验教学现状及问题
2.1大学计算机实验教学现状
大学计算机基础课程在企事业单位需求变更和全国计算机等级考试变革的推动下,经过几次教学改革,现在课程设置及内容已经基本稳定,见表1.教学内容虽然与时俱进进行了相应改变,但是教学方法还相对滞后,而实验教学作为教学的重要一环,其方式、手段都相对过时,亟须改变,引入新兴的教学手段正可破解这一难题.
2.2大学计算机实验教学存在的问题
(1)大班教学,实验指导疲于奔命.现在高校公共课程多为大班教学,而且现在学生普遍缺乏自觉性.因为人数多、实验多,在实验教学过程中,很多知识点教师需要重复地讲好几遍,而且都是些最简单、最基本的知识点,使得教师没有时间深入地指导学生,每次实验课的效果较差.(2)内容独立,综合性实验缺乏.内容独立,没有延续、相关、综合和创新,特别是综合性实验尤其缺乏.而大学计算机各门课程及各门课程中的知识点都具有层次递进、相互关联等特点.如果学生一门课程中的某个知识点没有学懂,那么就会直接导致该门课程或另外一门课程更深层次的知识点也不懂.(3)被动学习,拷贝严重.大班教学,在实验数量大,实验内容又独立、缺乏综合性,实验学时还偏少等情况下,没有调动学生的学习积极性,学生是被动学习[13].没有学习积极性直接导致在实验教学中,很多的学生拷贝别人的实验结果,虽然教师见招拆招,但还是无法杜绝.(4)知识获取路径单一,缺乏自主学习、合作学习.知识获取途径单一,仅在课堂教学和实验教学时才能获取,其他时候只能靠学生自己,虽然实验教学时有教师进行指导,但都是杯水车薪.现在学生普遍缺乏自觉性和合作性,一旦有点学不懂,造成的结果就是以难为难,甚至完全放弃.
3基于微课特点的实验教学改革
3.1基于微课特点的实验教学改革可行性
大学计算机实验教学具有非常强的实践操作性,微课作为新兴的教学手段,两者可以非常好地结合,并且可以有很好的教学效益.(1)构建课程知识图谱,开发碎片化知识点微课.根据对课程内容知识点进行层次化、碎片化分解,形成既独立又相关的知识点,最终构建课程知识图谱.针对每个碎片化的知识点,进行微课开发.(2)一对一实验指导.微视频及配套的微任务、微测验等使得在大班教学的情况下,一对一的实验指导成为可能.让学生可以沿着知识图谱路线一步一步往前走,而不至于有一点学不懂就放弃.同时也让教师从疲于奔命的实验指导中解脱出来,指导学生完成实验教学任务及创新性的实验内容,或重点辅助学习困难的学生.(3)直观的操作步骤,可反复查看的教学内容.微课中的微视频可以实现具体知识点直观的操作步骤,学生可结合配套的微任务进行自主学习.并且学生在一遍没办法全部弄懂的情况下,可以在电脑或手机中反复查看、重复学习.(4)学生团队,合作学习.引入微课后,学生在课外都可以进行自主学习,这为团队合作学习创造了条件.学生可以自行构建学生团队,并通过延续性、相关性、综合性、创新性的实验促进学习.
3.2基于微课的实验教学改革具体措施
实验教学改革主要有6个方面的具体措施,它们之间的关系既层层递进,又相互关联、相互促进,如图2所示.具体实施又可以抽象为4个重点步骤,它们之间是循环关系,如图3所示.(1)改变教学模式,以学为主.改变以教为主的模式,要求学生提前进入学习状态,在微课的基础上,实施泛化学习、团队学习.从以分数为王中解脱出来,强调实践操作、综合创新应用,以过程和结果相结合的多元化考核方式来实现以学为主.(2)构建课程知识图谱,开发微课配套辅导教材.对大学计算机课程内容构建知识结构图谱,将图谱中的碎片化知识点结合微案例、微任务开发基于微课的«大学计算机课程微课实验指导书».指导书中包含课程知识图谱、课程章节及章节中的微案例、微任务、综合任务、创新任务、微测试等,并对重点难点进行特殊标注,最后提供微素材用于实验.(3)制作微视频,提供泛在学习.将教材中碎片化知识点,根据知识图谱的关系开发内容相互联系的微视频.最终上传到学校课程中心网站及实验教学服务器中提供给学生.方便学生随时、随地、随终端地学习,也就是泛在学习.(4)以任务为导向,成果展示为促进.以学生团队为实施单元,以微任务为学习路径,加以强化巩固微任务的综合任务,和思考如何灵活运用微知识的创新任务(讨论、分析问题,给出解决方案并实施形成成果),训练学生团队合作学习.最后以成果展示来进一步强化促进.(5)问题反馈机制,集中指导破解难题.教师在实验教学指导中,对学生询问最多的问题和微任务、综合任务、创新任务及其他渠道反馈的普遍问题,通过集中指导的方式来破解大多数学生没有弄懂的难题.(6)建立全方位的考核方式.改变传统的作业式考核,建立一套符合微课的多元化、全方位的考核方式,包括实验过程、微任务、综合任务、创新任务、成果展示、抽问回答、团队及团队成员表现等考核内容.
