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摘要:本文针对大学物理实验课程教学应适应社会对人才知识结构的要求,阐述了大学物理实验课应树立以大众化教育的学生为核心的教育理念,本着因材施教的原则,构建与科学技术发展和人才培养相适应的课程体系、教学内容、教学模式,使不同层次的学生能通过大学物理实验的训练,在实践能力、创造能力、就业能力等方面得到提高。
关键词:物理实验;课程体系;分层次教学
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0039-02
大学物理实验课程是时代性、社会性十分强的一门课程。科学技术的高度发展带动和促进了高等教育的发展,我国高等教育已从精英教育阶段进入到大众化教育阶段,因而实验教学面对时代的发展、科学进步的新趋势和新挑战,必须更新教育理念,建立与当今时代科学技术发展和人才培养相适应的课程体系、教学内容、教学模式,以适应社会对人才知识、能力和素质越来越高的要求,确保高等教育为社会源源不断地培养和输送具有实践能力、创造能力、就业能力和创业能力的合格人才[1]。我校的实验教学还处在“齐步走”的状态,在教学方面没有顾及来自不同地域因办学条件相差悬殊而造成的学生水平参差不齐、学生的个性差异等因素。这对提高实验课的教学质量、培养适应社会知识结构和科学素养的人才很不利。大学物理实验是理工专业学生进入大学阶段的一门系统性的实践教学课,是对学生进行全面、系统的实验方法和实验技能训练的重要课程。为探索培养高素质人才的路子,我们有必要从教学理念、教学内容、教学方法及手段等多方面进行调整与改革。
一、树立与时代相适应的新理念
在长期的教学实践中,我校都是以“一切为了学生”为宗旨,实验教学更应“以学生为本,以培养能力为核心,以创新教育为目标”为教学理念。大众化教育也不能忽视学生的个性需求,因材施教不可丢。在兼顾整体教学质量的同时加大对培养个性化的高水平、高素质人才的投入,在教学内容、教学方法、教学模式等方面必须多元化、层次化,充分考虑到学生的个性需求与发展,构建适合我校学生的教学体系,使大学物理实验课程对不同层次学生在实践能力、科学素养、创新思维方面均有提升,真正的构建“一切为了学生”的大学物理实验教学体系[2]。
二、改革实验教学课程体系
改革实验课教学体系,要以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”为指导思想,采取分层次教学,将难度控制在学生跳跳脚就能够到的程度[3]。安排实验尽量做到由简到难循序渐进的顺序,根据专业特点和学生个性需求将实验课程分成三个层次进行教学:(1)预备性实验为选修课程;(2)基础实验为必修课;(3)综合提高性实验为选修课程。
1.预备性实验。开设预备性实验以缩小来自不同地区的学生基本物理实验水平的差别,以选修课的方式,学生可根据自己的情况选择实验内容。基本实验内容应包括:基本仪器使用及基本测量方法。如固体密度的测量、电表的改装和校正、用毛细管升高法测水的表面张力系数、气轨上守恒定律的研究、滑动变阻器的分压与限流作用、线性与非线性电阻伏安特性曲线的测定等实验。
2.基础性实验。基础实验为全校理工专业的必修课,重点强化学生的基本实验能力和数据处理误差分析的能力。可以分为必做实验和选做实验。对原有的实验内容进行改革,淘汰实验方法落后的验证性实验,整合实验设备重复使用的实验,改进与完善有着深厚物理思想及内涵的经典实验,增加一些近代、现代科技相关的实验内容,同时将现代技术融入数据采集及处理当中。让学生通过基础实验的训练,既能提高技能又可以了解物理学科的前沿信息[4]。如此实验教学对大众化教育会收到更好的教学效果。
3.综合提高性实验。综合提高性实验,是专为对物理实验感兴趣的学生开设选修课,学生可做毕业设计及参加挑战杯大赛等。综合性实验不必有多难,要以基础实验的设备为基础,稍加辅助设备就能开发完成的实验为好,可采用一物多用和一题多解的方法。通过综合提高性实验的训练,能够开阔学生的视野,启迪学生的思维,激发学生的兴趣,是培养学生创新思维及能力的良好途径。一物多用的办法是:开发基础实验仪器设备的功能,只增加一些辅助设备就可完成的实验,所以综合提高实验所用仪器是学生在基础实验中用过的,他们对仪器很熟悉,在安排实验时,教师只给出实验的目的和适当的提供辅助设备,其他有学生自行设计完成,当学生遇到困难时教师应提供帮助,协助完成。一题多解思想是:用不同仪器设备、不同的技术方法完成同一课题。由教师给出实验目的及要求,学生可依据使用过的仪器或查资料获得信息找到多种实现的方法,并设计实验、完成实验的全过程。
三、开放式教学新模式
