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大學實驗教學改革范文1
[關鍵詞]物理實驗教學改革創新
[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)06-0111-02
大學物理實驗在物理教學中擔當著十分重要的角色。實驗和理論是相輔相成,互為依賴,共同締造著物理王國。大學物理實驗是學生進入大學后,接受系統的實驗思想和實驗技能訓練的一門實驗課,是實踐教學的重要部分。因此,我們要重視對學生科學實驗素質的培養,包括獨立思考能力、獨立操作能力、團隊協作能力以及探索未知事物的能力等。為了使學生能夠掌握一定的系統的物理基礎知識、基本方法和基本技能,培養學生嚴肅的科學態度,嚴謹的科學作風和嚴格的科學方法,適應高素質、強能力、創新性、創業型的高級專門人才培養的戰略要求,這就要求我們在物理實驗教學上必須進行改革。
一、物理實驗教學的現狀
(一)教學模式
對于大學物理實驗課的講授教學模式單一,教學形式不夠靈活。每個實驗室安排一個實驗,每個實驗由一個至兩個教師講授。通常教師會把實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟,測量數據表格及注意事項提前板書在黑板上,在學生上課時逐一講解。整個過程顯然是教師占主導地位,學生只是在被動地、機械性地重復教師的講課內容。在這樣的教學模式下,學生不需要思考,只要按照實驗步驟就能完成基本要求。這樣的模式不僅束縛了學生獨立思考的空間,忽略了學生在認知過程中的主觀能動性,而且更大程度上限制了對當代大學生創造性思維和創新能力的培養。
(二)考核制度
大學物理實驗作為考查課,考核制度落后。就目前狀況而言,考核內容主要從預習報告、實驗數據記錄表和實驗報告三方面考核,給出實驗成績。預習報告的內容實驗教材上都有,從學生交來的預習報告來看,有些學生只是簡單的重復抄寫,缺乏對實驗內容的思考,更無法達到設計一個實驗,完成一個實驗的水平。在進行實驗操作時,雖然學生都是兩人一組,但是做的是同一個實驗,因此,測量的結果出入不大。這就使那些對實驗重視程度不夠的學生有機可乘,把別人的數據結果據為己用,完成實驗數據記錄表。實驗報告通常是實驗完成后,下一節課才交的,從而就會出現個別學生抄襲實驗報告的想象。最終實驗成績的考核往往以交來的實驗報告為主,也就缺乏了考核的公平、公正性,無法調動學生探索自然科學的積極性,這些弊端亟待調整。
二、實驗教學改革實踐
(一)教學方法改革
現代教學觀是把學生創新能力的培養放在首位,教師的主要作用是教學的設計者、組織者、幫助者及品德的示范者。首先,教師要轉變教育觀念,要破除“學科中心”與“教師中心”的教學理念,從傳統的接受性學習的學習方式轉移到學生自主學習、合作學習、探究學習相結合的學習方式上來。不能讓實驗成為只是傳授知識的工具。要變教師演示實驗為學生演示實驗,即在教師的指導下,學生演示實驗,這樣有利于學生積極參與課堂活動,有利于學生的主體性和積極性的發揮。
另外,普通物理實驗是大一、大二學生的必修課,他們剛從中學時代步入大學階段,學生的學習觀念也沒有轉變,他們還習慣以老師為中心,缺乏對問題的思考、探究。如進入實驗室,老師就應該把實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟等,甚至還需要老師手把手地教。基于此,老師就應該主動地去引導學生自主學習,指導學生如何提出問題,分析問題、解決問題。教師給出“問題”,讓學生從“問題”出發,設計出這節課的實驗要求,實驗器材、實驗步驟、數據測量與分析,最后得到結論。激發學生的實驗興趣,培養良好的、嚴謹的科學實驗作風。
其次,隨著計算機與信息技術的迅速發展,物理實驗方法也不斷地滲透到其他各個學科和應用領域。在物理實驗中引入計算機模擬與仿真實驗已成為現代化教學中不可或缺的一種手段。利用多媒體技術,可以對實驗原理和實驗過程進行生動形象的模擬仿真,聲音、圖像、動畫、文字有機地組合在一起,增強課堂效果,激發學生的學習興趣,調動學生做實驗的積極性和主動性。
(二)教學內容改革
為了培養學生的科學思維能力、綜合應用能力以及實踐創新能力,適應新時代專業人才的需要,根據學校教學目的和要求,可以把大學物理實驗建設成真正意義上的開放性實驗室。打破以往固定的教學模式。即本學期實驗都在網上開放,學生根據自己興趣愛好、學科要求自由選擇實驗時間、實驗教師、實驗項目。目前,我校正在實施,效果頗為滿意。不僅提高了學生學習的積極性,還帶動了一批學生自發地進行科研創作,使得學生能夠從單純的學習型人才向學習創新型人才轉變,真正體現出“人本”化的教學理念。
另外,在教學內容上,整個大學階段的物理實驗由三大模塊組成:基礎型實驗、提高型實驗、設計型實驗。
1. 基礎型實驗
為了使學生對基本儀器儀表的構造特點、規格性能、讀數原理、使用方法以及日常維護有一個清晰的了解,在實驗當中能夠恰當地選擇使用,開設了包括力學、電學、熱學、電磁學在內的基礎性實驗。如:力學基本測量、電學基本測量、分光計的調整、邁克爾遜干涉儀、示波器的使用等實驗。使學生在掌握了基本儀器使用的同時,學會正確處理實驗數據,正確分析實驗中的各類引入誤差。
2.提高型實驗
