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獨立學院大學物理實驗教學現狀與改革

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大學物理實驗是高校理工科專業的入門實踐性必修課,對於獨立學院高素質應用型人才培養目標的達成有不可替代的作用。下面是小編蒐集整理的相關內容的論文,歡迎大家閱讀參考。

獨立學院大學物理實驗教學現狀與改革

摘要:大學物理實驗課程是高校理工科學生必修的一門基礎實驗課程,是理工科學生接受高等教育以來受到全面系統的實驗技能訓練的良好開端,是後繼專業實驗課學習的基礎.本文對獨立學院大學物理實驗教學現狀進行分析,並詳細介紹了我院大學物理實驗教學部採取的對應改革措施.

關鍵詞:獨立學院;考覈體系;大學物理實驗

獨立學院是我國在本世紀初伴隨着高等教育改革而出現的一種全新的教育模式,它與原來的本科教育以及高職、高專教育並不相同,有其自身的辦學特色和人才培養使命[1].大學物理實驗課程是高校理工科學生必修的一門基礎實驗課程,是理工科學生接受高等教育以來受到全面系統的實驗技能訓練的良好開端,是後繼專業實驗課學習的基礎,更是培養學生今後研究能力、開拓能力、創新意識等綜合科學素質的基礎[2].對於獨立學院來說,如何根據自身教學現狀進行教學改革,並建立一套適合獨立學院的大學物理實驗課程考覈體系,是獨立學院該課程教改的重點工作之一.本文就此問題進行研究,並將我院近年來針對該問題所進行的改革措施,尤其是所建立的大學物理實驗考覈體系進行總結,以期能爲獨立學院該課程的發展起到一定的推動作用.

一、獨立學院大學物理實驗教學現狀分析

1.1實驗教學體系陳舊,課程設定實驗內容脫節,缺乏專業針對性

在教學體系和實驗內容方面,很多獨立學院的大學物理實驗教學多沿承母體院校多年不變的教學體系,教學內容陳舊.實驗項目也多以驗證性爲主,設計性和綜合性實驗嚴重不足,無法激發學生的實驗興趣,更無法培養學生的實驗技能和創新思維.在課程設定和課時方面,大學物理實驗與高等數學和大學物理理論課程往往獨立開課,教學內容上缺乏銜接,甚至出現脫節現象.且受實驗設備、師資等條件的限制,獨立學院大學物理實驗課程整體課時偏少.在教學內容上,獨立學院理工科各個專業所開設的大學物理實驗項目都一樣,無法根據不同專業實際滿足不同專業人才培養的特殊需求[3].

1.2缺乏專職實驗教師團隊,課堂教學機械化

在教師隊伍方面,獨立學院該課程的實驗教師多由其他專業教師兼任,缺乏專門從事大學物理實驗教學、教研和科研的教師團隊.在課堂教學方面,獨立學院的大學物理實驗課堂多以教師爲中心,教師對學生講解實驗原理,演示實驗步驟,學生只是在教師的引領下做實驗、測數據、根據公式機械地進行數據處理,不理解實驗的基本原理和培養的具體目的.學生只是爲做實驗而做實驗,嚴重扼殺了學生自我發現問題、自我分析問題和自我解決問題的能力,使得該課程教學效果大打折扣.

1.3學生學習態度不夠端正,目的不明確

在學生方面,獨立學院學生的實驗技能、實驗習慣、實驗的自覺性和主動性等與一、二本學生相比相對稍差.在學習大學物理實驗時,部分學生學習態度不夠端正,遇到問題不願意自己分析解決,而是直接向老師同學求助,有的乾脆透過抄襲和篡改實驗數據來解決問題.在學習目的上,有的學生學習目的不夠明確,認爲該課程只要按時出勤按時交實驗報告就能過關,具體實驗做不做無所謂,存在交報告混學分的情況.更有的學生比較功利,認爲該課程對於專業課和今後考研與就業沒什麼幫助,以至於把該門課程看成是一種累贅,缺乏學習該課程的興趣和動力,使得學習效果雪上加霜.因此,端正學生的學習態度非常重要.

1.4學生上課紀律散漫,實驗習慣差

在上課方面,有的學生紀律散漫,實驗課遲到早退、課程中途不請假外出等.有的學生雖然來上實驗課,但自己並不親自操作,等同組實驗同學做好實驗後記下數據,或者等同組、同班同學報告寫好後抄襲剽竊.更有的學生實驗課時隨意拆卸損壞實驗儀器.有的學生實驗習慣較差,實驗結束後儀器亂七八糟,不整理不歸位[4].更有的學生甚至缺乏基本的衛生習慣,將早餐和零食帶入實驗室食用,在實驗臺上和實驗室隨處亂丟紙屑果皮,隨地吐痰等.因此,加強規範上課紀律是較好完成實驗課程的重要方面.

