大学实验教学改革(6篇)
大学实验教学改革篇1
关键词:大学计算机基础;实验教学;改革与实践
众所周知,我国近几年的科技水平、经济水平发展十分迅速,在以计算机为核心的信息技术的发展与运用表现得尤为突出,毫不夸张地说,计算机操作能力也成为人们工作、生活必不可少的技能。这样一来,让大学计算机基础实验教学承担着培养学生计算机操作能力与应用能力的重任。在大学计算机基础实践教学当中,需要将学生的任务划分的极为细致,针对于不同专业、不同学习能力的大学生进行不同的目标设定;同时,也需要对学科知识与社会知识进行区别,让大学生真正做到学以致用。但是,就目前的大学计算机基础实验教学实际情况来看,教育教学并未落实该理念,在各方面都还存在着致命的缺陷,影响着大学生学习计算机基础知识的掌握成效与进度。由此可见,大学计算机基础实验教学改革与实践的重要性与必要性。
1大学计算机基础实验教学的现状及问题
应目前教育改革的要求,对大学生计算机基础实验教学现状的实际情况进行了调查与分析。一方面,大学计算机基础实验教学的开展,提高了我国教育教学的效率与改革,促进了学生全方面的发展,将信息化设备与学生的学习内容结合起来,强化了教育的实用性与先进性。但是,另一方面,大学计算机基础实验教学的教学指导与教学内容都存在着学生被动学习的问题。大学生的学习计算机基础知识的兴趣提不高,导致大学生遇到问题不会提问、记忆无法加深,进而导致大学生的计算机操作能力无法提高的一系列循环效应。由此可见,大学计算机基础实验教学的现状并不容乐观,加快大学计算机实验教学改革与实践已成为我们不可逃避的现实话题。
(1)大学生知识背景差距较大。作为新入学的大学生来说,他们各自的计算机学习背景与知识基础都有着很大的不同,再加上目前高考不考计算机这一科目,对学生的计算机操作能力并没有硬性的要求,这也成为大学生计算机学习背景与学习基础有所差异的重要因素。本论文当中将计算机学习背景差异主体分为城市学生与农村学生。首先,城市学生,在高中甚至更早都会将计算机知识渗透到教学内容当中去,比如平时的计算机课程等等,他们相对于农村的学生要提前接触到电脑,在办公平软件、操作系统等都会有所学习。这样一来,来自城镇的大学生所具备的计算机操作能力就会高于来自农村的大学生,其次,由于农村学生本身经济水平发展落后,教育教学设备落后,所以,学生不具备学习计算机的条件。因此,大学新生的计算机学习背景与知识基础不同是大学计算机基础实验教学所面临的较为严峻的问题。
(2)大学计算机基础实验教学定位模糊。目前,大学计算机实验教学普遍采用集体操作、灵活放松的教学方式,对其要求较低。并没有独立开设、设置学分。这就形成了受教育者与教育者对大学计算机基础实验教学课程的重视度缺乏的不良现象。在实验过程当中,教师对学生讲解大学计算机基础实验教学的目的,再对大学生的学习内容以及操作任务提出要求,有学生个体或团体完成。但是,教师对学生后期的操作成果及操作评价并没有提出较高的要求,这就使得学生降低了对自己的要求,在实验课程上玩游戏、看视频等,将大学计算机基础实验课程视为娱乐放松课程,其结果不言而喻。同时,大学计算机基础实验教学当中,仅将办公软件及其他应用作为重要学习内容,事实上,这属于社会从业人员的基本要求,与大学教育教学目标有所偏离,应该丰富大学计算机基础饰演教学课程的教学内容。再就是大学计算机基础实验课程的课时设置相当不合理,大学计算机基础实验课程分为理论与实践两大部分,其课时的比例为三比一,给学生提供的实践时间不符合正常的操作速度。总而言之,大学计算机基础教学形式、教学内容、教学课时都体现出对大学计算机基础实验教学定位模糊这一问题。
2大学计算机基础实验教学改革与实践
最近几年,国家相关教育部门对计算机学习提出了改革,在全国范围内对中小学推行计算机普及教育,将计算机基础知识渗透到整个教育活动当中去,推动了大学计算机基础实验教学改革与实践,缓解了大学计算机实验教学的矛盾,培养出一批批专业的市场型、社会型人才。下面,对大学生计算机基础实验教学改革与实践内容进行系统的总结。第一、调整了大学生计算机基础实验教学课程的上机实践课时,为学生提供充分的自学、自解、自创的时间。大学计算机基础实验教学的目的在于培养学生的计算机操作能力,那么调整学生的实践课时是前提与必备条件,让学生可以在自作的过程中,学习与领悟计算机的基础知识。第二、增加大学计算机实验课程的考核环节,提高教育者与受教育者对该课程的重视。在上述大学计算机基础实验课程当中,可知教学过程中,缺乏教育者对受教育者的实验考核的环节,导致教育两大主体即老师与学生缺乏对此实验课程的重视度,那么增设计算机实验课程的考核环节可以弥补这一缺陷,将学生的被动学习调整为主动学习。第三、对不同情况的大学生进行分级实验教学,实现因材施教。其不同情况可以划分为不同专业、不同计算机学习基础等。在这种分级教学的形式之下,我们根据大学生所学专业的具体需求来展开实验教学,与专业的实际社会需要相结合来完成此计算机基础实验教学活动。总而言之,大学计算机基础实验改革与实践是根据大学计算机基础实验存在的问题展开进行的,做到具体问题具体分析,找到开展大学计算机基础实验课程的正确、科学方式。
作者:李英单位:商丘师范学院
参考文献:
[1]王轶冰,钦明皖.地方综合性大学计算机基础实验教学体系建设——以安徽大学为例[J].实验室研究与探索,2013(10).