3.3改革实践与数据反馈
大学计算机实验教学改革在我院从2014级开始实施全国计算机等级考试同样也是以实践操作为主的考核方式,其过级率可以用来检验改革是否有效果数据统计结果如图4所示.由图4可知,在引入微课进行实验教学改革后,2014级学生的过级率有了明显的变化,一次过级率直接上升了38%,且有不少学生能在第二次考试中通过.由此可证,基于微课特点的大学计算机实验教学改革是切实有效的.
4结语
大学实验教学改革范文3
关键词大学物理实验教学改革质量体会
一、引言
物理学是一门重要的基础学科,是整个自然科学的基础。而其中的物理实验在培养高水平的工程技术人才中具有不可替代的重要作用。特别是在当今的经济社会发展中,突出物理实验能力培养,卓有成效的实施教学改革,不断提高教学质量意义重大。通过教学实践,作者深刻的认识到,加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证,明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则,深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动,积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式,严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段。做好上述工作,会给物理实验教学工作带来新的起色。
二、加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证
纵观千年来科学技术发展史,可以看出科学实验起着关键性作用。实验室的建设发展已经达到了高度繁荣阶段,它发挥着科学技术手段的巨大效能。这些效能体现为:在实验室里,人们可以排除一些次要因素或偶然因素的干扰,把研究对象固定在某种人为环境和条件下进行考察;实验室的科学研究,可以导致基础科学实现理论上的新突破;在实验室里,人们可以用模拟的方法重复某些现象;实验室能为开拓全新的生产领域打下基础;实验室是科学转变为直接生产力的中间环节;实验室可以缩短科研成果转化为生产技术的周期。总之在现代科学技术的条件下,实验室的科学地位日益突出,这个趋势是与实验室具备的多方面的效能分不开的。
对于大学物理实验课程肩负着培养学生的基础性实验的训练,实验室发挥应有的效能如何,与其实验室建设密切相关。我校非常重视实验室建设工作,2000年以来学校对大学物理实验室建设投入经费近300万元,实验的硬件条件得到了极大的改善。教学大纲规定的内容100%开出。每个实验课题实现1人1组独立地进行操作,充分锻炼学生的动手能力,为有效的提高实验教学质量提供了良好的条件保证。
三、明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则
每门课程应有明确、客观、准确的定位和教学目标,它是教学实施中要遵守的基本原则,物理实验课程也是如此。物理实验课程及教学目标是:
1、物理实验课程的定位。实验是科学理论的源泉,由物理学倡导的用实验观测和定量探索自然,总结规律的科学方法,是一切现代科学工程技术的基础方法。大学物理实验是对理工科类各专业学生进行科学实验基本训练的一门必修的公共基础课。
2、物理实验课的教学目标。第一、帮助学生进一步掌握基础物理理论。学生通过自己动手实验,观察现象,可以获得比课堂上讲授更为深刻的感性认识;又通过对实验结果的分析、验证,使感性认识进一步深化上升为理性认识,从而达到深刻理解、正确掌握物理理论的目的。特别是有些实验把较为复杂的科学技术问题进行简化剖析,突出主要因素、找出主要因素的内在关系,这不仅有助于学生正确的掌握重要的基本物理理论,而且可以帮助他们扩大知识领域,灵活应用这些基本理论。
