大学物理实验设备管理论文范文

2023-10-02

大学物理实验设备管理论文范文第1篇

摘 要 通过对大学物理实验课程开放实验教学目标的分析,指出目前开放实验仪器采购方面存在的误区,提出以平台化实验仪器为主进行开放实验项目设置和仪器采购。

关键词 大学物理;开放实验;仪器选择

1 引言

近年来,高校在社会经济发展中的作用越来越受到重视,中央和地方各级政府对高等教育的投入大幅增加,高校对实验实践类课程的投入也随之增加。同时,随着技术的进步和对外交流的增多,大学物理实验课程可供选择的实验项目和实验仪器越来越多,物理实验教学仪器也得到快速更新。

随着对学生素质教育的重视程度不断加大,开放实验已成为大学物理实验课程发展的重点方向。高校的大学物理实验课程一般都开设了开放实验,以提高学生实验能力与素质,拓宽学生视野。但目前大学物理实验课程的开放实验项目在设置和仪器购置方面,很多高校出现偏向高端仪器、高集成度仪器的现象,这对大学物理实验课程的发展是不利的。部分院校在增加开放实验项目时偏向于选择与近现代物理知识相关的项目,这类实验项目涉及较深的物理知识,实验过程和实验结果不直观,对于普通本科生而言较难。而且这类项目的实验仪器集成化程度高,仪器易损坏而难维修,实验仪器的维护也存在一定困难。这样就出现了学校在开放实验中投入大量的资金和精力,而最终开设的开放实验项目却并不受学生欢迎的现象。

地方普通理工科院校多数没有物理类专业,物理实验室经费投入有限,在这种情况下要想开展好开放物理实验教学,根据自身特点来选择合适的实验项目和开放实验仪器是很重要的[1]。

2 大学物理实验课程项目设置与仪器选择的出发点

大学物理实验课程面向的对象主要是普通理工科学生。现在我国高等教育已经由精英化阶段进入大众化阶段,普通理工科学生的物理理论知识水平普遍不高。大多数学生对涉及较新、较深物理理论知识的实验理解起来有一定困难,操作时容易出现知其然而不知其所以然的情况。若实验仪器集成化程度高或者理论知识要求较高,学生在实验时便只会根据课本和教师要求一步步进行机械的操作,最后得出一个结果就算完成了实验。学生在实验时不能理解实验现象,实验结束后不会分析实验结果,导致实验教学效果并不好,也使得学生对实验课的兴趣降低。

出现这种情况的原因是在设置开放实验项目、购置开放实验仪器时,部分教师认为开放实验应该重在学生能力的培养而非实验基本技能的训练,因此购置的仪器偏高端化、偏集成化,力图向学生展示最新的物理研究成果。然而,开放实验是大学物理实验课程的一部分,根据《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》,大学物理实验课程的具体任务是“培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法,提高学生的科学素养”。对课程教学目标过于拔高,不利于普通本科专业学生的基本实验技能和素质的培养。因此,开放实验应该是基本技能训练与能力培养并重,不应该轻视学生基本实验技能的锻炼[2]。开放实验项目的设置和仪器的购置也要结合物理实验课程实际进行选择,而不是盲目攀比,购置各种高端实验设备。

3 物理实验课程项目设置与仪器选择

随着各高校对实验室建设投入的不断增加,普通理工科院校大学物理实验室开放实验的仪器设备也在不断增加。但新增加的部分仪器与较深、较新的物理知识相关,如核磁共振实验、高温超导实验等,对物理理论知识要求较高,而且需要学生投入较多的时间和精力,则在普通理工科院校中不宜开展。这类实验适合于有物理类专业的院校面对专业学生开设,对普通学生而言,仪器集成化程度较高,反映的物理现象不直观,理解起来比较困难。同时购买这类实验仪器,花费大、实际收效小、仪器易损坏而难维修。对于普通地方高校来说,针对物理实验教学,学生不是需要更多地理解高深复杂难解的理论加简单的操作,而是应该着眼于基本实验技能和能力的培养提高及对实验课程兴趣的激发。

相比较而言,以通用实验平台类仪器加上各种配件组成的平台化仪器更加适合开放实验。除了直接采购平台化实验仪器如光学实验平台,还可以通过对已有某些实验仪器进行改造,自行配置一些配件,组成一套平台化实验仪器。这类平台化实验仪器在大学物理开放实验中有着诸多优点。

