摘要:針對現階段大學物理實驗教學中普遍存在的問題,介紹大學物理實驗課程在教學體系、內容、開放模式等方面進行改革的思路、方法以及如何注重學生實踐應用和創新精神的培養。
關鍵詞:大學物理實驗;教學改革;創新能力;開放教學
大學物理實驗課是全國高等院校中唯一單獨開設的一門實驗課程,是理工科學生進入大學後最先接觸的對其進行科學實驗基本訓練的一門基礎必修課。而實驗教學對於提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有不可或缺的作用。學生透過大學物理實驗主要可以鍛鍊:實驗動手能力、實驗研究能力和實驗創新能力這三個方面的能力。由此可見,大學物理實驗在培養學生的創新思維能力上有着至關重要的地位,那麼,如何在大學物理實驗教學中培養學生的創新能力呢?筆者透過近幾年的物理實驗教學的實踐和研究,對此作如下探討。
一、重組課程內容,強化基礎,體現時代性
應用型本科物理實驗教學體系的構建,應包括兩個層次的基本要求:首先是學生掌握基本的科學實驗技能——包括思想、方法、規範,進而逐步提高學生的分析問題和解決問題的能力,達到提高其創新能力和綜合素質的.培養目標.新的課程體系突出下列特點:內容體系更加完善和合理,注重實驗技能的“三基”訓練和學生創新能力培養及認知最新科技技術。力求站在當代科技發展的層面上,採用淘汰、改革、充實與創新的方式,反覆斟酌精選,對原有大學物理實驗內容進行調整;淘汰一些對培養學生實驗能力作用不大的實驗,補充了一些在物理學科中有代表性、體現現代實驗技術應用價值的實驗內容,增設了綜合性實驗和近代物理實驗,新開設一定數量的設計性實驗。調整後開出實驗項目35個,其中基礎實驗16個、綜合性實驗12個、近代物理和設計性實驗7個項目。
二、引入探究式教學理念,激發學生的興趣
以往的實驗課堂教學中,多年一貫制的灌輸式教學法,學生往往是被動的,缺乏獨立思考的能力,我們進行實驗教學方法的改革,首先確立了教學中學生的主體地位,實驗中儘量減少講課時間,更多地給學生提供獨立、自由發揮的機會。針對學生遇到的問題,不是簡單包辦代替,而是採用啓發式教學方法,引導學生用自己的思維去主動控制實驗的全過程。還應注重引入“探究”式教學方法,根據不同的實驗項目,設計問題情景,傳授的知識不止侷限於實驗內容,而是將相關知識點貫穿進來,注重知識的關聯和拓展,以及在實際中的應用,激發學生的好奇心和興趣。
三、引導學生多做一些關於研究性、設計性、綜合性的實驗
從教學角度來講,多做一些關於研究性、設計性、綜合性的實驗,更能促進學生創新思維能力的提高。高校教育培養的高等應用型人才,其應用不只是繼承性應用,而是創造應用;不只是對現有知識、技術和方法的應用,而應透過不斷學習新知識、新技術、新方法,創造性地分析新情況,解決新問題;不但能勝任現有的職業,而且具有一定的發展潛力,實驗教學中,老師應引導學生深入觀察目標之外的現象。多問幾個爲什麼,並且老師可以選取一些實驗,有意識引導學生、鼓勵學生根據實驗目的、原理進行多方位、多角度的思考,然後再自行設計實驗。 四、優化實驗教材,改革實驗內容
傳統的實驗教學體系,難以體現創新教育的理念,需優化實驗教材,改革實驗內容。大學物理實驗作爲面向理、工科開設的基礎課,在難度把握上要適中,應突出基礎,着力使學生掌握基礎的物理方法,培養學生的基本實驗技能;同時要擴充內涵,體現課程的實用性、創造性。擴充部分電工電子、家用電器、數碼影像等方面的內容,不斷增加綜合性設計性實驗。形成從注重傳授知識到注重能力培養,循序漸進逐級提高的大學物理實驗教學新體系,使得實驗教學內容呈現多元化、模組化。
五、採用開放式實驗教學模式
開放式實驗教學模式,是將實驗內容實行模組化整合,不只是在實驗時間、儀器設備和空間上開放,更重要的是在教學內容、教學方法、教學手段上也開放。實驗教學的重點從傳授知識向培養能力和提高綜合素質轉移,倡導研究性學習,充分發揮學生的主觀能動性,注重個性發展。因此學校要儘可能開放實驗室,實驗室的資源要全部公佈在網絡上,實行網絡選課。對於選修實驗只規定最後完成的時間,讓學生有更多機會自主地選擇實驗時間和內容。由於學生的專業、興趣各不相同,可採取必修課與選修課有機結合的形式,以滿足不同學科、不同專業、不同層次學生的要求。由教師確定多個實驗項目,學生可自由地進行選擇,教師根據學生水平分層次、分階段進行,充分調動學生的主動性和創造性。
六、用多媒體技術模擬物理實驗
物理學是一門實驗科學,(下轉234頁)(上接233頁)由於經費的制約,及某些實驗自身的時效性、侷限性等原因,導致了許多物理實驗難以實現。透過計算機網絡技術,可以採用動畫、聲音、視頻等手段,真實模擬實驗現象。另外,學生還可以在網絡虛擬的實驗做實驗,這樣既節省了時間和經費,同時又增大了實驗教學的資訊量、表現力、感染力,更有利於學生全面掌握知識,訓練技能,激發創造潛能。
綜上所述,在新世紀全面實施素質教育的今對傳統的教學提出了新的挑戰,同時也對高校從事實驗教學與研究的老師提出了更高的要求。廣大的高校教師要不斷探索,更新觀念,改革大學物理實驗教學,突出學生的體地位,激發學生的潛能,不斷提高學生的創新能力。