第二、培养学生具有科技工作者所必须的实验能力和素质。包括:让学生掌握常用科学仪器的基本原理和测试技术,熟悉基本实验方法和程序,养成实事求是的科学态度,理论联系实际的学风以及严肃认真、对学术负责的好品德。上述实验能力和素质实际上是一种综合能力的训练。它不仅表现为会做实验,更表现为对实验方案的设计,实验中的分析研究,实验后的总结与提高;同时也包括实验者的科学态度、求实精神和发现问题、分析解决问题的能力。
四、深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动
我校大学物理实验课程组以“提高起点,精选题目,优化内容;注重个性,培养技能,提高质量”为教学改革的指导思想,结合学校特点,2003年以来课程组两次修订了“物理实验”课程教学大纲,在大学物理实验教学改革方面作了一系列扎扎实实的工作,对提高物理实验教学质量起到了强有力的促进作用。其中主要的教学改革工作为:
1、坚持实验内容的先进性和前沿性。确定实验教学内容时,坚持提高起点,精选题目,优化内容的指导是想,避免与中学实验的重复,避免较低层次的实验开设,精选、优化实验内容,坚持物理实验教学内容的先进性和前沿性。2000年以来,我校的大学物理实验条件得到了极大的改善,仪器设备得到了大幅度的更新,目前有60多个实验题目,其中更新率约为50%。开设的核磁共振实验、太阳能电池特性测量、温度传感器实验等充分体现了教学内容的先进性。此外,任课教师中70%的教师主持或参与科研课题,在主讲实验课程中结合自身的科研经历和有关前沿科学技术(如:纳米技术、光电技术等)有机地向学生渗透,让学生“既见树木,又见森林”。2、建立先进的实验教学模式。根据实验教学发展的需要,2003年以来,我校大学物理实验教学模式逐步实行层次化、模块化,并不断进行完善。按实验性质和实验方法将实验课题主要划分为三个层次,第一层次:验证性和训练性实验;第二层次:综合性实验;第三层次:设计性实验。此外,还开设了创新性实验、研究性实验等。尽可能地按照力、热、光、电及近代物理等体系开设出各种层次的实验,实现实验内容模块化,按照认识规律实施教学,有利于学生对教学内容的掌握和实验能力的培养。
3、坚持教学方法的先进性。物理实验教师努力钻研教学理论,依据教育学、心理学原理,遵从教育、教学规律。在讲清基本原理的基础上突出重点和难点(如不确定度概念、误差分析、杨氏弹性模量测量的技巧等),努力强化“三基”训练。结合不同教学内容,采用了灵活多样的教学方法。如:对于基础性实验(如:固体密度测量、示波器的使用等),采用启发式、引导式的教学方法,讲解与示范相结合;对于综合性实验(如:冲击法测螺线管磁场、声速测量),充分调动学生的积极性和主动性,采用讨论式、提案式的教学方法;对于设计性和研究性实验(如:太阳能电池特性测量、用电位差计校准电表),采用研究式、答辩式的教学方法,培养学生增强自我探索的心理意识和习惯。利用先进的教学方法,激发学生对自然科学现象的兴趣,促进学生对现象、模型、概念和原理的深入理解。
4、实现实验教学开放化。为适应实验教学发展的需要,大学物理实验从2005年9月起在校内率先实行开放式教学,学生自主在网上选择实验题目及上课时间,学生成绩实行计算机管理,建立了网上实验教学基本平台,为发挥学生积极性、加强个性培养提供了充分的自由空间,实践表明效果良好。物理实验在对学生时间和空间开放的同时,我们更重视的是教学内容、教学方法、教学手段的开放,教师不断树立以传授知识和能力培养并重的思想,将学习的主动权交给学生,激发学生学习的主动性和积极性,实现“教”和“学”的全面开放。教学实践表明,物理实验教学开放化受到了学生的普遍欢迎。
五、积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式
大学物理实验课程组经常开展教学研究活动,推动了教学改革工作的不断深入,并取得了明显的成效。主要做法有:
