大學物理實驗教學研究與實踐論文
摘要:在分析大學物理實驗教學現(xiàn)狀的前提下，討論出現(xiàn)的教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的弊端，分別針對性地提出應用網絡實驗教學系統(tǒng)、實驗室無課程開放、考核方式多元化的方案進行改革實踐。
關鍵詞:教學模式單一;實驗項目單一;考核方式單一;網絡實驗教學系統(tǒng);實驗室無課程開放;考核方式多元化
1引言
大學物理實驗作為高校理工類學生的基礎課程，不僅是引導學生理解物理知識、掌握物理技能的重要環(huán)節(jié)，更在培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力和實踐能力方面起到不可替代的作用。通過對比研究發(fā)現(xiàn)，在經過大學物理實驗課程的學習和訓練之后，學生參與實踐研究的內驅力和動手實踐能力都得到極大地提升[1］。但通過分析當前大學物理實驗的教學現(xiàn)狀，仍能從中發(fā)現(xiàn)一些延續(xù)已久的弊端。本文正是對這些問題展開分析討論，并尋求相應方案改革實踐進行解決。
2大學物理實驗教學現(xiàn)狀
當前國內高校的物理實驗教學中，大多仍采用傳統(tǒng)的按班上課、實驗報告評分的模式，即不同理工類專業(yè)的班級按照相同的實驗項目進行課程設置，并依據(jù)實驗報告給出最終的實驗成績。但這并不利于因材施教和提高學生的學習興趣，教學資源也沒有得到充分的利用[2］，存在教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的弊端。
2.1教學模式單一
實驗課的教學模式，通常按照傳統(tǒng)的課前預習、課堂講授、操作演示、學生模仿、實驗報告提交、教師評分的固定的教學范式進行，形成處處以教師演示為中心，學生被動模仿的教學模式。對學生而言，整個實驗過程，僅僅是對教師實驗操作的重復模仿，極大地壓制了學生的主動性及創(chuàng)新思路。另外，在實驗課時有限的前提下，如果充分考慮學生課前預習的良莠不齊而延長課上講授，則必然會過多地占用學生的操作時間；如果精簡講解內容而減少課上講授，則必然會有學生因預習不到位而無法展開實驗，這都極大地影響了實驗課程的質量效率。
2.2實驗項目單一
大學物理實驗課程是高校對大部分的理工類專業(yè)開設的，存在涵蓋專業(yè)廣的特點。但各專業(yè)學生因其獨有的專業(yè)特點，其自身已有的知識儲備以及后續(xù)的專業(yè)需求都不相同。如果統(tǒng)一地按照相同的實驗項目開設課程，一方面會讓部分學生因其專業(yè)知識儲備的欠缺，而對實驗課程產生畏難情緒；一方面也會讓部分學生因所學內容與其專業(yè)關聯(lián)性不大，而對實驗課程缺乏興趣。
2.3考核方式單一
嚴格的考核制度是保證優(yōu)良教學質量必不可少的前提條件[3］。考核的評價標準甚至會影響學生對所學知識的價值定位和精力投入。對大學物理實驗的考核，目前多數(shù)高校仍采用偏重實驗報告給出最終成績的方式進行評定。這種考核方式并不能充分體現(xiàn)出實驗課對實驗技能和實踐能力的培養(yǎng)，也會錯誤地引導學生將精力側重于書寫文字報告上，而忽視實驗操作過程。我們深知實驗教學是一種過程教學，其實驗過程往往比實驗的結果更重要，必須加強實驗操作環(huán)節(jié)的考核比重[4］。
3大學物理實驗教學的改革實踐
在理工類高等院校中，實驗教學占有非常重要的地位。近些年來，高校在加大實驗場館建設和更新實驗儀器的同時,也積極針對原有的實驗教學方式進行改革以適應新形勢下的應用型人才培養(yǎng)需求。結合青島科技大學高密校區(qū)物理實驗中心進行的改革嘗試，以及與相關院校的經驗交流學習，針對出現(xiàn)的教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的問題，已初步探索出一套完整的解決方案。
3.1針對教學模式單一，應用網絡實驗教學系統(tǒng)
