文立
摘 要: 從應用型本科人才培養(yǎng)目標出發(fā),針對傳統(tǒng)大學物理實驗體系缺乏應用性、研究性和探索性實驗教學內(nèi)容的特征,作者結合教學實踐,從實驗內(nèi)容、教學方法、考核方式等方面,對應用型大學物理實驗教學體系的構建進行了初步探討。
關鍵詞: 應用型本科人才 大學物理實驗 實驗教學模式
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對高等教育本科人才類型的需求趨向多元化,高等教育從一元的精英教育走向以培養(yǎng)應用型人才為主的多元化教育。應用型本科人才的培養(yǎng)目標是具有一定基礎理論知識、較強實踐能力、具備解決工程實際問題能力的現(xiàn)場工程師。其核心是突出“應用”,即在遵循一般本科人才培養(yǎng)規(guī)律的同時,強化實踐教學這一環(huán)節(jié),特別注意培養(yǎng)學生的應用能力。傳統(tǒng)的大學物理實驗體系缺乏應用性、研究性和探索性的實驗教學內(nèi)容。構建適應于高等教育發(fā)展需要的應用型大學物理實驗教學體系勢在必行[1]。為此,我們提出應用型物理實驗教學新體系。
1.物理實驗教學的現(xiàn)狀
物理實驗是大學生學習和鞏固物理知識,端正學習態(tài)度,培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力的實踐性教學課程,它在培養(yǎng)學生科學思維方式、實驗能力、創(chuàng)新意識和能力等方面都具有不可替代的作用。在傳統(tǒng)的教學體系中,教學方法通常都是先由指導老師講解原理、實驗方法及儀器;然后由學生獨立完成實驗;實驗完成之后學生找課余時間撰寫實驗報告。由于每個項目涉及的內(nèi)容都比較多,動手能力稍微差的學生在規(guī)定的時間內(nèi)完不成實驗任務。為了完成教學任務和學生的實驗任務,學生遇到問題,老師馬上給予幫助,真正留給學生主動思考問題和獨立解決問題的時間相對比較少,很難真正體現(xiàn)大學物理實驗的培養(yǎng)目標。為了更好地實現(xiàn)《大學物理實驗》的教學目標,有必要對現(xiàn)行的教學模式進行改革,創(chuàng)建一種新型的實驗教學體系。
2.構建應用型大學物理實驗教學體系
傳統(tǒng)大學物理實驗是依據(jù)力、熱、電、光及近代物理教學內(nèi)容進行劃分,由彼此獨立的實驗項目組成。這種體系突出了學科的系統(tǒng)性,學生被動地完成各門課程各自孤立的驗證性實驗,缺乏應用性、研究性和探索性的實驗教學內(nèi)容。這種實驗教學體系難以通過實驗教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生分析與解決問題的能力。構建應用型大學物理實驗教學體系是物理實驗教學改革的必然趨勢。
2.1構建全新的實驗教學內(nèi)容體系培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。
物理實驗教學體系應該是按實驗素質(zhì)和能力培養(yǎng)的過程劃分,與實驗教學規(guī)律相適應,建立起分層次的教學內(nèi)容體系,做到傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容兼顧,基本思想、方法和技能的訓練、設計與研究并存。該體系改變了按力、熱、電、光排列的原有實驗舊體系,新的物理實驗體系依照訓練層次劃分為技能性、基礎性、綜合設計性實驗三個層次,并為此制訂不同的教學標準和要求。第一層次:技能性實驗。其著眼于培養(yǎng)學生的實驗規(guī)矩、實驗意識及實際操作能力。指導教師對學生進行逐個指導直到掌握為止。以選修課的形式開出,供實驗基礎能力不同的學生根據(jù)自身需要進行選擇。第二層次:基礎性實驗。其目的在于培養(yǎng)學生最基本的實驗能力,學習一般的實驗技術,掌握實驗中所用儀器的使用方法及常用的數(shù)據(jù)處理方法,加深對物理理論的理解,為后續(xù)學習打下堅實的基礎。指導教師隨著實驗的展開采用不同的教學模式,逐步拓寬學生的自學空間。第三層次:綜合設計性實驗。其目的在于開闊學生視野,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。指導教師采用自主、導學和研究式教學方法。
2.2創(chuàng)建新型的實驗教學模式平培養(yǎng)學生的動手能力。
新型的實驗教學模式應以分層次的模塊化實驗課程內(nèi)容新體系為主導,以提高學生對普物實驗的興趣,調(diào)動學生的主動性和積極性,提高學生的實驗理論水平和操作技能,達到培養(yǎng)學生的實驗綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的最終目的,構建與實驗課程內(nèi)容新體系相適應的分階段的模塊化實驗教學新模式:打破原來實驗教學中按力、熱、電、光的順序編排,采用大循環(huán)方式進行實驗教學。此模式充分體現(xiàn)了實驗教學本身的規(guī)律和學生的認識水平。實驗由淺入深、由簡到繁、由基礎到提高,循序漸進,提高學生的動手能力。
2.3分層次開放實驗室,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
由于大學物理涉及的理論知識很多,可開設的實驗項目很多。實驗室可在完成計劃安排的教學任務外根據(jù)不同的教學對象、目的和條件,采用多種開放方式,完成各種開放實驗內(nèi)容。
選擇開放實驗教學內(nèi)容:一是選擇開放教學實驗項目。對于實驗室能開出但由于課時的原因不能統(tǒng)一開設的部分實驗項目,可以實驗室開放項目的方式開出。對于學習積極性高,有能力在課余時間完成部分學習任務的學生,可以讓其進實驗室自己設計實驗方案,獨立完成開放性實驗;對于動手能力比較差,規(guī)定時間內(nèi)不能完成教學任務的學生,也可在實驗室開放的時段內(nèi)進行相關實驗。二是新建創(chuàng)新制作實驗室。配置各種常用工具、基本材料和操作平臺等。以定時開放的方式為學生提供開展科技活動的場地。
3.構建實驗成績評定體系,建立學分制的評價方式
我們對《大學物理實驗》的考核辦法是,由指導老師給出學生每個實驗項目的成績,對所有實驗項目成績加權平均后給出最終成績。對單個實驗項目的成績原則上以考勤情況、實驗操作成績和實驗報告成績(分別占10%、50%和40%)加權平均給出最終成績。但實時給出實驗操作成績比較難,原因是動手能力及自主學習能力不強的學生,要在規(guī)定的時間獨立完成實驗任務比較困難;個別學習任務不明確,對實驗不感興趣的學生有了抄襲數(shù)據(jù)或編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,因此,很難對學生的實驗給出合理的成績,以實驗報告成績作為該實驗項目的成績,這種成績評價方式具有一定的不合理性,有必要建立能體現(xiàn)教學培養(yǎng)目的的考核方式。我認為可以對大學物理實驗課程實行學分制,即學分設置中可以擬定做不同層次的實驗所獲得的學分各不同,每個學生修夠一定的學分后可視為合格。按照學分要求,如果學生基礎差,中學時所做的實驗少的同學多做一些技能性和基礎性實驗,綜合設計性實驗所做數(shù)量相對少一些,反之亦然,這樣一定程度上可以避免成績評價的不合理性。
參考文獻:
[1]高興茹,倪蘇敏,等.應用型大學物理實驗教學體系的改革與探索[J].北京聯(lián)合大學學報,2011(25).