首先,平台化的实验仪器利于实验项目的设置。同一个实验平台可以开设多个实验项目,如采购一套WSZ光学平台后,可根据不同的配件组合,开设出各种干涉、衍射、偏振、几何光学等数十种光学类实验,大大增加实验室可开设的实验项目数量。教师可以针对不同专业的学生,利用同一实验平台开设不同的实验项目,更容易激发学生的学习热情。

其次,平台化的实验仪器利于提高学生实验素质,培养学生自己动脑设计实验、动手组装实验仪器的能力,激发学生对物理实验课程的兴趣。如MSU-1磁悬浮实验仪配备了各种金属和非金属圆环、小灯泡等,可以让学生自己根据兴趣进行研究,而且可以让学生自制各种导体回路进行研究。学生很容易根据现象,结合自己学习过的电磁感应现象进行定性和定量的分析,在较短的时间内(如2~3节课)完成实验。在实际实验教学中可以鼓励学生利用实验平台设计开发其他实验项目,根据自己的想法自行设计完成实验,这也有利于提高学生创新能力和解决实际问题的能力。

再次,平台化的实验仪器方便管理,易于维护。由于部分学生准备不到位、开放实验本身较难等多种因素,开放实验仪器很容易发生损坏。在广西工学院大学物理实验教学中心的实验教学实践中,开放实验仪器损坏率相对较高,仪器维护成为教师教学工作的一个很大负担。而平台化的实验仪器则方便维修与保养,只要有各种备用配件,就不会因为一些小的毛病而使仪器不能使用。

最后,平台化实验仪器的使用,可以带动教师利用已有实验仪器开发新实验。如液晶电光效应实验,实验装置本身已有半导体激光器、轨道、光功率计等,除了这套仪器原设置的实验项目外,教师还可以根据自己院校的特点,配备其他光学配件,开设新的实验项目,让学生研究其他的光学现象。再如利用等厚干涉实验装置,可以设计实验项目让学生测量纸的厚度、头发丝直径、水的折射率等。这样改造现有实验仪器来开发新实验项目,可以拓展教师思维,增加开放实验数目,减少仪器购置费用。

4 需要配套的设施与条件

在大学物理开放实验中,平台化的实验仪器虽然有诸多优点,但也需要多方面的软件条件和硬件设施的配合,才能发挥出最大作用。

首先,要充分利用网络资源。平台化的实验仪器需要学生更多地发挥自己的主观能动性,但这要建立在学生掌握足够的资料、对实验原理和实验目标有充分了解的前提下。普通的纸质实验教材信息容量有限,很难满足学生查找资料、设计实验等多方面的需求。现在各高校校园网建设均已比较完善,可以依托校园网建设物理实验教学网站,搜集、开发各种网络教学资源,利用各种网络教学手段辅助进行开放实验教学。以广西工学院物理实验教学中心自主建设的物理实验教学网站为例,网站上有丰富的文字、图片和视频实验教学资料,是学生在准备相关实验时查找资料及实验完成后分析实验结果的好帮手,成为纸质教材的重要补充。

其次,开设虚拟仿真实验。这类实验可以让学生通过网络远程模拟实验进程,验证自己的实验设计。学生在使用平台化实验仪器时有更高的自由度,但同时也会带来一些问题。学生很难在实验前对自己的设计方案进行评价,为实验给出预期结果。而开设的虚拟仿真实验,可以让学生在未接触实验仪器前,先在网上进行模拟实验,得出模拟结果,从而完善自己的实验设计。虚拟仿真实验在现阶段可作为实际实验仪器的有益补充,而且随着虚拟实验项目的增多和远程实验平台的完善,以后可以作为物理实验课程发展的一个新方向。

5 结束语

大学物理实验课程的开放实验项目设置和仪器采购要切合课程教学目标,不要过于偏向高端化、集成化的实验仪器。而依靠平台化的开放实验仪器进行实验项目设置,不仅可以锻炼学生的基本实验技能,同时也可以提高学生实验素质和动手能力。通过建设实验教学网站,整合网络教学资源,开设虚拟仿真实验,有利于平台化的实验仪器发挥更大的作用。

参考文献

[1]李未,陈小玲,何玉平.工科院校大学物理开放实验教学模式探讨与实践[J].大学物理实验,2011,24(4):97-98.