提高型實驗是在傳統實驗教學的基礎上開設的,有些實驗利用計算機控制模擬,不僅可以鍛煉學生的實際操作能力、研究動手能力,又體現出專業知識的新穎性和實用性。如:氫光譜測定實驗、光電效應實驗、CCD圖像處理實驗、激光拉曼光譜實驗、夫蘭克-赫茲實驗等,實驗內容豐富、力求能夠反映物理學理論的研究成果、最新進展及其應用。在此基礎上,還開設核磁共振譜(NMR)實驗了解核磁共振的基本原理和氫譜的測定方法,掌握簡單核磁共振氫譜譜圖的解析技能;利用電子衍射儀進行真空鍍膜,驗證粒子的波粒二象性;掃描隧道顯微鏡(STM)的使用觀察物質表面形態,了解物質的微觀結構;光鑷實驗研究光的力學效應等等。這些實驗相比基礎性實驗而言具有一定難度,操作起來也較為復雜性,但是應用廣泛且實用性強,通常學生都非常感興趣,完成的質量也比較高。通過做實驗能夠切實體會到現代物理學理論的奧妙,領悟實驗設計的思想,將理論和實踐緊密結合起來,有效地拓寬了學生的知識面,激發了學生的求知欲,提高了學生科學研究的能力。
3. 設計性試驗
設計性實驗著重培養學生的實驗設計能力,是在學生具備一定綜合能力的基礎上,通過教師擬定題目或者學生自擬題目,實驗中心提供場地和儀器,內容要求來源于生產實際,具有一定的先進性和技巧性,能夠解決生活中的實際問題,給學生提供一個設計平臺,使學生的潛能得以開發。如:我們開設的諧振頻率測量、全息照相實驗,在教師的指導下從實驗的設計、實驗器材的選取、實驗步驟的安排、實驗數據的測量及數據處理與分析,學生都能夠親自完成。通過設計性實驗充分鍛煉了學生的動手能力和思考能力。
(三)試驗考核標準
為了能夠全面科學地考核與評定學生的綜合實驗能力,考核學生科學嚴謹、實事求是的科研作風,建議將學生的實驗成績評定分為平時成績和實驗成績兩部分。對于平時成績的考核可參考:出勤、預習報告、上課回答問題情況、實際解決問題情況, 對實驗實際操作情況,數據測量情況,代課教師根據以上標準給出平時成績。實驗成績的評定可以根據原始數據記錄表、實驗報告給出。即在學生完成實驗后,教師要檢查每組的原始數據記錄表,并隨機提問,在撰寫的實驗報告上給出實驗成績。平時成績占總成績的40%,考試成績占總成績的60%,實驗不及格的學生要重修、補考。
實驗成績評定的科學化、合理化、準確化,可以很好地激發學生上課的積極性和主動性,自覺遵守實驗課紀律,有效減少、杜絕不預習實驗,不認真做實驗,偽造實驗數據、抄襲實驗報告的現象。
三、結論
當代前沿的物理實驗常常是一項綜合性的巨大工程,培養學生優秀的科學創新品質,提高學生自身的綜合素質,使學生的創造潛能充分得到發揮尤為重要。大學物理實驗是在校大學生接觸科學實驗研究的第一步,正確引導,建立科學的、規范的、制度化的實驗室管理是一項長期的工作,在實驗教學中,還有許多新的規律、模式等待著我們去探索、研究。
[參考文獻]
[1].彭云雄.大學物理實驗改革的幾點嘗試[J].陜西教育(理論),2006,(Z1).
大學實驗教學改革范文2
關鍵詞:微課;計算機實驗教學;改革實踐
國家光網戰略的實施和移動互聯網技術的不斷升級,使得把基于視頻技術的教學手段應用到大學課程教學中成為可能.微課的微型化、知識內容碎片化、可移動化等特點,使其成為了一種新興的教學手段并迅猛發展.但是將其應用到大學公共課程實驗教學中的案例尚少.利用微課的特點對大學公共課程(例如:大學計算機這類操作實踐性很強的公共課程)實驗教學進行改革實踐,發揮其優勢,是目前研究的重點.
1微課的特點及相關研究應用
1.1微課的特點
微課的特點鮮明,如圖1所示,主要有4個方面.(1)內容少而精,重點突出.微課的一個突出特點就是知識碎片化.它區別于傳統教學,將課程知識內容進行了碎片化的分解.內容少,教師結合微案例對碎片化知識點進行精心設計,也就容易在微視頻中將其講得透徹清楚,再結合微課其他配套微任務、微測試等內容,可以更容易地達到“學一個,懂一個”的學習目標,是將傳統教學內容碎片化再造.(2)微視頻時間短,把握學習注意力.微課的另一個突出的特點就是以時間非常短的微視頻進行展現.時間長度以能夠抓住學習者的注意力、不疲勞、剛剛好為準則.從而更容易達到“學一個,懂一個”的學習目標.相當于將傳統教學課堂劃分為若干微課,但是微課的時長加起來卻大于傳統課程的時長.(3)文件小,適合泛在學習(UGlearning).微課文件包括微視頻和其配套的微素材等文件,其總大小控制在50MB以內.微視頻采用流行的兼容性好的流媒體格式,其他文件同樣采用兼容性好的格式.方便學習者隨時、隨地、隨終端的學習,也就是泛在學習.(4)微課制作方便簡單.微課雖然有以上要求,但其制作簡單方便,以夠用就行為指導思想,既可以采用專業的設備,也可以采用常用的普通設備完成微課的制作.
1.2微課的研究與應用
微課經過多年的發展,已經應用到教育領域的各個方面.(1)微課教學模型.梁樂明等人2013年結合國內外微課的對比分析給出了微課程的教學設計模式[1].余勝泉等人2014年提出了基于學習元的微課設計思路,包括微課設計、教學信息描述、微課聚合和開發模式等[2].楊明在2014年就高職教學中微課的開發、評價、制作等進行了討論[3].王秋月在2014年對“慕課”“微課”與“翻轉課堂”的實質進行了分析,闡述了在中等教學中微課僅適合于普通課堂的補充[4].郭紹青等人在2014年對高校微課設計的誤區和存在的問題進行了分析并結合生物學“趨同進化”理論構建了微課教學模型[5].(2)微課關鍵問題.鄭煒冬在2014年構建了微課設計關鍵模型:情感化設計三層模型(本能、行為和反思)[6].鐘紹春等人在2014年就微課設計和應用的關鍵問題進行了探討[7].蘇小兵等人在2014年就微課關鍵要素及教學應用進行了分析研究[8].(3)微課改革高校教育教學.王雪在2015年就高校微課視頻設計與應用進行了實驗研究[9].宋金璠等人在2015年將微課應用到了大學物理實驗教學中[10].吳萍在2016年就“微時代”背景下我國微課的應用進行了分析總結[11].張方方在2016年就“微課”對高校教學改革的影響進行了分析[12].
