摘要: 物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑。教師應(yīng)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍、教學(xué)模式、教學(xué)方式及實(shí)驗(yàn)考核方式的改進(jìn)方面進(jìn)行建設(shè),為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)創(chuàng)造條件。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)模式 師資隊(duì)伍 創(chuàng)新能力
21世紀(jì)是科技飛速發(fā)展的時(shí)代,各高校都需要在人才培養(yǎng)方面作出相應(yīng)改革,努力培養(yǎng)出一批有較寬知識(shí)面、扎實(shí)基礎(chǔ)及創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,以適應(yīng)新世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)的需要。在教學(xué)過程中,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識(shí)、較強(qiáng)的操作技能,使其具備分析、解決實(shí)際問題的能力已經(jīng)成為教學(xué)的重要內(nèi)容。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的核心,直接影響著學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),以及學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)造性思維能力的提高。
實(shí)驗(yàn)是理論的源泉,是自然科學(xué)的根本,也是工程技術(shù)的基礎(chǔ),物理實(shí)驗(yàn)課是高等院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程。物理實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了絕大多數(shù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的共性,它在實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)手段等方面是各學(xué)科實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。鑒于物理實(shí)驗(yàn)的這些特點(diǎn),隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深入,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新,物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為一門獨(dú)立的課程體系,全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的現(xiàn)代化,是提高當(dāng)代大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置與改進(jìn)
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,為了培養(yǎng)適合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的人才,物理實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容的選擇上應(yīng)當(dāng)適應(yīng)科學(xué)發(fā)展、時(shí)代發(fā)展及社會(huì)發(fā)展的需要,在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)新知識(shí)、新科學(xué),實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)應(yīng)具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性,在實(shí)驗(yàn)課堂中引入現(xiàn)代高新技術(shù),將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為演示實(shí)驗(yàn)、技能實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和提高創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),在技能實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)基本技能和實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和提高創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中,注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于探索的科學(xué)精神。
近年來物理實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革,建立了多層次、結(jié)構(gòu)化、開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程、社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合,新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系更易于實(shí)現(xiàn)因材施教,分階段、分層次教學(xué)。
1.按照人才培養(yǎng)的需要,修改了教學(xué)大綱,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,提高起點(diǎn),減少一些驗(yàn)證型和內(nèi)容過于簡單的實(shí)驗(yàn),精選既注重物理思想和物理方法,又注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、測(cè)試方法先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,淘汰了不符合時(shí)代發(fā)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,添加了一些新的具有時(shí)代氣息的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括涉及前沿學(xué)科和邊緣學(xué)科的內(nèi)容。
2.更新實(shí)驗(yàn)手段,添加新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,更新實(shí)驗(yàn)儀器,研制新儀器,開發(fā)新實(shí)驗(yàn),及時(shí)將科研中新的方法和新的技術(shù)引入教學(xué)中。
3.教材是教學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)反映當(dāng)代科技的最新成果,為了使教材能與教學(xué)改革的步伐相適應(yīng),我們根據(jù)教學(xué)的需要準(zhǔn)備出版適合本校學(xué)生的教材,內(nèi)容由淺入深,從基礎(chǔ)到前沿,從接受知識(shí)到培養(yǎng)綜合能力逐級(jí)提高,適合
不同層次、不同專業(yè)的學(xué)生使用,體現(xiàn)了我們所追求的對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、分析能力和研究能力培養(yǎng)的理念。
二、加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè),提高教師素質(zhì)
師資隊(duì)伍的整體水平是教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,要保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得良好成效,必須建立一支結(jié)構(gòu)層次合理、道德素質(zhì)過硬、精通業(yè)務(wù)、愛崗敬業(yè)的教師隊(duì)伍。為加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè),近些年來我們堅(jiān)持在教學(xué)改革和教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)和鍛煉教師隊(duì)伍。
1.實(shí)驗(yàn)獨(dú)立授課,理論和實(shí)驗(yàn)相互打通,教師既承擔(dān)理論課又承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課,有利于理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。狠抓教風(fēng)建設(shè),樹立教學(xué)質(zhì)量是根本的觀念,努力建設(shè)一支具有朝氣、有活力、有競爭力的教師隊(duì)伍。
