实验开放教学大学物理论文

2022-04-26 版权声明 我要投稿

摘要:要想让我们的学生在离开校园步入社会时,能够抵抗住强大的竞争压力,更好的投入到社会中,就要求学生在学校重视综合素质的培养,同时还要激发学生的自信心和创造力。物理实验作为我国高校一门非常重要的课程,对培养学生的观察力、创造力、思维拓展力有着不可忽略的地位。本文主要对大学物理开放性实验教学的特点与实施方法进行了分析与讨论。下面是小编整理的《实验开放教学大学物理论文 (精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

实验开放教学大学物理论文 篇1:

浅谈开放式大学物理实验教学

【摘要】开放式大学物理实验教学是高等院校实验教学改革的一种新模式,本文阐述了开放式大学物理实验教学的必要性,并结合实际教学,探讨了开放式实验教学的组织和实施要素,以及取得的教学效果。

【关键词】大学物理实验 开放式教学 教学改革

物理学是一门以实验为基础的自然科学,大学物理实验是面向理工农林医药等专业开设的一门必修课程。大学物理实验课程涉及内容范围广泛,使用仪器种类较多,在培养学生的科学素养、实验动手能力和思维创新能力方面有着重要的作用。大学物理实验的教学对于激发学生的学习兴趣、掌握物理基本概念和规律、锻炼和提升实验技能等方面起着积极的推动作用,有利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。随着创新人才培养目标的提出,高等院校深化教育教学改革,提高教育教学水平的课题已成为焦点,大学物理实验教学的改革也不例外。开放式大学物理实验教学是物理实验教学改革发展的新方向,是对传统实验教学模式的一种挑战,是在信息化、网络化、数字化时代发展的必然要求。

一、开放式大学物理实验教学的必要性

传统大学物理实验的教学模式比较单一,存在着不利于激发学生的学习兴趣和不能充分调动学生主观能动性的缺点,更不利于学生创新精神和实践能力的培养[1,2]。与教育发达国家相比,我们培养的学生考试成绩虽然较好,但其独立思考能力、创新能力、动手能力和解决实际问题的能力相对较弱[3]。在国外物理实验教学过程中,一般不会给出实验具体是如何进行的,而是提出问题,学生通过查阅资料,设计实验方案完成相应的实验[4]。通过比较可以看出,传统的教学模式不能够充分发挥学生在实验教学活动中的主体作用,不利于学生独立思考和创新能力的培养,与高素质应用型人才的战略培养目标是不相适应的。开放式大学物理实验教学是从传统的实验教学基础上提出的,这种新的教学模式对教学方式、教学内容和教学条件进行重新整合,给学生提供相对自由的学习环境,使学生的学习方式从被动转向主动,可以让学生更好地掌握和应用知识,有利于激发学生学习的兴趣、培养学生的创新能力和综合素质。

二、开放式大学物理实验教学的组织和实施

1.开放式实验教学的课程体系

根据大学物理实验的特点和学生掌握知识技能的规律,将开放式大学物理实验课程划分为基础性、综合提高性和设计研究性三个层次。基础性实验主要开设难度不高,适合各个专业学习的实验。这类实验主要让学生掌握一些基本的实验技巧和实验方法,为更高层次的实验教学打下良好的基础。综合提高性实验是对基础实验的拓展和延伸,在实验内容上具有一定的交叉性和综合性,旨在培养学生综合运用知识和技能解决实际问题的能力。设计研究性实验是在教师的指导下,学生自选题目,查阅相关文献,独立设计实验方案,并完成相应的实验。这类实验对学生各方面的能力要求较高,更加注重学生科学研究和创新能力的培养。