2大學計算機實驗教學現狀及問題
2.1大學計算機實驗教學現狀
大學計算機基礎課程在企事業單位需求變更和全國計算機等級考試變革的推動下,經過幾次教學改革,現在課程設置及內容已經基本穩定,見表1.教學內容雖然與時俱進進行了相應改變,但是教學方法還相對滯后,而實驗教學作為教學的重要一環,其方式、手段都相對過時,亟須改變,引入新興的教學手段正可破解這一難題.
2.2大學計算機實驗教學存在的問題
(1)大班教學,實驗指導疲于奔命.現在高校公共課程多為大班教學,而且現在學生普遍缺乏自覺性.因為人數多、實驗多,在實驗教學過程中,很多知識點教師需要重復地講好幾遍,而且都是些最簡單、最基本的知識點,使得教師沒有時間深入地指導學生,每次實驗課的效果較差.(2)內容獨立,綜合性實驗缺乏.內容獨立,沒有延續、相關、綜合和創新,特別是綜合性實驗尤其缺乏.而大學計算機各門課程及各門課程中的知識點都具有層次遞進、相互關聯等特點.如果學生一門課程中的某個知識點沒有學懂,那么就會直接導致該門課程或另外一門課程更深層次的知識點也不懂.(3)被動學習,拷貝嚴重.大班教學,在實驗數量大,實驗內容又獨立、缺乏綜合性,實驗學時還偏少等情況下,沒有調動學生的學習積極性,學生是被動學習[13].沒有學習積極性直接導致在實驗教學中,很多的學生拷貝別人的實驗結果,雖然教師見招拆招,但還是無法杜絕.(4)知識獲取路徑單一,缺乏自主學習、合作學習.知識獲取途徑單一,僅在課堂教學和實驗教學時才能獲取,其他時候只能靠學生自己,雖然實驗教學時有教師進行指導,但都是杯水車薪.現在學生普遍缺乏自覺性和合作性,一旦有點學不懂,造成的結果就是以難為難,甚至完全放棄.
3基于微課特點的實驗教學改革
3.1基于微課特點的實驗教學改革可行性
大學計算機實驗教學具有非常強的實踐操作性,微課作為新興的教學手段,兩者可以非常好地結合,并且可以有很好的教學效益.(1)構建課程知識圖譜,開發碎片化知識點微課.根據對課程內容知識點進行層次化、碎片化分解,形成既獨立又相關的知識點,最終構建課程知識圖譜.針對每個碎片化的知識點,進行微課開發.(2)一對一實驗指導.微視頻及配套的微任務、微測驗等使得在大班教學的情況下,一對一的實驗指導成為可能.讓學生可以沿著知識圖譜路線一步一步往前走,而不至于有一點學不懂就放棄.同時也讓教師從疲于奔命的實驗指導中解脫出來,指導學生完成實驗教學任務及創新性的實驗內容,或重點輔助學習困難的學生.(3)直觀的操作步驟,可反復查看的教學內容.微課中的微視頻可以實現具體知識點直觀的操作步驟,學生可結合配套的微任務進行自主學習.并且學生在一遍沒辦法全部弄懂的情況下,可以在電腦或手機中反復查看、重復學習.(4)學生團隊,合作學習.引入微課后,學生在課外都可以進行自主學習,這為團隊合作學習創造了條件.學生可以自行構建學生團隊,并通過延續性、相關性、綜合性、創新性的實驗促進學習.
3.2基于微課的實驗教學改革具體措施
實驗教學改革主要有6個方面的具體措施,它們之間的關系既層層遞進,又相互關聯、相互促進,如圖2所示.具體實施又可以抽象為4個重點步驟,它們之間是循環關系,如圖3所示.(1)改變教學模式,以學為主.改變以教為主的模式,要求學生提前進入學習狀態,在微課的基礎上,實施泛化學習、團隊學習.從以分數為王中解脫出來,強調實踐操作、綜合創新應用,以過程和結果相結合的多元化考核方式來實現以學為主.(2)構建課程知識圖譜,開發微課配套輔導教材.對大學計算機課程內容構建知識結構圖譜,將圖譜中的碎片化知識點結合微案例、微任務開發基于微課的«大學計算機課程微課實驗指導書».指導書中包含課程知識圖譜、課程章節及章節中的微案例、微任務、綜合任務、創新任務、微測試等,并對重點難點進行特殊標注,最后提供微素材用于實驗.(3)制作微視頻,提供泛在學習.將教材中碎片化知識點,根據知識圖譜的關系開發內容相互聯系的微視頻.最終上傳到學校課程中心網站及實驗教學服務器中提供給學生.方便學生隨時、隨地、隨終端地學習,也就是泛在學習.(4)以任務為導向,成果展示為促進.以學生團隊為實施單元,以微任務為學習路徑,加以強化鞏固微任務的綜合任務,和思考如何靈活運用微知識的創新任務(討論、分析問題,給出解決方案并實施形成成果),訓練學生團隊合作學習.最后以成果展示來進一步強化促進.(5)問題反饋機制,集中指導破解難題.教師在實驗教學指導中,對學生詢問最多的問題和微任務、綜合任務、創新任務及其他渠道反饋的普遍問題,通過集中指導的方式來破解大多數學生沒有弄懂的難題.(6)建立全方位的考核方式.改變傳統的作業式考核,建立一套符合微課的多元化、全方位的考核方式,包括實驗過程、微任務、綜合任務、創新任務、成果展示、抽問回答、團隊及團隊成員表現等考核內容.
3.3改革實踐與數據反饋
大學計算機實驗教學改革在我院從2014級開始實施全國計算機等級考試同樣也是以實踐操作為主的考核方式,其過級率可以用來檢驗改革是否有效果數據統計結果如圖4所示.由圖4可知,在引入微課進行實驗教學改革后,2014級學生的過級率有了明顯的變化,一次過級率直接上升了38%,且有不少學生能在第二次考試中通過.由此可證,基于微課特點的大學計算機實驗教學改革是切實有效的.