二、獨立學院大學物理實驗教學體系改革措施

2.1成立專職實驗教師團隊,優化教學體系和課程設定,加強實驗課程與專業結合度

2.1.1針對獨立學院大學物理實驗教學現狀中存在的問題,我院成立了大學物理實驗課程教學部,並組建了一支老中青結合的穩固的大學物理實驗課程專職教師團隊.團隊將能夠開設的大學物理實驗項目進行了梳理、分析和細化,淘汰了落後的實驗項目,新增了和現代科技發展相關的新型實驗項目,並根據實驗目的、內容、要求的'不同,將實驗項目細分爲基礎類實驗、綜合技能類實驗和設計創新類實驗三大類.其中,基礎類實驗包含基本實驗儀器的使用、基本物理規律的驗證以及基本物理量的測量等實驗項目,主要是培養學生良好實驗習慣的養成、學會基本實驗儀器的正確操作使用、掌握基本物理量的測量方法、加深對基本物理規律的理解、提高學生的實驗操作能力、分析解決問題能力和實驗數據的分析處理能力,同時培養學生實驗報告的規範書寫等習慣.綜合技能實驗是多方面理論知識一起綜合應用的實驗項目,如鋼絲彈性模量的測量實驗,是用來提高學生實驗學習興趣及加強學生綜合應用多種實驗技術和實驗方法的能力.

2.1.2設計類實驗是教師僅承擔實驗思路的指導以及實驗設備的管理工作,學生小組選定或自己設定一個小課題並透過實驗來完成,主要是考察學生對所學專業知識的綜合運用能力,並培養學生的創新能力和自主實踐動手能力[5].教學部將各類實驗項目及對應的實驗內容和培養目的下放到各系各專業教研室,由專業教研室根據專業發展的需要研究討論後,在保證總課時的基礎上按照5∶3∶2的比例選擇本專業開設的三類實驗項目名稱,然後交實驗中心彙總後針對不同專業進行不同授課,從而實現大學物理實驗和專業的結合發展.在課程設定上,經與高等數學和大學物理理論教師討論研究,我院大學物理實驗課程設定在本科第三學期初完成.此時,學生已經學習過高等數學和大學物理理論課程,具有一定的物理理論基礎,再來做大學物理實驗,效果更好.

2.2端正學生學習態度,明確學習目的,加強學生的課堂主導

在某門課程第一次上課的緒論部分,教學部要求上課的實驗教師需要對該課程的重要性進行講解,使學生明確該課程對今後實驗課程學習的作用和對學生今後研究能力、開拓能力、創新意識等綜合科學素質培養的作用,從而使學生端正學習態度,明確學習目的.此外,教師在每次具體的實驗上課前,首先讓學生明確本次實驗項目的培養目的以及在專業課實驗和今後工作中的具體應用,使學生知道爲什麼要做該實驗,以提高學生實驗學習的積極性.在課堂上,教學部要求教師先認真講解實驗原理,使學生先弄懂弄清實驗原理後再做實驗,從而使學生做實驗時不但知其然並且知其所以然.學生弄明白了實驗原理,實驗中遇到問題也知道該如何自行分析解決.對於實驗步驟、實驗注意事項、實驗數據處理等部分,則以學生爲課堂中心,教師只負責從旁引導,提高學生參與課堂的積極性.學生實驗遇到問題,教師多鼓勵學生自己解決,對於學生實在解決不了的,教師再進行指導,從而提高學生自我分析問題和自我解決問題的能力.

2.3建立對應的實驗課程考覈體系,提升教學效果

在實驗教學中,課程考覈是衡量學生學習效果的一種重要手段.一套合理的實驗考覈體系,不僅可以提高實驗課程教學效果,更能正確評價學生對於知識的掌握情況.我院大學物理實驗教學部根據多年的教學經驗總結,從實驗考覈方式加以規範和引導,建立了基本實驗技能與創新能力的並重考查,以包含平時成績、動手操作能力、創新意識等考覈的平時考覈爲主,以階段性考覈爲輔的分層次、多元化實驗考覈體系,從而端正學生的學習態度,促進學生良好實驗習慣的養成,提升學生的實驗技能和實驗素養.