2.开放式实验教学管理系统

运用计算机和网络技术,构建开放式大学物理实验教学管理系统,该系统主要由选排课系统及开放式实验室管理系统两大部分组成。选排课系统主要处理日常的教学管理工作;开放式实验室管理系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括触摸屏刷卡一体机,软件部分主要对实验室刷卡控制器和实验项目进行配置。大学物理实验教学管理系统由五类用户组成,分别是系统管理员、课程管理员、教务管理员、教师和学生。系统管理员负责实验教学的基本信息和开放式实验室系统刷卡系统的基本配置;课程管理员主要对实验课程和教学任务进行管理;教务管理员可以查询相关的教务信息;教师可以查看自己的课表,录入和查询自己名下学生的成绩;学生通过登陆系统根据自己的实际情况进行网上选课,在实验室开放的时间,通过触摸屏刷卡一体机刷开实验平台的电源,进行相应的实验。开放式大学物理实验教学管理系统实现了实验教学的网络化管理,将学生选课、教学管理和实验室开放集为一体,为开放式实验教学提供支撑。

3.开放式物理实验教学资源系统

为了实现实验资源上的开放,构建了大学物理实验资源系统和仿真系统。将教学大纲、授课教案、实验指导、预习思考题、实验录像等资料上传到网上,形成大学物理实验资源系统,以供学生学习参考。大学物理实验仿真系统除实验简介、实验内容、实验原理、实验仪器、实验指导等内容外,还可以对每个实验进行虚拟仿真。仿真系统中提供了实验所需的各种仪器,学生可以在电脑上通过选取相应的仪器,进行模拟实际操作来完成实验,这有利于学生对实验仪器和实验技能的掌握。学生可以充分利用这些丰富的网络资源预习实验,达到更好的预习效果,这些都是传统的教学手段无法实现的。

三、开放式大学物理实验教学的实施效果

1.开放式大学物理实验不同于以往的教学模式,为学生提供了自主学习和研究的平台,更好地体现了因材施教的教学原则。学生可根据自己的实验基础选做不同难度的实验项目;对实验结果不理想的可以选择重做;对于学有余力的学生可以选做更多的实验项目,从而对物理现象做更加深入的研究和探讨。

2.激发了学生学习的主动性、积极性和创造性,有利于学生对物理概念和规律的理解。实验室实行开放式管理后,学生完全可以根据自己的实际情况安排实验内容和进度,学生有充足的时间对实验现象和数据进行仔细的观测和分析,进而加深对物理知识的理解。

3.有利于学生综合素质和能力的提高。开放式物理实验教学给学生提供了更多的动手机会和更加自由的发挥空间,学生的动手能力和综合创新能力能够得到充分的锻炼,有利于学生创新思维和综合素质的训练和培养。

开放式大学物理实验教学是一种新型的教学模式,是对传统教育模式的突破和创新,具有良好的教学实践效果,对培养创新性人才起着重要的作用。如何更好的进行开放式大学物理实验教学,进而达到最佳的教学效果,还需要不断的实践和探索。

参考文献:

[1]夏蔡娟, 刘汉臣, 张英堂, 成鹏飞. 工科院校开放式实验教学模式的探索[J]. 西安邮电学院学报, 2011, (S2): 136-138.

[2]孙宇航, 邹志纯, 孙建. 大学物理实验教学模式之探索[J]. 西安邮电学院学报, 2011, (S2):165-165.

[3]肖令平. 大学物理实验教学模式改革初探[J]. 中国科技信息, 2009, (17): 256-257.

[4]刘竹琴, 白泽生. 物理实验开放式教学调研与初探[J]. 实验室研究与探索, 2008, (6): 125-127.

作者:李宁

实验开放教学大学物理论文 篇2:

试析大学物理开放性实验教学的方法与对策

摘 要:要想让我们的学生在离开校园步入社会时,能够抵抗住强大的竞争压力,更好的投入到社会中,就要求学生在学校重视综合素质的培养,同时还要激发学生的自信心和创造力。物理实验作为我国高校一门非常重要的课程,对培养学生的观察力、创造力、思维拓展力有着不可忽略的地位。本文主要对大学物理开放性实验教学的特点与实施方法进行了分析与讨论。