开放实验室是为了更好地辅助学生自主学习与研究,为学生提供更为宽松的教学模式,满足学生个性需求,着重培养学生的学习兴趣、自主学习精神和创新思维能力。
1.开放的实验室。开放实验室就包括实验的时间和内容。为让学生了解实验、熟悉仪器,建立一个综合性较强的实验室,放置常用各类仪器设备,向全校学生无条件开放,目的是让学生熟悉仪器,加深预习效果。在基础实验教学内容中引入选修机制,规定部分必做的实验,其他实验项目学生可根据自己的专业、兴趣和能力来选择,尽可能的满足个性化教学的需求。
2.开放综合实验室。综合提高性实验本身就是选修课,是为有兴趣爱好、有能力的同学开设的,为满足需求应采取预约开放的形式。只要学生有需要,提前预约,就由任课教师定时开放。综合提高性实验学生可根据兴趣及专业需求或参赛需要,自主选择实验题目、时间、指导教师,给学生充分的自主权,加大对学生个性培养的力度。
四、建立与完善实验的网络教学系统
多媒体技术与校园网的飞速发展,使课堂教学延伸到课外,学生的学习已不再受时空限制,所以物理实验教学网络化、智能化的管理是亟待解决的问题。我们应尽快建立实验教学主页、仿真实验系统、网络选课系统。不断完善大学物理实验教学主页,将每个实验的相关信息以文字、图片、影像等形式展现在网页中,如每个实验所用仪器的特点、实验的难度、实验的目的及意义等,让学生了解物理实验这门课的设置及教学情况,为学生预习及选择实验提供服务,用多媒体的形式激发学生对物理实验感兴趣,吸引学生自觉学习。
以教育部高等学校“非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求”为指导,按照分层次办学的原则,根据学校自身的特点,完成大学物理实验教学课程的全面改革,需要校领导的高度重视与资金投入,更需要建立一支热心于实验教学事业、以实验教学为主、能够积极开展实验教学与科学研究并重的师资队伍,需要他们的钻研与奉献精神,经过一系列的教学实践与改革使我校的大学物理实验教学跟上时代的步伐,培养出适应社会高速发展的高素质人才。
参考文献:
[1]霍剑青.大学物理实验课程教学基本要求的指导思想和内容解读[J].物理与工程,2007,(1):5-9.
[2]何丽娟.大学物理教学改革与探索[J].教育探,2007,(2):55-56.
[3]李荣福.物理实验中开展分层次教学的研究与实践[J].大学物理实验,2007,(9):104-106.
[4]许森东.大学物理实验教学内容与方法改革探索[J].大学物理实验,2006,(4):77-79.
基金项目:沈阳化工大学教改项目(2012A13)资助
关键词:物理实验;课程体系;分层次教学
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0039-02
大学物理实验课程是时代性、社会性十分强的一门课程。科学技术的高度发展带动和促进了高等教育的发展,我国高等教育已从精英教育阶段进入到大众化教育阶段,因而实验教学面对时代的发展、科学进步的新趋势和新挑战,必须更新教育理念,建立与当今时代科学技术发展和人才培养相适应的课程体系、教学内容、教学模式,以适应社会对人才知识、能力和素质越来越高的要求,确保高等教育为社会源源不断地培养和输送具有实践能力、创造能力、就业能力和创业能力的合格人才[1]。我校的实验教学还处在“齐步走”的状态,在教学方面没有顾及来自不同地域因办学条件相差悬殊而造成的学生水平参差不齐、学生的个性差异等因素。这对提高实验课的教学质量、培养适应社会知识结构和科学素养的人才很不利。大学物理实验是理工专业学生进入大学阶段的一门系统性的实践教学课,是对学生进行全面、系统的实验方法和实验技能训练的重要课程。为探索培养高素质人才的路子,我们有必要从教学理念、教学内容、教学方法及手段等多方面进行调整与改革。
一、树立与时代相适应的新理念
在长期的教学实践中,我校都是以“一切为了学生”为宗旨,实验教学更应“以学生为本,以培养能力为核心,以创新教育为目标”为教学理念。大众化教育也不能忽视学生的个性需求,因材施教不可丢。在兼顾整体教学质量的同时加大对培养个性化的高水平、高素质人才的投入,在教学内容、教学方法、教学模式等方面必须多元化、层次化,充分考虑到学生的个性需求与发展,构建适合我校学生的教学体系,使大学物理实验课程对不同层次学生在实践能力、科学素养、创新思维方面均有提升,真正的构建“一切为了学生”的大学物理实验教学体系[2]。
二、改革实验教学课程体系
改革实验课教学体系,要以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”为指导思想,采取分层次教学,将难度控制在学生跳跳脚就能够到的程度[3]。安排实验尽量做到由简到难循序渐进的顺序,根据专业特点和学生个性需求将实验课程分成三个层次进行教学:(1)预备性实验为选修课程;(2)基础实验为必修课;(3)综合提高性实验为选修课程。