4結語
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關鍵詞大學物理實驗教學改革質量體會
一、引言
物理學是一門重要的基礎學科,是整個自然科學的基礎。而其中的物理實驗在培養高水平的工程技術人才中具有不可替代的重要作用。特別是在當今的經濟社會發展中,突出物理實驗能力培養,卓有成效的實施教學改革,不斷提高教學質量意義重大。通過教學實踐,作者深刻的認識到,加強實驗室建設是提高實驗教學質量的重要條件保證,明確實驗課程的定位與教學目標是教學實施的基本原則,深入開展教學改革是提高教學質量的有力推動,積極開展教學研究活動是提高教學質量的有效方式,嚴格實驗成績管理是保證教學質量的必要手段。做好上述工作,會給物理實驗教學工作帶來新的起色。
二、加強實驗室建設是提高實驗教學質量的重要條件保證
縱觀千年來科學技術發展史,可以看出科學實驗起著關鍵性作用。實驗室的建設發展已經達到了高度繁榮階段,它發揮著科學技術手段的巨大效能。這些效能體現為:在實驗室里,人們可以排除一些次要因素或偶然因素的干擾,把研究對象固定在某種人為環境和條件下進行考察;實驗室的科學研究,可以導致基礎科學實現理論上的新突破;在實驗室里,人們可以用模擬的方法重復某些現象;實驗室能為開拓全新的生產領域打下基礎;實驗室是科學轉變為直接生產力的中間環節;實驗室可以縮短科研成果轉化為生產技術的周期??傊诂F代科學技術的條件下,實驗室的科學地位日益突出,這個趨勢是與實驗室具備的多方面的效能分不開的。
對于大學物理實驗課程肩負著培養學生的基礎性實驗的訓練,實驗室發揮應有的效能如何,與其實驗室建設密切相關。我校非常重視實驗室建設工作,2000年以來學校對大學物理實驗室建設投入經費近300萬元,實驗的硬件條件得到了極大的改善。教學大綱規定的內容100%開出。每個實驗課題實現1人1組獨立地進行操作,充分鍛煉學生的動手能力,為有效的提高實驗教學質量提供了良好的條件保證。
三、明確實驗課程的定位與教學目標是教學實施的基本原則
每門課程應有明確、客觀、準確的定位和教學目標,它是教學實施中要遵守的基本原則,物理實驗課程也是如此。物理實驗課程及教學目標是:
1、物理實驗課程的定位。實驗是科學理論的源泉,由物理學倡導的用實驗觀測和定量探索自然,總結規律的科學方法,是一切現代科學工程技術的基礎方法。大學物理實驗是對理工科類各專業學生進行科學實驗基本訓練的一門必修的公共基礎課。
2、物理實驗課的教學目標。第一、幫助學生進一步掌握基礎物理理論。學生通過自己動手實驗,觀察現象,可以獲得比課堂上講授更為深刻的感性認識;又通過對實驗結果的分析、驗證,使感性認識進一步深化上升為理性認識,從而達到深刻理解、正確掌握物理理論的目的。特別是有些實驗把較為復雜的科學技術問題進行簡化剖析,突出主要因素、找出主要因素的內在關系,這不僅有助于學生正確的掌握重要的基本物理理論,而且可以幫助他們擴大知識領域,靈活應用這些基本理論。
第二、培養學生具有科技工作者所必須的實驗能力和素質。包括:讓學生掌握常用科學儀器的基本原理和測試技術,熟悉基本實驗方法和程序,養成實事求是的科學態度,理論聯系實際的學風以及嚴肅認真、對學術負責的好品德。上述實驗能力和素質實際上是一種綜合能力的訓練。它不僅表現為會做實驗,更表現為對實驗方案的設計,實驗中的分析研究,實驗后的總結與提高;同時也包括實驗者的科學態度、求實精神和發現問題、分析解決問題的能力。
四、深入開展教學改革是提高教學質量的有力推動
我校大學物理實驗課程組以“提高起點,精選題目,優化內容;注重個性,培養技能,提高質量”為教學改革的指導思想,結合學校特點,2003年以來課程組兩次修訂了“物理實驗”課程教學大綱,在大學物理實驗教學改革方面作了一系列扎扎實實的工作,對提高物理實驗教學質量起到了強有力的促進作用。其中主要的教學改革工作為:
1、堅持實驗內容的先進性和前沿性。確定實驗教學內容時,堅持提高起點,精選題目,優化內容的指導是想,避免與中學實驗的重復,避免較低層次的實驗開設,精選、優化實驗內容,堅持物理實驗教學內容的先進性和前沿性。2000年以來,我校的大學物理實驗條件得到了極大的改善,儀器設備得到了大幅度的更新,目前有60多個實驗題目,其中更新率約為50%。開設的核磁共振實驗、太陽能電池特性測量、溫度傳感器實驗等充分體現了教學內容的先進性。此外,任課教師中70%的教師主持或參與科研課題,在主講實驗課程中結合自身的科研經歷和有關前沿科學技術(如:納米技術、光電技術等)有機地向學生滲透,讓學生“既見樹木,又見森林”。2、建立先進的實驗教學模式。根據實驗教學發展的需要,2003年以來,我校大學物理實驗教學模式逐步實行層次化、模塊化,并不斷進行完善。按實驗性質和實驗方法將實驗課題主要劃分為三個層次,第一層次:驗證性和訓練性實驗;第二層次:綜合性實驗;第三層次:設計性實驗。此外,還開設了創新性實驗、研究性實驗等。盡可能地按照力、熱、光、電及近代物理等體系開設出各種層次的實驗,實現實驗內容模塊化,按照認識規律實施教學,有利于學生對教學內容的掌握和實驗能力的培養。
3、堅持教學方法的先進性。物理實驗教師努力鉆研教學理論,依據教育學、心理學原理,遵從教育、教學規律。在講清基本原理的基礎上突出重點和難點(如不確定度概念、誤差分析、楊氏彈性模量測量的技巧等),努力強化“三基”訓練。結合不同教學內容,采用了靈活多樣的教學方法。如:對于基礎性實驗(如:固體密度測量、示波器的使用等),采用啟發式、引導式的教學方法,講解與示范相結合;對于綜合性實驗(如:沖擊法測螺線管磁場、聲速測量),充分調動學生的積極性和主動性,采用討論式、提案式的教學方法;對于設計性和研究性實驗(如:太陽能電池特性測量、用電位差計校準電表),采用研究式、答辯式的教學方法,培養學生增強自我探索的心理意識和習慣。利用先進的教學方法,激發學生對自然科學現象的興趣,促進學生對現象、模型、概念和原理的深入理解。