大学实验教学改革篇2
1.1学生不重视
在进入大学之前,各位学生已经有5年的学习物理的经历,实验部分都属于课内实验,甚至有些学校由于实验条件非常简陋,把物理实验变成板书实验”。多年这样的学习经验,造成学生重理论、轻实验”的思想普遍存在,并且影响相当深远,这也是多年应试教育的结果。这些对物理实验满不在乎或者实验基础相当薄弱的现实情况,使得学生进入大学后,首先不适应大学物理实验单独为一门新课,其次不能充分认识大学物理实验的基础作用,结果就是大部分学生轻视物理实验课,认为该课程可有可无,上课来去自由。
1.2教学内容和方法陈旧
大学物理实验一方面从传统教学内容上看大多是验证性实验,只能使学生掌握简单知识应用和获得基本的技能训练,严重滞后了现今科技的发展对人才的需求。另外实验课程受到学校场地、实验设备、指导老师人数以及各专业的课程教学安排的限制,往往出现实验内容与理论课内容严重不同步的情况,使得大学物理实验教学过程中遇到一系列问题。另一方面传统的教学方法多以言传身教”为主,在实际教学中,学生基本按照老师的思路走就能完成实验操作。这种灌输式”的教学方式,使实验操作程序化”,虽然表面上看上去学生实验操作完成情况比较理想,但是难以调动学生学习的主动性和积极性,达不到物理实验培养学生思考能力、创新能力的教学目的,不利于培养高素质人才。
2大学物理实验教学实践改革与建议
基于以上问题,我校对大学物理实验这门课程作了一个比较全面的调整,目的就是要以应用型人才为培养目标,重新制定出一套适合独立学院学生的实验教学模式。
2.1团队建设
独立学院普遍存在教师非老即少”的现象,且教师人数相对比较紧张,我校经过几年的发展,也没有彻底扭转这种局面。针对这种实际情况,我校物理教研室打破理论教师和实验教师的界限,所有教师都要兼顾理论与实验两部分的教学,只是每个老师的侧重点不同而已。这样教师就可以把理论与实验有机结合,一定程度上缓解理论与实验相脱节的矛盾,也能更好地发挥课堂上教师的指导作用。课前规范所有任课教师的实验教学过程,包括教学内容和操作过程两部分。教学内容上组织所有教师集体备课,案,对每个实验的基本内容做一个概括,包括一般的实验目的、原理摘要、实验仪器、实验内容等;操作上按照仪器说明书,根据实验目的设计实验流程,通过设备拍摄实验细节,并配备详细解说,最后制作成教学视频。定期召开教师座谈会,完善每一个教学过程,及时反馈教学信息,沟通情况,从而改进教学中存在的不足。同时还分别聘请理论和实验教学经验丰富的老教授作为教学顾问和督导组成员,联合对青年教师进行指导和培养。
2.2大学物理实验教学内容与手段改革
随着现代科技的发展,力、热、电、光等学科已形成相互交叉、相互促进的局面,因而大学物理实验也必须打破原来传统的学科界限进行统筹安排。改革以后的实验包括突出基本技能训练的基础性实验;对至少2个以上的基本技能和方法进行有机结合的综合性、设计性实验。另外针对工科学生在学习阶段和以后很长的工作期间经常需要与不同的仪器接触,而仪器的发展日新月异的情况,我校在保证原来实验顺利完成的同时,还增加一些内容新颖、设计巧妙的选修实验。这种在实验内容安排上通过从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力的递进式的、分层次的实验训练,既能保证大学物理实验的教学效果,为课程新体系的建设打下基础,也达到了培养学生科学素养与创新能力的目标。除此之外,对于独立学院的学生来讲,遗忘周期短,整理和贯穿前后知识的能力比较薄弱。而大学物理实验覆盖面广,内容多、杂,很多仪器在后续专业实验中都有涉及,所以对相关实验进行前后联系,特别是加强跟专业实验之间的联系尤其重要。在备课过程添加了很多相关知识及拓展内容供学生掌握和了解。比方说现代仪器大量使用传感器,包括温度传感器、压力传感器、速度传感器等等,很多传感器的工作原理及基本使用方法在物理实验中都有过介绍。电阻应变计,它测量应变的原理为惠斯通电桥,这部分内容在温度传感器中就详细介绍过。测振传感器种类繁多,广泛应用于需要振动监测的工业领域,其动力系统的动力特点就是共振,而共振实验在物理实验中要求学生详细测量并记录。建筑结构试验中测量建筑物裂缝宽度用到的测量工具是读数显微镜,这一工具就是牛顿环实验中重点学习的部分。电子电路及其他专业实验中经常要用示波器观察波形、调整波形,所以示波器使用要熟练。而示波器是大学物理实验的重点,涉及几个实验,所以物理实验中就详细介绍了示波器各个旋钮的作用及调节,要求学会显示屏上波形的电压峰峰值、周期的读数,除此之外,还要了解不同型号的示波器的使用,为后续部分专业实验打好基础。类似这样的例子还有很多,这些学科内、学科之间的联系、实验的用途及后续发展等等内容都在多媒体课件中通过文字、图片、动画等方式展示给学生,既使得上课内容丰富,还能在课堂教学上提高学生的关注度,最终就是提高学生的学习兴趣。多媒体课件信息量大,但缺陷是屏幕显示的每页内容有限,导致教师必须频繁操作更换屏幕内容,大多数时间被限制在多媒体演示台上,与学生之间的交流大大减少,学生容易出现疲劳。板书能全面展示出整节课的教学内容及层次关系,有利于学生从整体上对所学内容的把握和回顾。所以在实验教学中,充分发挥多媒体课件的优势,结合板书的特点和功能,优势组合,达到教学效益第一”的教学目标。