1.预备性实验。开设预备性实验以缩小来自不同地区的学生基本物理实验水平的差别,以选修课的方式,学生可根据自己的情况选择实验内容。基本实验内容应包括:基本仪器使用及基本测量方法。如固体密度的测量、电表的改装和校正、用毛细管升高法测水的表面张力系数、气轨上守恒定律的研究、滑动变阻器的分压与限流作用、线性与非线性电阻伏安特性曲线的测定等实验。
2.基础性实验。基础实验为全校理工专业的必修课,重点强化学生的基本实验能力和数据处理误差分析的能力。可以分为必做实验和选做实验。对原有的实验内容进行改革,淘汰实验方法落后的验证性实验,整合实验设备重复使用的实验,改进与完善有着深厚物理思想及内涵的经典实验,增加一些近代、现代科技相关的实验内容,同时将现代技术融入数据采集及处理当中。让学生通过基础实验的训练,既能提高技能又可以了解物理学科的前沿信息[4]。如此实验教学对大众化教育会收到更好的教学效果。
3.综合提高性实验。综合提高性实验,是专为对物理实验感兴趣的学生开设选修课,学生可做毕业设计及参加挑战杯大赛等。综合性实验不必有多难,要以基础实验的设备为基础,稍加辅助设备就能开发完成的实验为好,可采用一物多用和一题多解的方法。通过综合提高性实验的训练,能够开阔学生的视野,启迪学生的思维,激发学生的兴趣,是培养学生创新思维及能力的良好途径。一物多用的办法是:开发基础实验仪器设备的功能,只增加一些辅助设备就可完成的实验,所以综合提高实验所用仪器是学生在基础实验中用过的,他们对仪器很熟悉,在安排实验时,教师只给出实验的目的和适当的提供辅助设备,其他有学生自行设计完成,当学生遇到困难时教师应提供帮助,协助完成。一题多解思想是:用不同仪器设备、不同的技术方法完成同一课题。由教师给出实验目的及要求,学生可依据使用过的仪器或查资料获得信息找到多种实现的方法,并设计实验、完成实验的全过程。
三、开放式教学新模式
开放实验室是为了更好地辅助学生自主学习与研究,为学生提供更为宽松的教学模式,满足学生个性需求,着重培养学生的学习兴趣、自主学习精神和创新思维能力。
1.开放的实验室。开放实验室就包括实验的时间和内容。为让学生了解实验、熟悉仪器,建立一个综合性较强的实验室,放置常用各类仪器设备,向全校学生无条件开放,目的是让学生熟悉仪器,加深预习效果。在基础实验教学内容中引入选修机制,规定部分必做的实验,其他实验项目学生可根据自己的专业、兴趣和能力来选择,尽可能的满足个性化教学的需求。
2.开放综合实验室。综合提高性实验本身就是选修课,是为有兴趣爱好、有能力的同学开设的,为满足需求应采取预约开放的形式。只要学生有需要,提前预约,就由任课教师定时开放。综合提高性实验学生可根据兴趣及专业需求或参赛需要,自主选择实验题目、时间、指导教师,给学生充分的自主权,加大对学生个性培养的力度。
四、建立与完善实验的网络教学系统
多媒体技术与校园网的飞速发展,使课堂教学延伸到课外,学生的学习已不再受时空限制,所以物理实验教学网络化、智能化的管理是亟待解决的问题。我们应尽快建立实验教学主页、仿真实验系统、网络选课系统。不断完善大学物理实验教学主页,将每个实验的相关信息以文字、图片、影像等形式展现在网页中,如每个实验所用仪器的特点、实验的难度、实验的目的及意义等,让学生了解物理实验这门课的设置及教学情况,为学生预习及选择实验提供服务,用多媒体的形式激发学生对物理实验感兴趣,吸引学生自觉学习。
以教育部高等学校“非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求”为指导,按照分层次办学的原则,根据学校自身的特点,完成大学物理实验教学课程的全面改革,需要校领导的高度重视与资金投入,更需要建立一支热心于实验教学事业、以实验教学为主、能够积极开展实验教学与科学研究并重的师资队伍,需要他们的钻研与奉献精神,经过一系列的教学实践与改革使我校的大学物理实验教学跟上时代的步伐,培养出适应社会高速发展的高素质人才。
参考文献:
[1]霍剑青.大学物理实验课程教学基本要求的指导思想和内容解读[J].物理与工程,2007,(1):5-9.
[2]何丽娟.大学物理教学改革与探索[J].教育探,2007,(2):55-56.
[3]李荣福.物理实验中开展分层次教学的研究与实践[J].大学物理实验,2007,(9):104-106.
[4]许森东.大学物理实验教学内容与方法改革探索[J].大学物理实验,2006,(4):77-79.
基金项目:沈阳化工大学教改项目(2012A13)资助