[2]高凤梅,蔚国栋.构建工科院校物理开放实验的措施和意义[J].宁波工程学院学报,2010,22(2):84-86.

大学物理实验设备管理论文范文第2篇

【摘要】文章根据对信阳学院大一、大二理工类本科生进行有关大学物理实验开放式问卷调查及对大学物理实验教师访谈的情况,分析和总结了信阳学院大学物理实验教学目前存在的问题,提出了一些提高大学物理实验教学效果的可行性建议。

【关键词】信阳学院;大学物理实验教学;现状;对策

【基金项目】2015年河南省教育技术装备和实践教育研究课题“中学物理实验和大学普通物理实验教学的过渡和统一性问题研究”,项目编号:GZS096。

一、本校大学物理实验教学现状的问卷调查及访谈

(一)学生问卷调查及教师访谈的开展

为深入了解信阳学院大学物理实验教学现状,笔者在部分学生协助下对我校大二、大三理工科各专业本科学生开展了开放式问卷调查,也对我校和兄弟院校大学物理实验教师做了广泛的访谈。关于向学生发放的开放式问卷调查,以“你认为目前信阳学院大学物理实验教学效果如何?具体存在哪些问题”为主题展开,为了便于更广泛收集学生的信息,更好反映每个学生自己个人的看法,所有问题均不设选项。在2017年3月份为期一个星期的问卷调查中,一共向信阳学院2014级和2015级数学与应用数学、计算机科学与技术、土木工程、汽车服务工程、化学、生物科学、生物技术7个专业的学生发放开放式问卷736份,回收621份,剔除回答不完整、回答不认真等无效问卷后,最终得到562份有效问卷,问卷有效回收率达到76.4%。对我校及兄弟院校大学物理实验教师关于大学物理实验教学现状的采访,一部分是面对面交流(针对本校同行),另一部分是通过QQ群和微信群进行网络在线访谈(针对兄弟院校同行),一共访谈了21位独立学院的大学物理实验教师(包含本校大学物理实验教师在内),访谈以“您认为您所在的独立学院目前在大学物理实验教学方面存在哪些問题”为主题进行,同样,所有问题均不设选项。

(二)学生问卷调查及教师访谈的分析统计

我们对回收的有效开放式调查问卷及教师访谈问卷分别进行分析统计,根据所提出问题的频率的高低来总结本校大学物理实验教学的现状,找到目前存在的主要问题。统计结果分别如表1和表2所示。

由表1发现,我校理工类本科生反馈的大学物理实验教学目前存在的问题主要包括:理论课与实验课不同步;没有实验教材,预习效果不好,与中学物理实验存在脱节;实验仪器数

量不足,实验课与所学专业结合的不多,实验报告抄袭较严重等方面。由表2发现,我校及兄弟院校实验教师反馈的大学物理实验教学存在的问题主要是:没有统一的实验教材,预习效果不好;学生对实验课兴趣不高;仪器损坏得不到及时维修;实验成绩考核方式单一;实验室没有计算机,仿真实验和实验数据处理只能手工;实验仪器数量不足等方面。

将表1与表2所反映的问题进行对照,很容易看到不少问题在两个表中都出现了,诸如没有统一的实验教材,预习效果不好;与中学物理实验存在脱节;实验仪器数量不足;仪器损坏得不到及时维修;验证型实验居多,创新性实验太少等。说明教师与学生都意识到了上述问题,这些问题的解决也显得尤为迫切。

二、本校大学物理实验教学改革设想

信阳学院属于三本独立院校,以师范专业为主。最近几年我校对理工科各专业学生共开设了13个大学物理实验项目,分两个学期进行授课。由于条件限制,目前我校开设的这13个实验项目基本上是以验证性实验为主,设计性、综合性的实验较少,不利于培养理工类大学生的实践动手能力和创新精神。

同时,由于学生人数多,实验项目少,实验仪器少,每学期在对各个班级排大学物理实验课时,也难以保证各专业大学物理实验课的排课次序和相关专业的大学物理理论课的授课同步。

基于我们对本校学生的开放式问卷调查统计分析和本校及兄弟院校大学物理实验教师的访谈,并结合信阳学院实际情况和笔者多年的大学物理实验课程授课的体会,对我校大学物理实验教学改革提出如下对策。