关键词:大学物理;开放性实验;教学方法

传统的大学物理实验课程,教师只要根据实验项目的要求,根据书本中的具体步骤,为学生准备相关的实验仪器跟测量设备。学生在课堂上只需要按照老师布置的内容参考教科书上的步骤一步步的进行机械化的实验操作。这种物理实验课是枯燥无趣的,学生们也大多都是应付了事。这样的物理实验课程根本无法对学生起到激发创造潜能与学习兴趣的根本目的,当真正需要他们动脑、动手去完成或者构想一项实验时,学生往往是茫然不知所措的。所以我们在高校进行物理开放性实验教学的开展,就是要打破以往陈旧的实验课堂形式,让学生们成为实验课堂的主角,使他们的主观能动性得到最大程度上的发挥。

一、大学物理开放性实验的涵义

我们希望我们的学生在大学时学到的不仅仅是书本上的知识,而是让他们掌握灵活的学习技巧,以及开发他们的思维能力和创新能力。我们进行的开放性实验教学是要做到真正的因材施教,根据学生的整体情况,来设计实验内容和试验程序。而整个试验程序是要由学生自己来完成的。开放性的物理实验课堂将会给予学生一个充分发挥和自由思考的思维空间和实验空间,让学生真正的对自己将要进行的实验内容产生浓厚的兴趣,从而激发自身的潜能,通过自己的思考和实际操作,真正掌握学习目标。同时在实验遇到困难和挫折时,能够再接再厉的反复实验,直到获得最满意的结果。在这一过程中,教师只是起到引导的作用,学生才是课堂的中心。这样的开放性实验课堂对学生综合素质的培养起到了不可小觑的推动作用。

二、大学物理开放性实验的特点

(一)教学方法灵活

在开放性实验教学中,老师不再是照本宣科,而是根据学生的自身条件,为学生量身设计出真正符合学生思维创新能力发展的教学计划。在开放性实验的过程中,教师甚至可以放弃教学理论的传授,让学生自主安排实验内容,给予学生无限的创造空间。当然如此灵活的教学方法不是毫无边际的放任教学,老师会设置教学目标,强化难点要点,让每个学生在实验过程中体验一种可循环的、有发展的创造过程。在积极的课堂氛围中达到教师要求的教学目标和学习内容。

(二)学生的学习过程灵活

我们必须承认,即使在大学阶段,学生们的综合水平还是参差不齐的。无论是从思维方式或者性格特点来说,每个人的基础都是不一样的。那么当他们进行时,从准备实验、进行实验、总结分析所要用到的时间和达到的效果都是不同的。在传统的物理实验教学中,学生们只要按照老师和教材上的步骤按部就班的实施下来即可,这样学生们的能力得不到发挥,教师也无法确定学生是否掌握了教學内容。而开放性物理实验教学能够做到让每一个学生都联系自己的实际情况,各自挑选适合自己的学习方法,最终达到学生自己预期的学习目的。也许一部分学生的实验成果不是最好的,但是却可以使他们从亲自设计的实验中获得最大的收获。这也是我们倡导的开放性教学所要达成的最终目标。

三、大学物理开放性实验教学的实施

(一)开放式实验教学模式的构建

首先,在构建全新的开放式实验教学课堂时,教师要通过自己的考察与调研拟定出实验项目和学习目标,然后让学生根据自己学习兴趣进行选择,然后由学生针对自己挑选的实验项目自己完成资料查找、确定项目、独立完成实验等一系列步骤。当然,一部分对实验有进一步要求的学生可以自己组成小组,也可以让老师帮助设计方案,然后由学生独立完成所有的数据分析。

(二)教师队伍的建立

担任大学物理开放性实验教学的教师经过严格的考核与层层的选拔才可以被挑选出来。教师不但要有扎实的授课能力、丰富的知识内涵,最重要的是必须要对开放性实验教学存有极大的热情。同时也要不断的学习,提升自己的综合能力,积极组织教师进入相关企业进行参考与考察,确保教师能够紧贴时代的步伐,了解最前沿的科学技术,这样才能更好的带领学生们进行最先进的物理实验,让学生们的综合技能得到最大方面的提升。

