金虎 李真真
摘 要:大學物理實驗是應用型理工科專業(yè)的一門公共基礎課,在培養(yǎng)學生的科學實驗能力、分析和解決實際問題的能力、開拓創(chuàng)新能力,提高學生的科學實驗素養(yǎng)方面,有著不可替代的作用。該文針對廣東科技學院大學物理實驗室的現(xiàn)狀,對其發(fā)展思路進行了簡要的探討,提出了改善現(xiàn)有實驗條件,增加綜合性創(chuàng)新性實驗項目,對接“互聯(lián)網(wǎng)+”時代以及保持優(yōu)良傳統(tǒng)等建議。
關(guān)鍵詞:大學物理實驗 現(xiàn)狀 發(fā)展規(guī)劃
中圖分類號:O4-0 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)06(b)-0144-02
物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的學科。它的基本理論不但滲透在自然科學的各個領(lǐng)域,比如相對論在核技術(shù)以及航空宇宙學的發(fā)展,量子力學在信息技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)等學科的發(fā)展等,同時也應用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門,是自然科學和工程技術(shù)的基礎。故在學習過程中,除了學習其先進全面的知識體系外,還應注意培養(yǎng)包括統(tǒng)計思維、邏輯思維、模型思維、類比思維等思維模式,掌握建立描述運動的方法論,尤其要構(gòu)建交叉學科的知識結(jié)構(gòu),比如機、光、電等學科的交叉。要達到這樣的學習目的,不能忽視物理學是一門從實驗中產(chǎn)生的學科這個事實,應更加注意實驗工作的重要性。廣東科技學院是一所以理工為主,主要培養(yǎng)應用型人才的綜合性地方大學。院內(nèi)所開設的大學物理實驗是基礎課程大學物理的實驗課課程,是對學生進行科學實驗基本訓練的基礎課程,是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。文章主要在考慮應用型大學對學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面,對院內(nèi)大學物理實驗教學中心的建設現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃進行探討。
1 院內(nèi)大學物理實驗現(xiàn)狀
大學物理實驗主要面向該院材料成型及控制工程、汽車服務工程、機械電子工程、電子信息工程和自動化5個本科專業(yè)。物理實驗室目前的功能與承擔的實驗項目如表1所示。
在當前的教學過程中,大學物理實驗已單獨成為一門課程。實驗課堂教學方法雖以“啟發(fā)式”“討論式”為主,注重課堂講解、課堂討論和個別指導相結(jié)合,但依然不能擺脫教師講授在先,學生被動接受在后的形式。有學生到實驗室之后,甚至都不清楚要做什么,動手能力更是一般。可見,提高學生主動參與實驗的積極性還是很有必要的。
該院目前物理課程講授的任務還是以幾位教學經(jīng)驗豐富的教授為主,在課堂講授的重難點和詳略點方面,自然是游刃有余,尤其能夠化繁為簡,將知識點講授得清楚明了。只是,知識的學習是一個雙向的過程,如何利用計算機的新技術(shù),將多媒體教學的優(yōu)勢充分發(fā)揮,也需要其他年輕老師的積極參與。
考核評價是學生完成實驗后的一個重要環(huán)節(jié),在此環(huán)節(jié)上,該院已經(jīng)改革了傳統(tǒng)考核方法,形成了以平時各個實驗項目考核為主,以基礎知識考試、課程總結(jié)和課程小論文為輔的實驗考核評價方法。實驗項目平時考核實行“三段式能力考核”,即針對每個實驗項目。通過考核預習情況來檢查學生的自學能力,通過實驗操作來考核學生的動手能力與理論聯(lián)系實際能力,通過實驗報告來考核學生綜合分析、處理數(shù)據(jù)和書面表達能力,三者之和為實驗項目的總成績。從實際效果來看,“三段式能力考核”比傳統(tǒng)的以實驗報告為主的考核收效更明顯,考核更全面。
2 物理實驗室建設思路
針對學院物理實驗室現(xiàn)狀中存在的不足,在未來的發(fā)展規(guī)劃中,會著重從以下幾點特別考慮。