(一)师资队伍建设

1.学校每年为物理实验中心的实验教师提供1个去其他同类型知名度高、办学效果好的独立学院考察、培训、进修的名额,以提高实验教师的整体素质。

2.在每学期大学物理实验课全部结束后,物理教研室召开一次“大学物理实验总结交流会”,大家总结上实验课的成败得失,探讨行之有效的实验教学方法,共同进步。

3.学校可增加1名物理实验专职教师,保证9个大学物理实验室的所有实验仪器得到及时的维修,提高物理实验课的课堂效果。

(二)改变教学模式,分专业、分层次教学,科学安排实验项目

根据现今物理学的发展方向,及时更新大学物理项目,把当前实用而贴近生活的一些新技术尽可能融入大学物理实验项目中。实行分层次大学物理实验教学,将物理实验分为三个层次,即基础性实验、综合性实验和设计性实验。因我校是三本独立学院,同时我校以师范专业为主,女生多,男生少,学生普遍基础很差,动手能力不强,这是基本校情。通过对大一、大二理工科学生实施分层次实验教学,可以帮助学生在学习中由浅入深,由易到难,逐步提高动手能力,树立上好大学物理实验课的信心。根据专业特点科学合理安排实验项目,增加专业关联度。

(三)建立科学合理的大学物理实验课程评价制度

目前我国众多高校(包括独立学院)大学物理实验课程的评价制度大部分都是根据期末考试成绩来评价学生对课程的掌握程度,平时实验课表现比重很低,平时成绩和期末成绩的比例一般不高于3∶7。根据平时的大学物理实验课出勤情况、实验参与度、实验数据处理情况等实时记录每个学生在各个实验项目的平时成绩。期末考试为了防止学生投机取巧,可采用抽签的方式让学生不加预习地独立完成其中一个实验项目来评定期末成绩。最后平时成绩和期末成绩按照6∶4进行加权。以此方式激励我校学生多动手,多思考,多创新,真正成为国家需要的毕业能就业、毕业能上岗的应用技术型人才。

(四)编写符合本校实际的大学物理实验校本教材

目前信阳学院大学物理实验教学没有统一的实验教材,各个授课教师自主编写所负责实验项目的讲义,风格各异,学生往往难以适应。实验讲义基本上都是采取传统的以教师为中心,“教师演示一遍,学生依葫芦画瓢做一遍”的模式,这种填鸭式教学死板生硬,不利于激发学生动手实验的兴趣,不利于应用技术型人才的培养。建议物理教研室尽快组织编写一套符合我校实际的大学物理实验校本教材。

1.实验原理应当与大学物理理论课具有连贯性,使学生能顺利接受。

2.每个实验项目均在显眼处标注该实验所需掌握的前期理论知识,同时对学生实验课进行调整,务必保证该实验项目在前期理论课之后进行,坚决避免实验项目超前于所需理论知识的情况出现。

3.剔除一些老旧过时的传统实验项目,增加一些综合设计性实验项目,培养学生的创新意愿和创新能力。

(五)更加重视预习实验,减少操作错误

我校理工类学生普遍不重视大学物理预习实验,对待预习实验往往是实验课前抄一遍实验原理和实验步骤,敷衍了事。很多学生并没有用心去理解和分析实验原理、实验步骤和实验注意事项,导致实验课上常常出现一些学生实验操作严重违反实验操作步骤,致使出现仪器损坏甚至报废的后果,严重影响后续实验课的正常开展。鉴于此,实验教师应该更加严格把好预习实验关。

三、结语

目前,我校大学物理实验教学现状与培养毕业即能上岗的应用型人才的目标还有一定的差距。通過问卷调查和教师访谈,统计分析出目前存在的主要问题,采取“加大物理实验中心师资建设力度;改变教学模式,分专业、分层次教学,科学安排实验项目;建立科学合理的大学物理实验课程评价制度;编写符合本校实际的大学物理实验校本教材;更加重视预习实验,减少操作错误”等措施,相信能提高信阳学院大学物理实验教学的质量,为培养动手能力强,敢于创新、善于创新的应用技术型人才做出应有贡献。

【参考文献】

[1]杜鹃,马春生.基于独立学院大学物理实验教学改革探讨[J].价值工程,2010,29(14):124-125.

[2]王莉,郭长江.大学物理实验分层教学模式探索[J].江西科学,2005,4(23):479-482.