2.3大学物理实验网络教学管理平台的建设
近年来比较流行的慕课是以连通主义理论和开放教育学为基础的大规模网络开放课程。把慕课的部分理念引进大学教育,在网络教学管理平台上,结合课程考核体系,完成每个学生该课程学习情况的总结。网络教学与管理平台是课程改革很重要的一部分。大学物理实验网络教学和管理平台除了传统的通知、课程简介、实验介绍、诺贝尔奖实验专区、现代物理实验技术专栏、成果展示、高校链接等功能之外,可以适当考虑成绩管理部分。把部分资料和信息,比如:实验教学视频、实验延伸与拓展、创新课题研究、模型开发等,放上网络教学平台,一部分作为课前预习和课后复习的必修部分,完成该部分的网上学习后给予一定成绩,获得相应的学分;剩余部分作为选修内容,供学有余力的同学或对物理实验兴趣浓厚的同学深入探讨,他们可以自愿组建创新团队,在老师指导下完成或部分完成课题,最后视完成情况给予创新学分或颁发证书,并把一些优秀的研究成果放在成果展示”区域供其他学生学习、借鉴,使学生获得荣誉感。这样网络教学管理为教学提供了一个更加广阔、灵活的平台,给学生提供了资源量大、覆盖面广的课程资源库,拓展了学生的学习空间,使实验教学内容得到时间和空间的延伸,这不但实现了教育的多元化,也使教学管理更加公开、科学、规范化。
3总结
大学实验教学改革篇3
关键词:物理实验;教学改革;教学模式;创新意识
作者简介:闫凯(1979-),男,黑龙江富锦人,黑龙江科技大学工程训练与基础实验中心,讲师;朱波(1977-),女,满族,辽宁锦州人,黑龙江科技大学工程训练与基础实验中心,讲师。(黑龙江哈尔滨150022)
基金项目:本文系黑龙江科技大学教研项目(项目编号:JY12-178)、黑龙江科技大学教研项目(项目编号:JY13-184)的研究成果。
中图分类号:G642.421文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)26-0089-02
大学物理实验是高等院校理工科专业学生接触较早的一门基础课,也是培养学生实践能力、应用能力和创新能力的重要课程。学生通过学习基础实验课程而受到基本知识、基本技能、基本方法的训练;通过实验可以培养学生自学能力、实践能力、数据处理能力等科学实验能力。
美国、德国等一些西方发达国家的高等院校对物理实验十分重视,在培养学生动手能力和创新意识方面各有特色。例如,美国的实验教学主要针对低年级学生,提倡实验的趣味性,将深奥的物理原理寓于趣味之中;而德国实验教学却要求学生在预习实验时必须查阅大量参考书籍,需要掌握一定量物理原理知识,大多数德国学校提倡由学生自行组装简单实验仪器,并进行实验操作与数据采集等工作。[1]
国内一些高等院校的物理实验教学仍然延续传统的教学方法,这已不再与当代大学生的知识水平及学习要求相适应。传统的灌输式教学已无法满足他们的要求,所以对大学物理实验教学改革迫在眉睫。目前,全国各高校都在进行着物理实验教学改革,并取得了一定的成绩。国内一些兄弟院校,如哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、黑龙江大学等针对学生自身的不同层次、不同专业,也相应地对大学物理实验做出了适合本校学生特点的教学改革,且颇见成效,开创了实验教学改革的新局面。[2-4]
根据黑龙江科技大学(以下简称“我校”)“大德育、大工程、大实践”的三大教育理念和“一二三四”办学方略,以及培养基础理论扎实、工程实践能力强、具有创新意识的应用型人才培养目标,结合大学物理实验课的特点和兄弟院校的经验,也进行了教学改革,在对学生实验教学实践过程中取得了良好的效果。
一、教学模式改革
在传统的教学模式下,教师预先制定好实验方案,学生只需要按部就班依照既定实验步骤进行实验操作,一般都会取得比较好的结果。这对于提高学生对于实验原理的理解、操作技能的培养是有一定积极的作用,但不能更好地开发学生的独立思考与创新意识,不利于培养具有开拓精神、实践动手能力强的应用型人才,显然弊大于利。
当代的学生更希望得到的是一个轻松愉快的实验环境、完善的实验条件以及感兴趣的实验内容,而不愿受到条条框框的束缚。因此,传统的教学模式会使学生渐渐失去学习的积极性,物理实验教学也就变成了一种形式,进而失去了设置该课程的意义。