(1)基礎類和綜合技能類實驗的平時考覈.我院大學物理實驗教學部對基礎類和綜合技能類物理實驗採取平時考覈的方式進行考評,並進行充分重視,因爲這不僅是學生良好實驗習慣養成的開始,更是學生良好實驗綜合素養形成的基礎.教學部基礎類和綜合技能類實驗考覈成績佔該課程總成績的60%,考覈內容主要包括學生的實驗預習、實驗操作、實驗習慣和實驗報告四方面.對於基礎類和綜合技能類物理實驗,大學物理實驗教學部採用以班級爲單位進行上課,每3個學生爲一個實驗小組,教師指導實驗進行,每個實驗採取100分制,其中實驗習慣爲20分、實驗預習爲10分、實驗操作爲40分、實驗數據處理與分析爲30分.實驗習慣主要考覈學生是否遵守實驗室有關規定,是否有請假、曠課、遲到、早退、違紀、衛生等情況.教學部採取將學生進行分組的方式,每個小組3名學生且對應固定的實驗臺,實驗過程中教師可以很容易發現哪個實驗臺學生有曠課、遲到或早退等現象;實驗結束後實驗教師對學生的實驗儀器歸位情況和衛生情況進行檢查,儀器無損壞且實驗臺和周圍衛生良好,教師在學生的實驗報告紙簽名,有教師簽名的實驗報告紙,說明學生出勤並完成了該次實驗,實驗報告纔可以給出實驗成績;實驗數據記錄紙沒有教師簽名的,說明學生並沒有出席和完成該實驗項目,不應給出實驗成績.對於請假的學生,需要自己抽時間和實驗教師聯繫,跟隨其它班級或者單獨由實驗教師指導完成該實驗,實驗教師同樣需要在數據記錄紙進行簽名,根據簽名確認該生是否完成了該實驗項目.如此培養學生良好實驗習慣的養成.實驗預習是用來培養學生養成實驗前預習實驗的良好習慣.實驗教學部要求學生在進入實驗室前需要對實驗項目進行預習,根據預習結果,預先在實驗報告對應位置完成報告中的實驗目的、儀器、原理、步驟以及該實驗項目的預習題等報告內容,並對將要進行的實驗預先設計好數據記錄表格,進入實驗室時由實驗教師進行檢查並進行評分.如此培養學生養成實驗前預習的好習慣,使學生不至於在沒預習的情況下進入實驗室手忙腳亂,損壞實驗儀器,甚至發生人身危險.實驗操作主要考覈學生操作情況、數據測試與記錄、遇到問題的獨立分析能力和處理能力,以及實驗態度等情況.學生在實驗教師的指導下,獨立進行實驗操作,完整調出實驗現象或者實驗圖像後,經教師檢查無誤,方可進行下一步的實驗數據記錄,如此可方便教師瞭解各實驗臺學生實驗步驟的完成情況和完成順序[6].各實驗臺學生爲了先調出實驗現象或實驗圖像,也將展開競爭,利於提高學生的實驗積極性.對於沒有及時調出實驗現象或實驗圖像的小組,也將獨立進行思考或請教其他小組和實驗教師,實驗教師也可根據具體情況引導該小組解決問題,從而提高學生的動手能力和獨立解決問題的能力.實驗數據處理與分析主要考覈學生的實驗數據是否測試正確、有效數字保留情況、數據處理與結果分析、報告格式規範等情況.教師根據學生報告中的數據記錄、數據處理與結果分析等對學生進行評分,以促使學生養成良好的數據記錄、數據處理與分析能力.以上四項中,實驗習慣、實驗預習、實驗操作三項由實驗教師在課堂完成評分,實驗報告要求學生課後兩個工作日內上交,實驗教師收到學生上交實驗報告後的兩個工作日內對實驗報告進行批改,並將批改的報告成績上傳教學部大學物理實驗課程成績中的報告成績一欄,學生也可憑自己學號和密碼登陸系統查詢自己該實驗項目的報告成績.對實驗報告不合格的學生,教師在系統中的實驗成績後進行“實驗報告不合格”註釋.對抄襲或僞造實驗數據的實驗報告,該實驗成績以零分計,教師不僅需要在系統中的實驗成績後進行“實驗報告抄襲”或“實驗數據僞造”等註釋,還需要對該生進行批評教育[5].此外,教師還需對報告各部分存在的問題進行適當的問題點評,學生針對教師在實驗報告中提出的問題及時正確改正者,教師可給予適當加分,以此督促學生養成正確的實驗報告書寫習慣.平時考覈總成績由平時各個實驗項目成績結合實驗類別進行加權平均.