4、實現實驗教學開放化。為適應實驗教學發展的需要,大學物理實驗從2005年9月起在校內率先實行開放式教學,學生自主在網上選擇實驗題目及上課時間,學生成績實行計算機管理,建立了網上實驗教學基本平臺,為發揮學生積極性、加強個性培養提供了充分的自由空間,實踐表明效果良好。物理實驗在對學生時間和空間開放的同時,我們更重視的是教學內容、教學方法、教學手段的開放,教師不斷樹立以傳授知識和能力培養并重的思想,將學習的主動權交給學生,激發學生學習的主動性和積極性,實現“教”和“學”的全面開放。教學實踐表明,物理實驗教學開放化受到了學生的普遍歡迎。
五、積極開展教學研究活動是提高教學質量的有效方式
大學物理實驗課程組經常開展教學研究活動,推動了教學改革工作的不斷深入,并取得了明顯的成效。主要做法有:
1、課程建設群策群力。我校大學物理實驗課是校及精品課程,大學物理實驗課程組積極研討實驗室建設、課程建設等問題。如實驗室建設規劃,課程建設規劃,教學大綱的制定,教學日歷的制定,網上資源的擴展及內容的更新等,集中集體智慧,深入進行討論和研究,使得制定的規劃及文件即與時俱進又切實可行。
2、集體備課互相提高。教學中,堅持集體備課,對大綱中的內容做統一要求。鼓勵每位教師參與課程內容的改革。根據教改立項要求,課程組對教學中的難點內容(如物理實驗緒論等),由教學經驗豐富的教師做專題講授,共同研討,互相提高,效果良好。
3、教學交流互相學習。教師間堅持開展教學交流活動,包括會議交流、同行聽課檢查交流,評價實事求是,互相促進,互相學習,形成了良好的教學交流氣氛。
六、嚴格實驗成績管理是保證教學質量的必要手段
我校大學物理實驗課程組十分重視對學生實驗成績的考核,有嚴格的學生成績考核規定,考核規定在教學實踐中得到全面的貫徹落實,對保證教學質量起到了重要的作用。成績評定包括以下內容:
1、實驗報告評分規范。各實驗課題有統一的評分標準,實驗報告成績評定中,每份實驗報告滿分10分,其中預習1分,課堂操作4分,實驗數據及數據處理、回答問題5分。指導教師評閱實驗報告按照評分標準進行,評分規范。
2、總成績評定公正嚴格。學期總成績評定,按規定所做實驗題目的得分之和除以應完成的實驗題目數,所得的平均分數作為實驗成績的分數。按照不同分數段制定優、良、中、及格、不及格標準。如果曠課一次在上述評定成績中降一檔,如果曠課兩次及以上其學期成績按不及格記。成績的確定公正嚴格。
3、實驗成績管理科學。學生實驗成績輸入微機保存,總成績由計算機處理,在保證成績計算正確性的同時,提高了工作效率。主講教師按時報送實驗成績單,提交給教務處和相關學院。成績計算及管理科學化。
大學實驗教學改革范文4
在當今高等教育產業化發展的大背景下,如何把實驗教學與實際運用結合起來,如何培養學生的學習能力,如何提高畢業生的綜合競爭力,是值得我們每一位高校實驗教師深思的問題。為此,就如何在大學計算機基礎實驗教學中開展“任務驅動”教學法,以及實施后的效果等方面進行了探究。
關鍵詞:任務驅動;實驗教學改革;大學計算機基礎實驗
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.12.072
大學計算機基礎實驗實用性強,與主流辦公自動化軟件的運用結合緊密,知識點更新較快。因此要使學生通過實驗,與時俱進地了解到運用的發展趨勢、學到最新的知識技能,要使實驗教學盡可能地與學生未來職業發展的需要相適應,這就要求我們要不斷地了解運用的新方向,實時更新自身的知識體系。同時也要求我們在實驗中嘗試新的教學方法,使得學生在實驗的同時,不斷地提高獨立思考、解決問題的能力。
“任務驅動”模式下的實驗教學是一種與當前大學計算機基礎實驗發展趨勢相適應、適合提高學生實踐能力、適合學生未來職業發展需要的,在計算機輔助下進行的一種突出實際任務運用的教學方法。
1“任務驅動”實驗教學的特點
“任務驅動”模式下的實驗教學是一種基于建構主義教學理論的教學法。它強調以“任務”為中心,在“任務”驅動下,促使接受任務者在完成任務的過程中不斷地主動查詢、主動學習、消化吸收與任務相關的知識點。在實驗中采用這種教學方法,就是讓學生在一項項具體的、典型的“任務”驅動下,引導學生先將具體任務分解成若干部分,在分解任務過程中,找到解決任務所需的思路、方法和知識,最后依照任務目標自主開展學習、消化吸收并反饋評價的教學學習過程。
2“任務驅動”實驗教學的實施
(1)采用“任務驅動”實驗教學,在實驗內容的選取上,不拘泥于某些具體的功能或知識點,而是以一項項具體“任務”為線索,并在任務中穿插相關知識模塊來組成具體的實驗內容?!叭蝿铡钡倪x取、確定、完成,以及對完成情況的反饋評價是整個實驗教學環節的重中之重。
(2)采用“任務驅動”實驗教學,在對實驗教材的教學安排上力求靈活多變。它要求施教者最大限度地利用教材所提供的資源,深入了解教材內容,掌握教材的核心知識點,并在相關具體任務中穿插這些知識點,從而更好地發揮教材的作用。
(3)采用“任務驅動”實驗教學,通常會以某一項具體任務來開展教學,引出需學生掌握的核心知識點。我們可以以一個個實際運用的范例,引起學生對所布置“任務”的興趣。我們在給學生講解實驗所需重點知識點后,應根據實驗大綱的要求選取布置相關“任務”。引導學生去解讀任務、分解任務、完成任務是整個實驗教學中最重要的環節,這個環節也是學生真正消化吸收所學知識點的過程。學生在解決任務的過程中遇到問題,則由我們來負責引導解決。由于這種教學模式下,學生學習的初衷是由具體任務驅動的。因此在完成任務后,對學生完成情況的反饋評價也是十分重要的。所以我們每次在學生完成任務后,應通過多種形式將其成果展示出來,這樣有助于激發學生對實驗的學習興趣。