为了提高实验课的教学质量,培养学生学习实验课的兴趣,真正意义上提高学生的实践能力、培养学生的创新意识,物理实验教学模式的改革势在必行。想要提高学生学习实验课程的积极性,首要因素就是要改变过去的教师“牵着”学生走的消极做法,给学生更多的自由。为实现此目的,近两年来实验室放开了选择实验项目的权利,将实验项目分层设置,必修的实验项目占所开设实验项目的20%左右,且都是训练基本实验技能的实验项目。而对于其余的实验项目,学生可以根据自己的兴趣、能力、以及学科专业的特点,有针对性地进行选择,从而锻炼和提高自己的实际应用能力。这样的做法加大了教师的工作量,但是对于提高学生学习实验课的兴趣起到了积极的作用。同时,我校设置了自学实验室,为学生提供完善的实验条件,让学生在课余时间有机会来到实验室进行一些深入的思考和研究。
采取相应办法加大了综合性、设计性、创新性实验项目的开设力度,这其中有许多的实验项目是与生产实际密切相关的。例如,电学设计性实验(学生自行设计电路,并进行连接调试,以实现不同的功能)、色散关系的研究实验(利用分光计、棱镜、光栅等光学元器件研究光波长与折射率的关系等问题)、微波分光仪实验(利用微波分光仪,研究微波的干涉、衍射、偏振等特性)等,所需的知识都是理工科学生应掌握的基本知识,学生在实验过程中,能够进行充分的准备与思考,对实验方案的仔细斟酌、推敲,对实验过程中出现的问题进行分析与解决,对实验结果进行优化处理,在锻炼学生独立思考与创新能力的同时,将物理实验课的知识深入浅出地传授给学生,效果十分理想。
近年来,进行教学模式改革的同时,对不同专业的学生进行调研,结果表明,95%以上的学生都意识到了实践课程的重要性,并且能够以饱满的精神状态去学习研究;70%的学生能够在课余时间到实验室来进行操作技能的锻炼,10%的学生能够在创新实验室、自学实验室等进行探究性、创新性的实验,这对于提高大学物理实验教学质量无疑是十分重要的。
二、教学方法改革
伴随着教学模式的转变,物理实验课的教学方法同样需要进行相应的改革,以配合其达到最理想的效果。为此,在实验室教师进行广泛调研与深入探讨的基础上,形成了以下的教学方法改革。简明扼要地说,也就是新的课程体系建立后,针对不同实验项目的教学要求,采用不同的方法去培养学生学习的兴趣、动手的能力、实践的技巧与创新的意识,在此进行一些较为深入的探究:
1.对于验证性实验项目,实验教师主要采用启发式教学方法
在教学实践中,仅仅保留了6个经典的验证性实验。教师在授课过程中通过讲解其巧妙的设计思想与物理背景,启发学生去思考,培养学生对于实验课程的兴趣,使得学生较好地掌握误差理论的基础知识,能够正确地进行数据采集和数据处理,准确地绘制曲线、对实验结果给予合理的说明、撰写合格的实验报告;并加强学生对物理实验仪器基本操作技能的培养,引导学生步入科学物理实验研究的氛围,为其他的后续实验项目的学习奠定基础。
2.对于技术性、基本测量实验项目,实验教师主要采用引导式、讨论式教学方法
需要教师将实验项目拓展到生产实践中去,在授课时将经典的手段、实际生产中重要的技术以提出问题、学生发言、自由讨论的方式传授给学生,让学生掌握并形成惯性思维,加强其实际的应用能力。这样的手段可以让学生在轻松愉快的环境中积极思考、发言、探讨,将所要学习的知识牢牢记在心里,并且通过实际操作来巩固记忆,进一步了解科学实验的主要过程与基本方法,并强化学生能够运用物理理论对实验结果进行分析、判断,达到物理实验教学的要求。
3.对于综合性、设计性、创新性实验项目,采用研究式、答辩式教学方法
在教学过程中,教师只需给出实验项目的总体要求和目标,由学生或独立或分组去研究项目、查阅资料、设计方案、选择仪器、现场调试、数据采集及数据处理,并完成报告,提交给教师并答辩。
在此类实验中学生更具主动性,能够积极与教师交流探讨,能够查阅大量的资料,并且互相提问以解决疑难、关键问题,最终顺利完成实验项目。尤其对于创新性实验项目,学生自拟课题,利用课余时间设计方案,由教师论证可行性,在条件允许的范围内提供所需仪器与耗材,学生自行独立完成实验研究。如果实验超出条件允许的范围,亦可通过计算机仿真与模拟来实现,最后以论文形式完成报告并进行答辩。
通过此类实验过程的锻炼,不仅能培养学生理论联系实际、灵活地运用知识和技能解决实际问题的能力,更加锻炼了学生独立思考、勇于探索、勇于实践、不断进取的创新精神,同时对于教师教学水平能力提升也是十分有益的。
三、教学手段改革
现代化的教学内容应与现代化的教学手段和方法相结合,需与时代接轨方能发挥其自身潜力和作用。教学手段改革必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有一定的基础知识的创新型人才的教学新体系。
淘汰了许多内容陈旧的、对培养学生实践能力作用不明显的验证性实验,科学调整大学物理实验教学内容,加大引进现代实验教学仪器与技术,积极改造和自主开发仪器设备,加大技术性、综合性、设计性实验的开设力度,建立并完善创新性实验所需的硬件与软件,积极建设并利用计算机与网络资源,为学生构建一个现代化的教学环境,为学生营造一个良好的科学氛围。同时,大力开展大学物理实验计算机辅助教学,开发并完善物理实验课件,建立计算机仿真与网络教学实验室,鼓励学生积极开展大学物理实验的计算机模拟与仿真实验,让学生可以了解更多的知识与技能。还可以鼓励学生利用该手段将设计性、创新性实验先在计算机上进行模拟与仿真,以便及时发现设计思路和设计方案等方面存在的问题,避免造成不必要的资源浪费。