2.為保證正常的教學(xué)秩序,教師隊(duì)伍的建設(shè)應(yīng)在年齡和學(xué)術(shù)上成梯隊(duì)型發(fā)展。引進(jìn)和培養(yǎng)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教師,使物理實(shí)驗(yàn)教師既具有教學(xué)能力,又具有科研能力。對(duì)青年教師加強(qiáng)培養(yǎng),在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)方面對(duì)青年教師加強(qiáng)培訓(xùn)、指導(dǎo)、監(jiān)督和檢查,制定培養(yǎng)計(jì)劃,鼓勵(lì)他們進(jìn)修、深造,最大限度地發(fā)揮青年教師的干勁和創(chuàng)新精神;最大限度地發(fā)揮中、老年教師的骨干作用,充分調(diào)動(dòng)他們的積極性,積極為他們創(chuàng)造短期進(jìn)修和學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì),提高他們的自身素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平,將傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合,以適應(yīng)新的教學(xué)模式。
3.鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師參加教研活動(dòng),如教材的改編、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)展、實(shí)驗(yàn)論文的撰寫及改造舊儀器等,提高自身的科研能力。
4.針對(duì)我校青年教師較多的實(shí)際情況,把青年教師的培養(yǎng)作為教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)的首要任務(wù)。新教師在上實(shí)驗(yàn)課前都要進(jìn)行試講和預(yù)做實(shí)驗(yàn),并寫出預(yù)做報(bào)告和備課筆記及講稿,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任審查合格后才能上課。同時(shí),為每個(gè)青年教師配備教學(xué)指導(dǎo)教師,制定培養(yǎng)計(jì)劃,采取示范教學(xué)、期中檢查、期末總結(jié)、同行聽課、集體備課、指導(dǎo)教師全程指導(dǎo)的方法,快速提高青年教師的教學(xué)水平和教學(xué)能力。
三、改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)方法忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和獨(dú)立解決問題能力的培養(yǎng),教師對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理的講解和如何操作,包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄都講解得十分詳細(xì),學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)不動(dòng)腦筋思考,只是機(jī)械地按照教師的步驟去做實(shí)驗(yàn),從而束縛了學(xué)生的思維,這種教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。為了改變這種現(xiàn)狀,我們嘗試了運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1.為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣,我們將許多新的科技成果運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,適當(dāng)介紹物理學(xué)前沿和發(fā)展現(xiàn)狀。引進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)手段,在教學(xué)模式上,采用實(shí)物儀器教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。適當(dāng)?shù)?、有針?duì)性地讓學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的全過程,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的物理知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行科學(xué)大膽的猜想,提出假設(shè)、展開討論,然后設(shè)計(jì)檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
2.進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況、專業(yè)特點(diǎn)和時(shí)間安排選擇自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間,進(jìn)行網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約、選擇實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師、查詢實(shí)驗(yàn)成績,對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都可以進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)習(xí)、答疑,有些實(shí)驗(yàn)還可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)于每一個(gè)開出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)教師必須有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)記錄。
3.明確教學(xué)的重點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理,探究實(shí)驗(yàn)原創(chuàng)思想,引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)觀測(cè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理規(guī)律,而不是指導(dǎo)學(xué)生如何使用實(shí)驗(yàn)儀器,片面強(qiáng)調(diào)學(xué)生操作動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技巧。變傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),提出“快樂實(shí)驗(yàn)”[2]的教學(xué)方法,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中真正體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的樂趣。
同時(shí),在教學(xué)過程中,注重經(jīng)典理論的現(xiàn)代應(yīng)用,用發(fā)展的觀點(diǎn)講解物理學(xué),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
四、健全實(shí)驗(yàn)考核制度
由于采用開放式教學(xué),每個(gè)學(xué)生選做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容均有所不同,因此,物理實(shí)驗(yàn)成績不是采用一般的筆試和操作考試,我們改革的考核方式,根據(jù)平時(shí)的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、課堂討論及每個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多方面情況綜合評(píng)定,尤其注重考察學(xué)生的動(dòng)手操作能力,對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),則鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新,對(duì)在實(shí)驗(yàn)中提出創(chuàng)新方法和思想的學(xué)生給予加分的獎(jiǎng)勵(lì)。這樣,既能反映學(xué)生的真實(shí)水平,又能達(dá)到鍛煉學(xué)生能力的目的。
五、結(jié)語
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是我國工科院校中必修的一門公共基礎(chǔ)課,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)為核心,加強(qiáng)基本技能和動(dòng)手能力的培養(yǎng),將科學(xué)研究的思維方法引入教學(xué),[1]注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮和個(gè)性的發(fā)展。
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