(2)設計類實驗的報告考覈.對於設計類實驗,主要是考察學生對所學專業知識的綜合運用能力,並培養學生的創新能力和自主實踐動手能力.物理實驗教學部由實驗教師擬定設計類實驗題目,和學生自主提出設計類實驗題目相結合的方式來完成設計類實驗題目的確定.設計類實驗題目確定後,學生透過查閱資料,獨立制訂出具體的實驗實施方案和步驟並完成實驗,教師在此只負責對學生進行正確的引導和對學生疑難問題的釋疑,以免學生設計的大方向出錯.在學生小組自主完成實驗時,教師僅指出實驗當中的誤操作以避免儀器損壞,但不參與具體的實驗操作.學生做好實驗後,以論文形式提交實驗報告,報告中應包含實驗項目的設計方案、設計原理、理論計算、實驗步驟、調試或測試結果以及心得體會等.該類實驗考覈的重點在於學生的設計方案,並參考設計結果.報告也採取100分制,其中設計方案爲30分、設計原理爲10分、理論計算爲10分、實驗步驟爲20分、調試或測試結果爲20分、心得體會爲10分,進行小組評分.

(3)階段性實驗的考試考覈.對於基礎類實驗、綜合技能類實驗和設計創新類實驗三個層次的實驗,學生完成每個層次實驗學習結束後,教學部均對學生各層次實驗進行考試考覈,每個層次的考覈均爲實驗總成績的10%,三個層次的階段性考試考覈共爲總實驗成績的30%.單次考覈每次滿分爲100分,每次考覈前,教學部均安排一週時間開放實驗室,學生自主到各實驗室對各實驗進行復習和操作,一週後進行該層次的實驗考覈.考覈時,每位學生在實驗中心辦公室進行隨機選擇一個實驗項目名稱,併到對應實驗室在規定時間內完成該實驗項目對應的理論試題和該實驗項目的實驗操作、數據記錄和數據處理等.實驗教師根據學生當場的實驗操作、調試和數據記錄及數據處理等情況進行評分.實驗階段性考覈總成績則由三個層次的階段性考覈成績進行算術平均.

(4)實驗總成績構成.我院大學物理實驗課程總成績由基礎類和綜合技能類實驗的平時成績、設計類實驗的報告成績和階段性實驗的考試成績進行計算得出.其中基礎類和綜合技能類實驗的平時成績佔總成績的60%、設計類實驗的報告成績佔總成績的10%、階段性實驗的考試成績佔總成績的30%.根據該課程總成績,學生最終成績分爲優、良、中、及格、不及格五級.透過以上考覈體系,可以積極調動學生學習大學物理實驗的積極性,對學生良好實驗習慣的養成,基本實驗技能的提升,創新意識和創新思維的培養等,均能起到一定的積極意義.

三、展望

以上是獨立學院大學物理實驗教學的現狀及我院所採取的對應改革措施,經過我院近幾年的教學實踐,經過大學物理實驗學習的學生,均能養成良好的實驗習慣、較強的實驗數據處理能力和規範的實驗報告書寫能力,實驗中遇到問題的自我分析能力和自我解決問題的能力也顯著提高.在設計類實驗中也表現出較強的專業知識的綜合運用能力、創新能力和自主實踐動手能力.大學物理實驗教學的整體效果也顯著提高.期望我們的這些經驗能爲獨立學院大學物理實驗教學的改革起到一定的促進作用.今後,我們將繼續緊密結合獨立學院的人才培養目標,進一步加強大學物理實驗的師資隊伍建設,更新教育觀念,深化大學物理實驗課程教學體系、教學內容、教學方法和考覈體系的改革,以期爲該課程的教學改革作出更大貢獻.

參考文獻:

[1]穆春燕.獨立學院大學物理教學中的互動性實踐[J].中國科技資訊,2012(22):195-196.

[2]高玉梅,譚朝陽,劉萍,等.獨立學院的大學物理實驗教學改革探索[J].大學物理實驗,2014,27(5):116-119.

[3]李玲,麻則運.獨立學院大學物理實驗教學現狀及改革[J].大學教育,2013(9):121-122.

[4]向安潤,羅樹範,張彥純,等.獨立學院大學物理實驗考覈方式的改革與實踐[J].產業與科技論壇,2013,12(11):151-152.

[5]吳豐.現行大學物理實驗教學的改革與創新[J].東莞理工學院學報,2014,21(1):116-120.

[6]章海軍.中學物理教學中物理實驗對學生髮展的作用[J].讀與寫(教育教學刊),2012,9(2):134.