大学物理实验设备管理论文范文第3篇

摘要 在分析建构主义学习理论的基础上,探讨基于建构主义学习理论的任务驱动教学模式在大学文科物理探索实验教学中的具体实施,旨在促进大学文科物理探索实验的发展。

关键词 建构主义;任务驱动;大学文科物理探索实验

为满足当今社会对复合型人才的需求,我国一些大学纷纷开展通识教育。通识教育以补差为特点,对理科学生进行人文社科知识素养教育,对文科学生则进行自然科学素养教育,目的在于提高学生的综合素质。物理学是一门以实验为基础的自然科学,开展大学文科物理探索实验不仅能有效改善文科学生数理基础薄弱、自然科学知识贫乏的现状,而且利于提高其动手能力,培养创新思维,符合社会对人才的要求。“任务驱动”是实施探究式教学模式的一种教学方法,尤其适用于学习操作类的知识和技能[1],将任务驱动教学模式应用于文科物理探索实验教学有利于教学的顺利进行。

1 任务驱动教学模式的理论依据

任务驱动教学模式是建构主义学习理论引导下的教学模式之一。建构主义学习理论认为,学习是获取知识的过程,学习者对知识的获取不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。建构主义提倡教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说在教学中要体现“双主”的关系,即教师为主导,学生为主体。建构主义把“情境”“协作”“会话”“意义建构”作为学习环境中的4大要素。强调通过创设利于学习者意义建构的问题情境,使学习者在这种环境中利用必要的学习资料与其他学习者共同分析探讨、交流合作,从而提出问题、解决问题,实现意义建构的最终目标。

2 任务驱动教学模式的构建

任务驱动教学模式是指教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务,学生根据问题的难易程度,以个人或小组合作形式完成具体任务,最终掌握教学内容,达到教学目标的一种教学方法[2]。该模式很好地体现了建构主义所强调的“情境”“协作”“会话”“意义建构”4大要素。其实施过程因教学内容和学习者特征的不同而有所差异,一般可分为以下几个步骤。

2.1 设计任务设计任务是该模式的关键。教师要从学生的实际出发设计任务,任务的提出遵循以下原则。1)情境性。根据学生的认知水平、兴趣爱好设置贴近学生学习和生活的任务。2)可操作性。任务的设计应该符合学生“最近发展区”规律,易于让学生调动原有的智力背景来建构新的知识体系。3)灵活性。完成任务的方式可以多种多样,充分发掘学生的发散性思维,留给学生发挥、创造的余地。

2.2 分析任务学生接受了所呈现的任务后,仔细分析完成任务需要做的事情,可能遇到的问题,即将教师所呈现的任务进一步明确化、具体化。

2.3 完成任务完成任务是该模式的核心。在任务完成过程中,教师提供一种“暗箱式”指导,引导学生思考,培养学生解决问题的能力,从而体现建构主义所强调的以学习者为中心,教师为主导,学生为主体的教学思想。

2.4 评价结果评价是对学生完成任务情况的及时反馈,主要是生生之间以及师生之间的交流,在交流的过程中互相启发,取长补短,对知识产生新的认识。教师的评价应以鼓励为主,增强学生进一步学习的动力。

2.5 引申任务评价完成后,教师要启发学生对任务解决方案进行归纳总结,分析比较不同解决方案的差异,以达到举一反三、触类旁通之效,实现知识的系统化,完成意义建构。

3 具体实施

任务驱动教学模式以“任务”为主线,在整个教学过程中要体现“学生主体、教师主导”,“创设情境、激发兴趣”,“协作会话、促进建构”的建构主义教学思想。笔者以电学实验部分的“避雷针”实验项目为例,说明任务驱动教学模式在教学中的具体实施。

3.1 创设情境,提出任务建构主义强调“情境”的创设,良好的教学情境有助于学生产生积极的情感,激发求知欲,使学生在“乐”学中掌握知识,培养能力[3]。创设“问题情境”也即提出“任务”,就是在学习内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,把学生引入一种与问题有关的情境的过程[3]。任务的设计必须充分考虑学习者的原有知识基础和技能,要贴近生活,有一定的灵活性。