1、课程建设群策群力。我校大学物理实验课是校及精品课程,大学物理实验课程组积极研讨实验室建设、课程建设等问题。如实验室建设规划,课程建设规划,教学大纲的制定,教学日历的制定,网上资源的扩展及内容的更新等,集中集体智慧,深入进行讨论和研究,使得制定的规划及文件即与时俱进又切实可行。
2、集体备课互相提高。教学中,坚持集体备课,对大纲中的内容做统一要求。鼓励每位教师参与课程内容的改革。根据教改立项要求,课程组对教学中的难点内容(如物理实验绪论等),由教学经验丰富的教师做专题讲授,共同研讨,互相提高,效果良好。
3、教学交流互相学习。教师间坚持开展教学交流活动,包括会议交流、同行听课检查交流,评价实事求是,互相促进,互相学习,形成了良好的教学交流气氛。
六、严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段
我校大学物理实验课程组十分重视对学生实验成绩的考核,有严格的学生成绩考核规定,考核规定在教学实践中得到全面的贯彻落实,对保证教学质量起到了重要的作用。成绩评定包括以下内容:
1、实验报告评分规范。各实验课题有统一的评分标准,实验报告成绩评定中,每份实验报告满分10分,其中预习1分,课堂操作4分,实验数据及数据处理、回答问题5分。指导教师评阅实验报告按照评分标准进行,评分规范。
2、总成绩评定公正严格。学期总成绩评定,按规定所做实验题目的得分之和除以应完成的实验题目数,所得的平均分数作为实验成绩的分数。按照不同分数段制定优、良、中、及格、不及格标准。如果旷课一次在上述评定成绩中降一档,如果旷课两次及以上其学期成绩按不及格记。成绩的确定公正严格。
3、实验成绩管理科学。学生实验成绩输入微机保存,总成绩由计算机处理,在保证成绩计算正确性的同时,提高了工作效率。主讲教师按时报送实验成绩单,提交给教务处和相关学院。成绩计算及管理科学化。
大学实验教学改革范文4
在当今高等教育产业化发展的大背景下,如何把实验教学与实际运用结合起来,如何培养学生的学习能力,如何提高毕业生的综合竞争力,是值得我们每一位高校实验教师深思的问题。为此,就如何在大学计算机基础实验教学中开展“任务驱动”教学法,以及实施后的效果等方面进行了探究。
关键词:任务驱动;实验教学改革;大学计算机基础实验
中图分类号:G4
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.12.072
大学计算机基础实验实用性强,与主流办公自动化软件的运用结合紧密,知识点更新较快。因此要使学生通过实验,与时俱进地了解到运用的发展趋势、学到最新的知识技能,要使实验教学尽可能地与学生未来职业发展的需要相适应,这就要求我们要不断地了解运用的新方向,实时更新自身的知识体系。同时也要求我们在实验中尝试新的教学方法,使得学生在实验的同时,不断地提高独立思考、解决问题的能力。
“任务驱动”模式下的实验教学是一种与当前大学计算机基础实验发展趋势相适应、适合提高学生实践能力、适合学生未来职业发展需要的,在计算机辅助下进行的一种突出实际任务运用的教学方法。
1“任务驱动”实验教学的特点
“任务驱动”模式下的实验教学是一种基于建构主义教学理论的教学法。它强调以“任务”为中心,在“任务”驱动下,促使接受任务者在完成任务的过程中不断地主动查询、主动学习、消化吸收与任务相关的知识点。在实验中采用这种教学方法,就是让学生在一项项具体的、典型的“任务”驱动下,引导学生先将具体任务分解成若干部分,在分解任务过程中,找到解决任务所需的思路、方法和知识,最后依照任务目标自主开展学习、消化吸收并反馈评价的教学学习过程。
2“任务驱动”实验教学的实施
(1)采用“任务驱动”实验教学,在实验内容的选取上,不拘泥于某些具体的功能或知识点,而是以一项项具体“任务”为线索,并在任务中穿插相关知识模块来组成具体的实验内容。“任务”的选取、确定、完成,以及对完成情况的反馈评价是整个实验教学环节的重中之重。