(4)采用“任務驅動”實驗教學,主要以學生為主,突出學生的自主創新性,培養學生發現問題、提出問題、解決問題的能力。它改變了傳統的、填鴨式的教學方法,要求學生根據布置的具體任務需要,主動地去尋找相關的知識點、解決方案。
(5)采用“任務驅動”實驗教學,在考核方式上要求多樣性和創新性??己说闹饕康氖菣z查學生的學習能力和對知識點的掌握情況。對于《大學計算機基礎實驗》這門實踐課程,平時我們可以結合某些章節來布置一些綜合性任務。比如Excel部分,經過幾個章節的學習之后,我們可以讓學生分組來共同完成一項實際運用任務,如一個統計公司員工基本信息的復雜表格:根據所學知識點,提出任務具體要求。這樣學生在完成任務過程中,可以根據需求主動查閱相關知識,并了解其在實際運用中的作用,真正了解并接受這門實驗,覺得學有所用。我們還可以考慮改革考核方式,把對任務的考核評價的加權平均分作為期末考試成績。
3“任務驅動”實驗教學法取得的效果
(1)學生學習的主動性、積極性得到提高。
以前,部分學生對大學計算機基礎實驗課不感興趣,上課時經常做一些與實驗不相干的事情。而當我們采用“任務驅動”法進行教學時,情況得到了極大的改觀:在每次實驗剛開始的時候,我們都會對學生進行
分組,布置一項具體任務,然后各組學生再根據完成任務需要將一項大任務分解為若干個小任務,而后學生又會根據這些分解后的小任務的需要,主動地查詢相關的知識點,并在完成任務的過程當中學習、消化吸收這些知識點。這樣就大大提高了每位學生實驗的參與度,學生學習的主動性、積極性得到了較大提高。
(2)學生的學習效率得到提升。
采用“任務驅動”法進行實驗教學,能使實驗目的、實驗要求、核心知識點更加明確突出。在實驗的某個階段,學生可以緊緊圍繞著某個具體的任務目標,分解任務,尋求突破口,由簡到難、由淺入深地掌握相關知識點及運用技巧。這樣在完成任務的過程當中,學生就可以根據實際任務需要,有目的地去查閱相關知識點及運用技巧,學習它、了解它、掌握它,并最終在完成任務的過程中融會貫通。這樣就大大地提高了學生的學習效率。
4結束語
通過以上的論述,我們可以清楚地看到,實驗教師與學生之間可以通過“任務”進行很好地互動。實驗教師不僅具有向學生傳授知識的作用,他們還要教會學生如何“更好地、更加高效地學習”,他們還要培養學生獨立思考、解決問題的能力。因此要想使“任務驅動”實驗教學法更好地發揮效果,我們必須不斷地學習,了解運用的發展趨勢,掌握更多實驗教學設計的技能技巧,提高自身專業能力。除此之外,通過這種教學模式,我們還要教會學生獲取知識及信息搜索的相關技巧與方法。通過對“任務驅動”模式下的實驗教學法的實踐與總結,我們著力于探究一種不同于傳統實驗教學模式的、切實可行的、創新型的教學方法。目前,由于此模式尚在初步試用階段,在設計和實施過程當中仍有很多不足之處,還有待于我們在進一步的實施過程中改進完善。
參考文獻
[1]張穎.張繼平.宋巖.基于“任務驅動”教學法的實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2013,(11).
大學實驗教學改革范文5
【關鍵詞】高校物理實驗;素質教育;能力培養
隨著物理學的發展,高等教育中物理實驗課程的建設越來越受到教育界的關注和重視,物理實驗的方法和和技巧也已日漸豐富,創造出了各種精密巧妙的儀器,同時由于計算機技術在實驗中的應用,使物理測量技術不斷得到發展,造就了物理實驗不同于物理學本身的特有的內容和生動。大學物理實驗逐步形成一門獨立開設的具有教育價值和教育功能的課程。它不僅可以加深對理論的理解,更重要的能使學生獲得基本的實驗知識、技能和科學創新的能力,能為今后從事科學研究和工程實踐打下扎實的基礎。物理實驗課在多數理工類院校已經得到了廣泛的開展,也到的了廣大學子的喜愛。但教學工作中還是有些習慣和做法值得推敲,下面就幾個方面提出一些思考。
1.對教學主體的開放性不足。
教學面比較小,對學生的限定比較死板。一般學校物理實驗只對理工科學生開設,有些理工科的學生還要分成多學時和少學時兩種。殊不知這是真正教育資源的浪費。物理實驗設備一旦投入,讓更多的學子收益才是教育方需要考慮的問題,物理實驗是提高學子活學活用的最佳途徑,也是提高動手能力的捷徑。在學分制的背景下,建議開放物理實驗室,讓學生可以自由選擇,對文科類的學生可以抱著歡迎但不強求的態度,對有愛好的文科學生可以作為選修課;對理工科類學生作為必修課開放。同時實驗室可以定期對市民開放,擴大輻射面,特別是一些中學生,很多對實驗興趣濃厚,有些中學實驗投入不足條件差,市民開放日,這些周邊的中學生可以參觀性質的觀摩實驗,提高他們對科學研究的興趣,還可以考慮和一些中學、院校結對子,對他們定向開放。
2.在實驗層次上分級不足。
大學物理實驗課既要有基礎性實驗也要有綜合研究性實驗,培養學生嚴謹的治學態度,科學的實驗方法,和創新的實驗思維?;A性實驗以科學性、嚴謹性、結果準確性為主,可以當堂完成;綜合性實驗以不拘泥方法、開放性思路、探討性為主,可以要求學生在一定時間段內完成,給他們充足的時間思考、比較幾種方法的特點和準確度,這一實驗過程比較漫長,需要反復討論,可以將學生分成小組形式,給他們討論的條件,逐步培養他們的物理實驗興趣和愛好,挖掘學習的快樂。對理工科學生可以基礎性實驗為必選課,綜合類實驗為選修課,給熱愛科學研討的學生充分的條件。