(三)丰富的教学资源的建设

开放性的实验教学带领学生走出了沉闷的课堂,当然我们要为学生提供丰富完善的教学资源与实验设备。在实验室的教学中,必须为学生提供他们所需要的一切合理的资源,包括实验设备、测量工具等满足学生的需求。网络教学平台的建立和使用让开放性的实验教学又步入了新的阶段,学生们可以在网络平台中查找到相关的视频、图片、文献等相关资料。浏览优秀的教师授课视频,甚至还可以进行仿真模拟实验。同时网络平台也为教师与学生们提供了更广阔的交流空间。教师们不仅可以通过网络平台为学生们答疑解惑,师生之间也可以共同查找文献资料,共同完成实验。这样能够充分调动学生的主观能动性,让学生真正的在试验中成长。

四、总结

我们必须认识到,开放性实验教学的开展是将来实验教学的大势所趋。这是一个十分系统的工程实施,对师资力量与教学管理都有着严格的要求。在我们实施开放性实验教学的过程中难免遇到各种困难,不过我们也有信心通过师生的共同努力,不断的完善我们的开放式实验教学,让学生们真正体会到学习的乐趣,同时也通过自身的不断努力,使自己的综合素质得到提高,成为社会需要的高素质人才。

参考文献:

[1]任才贵,艾剑锋.大学物理分级开放教学改革与实践[J].大学物理,2007(26).

[2]段雷,常云朋.实验室教师在开放式实验教学中的工作研究[J].机械管理开发,2010(01).

[作者简介]石晓林(1975-),男,吉林长春,研究生,主要从事金刚石厚膜研究工作。

作者:石晓林

实验开放教学大学物理论文 篇3:

基于开放性、创新性和应用性的大学物理实验教学体系的探讨

摘 要:为了适应国家对创新型人才培养的要求及行业发展需求,培养实验技能强、创新思维和创新能力兼备的新型人才,在对过去的课程体系改革和优化的基础上,尝试探索和构建开放性、创新性、应用性的物理实验教学体系。针对这三个方面,采用分级开放模式,配合时间开放与资源开放,赋予学生更多自主权,提高学习效率;对教学内容、手段、方法改革,有针对性地授课,调动学生积极性,培养创新思维;建立实践基地,鼓励学生参加物理竞赛,将科研项目引入到实验室,实现书本知识与实际应用相结合,为更好服务于社会。

关键词:分级开放 虚实结合 实践性 应用性

大学物理实验教学是培养科技人才的有效手段,其实际意义已被广大教育工作者所认同。然而,传统的大学物理实验课程已不能很好地适应科技发展和培养高素质人才的需要,尽管实验教学体系和实验教学内容一直都在探索中改革,但在实验教学的实践中却面临着许多问题。本文就物理实验教学的开放性、创新性、应用性三个方面进行改革,为培养实验技能强、创新思维和创新能力兼备的新型人才提出了可靠建议。

1 开放性

为了更好地培养社会发展所需人才,将目前国内外正在开展的“开放式教学”模式引入到大学物理实验教学中。开放式实验教学是依据实验对象和教学目的设置分层次模块化的内容体系,学生在规定的教学时段内自主选择实验项目和实验时间的一种全新教学模式。它的实现不仅可以循序渐进逐项培养学生的动手能力,而且灵活地赋予学生更多的主动权,重视对学生创新能力的培养,使学生有更大的学习空间。

1.1 分级开放实验

文科学生思维方式不同于理工科学生,在动手操作能力、物理基础知识掌握程度上也有较大差距,如何帮助文科学生提高实验能力、调动学习积极性、充分发挥主动性和创造性?为解决这一系列的问题,分级逐步开放的管理模式应运而生。所谓分级开放,即将全校各专业学生按理工科和文科分为两级[1]。然后,按实际能力将学生分为初级、中级和高级,不同级别的学生可选做不同的实验内容。初级实验主要为演示实验,主要是定性实验,提供相关图片和文字资料(包含演示仪器的使用说明和工作原理)。另外,还可为同学们提供趣味物理展品。将理论与实践更好地结合起来,从而开阔知识视野。中级实验主要是验证性实验,让学生了解物理规律,对之前所学物理定理、定律有了更加直观的认识。高级实验多为综合设计性实验,学生自己设计方案、进行实验操作和研究。对文理科分级,既能让文科学生得到“手把手”的学习,对理工科学生也是一个提高的过程。通过分级学习,从基础到提高,转变思维方式,培养分析问题、解决问题的能力,提高了创新意识。