(2)采用“任务驱动”实验教学,在对实验教材的教学安排上力求灵活多变。它要求施教者最大限度地利用教材所提供的资源,深入了解教材内容,掌握教材的核心知识点,并在相关具体任务中穿插这些知识点,从而更好地发挥教材的作用。
(3)采用“任务驱动”实验教学,通常会以某一项具体任务来开展教学,引出需学生掌握的核心知识点。我们可以以一个个实际运用的范例,引起学生对所布置“任务”的兴趣。我们在给学生讲解实验所需重点知识点后,应根据实验大纲的要求选取布置相关“任务”。引导学生去解读任务、分解任务、完成任务是整个实验教学中最重要的环节,这个环节也是学生真正消化吸收所学知识点的过程。学生在解决任务的过程中遇到问题,则由我们来负责引导解决。由于这种教学模式下,学生学习的初衷是由具体任务驱动的。因此在完成任务后,对学生完成情况的反馈评价也是十分重要的。所以我们每次在学生完成任务后,应通过多种形式将其成果展示出来,这样有助于激发学生对实验的学习兴趣。
(4)采用“任务驱动”实验教学,主要以学生为主,突出学生的自主创新性,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。它改变了传统的、填鸭式的教学方法,要求学生根据布置的具体任务需要,主动地去寻找相关的知识点、解决方案。
(5)采用“任务驱动”实验教学,在考核方式上要求多样性和创新性。考核的主要目的是检查学生的学习能力和对知识点的掌握情况。对于《大学计算机基础实验》这门实践课程,平时我们可以结合某些章节来布置一些综合性任务。比如Excel部分,经过几个章节的学习之后,我们可以让学生分组来共同完成一项实际运用任务,如一个统计公司员工基本信息的复杂表格:根据所学知识点,提出任务具体要求。这样学生在完成任务过程中,可以根据需求主动查阅相关知识,并了解其在实际运用中的作用,真正了解并接受这门实验,觉得学有所用。我们还可以考虑改革考核方式,把对任务的考核评价的加权平均分作为期末考试成绩。
3“任务驱动”实验教学法取得的效果
(1)学生学习的主动性、积极性得到提高。
以前,部分学生对大学计算机基础实验课不感兴趣,上课时经常做一些与实验不相干的事情。而当我们采用“任务驱动”法进行教学时,情况得到了极大的改观:在每次实验刚开始的时候,我们都会对学生进行
分组,布置一项具体任务,然后各组学生再根据完成任务需要将一项大任务分解为若干个小任务,而后学生又会根据这些分解后的小任务的需要,主动地查询相关的知识点,并在完成任务的过程当中学习、消化吸收这些知识点。这样就大大提高了每位学生实验的参与度,学生学习的主动性、积极性得到了较大提高。
(2)学生的学习效率得到提升。
采用“任务驱动”法进行实验教学,能使实验目的、实验要求、核心知识点更加明确突出。在实验的某个阶段,学生可以紧紧围绕着某个具体的任务目标,分解任务,寻求突破口,由简到难、由浅入深地掌握相关知识点及运用技巧。这样在完成任务的过程当中,学生就可以根据实际任务需要,有目的地去查阅相关知识点及运用技巧,学习它、了解它、掌握它,并最终在完成任务的过程中融会贯通。这样就大大地提高了学生的学习效率。
4结束语
通过以上的论述,我们可以清楚地看到,实验教师与学生之间可以通过“任务”进行很好地互动。实验教师不仅具有向学生传授知识的作用,他们还要教会学生如何“更好地、更加高效地学习”,他们还要培养学生独立思考、解决问题的能力。因此要想使“任务驱动”实验教学法更好地发挥效果,我们必须不断地学习,了解运用的发展趋势,掌握更多实验教学设计的技能技巧,提高自身专业能力。除此之外,通过这种教学模式,我们还要教会学生获取知识及信息搜索的相关技巧与方法。通过对“任务驱动”模式下的实验教学法的实践与总结,我们着力于探究一种不同于传统实验教学模式的、切实可行的、创新型的教学方法。目前,由于此模式尚在初步试用阶段,在设计和实施过程当中仍有很多不足之处,还有待于我们在进一步的实施过程中改进完善。
参考文献
[1]张颖.张继平.宋岩.基于“任务驱动”教学法的实验教学改革[J].实验室研究与探索,2013,(11).
