文 立
(湖南城市學(xué)院通信與電子工程學(xué)院,湖南 益陽 413000)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中占有重要的地位。一方面能幫助學(xué)生正確理解課堂上學(xué)習(xí)的物理概念和規(guī)律,鞏固所學(xué)理論知識(shí),另一方面又培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力、以及提高學(xué)生觀察和分析問題的能力,使學(xué)生受到必要的實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,為學(xué)生今后學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究工作打下良好的基礎(chǔ)。
我校是一所以城市為特色的工程應(yīng)用型本科學(xué)院,而工程應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)是具有一定基礎(chǔ)理論知識(shí)、較強(qiáng)實(shí)踐能力、具備解決工程實(shí)際問題能力的現(xiàn)場工程師。其教育的核心是突出“應(yīng)用”,即在遵循一般本科人才培養(yǎng)規(guī)律的同時(shí),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)這一環(huán)節(jié),特別注意培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力[1]。由于我校專業(yè)門類多,實(shí)驗(yàn)人數(shù)多,他們的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和動(dòng)手能力參差不齊,面對(duì)不同來源,不同學(xué)科專業(yè),不同類型和個(gè)性的學(xué)生,為此,我們提出了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)行多層次教學(xué)的模式,目的是通過多層次物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)創(chuàng)新空間,讓學(xué)生根據(jù)自身個(gè)性、學(xué)習(xí)能力和發(fā)展要求,在寬松的環(huán)境下自主選擇實(shí)驗(yàn)層次,從而讓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正做到因材施教,避免出現(xiàn)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生“吃不飽”,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差的學(xué)生“吃不消”的兩種極端現(xiàn)象,使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生自信心的目的。
我院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)面向全校7 個(gè)二級(jí)學(xué)院的21 個(gè)理工科專業(yè)開設(shè)。我們適當(dāng)考慮學(xué)科專業(yè)的特點(diǎn)開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,在教學(xué)過程中以學(xué)生為主體,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和思維能力,提高大學(xué)生的綜合科學(xué)素質(zhì)。我們打破傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程體系中力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等之間的界限,實(shí)行各門實(shí)驗(yàn)交叉、綜合、有機(jī)整合、整體優(yōu)化[2]。各大類專業(yè)學(xué)科不必都開設(shè)幾乎相同的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而是根據(jù)各類專業(yè)學(xué)科的特點(diǎn)有所區(qū)分,適當(dāng)多開設(shè)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)緊密關(guān)聯(lián)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。比如土木工程、給水排水等各類專業(yè)可以加大力學(xué)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)力度,減少電磁學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè);生物化學(xué)類專業(yè)多開設(shè)熱學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,減少力學(xué)、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;電子通信、計(jì)算機(jī)類專業(yè)可以加大電磁學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)力度,而減少熱學(xué)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這為學(xué)生今后進(jìn)入高年級(jí)做好專業(yè)課實(shí)驗(yàn)起到更好的基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊作用。
針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和興趣上存在的差異,為學(xué)生提供不同層次的教學(xué)內(nèi)容。以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱為依據(jù),根據(jù)對(duì)學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ)和能力要求由低向高,由淺入深、循序漸進(jìn)的原則,將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容劃分為技能性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)不同層次,每一層次的難度、所需學(xué)時(shí)、所占學(xué)分、對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和水平要求都有所不同,技能性實(shí)驗(yàn)最低、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)次之、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)最高。形成從低到高,從基礎(chǔ)到前沿,從傳授知識(shí)到培養(yǎng)綜合能力逐級(jí)提高的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程體系。每學(xué)期都規(guī)定一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生依據(jù)自己的情況和興趣選做其中的一部分,當(dāng)學(xué)生修滿一定的學(xué)分即認(rèn)為該門課程合格。
在開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課前,對(duì)所有的學(xué)生在高中物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行摸底統(tǒng)計(jì),初步了解他們實(shí)驗(yàn)操作的差異性。按照適當(dāng)體現(xiàn)差距的原則,對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組。
為了保證分層次教學(xué)的順利實(shí)施,可以采用全面開放實(shí)驗(yàn)室與之相配合,學(xué)生可根據(jù)自己的具體情況選擇合適的時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,熟悉和了解實(shí)驗(yàn)所使用的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立操作。這樣使基礎(chǔ)差、能力弱的學(xué)生有充足的時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)技能和實(shí)踐能力的訓(xùn)練,通過多動(dòng)手、多操作、多實(shí)踐得到基本實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和技能的培養(yǎng)與提高;對(duì)于基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生則在完成基本培養(yǎng)要求的前提下,進(jìn)行深層次的研究探索,加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。通過因材施教,讓學(xué)生練就扎實(shí)的基本功,給學(xué)生駕馭新知識(shí)的信心和能力,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室開放,在時(shí)間和空間上給學(xué)生以充分的自由度,促進(jìn)了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。實(shí)驗(yàn)室開放最大限度地發(fā)揮了學(xué)生自己的潛能,使不同層次的學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步提高。同時(shí)又提高了儀器設(shè)備的使用率。
將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室在全面開放時(shí)間的前提下,對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程實(shí)行學(xué)分制,即每個(gè)學(xué)生修夠一定的學(xué)分后可視為合格。對(duì)不同專業(yè)要求所修總學(xué)分不一樣。按照學(xué)分要求,對(duì)于基礎(chǔ)差,中學(xué)時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)少、動(dòng)手能力差的同學(xué)可以多做一些技能性實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),相對(duì)減少綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目,反之亦然。這樣可以實(shí)現(xiàn)讓學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力好的同學(xué)多做些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力差的同學(xué)多做些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。同時(shí),讓學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣,選擇一些自己感興趣的實(shí)驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高自信心和創(chuàng)新能力,達(dá)到因材施教提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
隨著高校的不斷擴(kuò)招,學(xué)生生源不同,不同地方、不同類別學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣和動(dòng)手能力的差異也在不斷加大,尤其是來自偏遠(yuǎn)地方的新生。而且各省的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量也參差不齊,這樣將不同水平的學(xué)生放在一起同時(shí)學(xué),同要求,同考核的方式,未具體考慮到不同學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)或不同專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的需求,就會(huì)造成基礎(chǔ)好的學(xué)生“吃不飽”,基礎(chǔ)差的學(xué)生“吃不消”的現(xiàn)象,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)最大限度地解決了該類問題。
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以人為本,因“人”施教,注重個(gè)性化發(fā)展和個(gè)體差異,提供更為自由的實(shí)踐環(huán)境,讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的特長,培養(yǎng)創(chuàng)新思維、獨(dú)立思考、自信和責(zé)任心[3],通過分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生打下扎實(shí)的基本功,使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力在各自不同的層次上得到了有效的培養(yǎng)、鍛煉和提高,給學(xué)生駕馭新知識(shí)的信心和能力,達(dá)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,實(shí)行分層次教學(xué)既考慮了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的普遍性,又考慮了學(xué)生的專業(yè)性,使教學(xué)有層次、有針對(duì)性,體現(xiàn)了因材施教的原則。選擇適合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,能使學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)、興趣愛好得到充分的發(fā)揮,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。,從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),打下扎實(shí)的基本功,保證大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,給予學(xué)生駕馭各種新知識(shí)的信心和能力。
[1]盧佃清,等.普通工科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào),2010(8):90-92.
[2]徐晶,等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2013,26(2):94-96.