3.教學內容的時代性還有欠缺。
有些高校實驗室建設一次性投入到位,但以后的很多年只提供極少量的維護費用,造成儀器的損耗嚴重,換代不足,陳舊老化。由于實驗課內容及實驗結果的精準度很大程度由實驗儀器決定,建議高校關于實驗儀器形成一個制度化的管理,定期引進先進創新型儀器、由科研成果演變來的儀器,這一制度的建立,必然極大保持了實驗設備的完好率和先進性,使得實驗教學始終充滿新意、創意。也會進一步激發學生的實驗興趣和對科學實驗的可信度的認同。
4.教學手段的多樣性不足。
應該順應信息化、數字化時代的要求,引入信息技術等現代技術改造傳統的實驗教學內容和方法,建立物理實驗教學網站,進行現代化的管理和教學。引入計算機虛擬仿真實驗并提供遠程交互的平臺。學生可以在實驗室之外的任何終端進行預習、做自己感興趣的實驗,隨時向教師請教實驗中遇到的問題,并可以與其他學生進行交流和討論。這樣可以極大地拓展學習的時間和空間并培養了學生獨立學習和協作學習的精神。
5.注重實用,鼓勵創新。
實驗教學內容應與科研、工程、社會應用實踐緊密聯系,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。通過探究創新性實驗的訓練,培養學生的科學素質和創新應用能力。使學生掌握做科研的基本研究方法和思路,挖掘學生的內在潛質,激發學生的創新思維,鼓勵學生進行創新性研究、實用性開發。吸收一些 學有余力的優秀學生盡早參與科研,接觸科研前沿,還可以結合企業的實際需求,進行新產品開發或進行畢業設計等。
6.教學考核的靈活性不足。
實驗教學培養和考察的是學生動手能力和實踐創新能力,考察考核標準也要以實驗為主,、形式上可以增加操作或面試問答的環節,使實驗成績可以客觀體現學生的能力,還可以使用學生互評環節,特別對于綜合設計性實驗,學生之間討論比較多,相互之間的了解比老師更加準確,讓他們自己參與評價考核體系更加有利于學習積極性主動性的培養。
7.建立健全實驗室管理制度。
實驗室各項管理制度包括:建立健全實驗室建設與規劃制度,建立健全實驗教學管理制度,建立健全實驗教學材料檔案制度,建立健全實驗儀器設備采購制度,建立健全實驗設備管理制度,建立健全實驗室開放制度,建立健全實驗室會議制度,建立健全實驗室教研活動制度,建立健全實驗室人員外出學習與培訓制度等各項實驗室管理制度。大學物理實驗按照內容劃分為:電學、光學、力學、專業物理、綜合性實驗幾大板塊,各板塊負責人負責安排該小組所屬實驗室的管理人員,負責規劃該板塊實驗的建設與規劃,負責該板塊的日常管理。實驗教學管理,負責實驗室日常教學安排、通知等日常教學事務,與系、院教學管理部門取得聯系;負責實驗室資料的管理,包括教學存檔材料,儀器設備檔案;負責實驗中心辦公室和教師辦公室的相關問題。 實驗網絡建設與資料管理板塊,負責建設實驗室網絡教學相關的儀器設備和軟件系統, 并建立實驗中心資料的電子文檔。實驗中心整體建設與管理由實驗室主任全面負責,建設方案由實驗中心主任牽頭,各板塊負責人參與制定。
大學實驗教學改革范文6
Abstract: This paper points out the traditional university physics experiment, and according to the problems of the present situation and characteristics of the independent college, proposes new ideas about university physics experiment teaching contents, teaching methods and evaluation methods reform.
關鍵詞: 獨立學院;物理實驗;教學改革
Key words: independent college;physics experiment;teaching reform
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0124-02
0引言
物理學是一門以實驗為基礎的學科,所有物理規律的發現、物理理論的建立,都是在嚴格的實驗基礎上總結概括出來的,物理實驗它反映了理工科實驗的共性和普遍性問題。所以,它不僅應讓學生受到嚴格的、系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更主要的是要培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力,特別是與科學技術的發展相適應的綜合能力,雖然在一些院校物理實驗已經獨立設課,但是教學內容偏舊,范圍偏窄,教學方法傳統,教學組織不靈活,這與目前獨立學院培養應用型人才的要求不適應。
1獨立學院大學物理實驗教學改革的背景
1.1 獨立學院的現狀和培養目標獨立學院是一種既不同于普通高等教育、又不同于高等職業教育的特殊類型的高等院校,其目標是培養既有一定的理論基礎,又具備較強實踐能力的高素質應用型人才。獨立學院的生源大致可以分為三種:①部分基礎比較好的學生,他們學習主動積極,在老師的指導下,能很好的完成學習任務,這部分學生所占比例較少;②有相當一批學生,基礎知識薄弱,對抽象理論知識的接受能力、邏輯分析能力、學習的主動性較差,這部分學生占了絕大部分;③有極少數學生,學習興趣不濃厚,學習信心不足;意志薄弱,自我控制能力較差,學習目的不明確。
