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大学物理实验的教学问题

发布时间:2018-12-29   |  所属分类:高等教育:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  这篇论文主要介绍的是大学物理实验的教学问题的相关内容,本文作者就是通过对物理实验教学改革的内容做出详细的阐述与介绍,特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

大学物理实验的教学问题

  【关键词】大学物理实验;科研思维;教学改革

  大学物理实验作为理工科专业必修的一门基础课程,旨在提高学生的动手能力、理论与实践结合能力以及创新意识和创新能力。当今科技的进步要求学生具有相应的科研思维能力,而当前的大学物理实验教学模式缺乏学生科研思维的培养。随着教学改革的推进,如何在教学中培养学生的科研思维是满足学生将来继续深造和提高物理实验教学质量的有效途径之一。因此,改革现有的实验教学模式,培养学生的科研思维能力是实验教学中需要解决的问题。

  一、目前大学物理实验教学存在的问题

  (一)教学模式僵化。在目前的物理实验教学中,教学过程固化为三步曲:学生预习、教师讲解实验原理并做演示实验、学生重复实验并完成实验报告。这种僵化的实验教学模式就不可避免地使实验教学变得枯燥,无法激发学生对实验的积极思考和兴趣,在很大程度上抑制了学生的主动性、积极性和创造性。

  (二)教师实验教学应付式。在当前创建世界一流大学的背景下,各高校对科研和创新能力的培养提出了更高的要求。但是一些教师不顺应时代潮流,依旧采用僵化的教学模式,得过且过地应付式教学,既不花时间去提高自己的实验动手能力,也不愿花精力去提高科研能力。师生也普遍认为:大学物理的理论教学才是教学的重点,物理实验只是对理论的补充而已。这种观念在很大程度上降低了学生对物理实验重要性的认识,使学生重视理论知识学习,轻视实践能力的培养。这种教师对物理实验的应付式教学严重制约着教学质量和人才培养质量的提高。

  (三)教学改革难以推进。每个学校都要求教师申请并参与教学改革课题研究,将教改成果应用到教学实践中去。可是没几个教师潜心研究教改,都是写文章发表就结题了事。真正的教改成果很少,更谈不上应用了。这种付诸实践的“可有可无”的教改及其成果无助于教学效果的提高,学生科研思维能力的提高也成为无源之水。其结果是使大学物理实验的教学质量停步不前。

  二、培养学生科研思维的大学物理实验教学改革

  (一)提高预习质量的改革。预习是做好物理实验的一个重要环节,学生的预习效果往往直接影响了物理实验的教学效果。当前学生的课前预习方式是写好预习实验报告。学生的习惯做法是通过大学物理实验教材,将相应的内容照搬照抄到实验报告上。这种应付式的预习没有效果,对学生的预习一问三不知,实验做完了,都不知做了什么,为什么这么做。这种对理论知识没有完全理解的实验过程不会对学生的科研思维的培养起任何作用。只有通过有效的预习,然后在教师的讲解下透彻理解实验原理等知识,并引导学生在实验过程中多加思考,才能使学生的科研思维得以不断训练。针对预习现状,预习方式以照抄书本为主变为以微课为主。目前,微课作为一种新的教学模式,通过其丰富的图片和视频等更加形象且具体的手段展示实验仪器和实验现象,比教材更能集中学生的注意力和引起学生的兴趣。建立微课网络教学平台,将微课应用于物理实验的课前预习,要求学生在课前登录这个平台,观看相关实验的视频,并要求学生通过查阅相关资料,拟定可行的实验方案。这种要求学生积极思考的预习过程也在一定程度上促进了科研思维的训练。