2.1 改善現(xiàn)有實驗教學條件
雖然目前已經(jīng)新建了6間物理實驗室,但隨著學院工科專業(yè)辦學規(guī)模的擴大,招生人數(shù)的增加,大學物理實驗教學資源還是不足。為了盡快解決當前存在的這些問題,該院本著從加強學生的分析、綜合、解決問題的能力和培養(yǎng)學生實際動手能力出發(fā),已經(jīng)進行了一些調(diào)研工作,參觀了廣東省內(nèi)多所高校的大學物理實驗室,研究了大學物理實驗課改革的發(fā)展趨勢,認為大學物理實驗室必須盡快改善現(xiàn)有辦學條件:(1)拓寬實驗場所,對不同實驗項目應單獨增設實驗室,以滿足不同班級的實驗需求;(2)購置新的實驗儀器。實驗室設備購置年限較早,在高頻率使用情況下,相當部分設備出現(xiàn)老化以及損壞的情況,首先從硬件方面保證物理實驗的有序開展。
2.2 增開綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗
大學物理就知識體系而言,分為力、熱、光、電和近代物理5個大的模塊;就課程實驗層次而言,分為基本訓練、綜合能力訓練和創(chuàng)新科研訓練3個訓練層次。由表1可知,目前已經(jīng)開設的只有光、電、力3個模塊的基礎實驗,關(guān)于熱和近代物理模塊,尚未開設相關(guān)的基礎實驗。綜合性、創(chuàng)新性實驗部分更是空白。在未來建設規(guī)劃中,需要重點加強這一層次的實驗內(nèi)容的建設。設想和院團委合作以大學生挑戰(zhàn)杯或物理競賽等形式開展這方面的工作,在實驗內(nèi)容和時間上實行全開放。同時可結(jié)合高年級的畢業(yè)設計進行創(chuàng)新型研究。總之,在這一層面的工作是十分有必要和有意義的,筆者認為完全可以做得有特色和成就,可以通過這方面的努力來培養(yǎng)學生基本的科研能力和科研興趣。
2.3 開放教學方法,對接“互聯(lián)網(wǎng)+”時代
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的教學活動中,學生是實驗教學的主體,教師是主導者和組織者。教師可在課前向?qū)W生推薦相關(guān)的幕課,學生可進行自主的預習及復習[1]。同時,在已經(jīng)增加實驗項目和實驗層次,豐富實驗內(nèi)容的基礎上,可由學生通過網(wǎng)上選課系統(tǒng)自主選擇自己感興趣的實驗,預約實驗時間和地點。系統(tǒng)根據(jù)學生的選擇,為其推送實驗相關(guān)信息。上課前,教師可將已經(jīng)編寫好的大學物理實驗講義上傳到云空間平臺上,并在班級微信群、QQ群等社交軟件及時公布相關(guān)的教學信息。實驗課堂上,教師根據(jù)提前準備的課件內(nèi)容,簡化講解內(nèi)容,以解決學生疑問、組織學生分小組開展討論等方式調(diào)動學生實驗的興趣[2]。
在云空間的建設和使用方面,該院的幾位物理課程教授已經(jīng)做得非常細致??臻g內(nèi)的實驗講義、實驗要求等內(nèi)容非常全面,是其他老師學習的榜樣。
2.4 堅持良好傳統(tǒng)
該院物理實驗室堅持“走出去,請進來”。每年組織青年及中年的骨干教師去企業(yè)實踐,提高個人素質(zhì)和動手操作能力,并把這種提高用到實驗教學中去。堅持把高水平、高學歷的教授和博士等請進來,參與實驗教學,為實驗課帶來新信息與生氣。堅持云空間的建設,堅持物理實驗的“三段式能力考核”。這些優(yōu)良的傳統(tǒng),還應該繼續(xù)保持下去。
3 結(jié)語
綜上所述,物理實驗室未來的建設規(guī)劃,重點還是應該增加基礎實驗項目,提高實驗層次,結(jié)合時代特點,綜合多種教學方法,調(diào)動學生的實驗積極性,從而為培養(yǎng)創(chuàng)新應用型的學生打下堅實的基礎。
參考文獻
[1] 劉春宇,張志穎,趙玉丹,等平.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下“慕課”對大學物理實驗開放式教學的促進[J].科技與創(chuàng)新,2017(2):134-135.
[2] 李松,劉秀琴.“互聯(lián)網(wǎng)+”大學物理實驗教學體系構(gòu)建[J].實驗技術(shù)與管理,2017(1):172-174.