奚可明
摘要:高校物理實驗是高等院校理工科專業(yè)必修課,是高校生入學(xué)后的第一門實驗課程,覆蓋了力、熱、光、電、磁以及近代物理等多個知識面,信息量巨大。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、動手能力、創(chuàng)新能力,讓學(xué)生學(xué)會運用實驗手段分析、解決問題,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和動手能力。高校物理實驗教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),有利于提高學(xué)生的綜合能力,為后續(xù)工程實踐教學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:高校物理實驗;教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)改革
高校物理實驗作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),起著舉足輕重的作用,它考查了學(xué)生的動手能力、思考能力以及創(chuàng)新能力,為后續(xù)工程實踐教學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)。本文首先總結(jié)高校物理實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀和問題,然后針對這些情況提出從實驗項目、教學(xué)方法、考核方式、實驗競賽等方面進行改革,從而提高高校物理實驗教學(xué)質(zhì)量。
一、高校物理實驗教學(xué)存在的問題
一般的應(yīng)用型本科院校是分開設(shè)置高校物理實驗與高校物理這兩門課程,雖然高校物理實驗課程也涵蓋了高校物理章節(jié)所包含的實驗,但有時并不能與高校物理教學(xué)內(nèi)容同步進行,導(dǎo)致實驗與理論脫節(jié),學(xué)生不能理解實驗原理,不會解釋實驗現(xiàn)象,使實驗教學(xué)效果大打折扣,大大影響實驗教學(xué)質(zhì)量。另外,一般實驗教學(xué)都是教師要求學(xué)生課下提前預(yù)習(xí),并寫好預(yù)習(xí)報告,教師在課堂講解實驗原理、演示操作步驟,但是學(xué)生通常流于形式,并沒有真正掌握實驗原理和實驗內(nèi)容,只是在課堂模仿教師的操作,課下只是簡單的處理實驗數(shù)據(jù),并沒有發(fā)自內(nèi)心想真正學(xué)到這門課程的精華。并且實驗教學(xué)課時有限,教師講解完后學(xué)生就直接動手操作,沒有多余時間交流和解惑,所以導(dǎo)致學(xué)生回去處理數(shù)據(jù)時遇到問題無法自己獨立解決,甚至出現(xiàn)了學(xué)生為了應(yīng)付交差直接抄襲其他同學(xué)實驗報告或者胡亂編寫實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
二、高校物理實驗課程改革的有效對策
(一)合理選擇實驗項目
由于應(yīng)用型本科院校的工科專業(yè)對高校物理實驗課程要求有所不同,比如材料專業(yè)和土木工程專業(yè)側(cè)重力學(xué)內(nèi)容,而電氣自動化專業(yè)側(cè)重電、磁學(xué)內(nèi)容,而計算機專業(yè)則側(cè)重近代物理中的量子力學(xué)內(nèi)容,所以高校物理實驗要根據(jù)不同的專業(yè)、不同的要求去設(shè)置不同的實驗項目。所以,要在已有的實驗項目基礎(chǔ)上進行歸類調(diào)整,分成幾大內(nèi)容模塊,讓學(xué)生根據(jù)自己專業(yè)的需求,合理選擇實驗項目。
(二)引入多樣性的教學(xué)方法
前面提到的高校物理實驗課堂教學(xué)中出現(xiàn)的問題,究其原因就是在教學(xué)過程中教師占主導(dǎo)地位,學(xué)生被動去學(xué)習(xí)。現(xiàn)在教育部大力提倡的一種教學(xué)模式叫做線上線下混合式教學(xué)也可以用在高校物理實驗教學(xué)中。該教學(xué)模式是將線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下的課堂教學(xué)相結(jié)合,教師可以在傳統(tǒng)課堂上講授實驗的理論,利用網(wǎng)絡(luò)上傳實驗的微課視頻供學(xué)生提前預(yù)習(xí),還可以在網(wǎng)上預(yù)留實驗相關(guān)問題供學(xué)生思考、答疑解惑。學(xué)生可以在網(wǎng)上提出問題,尤其是遇到課堂上沒有理解的內(nèi)容,可以利用網(wǎng)上資源反復(fù)查閱,并且教師也可以隨時看到學(xué)生的問題及時解答,極大提高學(xué)習(xí)效率。
