大学物理实验教学改革的思考和实践

1 大学物理实验改革的背景

《新世纪高等教育教学改革工程》是教育部在2000年启动的教育改革项目,其教学改革项目中设立了一个“高等学校基础课实验教学示范中心建设标准的研究项目”,以此规范高等学校课实验室的建设。高校物理实验教育对于高校教育有着重要的作用,因为物理实验教学可以有效提高学生的科学素质、创新精神和实践能力。

实验课程的重要性高校早已认识到并在逐步加强,改革也不断开展,但是物理实验课程教学的模式还是传统模式:实验教育教师先讲,直接告诉学生本次实验的步骤、方法、目的要求、原理。甚至有的教师还会先做一遍,学生然后按步就搬地照做,指导老师在做的过程中发现学生遇到问题立即指纠正。这样的大学物理实验教育满足不了现在高校教育目标要求。物理实验教育投入不足。资金投入不足,高校设备陈旧,设备不足,功能单一;人力资源投入不足,教师配备明显不足,教师教学能力与教学需求有欠缺,老师教学任务过重。教学模式陈旧死板。教学过程中从教学内容:实验目的、原理、操作步骤讲解等十分详细,学生自足发展、探索、创造空间不足,学生不能在实验中发现问题,解决问题。对实践重视不足。高校在实验教育中依然是重视理论内容,对于实践内容重视不足,教学过程对物理实验的各环节细节注意不够,考核也是以理论知识为主,实践环节占总课时比重过低。课程教育取得效果有限。学生在实验过程中完全按照步骤进行,对于实验体会不深,学生几乎不自己改正错误,学生参与度低,实验结束后对实验数据的总结工作进行不足,因此实验取得的教育效果显得非常有限。高校对于物理实验课程重要作用认识不足。高校对物理实验教学的作用认识重视不够,导致实验教育地位比较低,对物理实验教育教学改革的必要性认识不够,所以教学方法单一,教学方法落后。高校对学生实验能力培养目的不明确,在实验教学过程中存在问题,严重妨碍了人才创新能力的培养。大学物理实验教学中诸多问题使我们认识到了深入改革已势在必行。

2 大学物理实验课教学改革的思考

物理实验教学的新模式的指导思想:通过实验教学培养学生自主性和创造性思维能力。为此以综合应用性、基本传统性、设计研究性三个方面进行教学改革探讨、研究、资料收集整理工作,编排实验课程,学习内容传统与现代兼顾、指导与灵活性并存。

2.1 大学物理实验教学对象的改革

大学物理实验教学具有培养学生科学素质、创新精神和实践能力的功能。素质教育要求学生掌握现代科技,可以创造性、开创性的开展工作,有综合运用多种学科的能力。扩大物理实验教学受益面,大学物理实验教学的对象就不能仅仅面对理工类学生,也要学科交叉、文理渗透,走出原有的专业限制。

2.2 大学物理实验教学体系和内容的改革

2.2.1 物理实验教学改革大纲

教学改革是一个过程,不可能一步完成,物理实验教学内容的改革分层次完成。认识到培养学生解决具体问题的能力、创新意识是实验教育课程的教学目的。打好学生学习基础。利用基础实验培养学生基本能力的,使他们在物理实验的基本特性中掌握基本知识、方法、技能。物理实验基础测试扎实科学研究的基本功。加强学生自主性培养。增加自主式实验,培养学生的综合能力,让学生自己查资料,设计实验方案,独立完成实验,在试验中发现问题,解决问题。学生更加容易掌握各个仪器的特性和功能,掌握了知识,培养了自主能力。加强实验方法的训练。实验课程也是由理论和实践综合组成的,要合理的安排两者的比例,课时着重向使学生掌握实验方法倾斜,加强多样性实验教育,增加进行综合性应用实验。

2.2.2 物理实验教学改革内容

大学物理实验教师队伍教学思想和观念的转变。教师素质是大学物理实验教学的关键。高校要引导实验教师在实验教育、教学引导等方面知识技能的进修,不断更新知识和教学方法。教师要有自我学习的精神,把科研工作中的新技术、新理论结合到教学中。

更新实验课程体系。完成学生会主动自我获取知识、课程从基本到综合的新实验课程体系建立。教学内容以综合性实验结合基础实验,设计性实验和课题研究性实验接合,保证实验课程自成体系。

实验课程内容改革。增加教师与学生之间的互动内容,增加设计实验内容。减少单纯实验、观测实验课程。合理调整纯理论知识内容的课时配比和传授方式,理论实践相结合。学生真正参与实验并锻炼动手能力。新的物理实验仪器设备随着现代科学高新技术变革不断出现,学校应加大资金投入,及时购买仪器,既可以提供新的实验项目,又可以让学生及时掌握符合社会需要的技能,避免学到内容与社会需求脱节。教师通过讲解这些实验仪器的发展传授知识,增加学生学习兴趣,提高实验课教学质量,培养学生的创新意识。

改革物理实验教学考核模式。考核是检查学生掌握知识主要手段,考评办法和考核制度是否有效直接关系教学改革成果的检验。实验课程可以根据教学内容的不同,采用不同难度的考核标准。大学物理实验教师的考核也是考核重要部分。教师在评定职称中应该加入是否在物理实验教学中将改革精神和内容全面地展开,重视教学工作的质量检测对于评定的影响。

3 大学物理实验教学改革实践

根据教学改革“教为主导,学为主体”的教学原则,传统的传授知识为主的教学方法已不能适应需求,新的物理实验教学体系更注重应用要使用讨论式、启发式、研究式等教学方法。基本实验内容和引导性实验应使用启发式、引导式教学方法,学生更好地掌握基础知识,培养实验仪器操作技能,合格完成实验报告。综合、设计性实验教育使用讨论式、提案式教学方法。让实验使学生建立起感性认识,培养学生综合使用实验方法的能力,使学生能够熟练运用物理理论。研究性实验项目教学中使用研究式、答辩式教学方法。因教师只给出实验题目和要求,学生要靠自己完成任务,教师进行启发指导,培养了学生主动学习与对问题实验研究能力,能培养学生解决实际问题的能力,学生理论联系了实际,学生养成独立思考习惯。

结束语

高校学生有大量的自由学习时间,课堂时间和教学内容是有限的,高校可以在建立物理实验教学网络平台引领学生平时学习。通过平台传授一些课堂上没有内容,有需要的学生可以自己学习,满足了一些学生的物理实验知识的高要求,可以将教师讲课过程录下来,把视频资料上传到网络教学平台,让学生可以复习巩固学习内容。

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