1.2 傳統大學物理實驗教學面臨的挑戰首先,傳統的普通物理實驗教學活動,以老師的“教”為中心,教材中對實驗的目的、內容、方法、步驟寫得明明白白,甚至設計好實驗表格及部分數據,由教師準備好實驗儀器??傊?一應俱全,學生只需要按部就班就可以了;其次,實驗教學中的驗證性實驗較多,設計性實驗較少;單一性的實驗多,綜合性的實驗少,而且傳統實驗陳舊,很少有現代化的氣息[1]。同時,實驗考核方法不完善,學生的實驗成績往往以實驗報告為主,而忽略了實驗過程中學生的實際操作和創新想法。學生只是被動地重復實驗步驟,忽略了學生認知過程中的主觀能動性,束縛了學生的思想,使學生的實際動手能力和獨立思考能力得不到培養,限制了對學生創新精神和創新能力的培養。
2獨立學院大學物理實驗教學改革的設想
2.1 更新教學觀念傳統的物理實驗項目被分為力、熱、電、光等各自獨立封閉的狀態。往往只是教科書上已有的基本物理規律、定律的簡單重復。二十世紀后期,科學技術發展的巨大成就很少能在基礎物理實驗中得到反映。因此,學生對基礎物理實驗課越來越感到枯燥無味,嚴重地阻礙了學生學習的積極性、主動性、創造性以及現代科學思維方法的形成。所以,要樹立以“學生發展為中心”的教育理念,把物理實驗作為發展學生個性、啟迪學生創造性思維、啟發學生主動獲取知識、培養學生創新能力的最佳環境[2]。教學中要講科學的概念和規律是怎么產生的?當時科學家為什么要設計這樣一個實驗?有的實驗成果則產生了一個新的科學領域或者一個新的產業,介紹當時的科學技術背景和經濟背景。
2.2 改革教學內容根據當今物理學的發展方向和新時代對人才的要求,及時更新教學內容是必要的。而獨立學院作為“教學型大學”,主要是為社會培養應用型人才,更加應該注重把當前的新技術、實用性實驗技能融入到一些常見的物理實驗里。例如,電橋實驗強調在工業檢測中對高、中、低值電阻測定的條件,尤其是橋式電路在智能儀器儀表、傳感儀器中的廣泛使用;偏光實驗可與制藥、食品加工、立體電影的觀賞等應用相聯系;等厚干涉實驗在當今檢驗表面粗糙程度和細絲直徑的應用,特別在精確測量微小位移等方面的重要意義;利用霍爾效應做的磁控開關,檢測材料屏蔽的能力,并用其來限位、測距等??蛇m當涉及部分光譜技術、真空技術、磁共振技術、光電技術、傳感器技術、光學信息處理等方面內容,使得實驗教學更具有現代的氣息,這樣能夠激發學生對物理實驗的興趣。
我們可以在傳統的物理實驗基礎上,進一步精減、精選一部分經典的物理實驗,根據不同專業教學目的的側重點不同,可把普通物理實驗按基本型實驗、提高型實驗、開放設計型實驗三大模塊進行建設。打破固定的教學時間、固定的教學地點、固定的教學班級,分層次教學,因材施教?;拘蛯嶒?主要為基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能的訓練和基本測量方法與誤差分析等,涉及到力、熱、電、光、近代和物理各個學科,為普及性實驗。提高型實驗,根據學院專業體系的不同,結合不同專業課程特點,開設適合不同專業學生的實驗項目和內容。譬如,電子類專業可開設示波器實驗;再例如惠斯登電橋可以測量電阻、電容、電感、溫度、頻率、及壓力等許多物理量,同時也可應用在自動控制技術中,要向工程技術領域延伸,加強專業、職業素質培養。開放設計型實驗,學生在教師指導下,自己設計方案來完成實驗,從而培養學生的綜合思維和創造能力。學生通過做設計實驗,從成功與失敗中受到訓練,得到素質的提高[3]。
2.3 改革教學手段、實驗模式在傳統的物理實驗教學中,實驗一般都是實行大循環,不可避免地出現理論和實驗不同步的現象,由于受到實驗課學時的限制,不能在課堂中詳細講解實驗原理和推導過程,而獨立學院的學生基礎較差,所以可引用計算機多媒體技術,將一部分實驗做成多媒體課件,并在課件中插入一些在黑板上比較難畫的圖,儀器全貌,或部分實驗的動態演示過程,能夠幫助學生更深入地理解實驗原理。
大學物理實驗這門課程中所開設的實驗內容,都是教學大綱或者教材規定了實驗步驟、實驗方法。學生大部分都是被動跟著教材或者教師規定的程序來做實驗。所以,將一些已知的實驗步驟有意去掉,留給學生一定的思維空間,突出重點內容,其余則點到為止。啟發學生去思考和研究實驗方法,鼓勵學生自己設計實驗方案,探索實驗步驟,尋找實驗結論從而完成實驗,培養他們的創新能力、實驗動手能力和綜合能力。
3物理實驗考核方法改革
改進實驗考核方法,旨在提高教與學兩方面的積極性,現有的物理實驗考核大都由兩大部分構成,即平時成績與實驗成績,平時成績包括實驗報告和出勤率以及實驗課堂上的表現。實驗課程考核的內容,主要包括學生對實驗原理、實驗方法、操作過程、數據處理方法等的掌握。針對有些學生在做完物理實驗以后進行專業課實驗時,發生連基本物理儀器都不會使用的尷尬情況的現象,我們同時也應加強對成績考核的管理。所以,實驗成績應由兩部分構成:平時實驗成績和期末考試成績。為了進一步保證實驗課的教學質量,提高學生的動手操作能力,培養學生創新意識。對學生的期末考試應采用了操作考核的方法。實驗操作,可采用抽簽的方式,讓學生獨立完成本學期的一個實驗項目。而答題可以有書面形式和面試兩種,考核內容涉及誤差理論、實驗技術以及創新能力等方面。這樣在判定學生實驗成績時,避免了單一憑借學生的實驗報告完成情況,而忽視學生對知識的真正掌握。
4結語
獨立院校學生大多理論基礎薄弱,根據學生自身特點,更新教學觀念,改革教學內容和和手段,在物理實驗教學中采用啟發式,互動式,探究式的教學模式,充分調整學生的認知情緒,使學生由被動變為主動,這才是我們走出獨立學院物理實驗教學困境的最好方法。
參考文獻:
[1]唐亞明,葛松華等.工科物理實驗課程改革與實踐[J].大學物理實驗,2006,(1):86-88.