大学物理实验创新与改革研究
大学物理实验创新与改革研究 随着社会生产力的提高,对科技人才的需求也越来越迫 切。大学作为科技人才培养的主阵地,发挥着非常重要的作 用。为了向社会输送更多的科技人才,大学物理实验教育必 须遵循教育规律的发展,满足社会的需要,建立起能够培养 具有专业物理实验能力人才的实验教育体系。物理实验的教 学形式和教学手段,需要创新与改革,逐步建立层次性的实 验教育形式,满足不同水平学生进行实验学习、操作以及研 究的需要。网络科技已经渗透到了大学教育的各个方面,物 理实验教育也要积极采用这种现代化的教学形式,创新实验 教学方式,改善原有的实验条件,为学生创造形式多样的实 验条件和实验环境,充分调动学生参与物理实验的积极性, 开拓学生的物理实验思维,使学生能够轻松快乐的获取物理 知识。一、大学传统物理实验教育体系的弊端 大学传统的物理实验的教学体系,无论是从实验内容、 教学形式、实验结果考核等方面,都存在很多问题,不能从 根本上调度学生参与物理实验的积极性,无法培养他们的创 新意识。
1.传统物理实验教育的教学形式单一。大学物理课程中 的实验环节,可以帮助学生对各种物理知识有更为深刻的理 解,对其在物理技术的应用有非常重要的帮助。传统的物理 实验教学过程非常简单,学生在做实验前,物理老师会把实验的原理、步骤以及注意事项讲解得非常清楚,学生根据老 师提供的各种信息,按部就班的进行实验流程就可以了。在 这个过程中,教师和学生的关注点主要放在实验结果上,而 对实验过程的意义不够重视。这种物理实验学习形式,学生 的思维被限制,无法激发学生敢于尝试的创新精神。
2.物理实验过程缺乏探索性和创新性。传统的大学物理 实验项目中,大部分都是演示性和验证性的。不同的物理实 验,根据实验结果或是实验项目的不同,规定了相应的实验 仪器、实验步骤、实验结论等,学生在进行实验时,要严格 按照规定进行操作,不可以越雷池一步。这种实验形式,从 实验一开始就压制着学生探索知识的欲望和创新意识。
3.物理实验教学模式有待改进。大学的物理实验教学中, 学生完成一个实验需要充足的时间。通常情况下,当学生在 实验过程中遇到需要思考才能解决的问题时,教师会为了在 规定的时间内完成教学计划,多采用代替学生进行实验的现 象。学生由于得不到教师的启发,对物理实验失去了兴趣, 物理实验教学质量很不理想。
二、大学物理实验创新与改革的具体实施 1.物理实验教育体系的改革。在大学物理学科的实验教 育课程中,所遵循的课程体系包括力学实验、电磁学实验、 热学实验、光学实验等,这些不同的实验按照内容单独进行, 对学科自身的系统性非常重视,而对学科间的渗透性认识不 足。这种学科独立性制约了学生的创新性思维的发展。高素质的科技型人才,必须具有很强的实践能力和创新能力,对 学科之间的交叉性和综合性有深刻的认识,能够把所有学科 的实验知识进行有机整合和优化,从而形成系统性的知识体 系,因此,改变这种物理实验教育现状,为了提高学生对物 理实验的操作兴趣,为了激发学生的创新意识和探究精神, 就要对物理实验教育进行创新性的改革,从物理实验的演示 和结论推导过程入手,建立一套多学科综合性的实验体系, 调动学生探究物理科学的兴趣。
2.实验教学形式的创新和改革。物理实验具有自身的特 点,要求学生必须具备一定的物理知识。教师可以根据学生 的认识水平和发展规律,采用相应的物理实验教学形式:(1) 对于物理实验中用到的理论知识和物理原理,教师可以采用 讲座的教授形式,姓学生进行传授,尤其是物理实验中的数 据处理、实验研究的方法、撰写技术报告等用到的方法和技 巧等;
(2)调动学生的能动性。在具备物理实验的理论基 础和基础知识后,学生要亲自进行实验操作,独立完成各种 实验数据的收集和整理,并形成书面报告:(3)物理实验 所涉及到的学科呈现多样化特点,其综合性不断增强,学生 要根据实验的研究内容,主动查阅相关文献,在进行实验方 案的选择,最后在准备实验工具和器材。子啊实验过程中, 要积极开展数据收集、分析,通过小组讨论或是师生沟通等 形式,完成实验报告的撰写工作。教师在整个过程中,只起 到引导和指导的作用,最大限度的发挥学生的实践能力和处理问题的能力。
3.物理实验教学要实现信息网络化。大学学生众多,物 理实验课程所涉及到的人员众多,在课程安排上可以采用网 络信息化管理,实现“开放式的物理实验教学”模式。通过 这种网络化教学模式,学生可以根据自己的兴趣选择性的进 行物理实验,提供学生“发现问题、分析问题、解决问题” 的能力,从而激发学生学习物理科目的兴趣,培养他们的创 新能力和物理科学素养。物理实验课程网络信息化的优点, 就是为学生进行课程选择、文献查询、提交实验结论、网络 评价、研究信息交流与共享等方面提供可能。国内有些大学 已经在物理实验室网络化管理方面取得了非常好的成绩,既 提高了物理教师的工作效率,而且促进了学生的个体发展。
4.实现物理实验考核体系的创新与改革。考核体系建立 的目的是对教育教学质量进行有效评价,促进教学形式、教 学手段、教学内容等多方面的改进和提高,因此大学物理实 验教学必须建立一套合适的考核体系。物理实验考核体系的 建立,对提高物理实验课程的教育,有非常重要的指导作用。
物理实验考核体系的建立,可以参考国内外的成功案例,并 根据自己学校的实际情况逐步形成,并在实施过程中不断的 进行完善。考核体系要体现客观性、科学性和公正性,只有 这样才能引导学生在实验过程中,注重对科学素养、创新能 力和知识水平的培养。传统的物理实验评价体系,过度关注 学生的学习能力和考试能力的培养,消磨学生的创新意识和探索精神。全新的实验考核体系,更加注重考查学生物理实 验的过程,鼓励学生进行创新性的探究活动。尤其是在综合 型和设计型比较复杂的物理实验中,对学生提出的设计理念 和思路、实验方案、实验过程、数据收集、撰写结论等各个 环节中,给予公正的评价。
三、结语 大学要以向社会输送更多的具有创新精神,和高素质科 技人才为己任,在物理实验教学中,要根据时代的发展和社 会的需要,优化配置各种教育资源,引进先进的教育理念, 改革陈旧的教学方式和教学手段,实现教育信息网络化管理, 建立公正、科学的考核体系,才能实现提高物理实验教学的 目标。