基于MOOC教育思路，結合實驗課程的實際需求，青島科技大學高密校區(qū)自主研發(fā)的高等院校實驗教學與管理系統(tǒng)已于2016年3月投入運行，校區(qū)內所有實驗課程都通過實驗教學與管理系統(tǒng)有序開展，實現(xiàn)了在線上平臺的網上預習、在線測驗、實驗預約，從而留出充足的線下課堂時間供學生開展自主實驗操作、小組討論、師生互動。大學物理實驗中心按照實驗教學與管理系統(tǒng)的應用方案，針對性地制備了相關預習資料進行上傳。特別是其中的實驗視頻，使學生可以自由安排時間地登陸線上視頻，結合書本進行形象地理解預習，而不再是單純枯燥的文字想象；另外，結合學生的認知規(guī)律，有選擇地準備了相應實驗測試試題進行網上測驗，從而對學生的預習情況做出合理評判，并以此成績作為進入實驗室正式展開實驗的前提要求。通過網絡實驗教學系統(tǒng)的投入應用，在線下教學中，對于學生通過網上預習預約已掌握的實驗原理和具體操作，可以選擇性地精簡講解，從而為學生的操作節(jié)省出大量時間。并且通過對網上實驗測試試題的解答情況進行匯總總結，歸納出學生共性的錯誤作為線下講授的重點，充分提高線下的課堂效率，使線下教學更有目的性。充分發(fā)揮實驗教學與管理網絡系統(tǒng)平臺的作用，為線下課堂教學提供導向性和針對性。
3.2針對實驗項目單一，進行實驗室無課程開放
在按照實驗課表充分完成課程進度的.同時，鼓勵學生以及實驗小組，或者對原有的基礎性實驗進行重復探究，或者結合專業(yè)技能需求提出創(chuàng)新的實驗方案進行實踐，或者在教師的指導下參與新實驗項目的拓展設計等。在由教師對其方案可行性進行評估后，利用實驗室的無課程開放，在教師的指導下完成驗證操作[5］。從而將學生的物理實驗課程與科研創(chuàng)新訓練進行結合，以研帶學，實現(xiàn)學生的分層發(fā)展。一方面，對原來有限的課堂時間進行了無形的延伸擴展，使學生能更充分驗證和嘗試自己的創(chuàng)新思路；另一方面，在實驗室開放的過程中，通過與學生面對面地深入的互動交流，教師能夠更全面、更深入、更專業(yè)地進行知識和技能支持，實現(xiàn)對學生自主學習能力和探究學習能力的最大激發(fā)[1]。
3.3針對考核方式單一，實施考核方式多元化
實驗科目的考核有其特殊性，如果完全按照傳統(tǒng)的偏重實驗報告給出最終成績的方式，并不能體現(xiàn)學生的操作技能以及實踐能力；如果過分注重操作考核，則學生的實驗理論和設計思路并不能得到充分展現(xiàn)。因而實驗中心采取日常表現(xiàn)、實驗報告、操作考試、書面考試相結合的方式來評定學生最終的實驗成績。在兼顧實驗報告和實驗操作的同時，使學生的理論知識和對實驗的設計應用也能在最終成績中有所展現(xiàn)。具體評分權重及評定內容如下：總成績=日常表現(xiàn)×30%+實驗報告×20%+操作考試×30%+書面考試×20%其中，日常表現(xiàn)評定內容為：網上預習測驗成績、課上實驗中操作能力/解決問題能力/數(shù)據(jù)的收集歸納、實驗室無課程開放的使用及創(chuàng)新型設計能力；實驗報告評定內容為：實驗報告撰寫、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗總結反思；操作考試評定內容為：實驗步驟規(guī)范、靈活解決問題、數(shù)據(jù)的收集處理；書面考試評定內容為：實驗原理的理解、實驗的生產應用討論、設計型實驗小論文。
4結語
大學物理實驗不僅是對物理知識的驗證、補充，更是通過學習測量方法、科學思維方法和學科研究方法，來培養(yǎng)學生的實驗設計能力、實踐探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[6-7]。隨著教學方式的改革發(fā)展以及不同批次學生自身知識儲備的變化，固有的大學物理實驗教學方式開始陸續(xù)暴露出一些不足和弊端。在明確大學物理實驗課程教學定位的前提下，根據(jù)不同專業(yè)的學生對實驗內容的需求，積極探索新興的教學模式和多元化的考核方式，不斷提升自身的教學改革能力進而優(yōu)化教學效果，使大學物理實驗這門課程在高素質應用型人才的培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
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