在教学过程中需要将现代化的教学手段应用在每一次实验课堂上。利用计算机、投影仪等设备将实验内容清晰地展示给学生,将操作环节尤其是关键步骤直观、动态地展现在学生面前,这样就避免了教师演示实验时因学生人数多而效果不好的不足。
四、小结
通过对教学模式、方法与手段的改革,已经为学生营造了一个良好的实验氛围。坚持以学生为主体,以学生的学习要求为准则,以学生的提高与进步为目标把主动权交给学生,让其主动学习、独立思考,充分调动其学习积极性,大大地激发了其学习兴趣,学生成绩与往届相比有了明显的提高。通过举行两届大学物理实验竞赛看出,学生参与积极性、完成竞赛题目质量、综合素质、创新能力均有了显著的提高。个别同学完成的竞赛作品获得了校里多项奖励。
时代在发展,科技在进步,作为高等教育的一门重要基础课,大学物理实验课也要顺应时代潮流。因此,在这样的时期进行了与时俱进的教学改革,并取得了相应理想成果。大学物理实验课程在提高学生的动手能力、实践能力、创新意识的同时,也为我校“大德育、大工程、大实践”的教学理念注入了新鲜的血液。
参考文献:
[1]杨凯华,高凤英.我国大学物理实验教学改革研究的几点思考[J].高等理科教育,2008,(4):101-104.
[2]李晓琳.关于新时期实验物理教学的几点思考[J].实验室科学,
2006,(4):28-29.
大学实验教学改革篇4
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
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)26-0259-02
OnReformofCollegePhysicsExperimentalTeaching
HuJian-ming
(CollegeofPhysicsandEconomicsEngineering,ChongqingNormalUniversity,Chongqing,401331)
Abstract:Asanimportantpartofthescienceofphysics,collegephysicsexperimentalteachingisthecombinationoftheoryandpractice,whichcandevelopstudents’overallabilitiesandpracticalcapacity.However,traditionalteachinghasseriouslycumberedthedevelopmentofstudents’abilities.So,itisthefocusofthereformofcollegephysicsexperimentalteachingtoenhancestudents’practicalandinnovativeabilities.
Keywords:collegephysicsexperimentalteaching;theory;practice;innovativeability;traditionalteaching;disadvantages;reform
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.
大学实验教学改革篇5
【关键词】实验室教学改革强化创新
一、实验教学体系和工作概况
实验室是进行实验教学、科学研究的主要基地。计算机实验教学在培养高素质的创新型IT人才中起着至关重要的作用。随着经济全球化的高速进展和科技进步的日新月异以及国际间的人才竞争,人们对实验教学在创新人才培养的重要作用上有了更加深刻的认识。因此,在以培养创新人才为核心,开展对学生进行实践教学、加强能力培养的同时,应十分重视实验教学的改革,以适应社会发展的需要。
实验教学是教学任务中的重要环节,承担着课程实验、课程设计、毕业设计等能充分锻炼和提高学生动手创新能力的知识领域。实验室应建立健全实验教学大纲、教学任务书、实验课程表、实验项目管理等各种教学档案,符合评估标准。实验教学内容上要适应学科发展、计算机技术的更新并注重学生实践与创新能力的培养。实验教学环节的每个实验均应有实验报告和批阅,每科实验成绩均在该课成绩中占有一定比例,有相应的考核方法,形式要结合每门课程的特点,均有成绩记载。
计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据计算机科学和技术的发展,紧跟新理论、新技术、新方法,不断更新实验教学大纲和教材,促进教学内容的重组和体系更新,才能使学生既学到专业基础知识,提高实践创新能力,又能紧跟当前技术主流,强化实际应用能力的培养,造就应用型、实用型的计算机人才。