  (二)物理实验课堂教学改革。当前的课堂教学模式是应付式教学,要培养学生的科研思维能力,必须对这种课堂教学方式进行有效的改革。1.以学生为中心的积极的实验教学。课堂教学应该是以学生为中心,教师为主导的教学模式。一个好教师,重要的不是在上课传授给学生多少知识,而是要教会学生获取知识的思维方式,思考问题的方法。改变应付式教学,关键是教师。教师要从自身加强师德、知识和能力的修养,要有奉献精神和教书育人的责任感并付诸教学实践活动中。教师要在教学中起积极的主导作用,让学生在自己的引导下自主学习,自主探索和积极思考。教师在了解学生的思维能力程度的基础上加以引导以培养学生的科研思维。教师要有针对性地增加开设设计性和创新性实验,让学生把理论、操作和思维相结合。如果有条件,可以把科技前沿的一些成果与实验教学相结合,可以培养学生的科研思维和创新能力。教学离不开学生主动积极的参与,参与性是培养思维能力的重要特征,创造有效的参与性课堂是教学成败的标准之一。学生的参与是以学生为中心的基础,在这个基础上的教师主导的课堂讲授、小组讨论、实验研究等教学活动才得以顺利进行。课堂教学内容要与应用相结合。要培养科研思维的创新应用型人才必须把教学内容与当今的应用和需求结合起来,这就要求教师针对不同专业背景的学生,开设不同领域的有助于培养科研思维能力的创新性实验,保证各个专业人才的实用性。2.进行有效的讨论与交流。讨论可以让许多未知问题得到解决,加深对所探究问题的理解。让学生分组讨论问题,特别每次实验开始前,对学生的实验方案进行讨论,得出正确可行的实验方案。讨论相同的实验方案还可测量什么,怎么改进,让学生加强科研思维训练。讨论哪种数据处理方法可以使计算更容易,结果更好,也鼓励学生学会利用Mat-lab、Mathematica等重要数学软件进行数据处理。在设计性实验中,由于学生的知识储备不足、能力不强、经验不丰富等,一些问题如果不多讨论,不与别人及时交流就难以解决,甚至出现重大错误。因此,开展激烈的讨论和有效的交流是及时纠正错误,提高研究效率,激发创新灵感,进行科研思维能力培养的一个有效环节和方法。同时,通过交流和讨论不仅能加深对一些重要问题的理解,厘清一些模糊的理解,还可以博取众长,提高自己的各种能力,切实加强自己的科研思维能力。3.积极探索培养科研思维的新途径。要培养学生的科研思维单单靠有限的课堂时间的学习是不够的,必须探索新的有效途径。为了支持有兴趣的学生进行科学研究,鼓励学生在课余时间参加开放式实验教学和科学研究活动,切实提高物理实验的教学水平,安排科研教学水平高的教师在开放实验室轮流坐班来指导学生。根据因材施教确定并公布设计性研究性实验,或小发明、小论文等课外科技研究活动。指导老师在教学中应注意加强对学生实验创新能力、创造性的科研思维方法和严谨的治学态度的培养。在学生实验完成后,要求学生向开放实验室提供实验报告或研究论文,实验室教师则相应地做好收集、整理以及论文的推荐发表等工作。在开设开放实验室的基础上,每年举办一次大学物理实验竞赛。实验竞赛可以激发大学生对物理学的兴趣与潜能,培养、提高学生的实践能力、创新能力和科研意识,也在一定程度上促进物理实验教学改革,提高实验教学的质量。另外,对在开放实验室和实验竞赛中表现突出的学生个人或学生团队在物理实验成绩的评定中可以破格评为“优秀”等级,这一点举措对激发学生学习实验的积极性起到很好的效果,特别是在培养学生的科研思维和科学态度方面起到了很好的作用。

  (三)提高教师的科研业务水平。要想通过物理实验的教学提高大学生的科研思维能力,必须使学生的科研思维在教学过程中得到不断的训练,这种训练自然离不开教师的主动积极的引导,这就对物理实验教师提出了更高的要求。一是教师必须积极、主动、有奉献精神。杜绝应付式教学,使其肩负起培养应用型人才的社会责任感。二是提高教师的科研素质。这就要求教师进行技能培训、申请课题研究、参加大学物理实验教学研讨会和继续深造等途径提升科研业务能力,也要求教学科研水平高、经验丰富、实践指导能力强的教师对指导能力弱的教师进行帮助和指导。三是组建物理实验创新教学团队。要求教师主动参加创新团队可以使教师在团队中互相学习,提高自己的理论、科研水平。也可使学生加入其中,如对实验的开发,仪器的改进和研制,让学生了解相关的科研方法,在潜移默化中得到科研思维的训练。四是落实教学改革成果。要摒弃旧的应付式教学模式必须进行教改,必须把好的教改成果应用到教学实践中去。这就要求教学团队做到思想统一、态度坚决、不怕麻烦、自始至终地贯彻执行以培养科研思维为中心的新的教学模式。这样才会适应新的形势,根据新要求不断创新,也使参与其中的学生的科研思维得到更多的训练。

  三、结语

  通过对大学物理实验采用新的教学模式和组建实验创新教学团队的教学改革和实践,使师生从原来的应付式教学向自主积极式教学转变。在教师积极主动指导下,以培养学生的科研思维为中心的教学改革激发了学生的学习兴趣和做实验的主动性和创造性,提高了学生的动手能力和科研思维能力,达到了较好的教学效果。

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  作者:郭有能 王国友

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