大学实验教学改革范文5
【关键词】高校物理实验;素质教育;能力培养
随着物理学的发展,高等教育中物理实验课程的建设越来越受到教育界的关注和重视,物理实验的方法和和技巧也已日渐丰富,创造出了各种精密巧妙的仪器,同时由于计算机技术在实验中的应用,使物理测量技术不断得到发展,造就了物理实验不同于物理学本身的特有的内容和生动。大学物理实验逐步形成一门独立开设的具有教育价值和教育功能的课程。它不仅可以加深对理论的理解,更重要的能使学生获得基本的实验知识、技能和科学创新的能力,能为今后从事科学研究和工程实践打下扎实的基础。物理实验课在多数理工类院校已经得到了广泛的开展,也到的了广大学子的喜爱。但教学工作中还是有些习惯和做法值得推敲,下面就几个方面提出一些思考。
1.对教学主体的开放性不足。
教学面比较小,对学生的限定比较死板。一般学校物理实验只对理工科学生开设,有些理工科的学生还要分成多学时和少学时两种。殊不知这是真正教育资源的浪费。物理实验设备一旦投入,让更多的学子收益才是教育方需要考虑的问题,物理实验是提高学子活学活用的最佳途径,也是提高动手能力的捷径。在学分制的背景下,建议开放物理实验室,让学生可以自由选择,对文科类的学生可以抱着欢迎但不强求的态度,对有爱好的文科学生可以作为选修课;对理工科类学生作为必修课开放。同时实验室可以定期对市民开放,扩大辐射面,特别是一些中学生,很多对实验兴趣浓厚,有些中学实验投入不足条件差,市民开放日,这些周边的中学生可以参观性质的观摩实验,提高他们对科学研究的兴趣,还可以考虑和一些中学、院校结对子,对他们定向开放。
2.在实验层次上分级不足。
大学物理实验课既要有基础性实验也要有综合研究性实验,培养学生严谨的治学态度,科学的实验方法,和创新的实验思维。基础性实验以科学性、严谨性、结果准确性为主,可以当堂完成;综合性实验以不拘泥方法、开放性思路、探讨性为主,可以要求学生在一定时间段内完成,给他们充足的时间思考、比较几种方法的特点和准确度,这一实验过程比较漫长,需要反复讨论,可以将学生分成小组形式,给他们讨论的条件,逐步培养他们的物理实验兴趣和爱好,挖掘学习的快乐。对理工科学生可以基础性实验为必选课,综合类实验为选修课,给热爱科学研讨的学生充分的条件。
3.教学内容的时代性还有欠缺。
有些高校实验室建设一次性投入到位,但以后的很多年只提供极少量的维护费用,造成仪器的损耗严重,换代不足,陈旧老化。由于实验课内容及实验结果的精准度很大程度由实验仪器决定,建议高校关于实验仪器形成一个制度化的管理,定期引进先进创新型仪器、由科研成果演变来的仪器,这一制度的建立,必然极大保持了实验设备的完好率和先进性,使得实验教学始终充满新意、创意。也会进一步激发学生的实验兴趣和对科学实验的可信度的认同。
4.教学手段的多样性不足。
应该顺应信息化、数字化时代的要求,引入信息技术等现代技术改造传统的实验教学内容和方法,建立物理实验教学网站,进行现代化的管理和教学。引入计算机虚拟仿真实验并提供远程交互的平台。学生可以在实验室之外的任何终端进行预习、做自己感兴趣的实验,随时向教师请教实验中遇到的问题,并可以与其他学生进行交流和讨论。这样可以极大地拓展学习的时间和空间并培养了学生独立学习和协作学习的精神。
5.注重实用,鼓励创新。
实验教学内容应与科研、工程、社会应用实践紧密联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。通过探究创新性实验的训练,培养学生的科学素质和创新应用能力。使学生掌握做科研的基本研究方法和思路,挖掘学生的内在潜质,激发学生的创新思维,鼓励学生进行创新性研究、实用性开发。吸收一些 学有余力的优秀学生尽早参与科研,接触科研前沿,还可以结合企业的实际需求,进行新产品开发或进行毕业设计等。
6.教学考核的灵活性不足。
实验教学培养和考察的是学生动手能力和实践创新能力,考察考核标准也要以实验为主,、形式上可以增加操作或面试问答的环节,使实验成绩可以客观体现学生的能力,还可以使用学生互评环节,特别对于综合设计性实验,学生之间讨论比较多,相互之间的了解比老师更加准确,让他们自己参与评价考核体系更加有利于学习积极性主动性的培养。
7.建立健全实验室管理制度。
实验室各项管理制度包括:建立健全实验室建设与规划制度,建立健全实验教学管理制度,建立健全实验教学材料档案制度,建立健全实验仪器设备采购制度,建立健全实验设备管理制度,建立健全实验室开放制度,建立健全实验室会议制度,建立健全实验室教研活动制度,建立健全实验室人员外出学习与培训制度等各项实验室管理制度。大学物理实验按照内容划分为:电学、光学、力学、专业物理、综合性实验几大板块,各板块负责人负责安排该小组所属实验室的管理人员,负责规划该板块实验的建设与规划,负责该板块的日常管理。实验教学管理,负责实验室日常教学安排、通知等日常教学事务,与系、院教学管理部门取得联系;负责实验室资料的管理,包括教学存档材料,仪器设备档案;负责实验中心办公室和教师办公室的相关问题。 实验网络建设与资料管理板块,负责建设实验室网络教学相关的仪器设备和软件系统, 并建立实验中心资料的电子文档。实验中心整体建设与管理由实验室主任全面负责,建设方案由实验中心主任牵头,各板块负责人参与制定。
大学实验教学改革范文6
Abstract: This paper points out the traditional university physics experiment, and according to the problems of the present situation and characteristics of the independent college, proposes new ideas about university physics experiment teaching contents, teaching methods and evaluation methods reform.