二、实验教学改革势在必行
传统模式的实验教学是以教师为中心,学生往往是按照教师设置好的设备和仪器,根据实验指导书上规定的方法和步骤按部就班的进行。这种模式的实验教学存在一定的弊端,如单一的进行固定实验的操作,影响学生思路的开拓,因此在整个实验过程中,学生始终处于被动地位,使学生的学习主动性和积极性受到压抑,同时也不利于学生个性的发展,不利于创新思维和创造性人才的培养。
针对上述情况,开发设计型实验成了当务之急。学生通过设计型实验,学习从被动变主动,查资料、设计调整电路、学习仪器的使用等,实际动手能力得到锻炼提高,反映非常好,同时也有效的遏制住少数人混实验的现象发生,提高了实验效率。
综合实验是近年来实验教学改革的产物。为了使学生能更好的学习和掌握实验原理、目的及实验方法,而把相关几个实验按其规律组成一个小的系统,使学生在实验课上对所学知识有更加全面的认识和了解。通过实践证明它们对提高学生独立分析问题、解决问题的能力,促进学生创新精神起到了重要的作用。为培养学生的创新能力全面提高素质教育,部分实验独立设课很有必要。实践表明,独立设课开放式实验教学方式,拓宽了学生知识面,增长了学生实际动手能力,有利于发挥学生的认知主体作用。激发了学生学习的积极性和主动性,促进了学生自我创新精神的培养。
实验教学改革根据计算机科学技术、现代教育发展趋势和对创新人才培养的要求,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,我们对实验课程内容进行整合,将每一个实验课程的实验项目分为3个层次进行实验内容重组,即“基础验证型、综合设计型和研究创新型”,精选基础型实验,加强综合设计型和研究创新型实验,编写配套实验教材,实现多媒体辅助教学,并依此构建计算机实验教学体系。
实验教学是理论教学的补充和强化,理论教学是实验教学的基础,二者的关系是相辅相成的。因此,我们认为关键的必须的验证性实验仍需保留,设计型、综合性实验必须要有。处理好这些关系,是将实验教学提高到一个高水平的重要方面。
三、目前实验教学改革的方式
随着我国高等教育的发展,大学逐步由教学科研型大学向研究型大学转变,硕士研究生、博士研究生规模不断扩大。特别是对于本科生,实验教学是重要实践性教学环节。实验教学向学生传授的是认识世界的方法,实验学习是学生接受知识,培养能力,开发创新思维的重要途径,当前国内各学校都在做实验教学的改革探索,我们也一直在这方面做了很多工作。
初期的实验室建设面临的主要问题是仪器设备陈旧、分散、规模不够;且部分实验的实验内容、实验板逐渐老化,对本科生的专业素质培养有一定的不利影响。
针对上述基本情况,我们的思路是优化实验教学体系,尽快开发新的实验内容和实验装置,逐步增加设计型、综合性的实验,为学生创造更好的实验教学平台。
根据我们学院各个专业的课程特点,我们的实验教学分三个层次:
认知型:即验证性实验。部分课程的理论教学中都会有一些关键的结论需用实验来说明,因此必要的验证性实验是应当保留的。
设计型:综合所学知识,培养设计能力,是工科大学本科生的培养目标,也是学生能力培养的重要方法。
综合型:系统的概念对信息类专业的学生十分重要,根据认识规律从器件到单元电路到小系统到大系统,通过这类实验给学生建立系统的基本概念。
根据各个课程的内容特点,合理设置不同层次的实验内容,既要符合认识规律,又要满足教学要求,还要尽量调动学生学习的主动性。
四、实验教学改革思路的进一步探讨
1.科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。
2.开展实践教学质量的评估研究,从知识与能力方面全面评价学生的学习成绩。多方面、多角度探讨全面评价学生学习成绩的体系方法,全面衡量学生的实验技能与创新能力,使学生全面发展。学生成绩的评价包括实验态度、实验操作、实验设计(综合设计性实验)、实验结果和分析等,从多角度、全面地考查和评价学生的成绩和能力。
3.建立一套完善的符合自身特点的实验室开放管理制度和管理方法,强化整体、质量、开放和创新意识。从制度、体制上保证实验内容、实验场地、实验设备等实验教学资源和时间上实行开放,提高实验场地的使用率、仪器设备的利用率和使用率,发挥实验室资源的最大效益。实验室的全方位开放,是实验教学质量、学生创新意识和创新能力培养的有力保障。
4.树立“优化课内、强化课外”意识,提倡“科学研究渗入实验教学”。中心按照体现基础性、先进性、系统性、综合性的原则,对实验教学内容进行调整、更新、重组。改革教学组织形式,创造学生自主学习、参加课题研究的条件,依托教师的科研条件和指导力量,将科学研究渗入实验教学,使学生获得更多的直接知识,培养学生的反向思维和发现问题、提出问题、解决问题的能力,提高学生探究未知新知识能力的提高,满足学生个性化发展的需要。
大学实验教学改革篇6
论文关键词:大学教学;物理实验;教学质量