例如在“避雷针”这个实验项目中,可以设计以下几个任务:1)雷雨天气在比较平坦空旷的地方行走安全吗?为什么?2)天空形成的闪电为什么都呈竖直状态而非横向?3)导体表面电荷的分布与导体的形状有关系吗?4)本实验中同时给等高的尖端导体与球形导体通电,哪个会先放电?5)你认为避雷“针”表面做成圆弧状好还是尖端好?为什么?6)摩天大楼顶部小小的避雷针是如何保护建筑物免遭雷击的?任务从生活常识引出,激起学生探索的兴趣,然后逐步深入,让学生带着一个个的问题进行学习。

3.2 分析任务,发现问题学生接受所呈现的任务后展开讨论,分析完成任务需要首先掌握的知识点,存在哪些问题,如何解决这些问题。此处提出的新问题实质就是将教师设计的任务进一步细化。例如学生在分析第3个问题时会产生这样的疑问:电荷在导体中是怎样分布的?学生提出问题后有效利用掌握的资料与小组成员协商讨论,解决问题。这里谈到的提出问题、解决问题,都是学生在分析任务的过程中遇到的初步问题,这些问题的解决在一定程度上为顺利完成任务扫除障碍。但在有限的课堂时间内,学生不可能通过分析任务发现所有问题,对于任务中存在的其他问题,有待学生在完成任务的过程中提出并解决。

3.3 协作学习,完成任务完成任务的过程是学生动手实践的过程,并在亲自操作中发现新的问题。例如在这个实验中,学生发现等高情况下尖端导体先放电,进而产生疑问:如若高度不同,又会产生怎样的结果?带着问题动手操作,经过实验验证,使学生进一步加强电荷在导体表面的分布与导体形状有关,导体尖端电荷积聚较多的意义建构。需要强调的是,在完成任务的过程中,教师要时刻注意观察每个小组的学习情况,引导学生积极协商、会话,对于学生协作讨论仍无法解决的问题给予一定的帮助。这种帮助不是答案的直接陈述,而是引导学生积极思考,发挥小组的集体力量解决问题。

3.4 及时评价,引申任务评价可以在小组成员之间以及学习者与教师之间进行。学生完成任务之后,先进行组内互评,小组成员之间就各自对探索内容的最终认识以及完成任务过程中的一些想法与感受进行交流,取长补短,使自己解决问题的思路更为开阔。然后选出代表将小组探索的最终结果讲给教师。教师对学生的探索成果应尽量给予肯定,对存在的问题给予引导、纠错。在确认学生完成教学任务后,教师应启发学生进一步思考,分析实验原理在生活中的实际应用,整理在完成任务过程中的感受,思考问题解决方法对自己的专业研究的启示等,并以书面形式提交给教师批阅。

4 结束语

任务驱动教学模式在大学文科物理探索实验教学中的有效应用,有利于教师围绕教学目标展开教学,有利于培养文科生的逻辑思维能力,有利于创新思维人才和复合型人才的培养。当然,这种目标的实现还需要教育者在现代教育观念的引导下,切实做好指导学生认真完成实验预习,精心选择实验项目,维护实验仪器等工作,从而促进大学文科物理探索实验的进一步发展,实现教育的最终目的——人的发展。

参考文献

[1]刘丽敏,李长江,刘晓来.大学文科物理教学探索[J].物理与工程,2004,14(1):59

[2]赵凯.对任务驱动教学模式的一点思考[J].计算机教育报,2003(21)

[3]何可抗.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社

大学物理实验设备管理论文范文第4篇

【摘 要】本文论述了演示实验在物理教学中的作用,教师要学会利用演示实验、探究实验,使学生提高认知能力,掌握物理知识,达到创新的目的。

【关键词】演示实验    物理    教师     作用

物理学是整个自然科学和现代技术发展的基础,是以实验为基础的学科,物理的创新成果都源自于实验,在物理学的发展过程中,实验是最活跃、最具有生命力的部分。在物理教学中,演示实验所具有的直观有效、形象生动的特点,使之成为物理教学的重要手段,是课堂教学的有机组成部分。通过物理演示实验的探究,学生能更好地理解物理概念、掌握物理规律、培养实验技巧、提高创新能力。因此,鉴于演示实验教学成为培养学生综合素质的重要环节,发挥教师的主导作用,对实验的内容选择、构思设计、演示过程及学生的参与程度等进行研究,将是深化物理教学的有效方法。