关键词: 独立学院;物理实验;教学改革
Key words: independent college;physics experiment;teaching reform
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0124-02
0引言
物理学是一门以实验为基础的学科,所有物理规律的发现、物理理论的建立,都是在严格的实验基础上总结概括出来的,物理实验它反映了理工科实验的共性和普遍性问题。所以,它不仅应让学生受到严格的、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,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力,虽然在一些院校物理实验已经独立设课,但是教学内容偏旧,范围偏窄,教学方法传统,教学组织不灵活,这与目前独立学院培养应用型人才的要求不适应。
1独立学院大学物理实验教学改革的背景
1.1 独立学院的现状和培养目标独立学院是一种既不同于普通高等教育、又不同于高等职业教育的特殊类型的高等院校,其目标是培养既有一定的理论基础,又具备较强实践能力的高素质应用型人才。独立学院的生源大致可以分为三种:①部分基础比较好的学生,他们学习主动积极,在老师的指导下,能很好的完成学习任务,这部分学生所占比例较少;②有相当一批学生,基础知识薄弱,对抽象理论知识的接受能力、逻辑分析能力、学习的主动性较差,这部分学生占了绝大部分;③有极少数学生,学习兴趣不浓厚,学习信心不足;意志薄弱,自我控制能力较差,学习目的不明确。
1.2 传统大学物理实验教学面临的挑战首先,传统的普通物理实验教学活动,以老师的“教”为中心,教材中对实验的目的、内容、方法、步骤写得明明白白,甚至设计好实验表格及部分数据,由教师准备好实验仪器。总之,一应俱全,学生只需要按部就班就可以了;其次,实验教学中的验证性实验较多,设计性实验较少;单一性的实验多,综合性的实验少,而且传统实验陈旧,很少有现代化的气息[1]。同时,实验考核方法不完善,学生的实验成绩往往以实验报告为主,而忽略了实验过程中学生的实际操作和创新想法。学生只是被动地重复实验步骤,忽略了学生认知过程中的主观能动性,束缚了学生的思想,使学生的实际动手能力和独立思考能力得不到培养,限制了对学生创新精神和创新能力的培养。
2独立学院大学物理实验教学改革的设想
2.1 更新教学观念传统的物理实验项目被分为力、热、电、光等各自独立封闭的状态。往往只是教科书上已有的基本物理规律、定律的简单重复。二十世纪后期,科学技术发展的巨大成就很少能在基础物理实验中得到反映。因此,学生对基础物理实验课越来越感到枯燥无味,严重地阻碍了学生学习的积极性、主动性、创造性以及现代科学思维方法的形成。所以,要树立以“学生发展为中心”的教育理念,把物理实验作为发展学生个性、启迪学生创造性思维、启发学生主动获取知识、培养学生创新能力的最佳环境[2]。教学中要讲科学的概念和规律是怎么产生的?当时科学家为什么要设计这样一个实验?有的实验成果则产生了一个新的科学领域或者一个新的产业,介绍当时的科学技术背景和经济背景。
2.2 改革教学内容根据当今物理学的发展方向和新时代对人才的要求,及时更新教学内容是必要的。而独立学院作为“教学型大学”,主要是为社会培养应用型人才,更加应该注重把当前的新技术、实用性实验技能融入到一些常见的物理实验里。例如,电桥实验强调在工业检测中对高、中、低值电阻测定的条件,尤其是桥式电路在智能仪器仪表、传感仪器中的广泛使用;偏光实验可与制药、食品加工、立体电影的观赏等应用相联系;等厚干涉实验在当今检验表面粗糙程度和细丝直径的应用,特别在精确测量微小位移等方面的重要意义;利用霍尔效应做的磁控开关,检测材料屏蔽的能力,并用其来限位、测距等。可适当涉及部分光谱技术、真空技术、磁共振技术、光电技术、传感器技术、光学信息处理等方面内容,使得实验教学更具有现代的气息,这样能够激发学生对物理实验的兴趣。