物理是科学先驱,高新技术之源泉,探索宇宙之武器。物理学是一门实验性科学,在整个物理学的发展过程中,实验起着决定性的作用。实验是验证理论的唯一途径,而实践则是检验实验结果的唯一标准。著名物理学家丁肇中教授也曾说过:“做实验确实非常重要,因为任何理论缺少实验证明是没有用的,实验可以推翻理论,理论绝对不能推翻实验”。大学物理实验是理工院校大学生必修的公共基础课,在全面提高学生科学素质,培养学生的创新能力方面具有其他学科不可替代的重要作用。传统的大学物理实验教学模式处于教学方法过于单一、教学手段较为落后的状态,这样的实验教学模式不能有效调动学生的主观能动性,束缚学生科学思维能力的发展,不利于对学生进行科研素质和创新能力的培养。随着科学技术的迅猛发展,社会对创新型人才的要求越来越高,革新大学物理实验的教学模式,提高物理实验课的教学质量显得尤为重要。现今全国大部分高校采取建立分级别的大学物理实验教学示范中心,硬件水平得到很大提高,然而在教学质量方面还有很多问题亟待解决。在此,笔者结合自己教学实践中的体会,浅析物理实验教学过程中存在的各个方面的问题,并就关于如何解决这些问题提出个人建议。
一、大学物理实验教学过程中的问题
1.学校对大学物理实验课程重视不够
长期以来,传统的应试教育“一张试卷定终身”不仅影响着万千考生,也影响着学校的办学模式。高中阶段,为了提高学校的升学率,大部分学校把实验课上成理论课。在大学里的实验课中,学生本应该得到必要的引导和充分的自由,在自己动手的过程中发挥本人的主观能动性,开发学生的创新意识和创新能力。然而错误的思想使大部分高校把实验教学当成理论教学的附属环节,认为做实验不过是为了更深刻地掌握理论知识。另一方面为了达到评估的标准,学校侧重实验设备、环境、场地等的建设,忽略了实验教学的基本规律和创新性教学的研究。而且学校把实验课定为考查课,在课程设置和学时安排等方面也往往把大学物理实验课程排到其他课程的后面,这也导致学生误认为大学物理实验课不重要,上课不积极。
2.学生对大学物理实验的学习兴趣不够,态度不端正
一方面,目前在很多理工科院校中大学物理实验为考查课,考核制度不严谨。又因为在大学里课程繁多,为了考得好成绩拿奖学金,很多学生自然而然就把考查课放在一边,在这部分学生眼里,大学物理实验课程的学分是比较容易获得的。另一方面,普通高校的大学生认为自己的学校只是普通的一所学校,平凡得就像大海里的一滴水,自己的将来根本不能与名震寰宇学府中的学生相比,这种念头导致学生缺乏上进心,学习也没有积极性,得过且过。于是在课堂上出现学生上课懒散,课前不预习,临时抱佛脚的不好现象。个别学生做实验时自己不动手,请人代劳,趁老师不注意抄袭别人的实验结果,或着编造实验数据。因此,课堂教学效果极差,不能达到培养和锻炼学生动手能力的基本要求。
3.教师自身观念和素质有待提高
教师是教学活动中的一个基本要素,教师自身素质直接影响着教学质量。然而目前我国许多大学物理实验课教师仍采用传统的教学方法,先对学生介绍实验仪器,讲解实验目的和原理,然后演示实验步骤并强调做实验的注意事项等,接下来学生按老师和教材所讲重复实验,进行简单的测量。实验结束后,老师检验实验数据是否合理,并签字。学生将老师签过字的实验数据带回,课后进行数据处理和分析并撰写实验报告,写好的实验报告于下次实验课前上交。整个实验过程缺乏与学生的沟通和交流。另一方面,教师自身知识水平有限,不能很好地引导学生深入理解实验中所体现的科学的研究方法。这样教学的直接后果就是学生在做实验的过程中毫无自己的积极思考与积极设计,完全跟着老师的步骤做。学生缺乏个性,缺乏实际操作能力和创造力,不利于启发学生的思维,不能开阔学生的视野,更不利于创新意识和创新能力的培养。
4.实验安排不合理
当今大部分大学师资有限,教学任务繁重,因而在安排实验的先后顺序时,无法遵从实验内容由易到难,由简单到复杂的要求,并且由于条件的限制,也无法根据学生能力的高低和各自专业的特点来合理安排实验。这样使很多学生误认为物理实验技能与自己所学专业无关,觉得物理实验课不重要,反正以后也用不到,致使学生不能深入体会物理实验的奥妙,学习的主动性减退,教学效果下降。
另外,虽然目前大部分学校进行了大学物理实验改革,但是实验内容仍有待改善,大部分实验仍然属于验证性实验,而与当今科学发展和应用相关的热点实验缺乏。注重操作能力的实验较多,而培养学生独立思维能力的综合性设计性实验较少,不利于提高学生的独立创新能力。更重要的是,学校和教师对先进的实验内容和实验教学发展趋势的跟踪和学习不够,在相当程度上限制了实验教学的发展。
5.考核制度不合理
目前,很多学校把大学物理实验定为考查课目,仅仅通过实验操作和实验报告两部分综合成绩来评定学生的能力,这显然是不全面的。大部分学生遇到问题不认真思考,按照教师示范步骤比葫芦画瓢,取得数据草率了事,不好好预习也能马虎将实验完成,致使学生认为物理实验考核很容易蒙混过关,所以应付实验的学生不在少数。
二、提高大学物理实验教学质量的建议