1.2 实验时间的开放

对于时间的开放,采用在一定的时间内自由开放和完全开放两种方式相结合[2]。前者指在规定时间内,要求学生完成规定实验,但在何时做、做什么实验由学生自主选择。完全开放指的学生可以利用课余时间到实验室内,准备竞赛项目或研究专业课题,为培养学生的思维能力和创新能力提供了一个良好的学习场所。这一措施能够打破课堂时间限制,学生根据自己的学习规律合理安排实验时间,提高了实验的积极性和主动性。

1.3 实验资源的开放

实验资源开放指实验室内所有实验资源对学生全面开放。通过在实验室或网上全面展示实验资源,使学生能在实验前充分了解各种仪器的功能、特点及使用方法,节约实验时间、提高实验效率,既调动了学生的积极性,又培养学生自主学习能力。

1.4 “大学物理实验开放式教学管理系统”的开放

建立开放式物理实验教学管理系统,提供多方面全方位的物理实验资源,如:实验课程、项目设置、实验教学安排、实验预约和选课、导师介绍、仿真实验、实验成绩考核等,具有开放性、共享性和交互性等特点。借助系统,学生可以在网上进行实验预习、预约、选题、选导师、查看成绩以及和老师交流[3]。各级别的学生根据自己的兴趣爱好、动手能力和需要进行选择,使得从中获得最大收益。

2 创新性

在教学中我们发现,许多学生纯粹把做实验当作一项任务,只是按照老师的要求和示范机械地重复操作,被动地接受知识,实际能力根本得不到锻炼和提高。所以,教师应该引导学生把学习的重点放在“提出问题——设计实验——总结规律”上,让学生自觉动手、动脑,培养学生学习的自主性,激发他们的积极性和创造性。

2.1 教学方法的创新

为打破传统的物理实验教学方法,一方面可以从课程的编排上改进,将大学物理实验的内容分成不同的层次,使学生更关注物理现象的探索和实验的物理内涵。另一方面可以从教师本身出发,必须不断改进指导方法,提高指导能力,引导学生自己思考并找到问题的解决方案,改变依葫芦画瓢、包办代替学生解决问题的习惯。

2.2 教学手段的创新

合理地运用多媒体技术是教学手段改革的一个重要体现,应根据具体情况进行创新。主要运用在以下方面:(1)用教学录像辅助物理实验教学,先观看教学录像,再进行重点的讲解;(2)将计算机仿真应用在教学中,发挥计算机界面友好、吸引力强的优势,提高学习物理实验的积极性;(3)自制电子教案,在取众家之长的基础上进行创新,既能使教学内容一目了然,又能突出对创新思维的培养。

2.3 教学内容上的创新

以往开设的实验多是验证性和演示性实验,单调而没有选择性,且缺乏层次性。从提高学生综合分析运用能力和创新能力出发,将实验教学内容分为三个层次:基础性实验、综合性实验、设计性实验。基础性实验主要学习基本实验仪器的使用、常见测量方法及数据处理的理论与方法等,培养学生的实验意识、基本操作技能;综合性实验的目的在于培养学生的综合科学素养,学生利用已学的实验仪器和实验方法,通过独立分析完成实验操作。设计性实验是指在老师引导下,学生自主查阅资料、设计实验方案、拟定解决办法、独立完成操作,着重培养学生创新思维和创新能力。