我们可以在传统的物理实验基础上,进一步精减、精选一部分经典的物理实验,根据不同专业教学目的的侧重点不同,可把普通物理实验按基本型实验、提高型实验、开放设计型实验三大模块进行建设。打破固定的教学时间、固定的教学地点、固定的教学班级,分层次教学,因材施教。基本型实验,主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等,涉及到力、热、电、光、近代和物理各个学科,为普及性实验。提高型实验,根据学院专业体系的不同,结合不同专业课程特点,开设适合不同专业学生的实验项目和内容。譬如,电子类专业可开设示波器实验;再例如惠斯登电桥可以测量电阻、电容、电感、温度、频率、及压力等许多物理量,同时也可应用在自动控制技术中,要向工程技术领域延伸,加强专业、职业素质培养。开放设计型实验,学生在教师指导下,自己设计方案来完成实验,从而培养学生的综合思维和创造能力。学生通过做设计实验,从成功与失败中受到训练,得到素质的提高[3]。
2.3 改革教学手段、实验模式在传统的物理实验教学中,实验一般都是实行大循环,不可避免地出现理论和实验不同步的现象,由于受到实验课学时的限制,不能在课堂中详细讲解实验原理和推导过程,而独立学院的学生基础较差,所以可引用计算机多媒体技术,将一部分实验做成多媒体课件,并在课件中插入一些在黑板上比较难画的图,仪器全貌,或部分实验的动态演示过程,能够帮助学生更深入地理解实验原理。
大学物理实验这门课程中所开设的实验内容,都是教学大纲或者教材规定了实验步骤、实验方法。学生大部分都是被动跟着教材或者教师规定的程序来做实验。所以,将一些已知的实验步骤有意去掉,留给学生一定的思维空间,突出重点内容,其余则点到为止。启发学生去思考和研究实验方法,鼓励学生自己设计实验方案,探索实验步骤,寻找实验结论从而完成实验,培养他们的创新能力、实验动手能力和综合能力。
3物理实验考核方法改革
改进实验考核方法,旨在提高教与学两方面的积极性,现有的物理实验考核大都由两大部分构成,即平时成绩与实验成绩,平时成绩包括实验报告和出勤率以及实验课堂上的表现。实验课程考核的内容,主要包括学生对实验原理、实验方法、操作过程、数据处理方法等的掌握。针对有些学生在做完物理实验以后进行专业课实验时,发生连基本物理仪器都不会使用的尴尬情况的现象,我们同时也应加强对成绩考核的管理。所以,实验成绩应由两部分构成:平时实验成绩和期末考试成绩。为了进一步保证实验课的教学质量,提高学生的动手操作能力,培养学生创新意识。对学生的期末考试应采用了操作考核的方法。实验操作,可采用抽签的方式,让学生独立完成本学期的一个实验项目。而答题可以有书面形式和面试两种,考核内容涉及误差理论、实验技术以及创新能力等方面。这样在判定学生实验成绩时,避免了单一凭借学生的实验报告完成情况,而忽视学生对知识的真正掌握。
4结语
独立院校学生大多理论基础薄弱,根据学生自身特点,更新教学观念,改革教学内容和和手段,在物理实验教学中采用启发式,互动式,探究式的教学模式,充分调整学生的认知情绪,使学生由被动变为主动,这才是我们走出独立学院物理实验教学困境的最好方法。
参考文献:
[1]唐亚明,葛松华等.工科物理实验课程改革与实践[J].大学物理实验,2006,(1):86-88.