1.制定严格规范的管理制度
长期以来,大学物理实验教学管理比较松散,这也是学生做实验态度不认真的原因之一。因此制定严格规范的管理制度,对提高大学物理实验教学质量会起到积极作用。首先从学校层次上重视大学物理实验,给实验课安排足够的学时,并严格考核制度。其次,对教师进行定期培训,使教师在思想上重视物理实验教学,严谨教学态度,积极进行教学研究。鼓励教师在教学内容、方法和手段等方面进行不断的探索和尝试。再次,严格把握好实验教学的各个环节,这包括课前预习。老师在上课前要对与本次试验相关的问题进行抽查,并检查预习报告,然后根据学生回答问题的情况及预习报告的好坏给出预习分数;在实验操作过程中,教师不能擅自脱岗,应严格监控学生做实验过程中的关键步骤和要点,培养学生的科学实验能力和科学素养;最后是实验报告的撰写,实验报告要体现出数据处理的全过程,主要包括:根据测量数据计算实验结果、估算不确定度、正确表达实验结果,然后分析产生误差的原因以及注意事项(仪器使用的注意事项和测量过程的注意事项)等。[5]另外,加强实验室环境建设,在实验室悬挂知名科学家和相关实验的展板,营造科学文化氛围,使学生走进实验室,就能感受到科学艺术的熏陶,激发学生的学习兴趣。
2.建立分层次物理实验课程新体系
随着高考制度的改革,大批普通高校的学生实验基础差异较大,为了保证教学的顺利开展,并照顾到学生个体发展的需要,建立分层次物理实验教学很有必要。新的实验框架体系按照加强基础、重视应用、培养能力、提高素质的层次,遵循认知规律,兼顾力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等有关实验内容,形成预备实验、基本实验、综合性实验、设计性实验和创新提高性实验等几个层次。[6]然后在每个层次里再设两个小层次,分为“必做”和“选做”两部分。选做部分由学生根据自己的爱好和专业需要自由选择。对不同专业,物理实验教学应有不同的要求,这体现在不同的学时安排上。这种分层次教学模式实现了从基础到前沿、从被动接受知识到积极主动思考逐阶段提高综合能力的实验教学目的。除此之外,还应该改革教学内容,科学地设置实验项目,优化基础实验的训练,增加应用性、综合性、设计性和研究性实验内容,重视实验的先进性、开放性和将科研成果转化为教学实验的应用。预备性实验是为进入大学但具有不同物理实验基础的同学而准备的,这类实验以开放、课余的形式,由同学根据自身条件、自我需要进行选修,目的是对基础物理实验知识进行填平补齐;另一方面通过基础性实验,让学生掌握基本理论和技能;通过综合性和设计性实验,让学生了解现代物理的发展趋势和新技术的应用,提高学生的科学素质和综合研究能力,激发学生的创新精神;创新提高性实验是以科研实践为主题,提前让学生了解科研的方法和环节,从而学到更多书本以外的知识,锻炼他们的独立科研能力。层次化教学使学生知识由浅入深、由基础到综合、应用、研究,激发学生的学习兴趣,提高学生的实验能力。另外,教师应该根据实验教学层次的递进,应采取不同的实验指导方法,这样才能最大程度的提高教学质量。
3.进一步提高教师素质,改善知识结构,提高教学能力
柯瓦列夫说:教师知道的东西,要大大超过他要教给学生的范围,要具有更宽的科学视野,否则,他就不能唤起和发展学生对本门学科的兴趣,就不能满足他们的需要。一名合格的教师,不仅要有精深扎实的专业基础知识,还应具有广博的与本专业相关的各门科学知识。在新课改的形势下,深化教学教法改革,应从教师本身的知识结构和教学能力入手。教师应及时掌握国内外最新实验教学动态,了解最新科学研究进展,在深入掌握所授课程的同时,扩展知识面,并有效地传授给学生,这样的教学才深刻独到,富有启发性。俗话说“给学生一杯水,自己要有一桶水”,作为现时代的教师,只有通过勤奋刻苦的学习,不断提高自己的知识层次和思维能力,加强自身修养,才能使自己的一桶水始终具有源源不断的营养,才能使学生深感“听君一席话,胜读十年书”。以此引导学生,让他们明白人类对物质世界的认识还不完全,还有大量问题有待解决和发展,从而激发他们的好奇心和创新意识。一个教师,如果自身知识储备不够,讲课就会捉襟见肘。只有掌握丰富科学知识,具有较高科学素质的老师,才能作为一名合格的物理教师,才能更好地引导学生去领略物理世界的神奇之处。
4.建立科学的考核体系,提出科学合理的实验考核细则
在大学里课程繁重,学生自然而然就把考核要求低的课程放到一边。没有压力,就没有动力。所以要适当增加考核的难度,这样可以促进学生学习的积极性。考核时,要根据考核内容在培养学生能力和素质中所起作用大小,分配不同的权重,确定具体可行科学合理的实验考核细则。对学生能力的评定应该包括课堂表现、实验报告、课外自主科研活动以及实验考试。考试内容除了基础实验知识以外,应扩大设计性实验内容。只有这样,学生才会重视物理实验,提高对物理实验的兴趣,端正学习态度,在做实验时认真思考并尽力掌握每个实验的精髓,最终真正学有所得。