多层次创新实验体系在教学内容上有较大的选择性,可以有效地激发学生的积极性和主动性,有利于培养学生综合运用知识的能力以及创新能力。

2.4 建立虚实结合的实验教学平台

将真实实验与虚拟(仿真)实验相结合,构建了虚实结合的物理实验创新教育平台。仿真实验系统能营造一个虚拟的实验环境,模拟出整个实验操作的过程,并提供多种实验方法,实现更为灵活的学习。根据所学知识,利用仿真实验平台可模拟物理实验、设计制作实验仪器或器件、选择最佳方案和参数等,为学生在真实实验中进行独立实验奠定了基础[4],也为学生进行实验设计和研究探索提供了思路,大大提高了学生的创新思维与创造能力。

3 应用性

在大学物理实验的教学中,根据应用型人才的培养要求,确定相应的人才培养模式,构建具有能力培养特征的实验教学体系。真正做到以学生为培养主体,增强其创新意识、实事求是的科学态度以及团结协作精神,为日后更好地服务于社会。

3.1 优化教学内容,突出专业应用性

新的大学物理实验课程体系应该打破传统的力、热、光、电和近代物理等相互独立的封闭状态,通过对各类实验有机结合,加大综合应用性及设计性实验开设的力度。同时,结合不同专业的特点开设实验项目,让物理实验与专业课程接轨、与生产实际结合。例如,在保证基础实验的前提下,引入微波技术、激光技术、传感技术、超导、核磁共振、光纤通信和X射线衍射实验等现代化技术,增加实验的应用性、设计性、综合性。同时,也可以将科研项目带入课堂,把科研成果或成熟技术转化成实验教学,提高学生发现和挖掘问题的能力方便所有学生进入探究性研究[5]。这样不仅丰富了大学物理实验的教学内容,且提高了学生的学习,兴趣拓宽学生的知识面,有利于学生将所学知识应用于工程项目,具有更实际的意义。

3.2 鼓励学生参加科技创新竞赛

组织学生参加各类科技创新比赛,由学生找题目,自行设计方案,独立完成制作。在此过程中,综合运用所学知识,独立地发现问题、提出问题、分析归纳,从而找到解决问题的途径和方法,加强了对学生应用能力的培养,将学所得到充分实践。

3.3 提供实践平台,建立实践基地

除了参加学科竞赛,还可以建立大学生创新实践基地,为研究性、创新性实验项目研究提供实践平台。学生在教师指导下进行相对独立的科研活动,无论从查询资料、收集数据、数据分析,还是从硬件和软件的应用等方面都得到全面的培训。这样不仅提高学生理论联系实际、理论指导实践的能力,而且有利于扩大受益范围,吸引更多的学生加入。

4 结语

通过多年的工作积累和改革构思,自主性、开放性、创新性的实验教学体系将在南通大学基础物理实验中心进行尝试性推广。首先,将在实验教学网络化和学生创新能力的培养等方面加大投入,以加快开放式实验教学的进程;其次,进一步提高实验教学的质量和效益,让学生在有限的学时内获取更多的知识;最后,还要使教师摆脱事务性的工作,把精力集中到课程建设、教学改革、新人培养、科研工作中,不断了解和探索新的实验理论、实验方法和技术,只有这样才能加强实验课程的主动性,提高学生的实验兴趣,加强学生的创新能力,使教学体系的开放性、创新性、应用性改革落实到实处。

参考文献

[1] 杨栓科,宁改娣,杨建国,等.构建以创新能力为主体的实验教学体系[J].实验室研究与探索,2001,21(1):3-5.

[2] 胡仁杰.营造开放的实验教学环境,开展开放式自主实验教学[J].实验室研究与探索,2006,25(7):823-826.

[3] 张威,张晓伟,黄泳,等.多层次开放实验室渐进式培养创新人才[J].实验室研究与探索,2010,29(8):298-300.

[4] 姚茂林.物理实验实行阶梯式开放教学的尝试[J].实验科学与技术,2004(2).

[5] 解光勇,施卫.“3+1”教学模式在大学物理实验教学中的探索与实践[J].大学物理实验,2008(1):107-110.

作者:邹亚琪 薛同莲 李雅丽

上一篇:药监局年半年工作总结下一篇:法律制度农业环境保护论文