(三)引入多元化的考核方式
單純的通過前面提到的“1+1+1”的考核方式是不能真實反映學(xué)生的實際情況的,所以教師可以提前在網(wǎng)絡(luò)上預(yù)留實驗思考題,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)報告上回答問題,并隨機抽取學(xué)生當(dāng)場回答問題,記為預(yù)習(xí)報告一部分的成績。沒有被抽到的同學(xué)有可能會在下一個實驗環(huán)節(jié)回答問題。教師在課堂講解實驗理論時,可以隨機提問上一個環(huán)節(jié)沒有被提到的同學(xué)回答實驗?zāi)康?、實驗原理、注意事項等相關(guān)內(nèi)容,記作一部分實驗操作成績。教師演示完實驗后,隨機抽取剩下沒有回答問題的學(xué)生演示實驗的關(guān)鍵步驟,記作一部分實驗操作成績。這樣三輪下來,基本上所有的學(xué)生都被提問了一遍,讓學(xué)生時刻處在高度緊張的學(xué)習(xí)狀態(tài),使得學(xué)生在課下要付出大量的時間和精力去預(yù)習(xí)實驗原理、實驗內(nèi)容,熟悉實驗操作步驟,認(rèn)真回答實驗思考題。針對出現(xiàn)雷同實驗報告的問題,教師讓學(xué)生獨自進行實驗操作,獨自記錄實驗數(shù)據(jù),獨自處理數(shù)據(jù);遇到相對比較簡單的實驗,教師要求學(xué)生當(dāng)場提交實驗報告。
(四)鼓勵學(xué)生參加物理實驗競賽
隨著國家加大對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重視,對應(yīng)用型人才的工程實踐能力要求越來越高,所以必須重視學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。高校物理實驗是一門實踐課,一般只是要求教師提前將實驗儀器組裝、擺放出來。學(xué)生上課時只是操作儀器,對儀器的很多功能都不了解,很容易造成儀器損壞。教師可以鼓勵學(xué)生參加物理實驗競賽,讓學(xué)生親自動手組裝儀器,了解實驗儀器的功能,獨立處理遇到的問題,還可以根據(jù)自己的興趣設(shè)計一些簡單的實驗項目。這樣既讓學(xué)生對實驗儀器的使用有了深刻的認(rèn)識,又鍛煉了他們的動手能力、創(chuàng)新能力、臨場發(fā)揮能力,還增進了他們團隊協(xié)作能力,從多個層面提高學(xué)生的綜合能力,從而真正提高學(xué)生對高校物理實驗的學(xué)習(xí)興趣。
(五)提高教師的教學(xué)能力和科研能力
高校物理實驗教學(xué)質(zhì)量能否提高還取決于教師的教學(xué)能力和科研能力。教師需要在課下搜索大量相關(guān)的教學(xué)資料,凝聚成精華融入到自己的教學(xué)資料庫。要緊跟形式,積極參與教學(xué)講座會議,更新教學(xué)理念和教學(xué)方法,學(xué)會熟練利用現(xiàn)代化教學(xué)工具。此外,教師要時刻關(guān)注科研動態(tài),結(jié)合自己的科研方向開發(fā)一些與當(dāng)今科研熱點緊密關(guān)聯(lián)的實驗作為物理實驗項目,比如光纖傳感器的設(shè)計、X射線衍射等,激發(fā)學(xué)生探索未知世界的熱情。所以,教師要努力提高教學(xué)能力和科研能力,致力于將教學(xué)與科研相結(jié)合,構(gòu)建學(xué)生物理知識體系,拓寬學(xué)生知識層面,開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能。
三、結(jié)語
本文從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的出發(fā),針對當(dāng)今應(yīng)用型高校物理實驗教學(xué)普遍存在的問題和現(xiàn)象,通過針對專業(yè)需求去合理選擇相關(guān)的實驗項目,引入多樣化教學(xué)模式,提出多元化考核方式,鼓勵學(xué)生參加物理實驗競賽,提高教師教學(xué)能力和科研能力等措施解決問題,充分發(fā)揮高校物理實驗課獨特的優(yōu)勢,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才貢獻一份力量。
參考文獻:
[1]李瑞.高校物理實驗中存在的問題及改進措施[J].科技資訊,2020,17(2):165-166.
[2]詹瓊.高校物理實驗教學(xué)改革模式的探討[J].高校物理實驗,2019(32):112-114.