一、教师确立演示实验手段在教学中的作用

教师在教学中的演示实验是区别于讲课、习题课和普通物理实验的教学方式,在物理教学中的作用体现在:

1.引发注意力,激发探究知识的兴趣和热情

物理演示实验项目是利用物理学基本原理结合创造性思维设计制作出来的,集知识性和趣味性于一体,这些实验项目与自然界中存在的实验现象,以及人类的生活环境是息息相关的。既有古老的经典演示实验,如高压静电、海市蜃楼等,又有融合多种现代科学技术的演示探索实验,如3D 影视、超导磁悬浮等,所开设的内容都是经过精心组织设计的,实验本身对学生有强烈的吸收力,将精彩的演示实验展现在学生面前,能化抽象为具体,化枯燥为生动,能激发他们学习物理的兴趣,唤起他们的求知欲望。

2.启发学生认知能力,联想生活中的物理问题

一个人观察能力的强弱将决定他认识客观事物的现象或过程的准确程度和广泛程度。一个人只有准确而广泛地了解客观世界,才有可能进行正确的思维和想象,才有可能创新。要使学生对物理的所有基本概念、基本规律认识清楚,理解准确,掌握牢固,往往单靠抽象的讲解是办不到的,这就要借助于有说服力的实验。而演示实验恰能提供丰富的感性内容,变抽象为形象,正确地再现物理过程、现象及规律,纠正不正确、不合理的错误概念和思想,激发学生的思维灵感,降低思维的难度,扫除思维障碍,符合学生的认知特点。第二,教师在课堂上用PPT课件详细解释了静电屏蔽的电学原理,并启发学生思考在生活中是否存在类似现象。学生想到了高压线圈外的铁架,还有同学想到如果将易发生雷电地区的房屋装上这些具有屏蔽作用的笼网,可以保护人身安全。这样的演示实验体现出的物理原理使学生体会到生活中物理世界的奥秘。

3.加深学生记忆,巩固理论知识

心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度,跟学习的方式关系很大。一般来说,学生通过阅读文字材料或听教师讲授之后,能够记住10%-20%的知识;学生亲自看到的实物或实际现象能够记住30%;如果学生既听教师讲,又看到了实物或实验现象,能记住50%;如果学生看到了实物或实验现象,自己又描述过,便能记住70%。可见,教师或师生一起进行实验,并让学生在实验的基础上讨论、分析,最后得出物理概念和规律,学生便记得更牢固。如在学习互感时,讲到互感系数这个物理量时,教师强调互感系数只与线圈的形状、线圈大小、相对位置及周围的磁介质有关,与线圈中的电流无关,学生往往不能彻底地理解;而通过演示实验,分别改变线圈的形状、线圈大小、相对位置及插入磁介质的情况,观察感生电流,能明显看到感生电流的改变,使学生理解了互感系数这个物理量的属性,并留下较深印象。

二、教师在演示实验探究过程中的作用

教师要利用演示实验,对实验的内容选择、构思设计、演示过程及学生的参与程度等加以探索,引导学生正确认知实验的物理本质。

1.突出演示实验目的,引入重点知识

演示实验本身,无疑能使学生深刻地领会知识和技术,是培养学生各项能力发展的有利途径。但是,有的物理现象错综复杂,相互交织;有的好比闪电,瞬间即逝;有的因果关系现象不明显,只靠演示实验本身难以达到培养能力的目的。在演示教学中,如果学生只是看新鲜,求好奇,光看不想,演示实验就会只流于形式,这对学生能力的培养自然不利。因此,在进行演示实验时,教师重要的职责是把演示实验中的关键问题,物理演示实验的科学观点和思想方法向学生讲清楚。

2.注重学生观察能力、思维能力的培养和引导

引导观察能力:有资料表明,人从外界所接受的信息,有90%是通过视觉通道输入的,也就是说,人的大量知识是通过观察获得的。因此,要提高学生的各种能力,首先要提高观察能力。在演示实验过程中,教师要着力引导学生观察实验现象和过程,分清主次,明确观察目的与对象,善于透过一些表面现象或干扰因素,抓住物理现象的本质,认识现象的本质和现象之间的因果关系,从而得出结论。尤其是对一些极快或极慢的动态现象进行观察,如驻波实验、简谐振动的观察。在实验中引导学生根据观察到的现象,及时预测后续的现象和结果,从而使学生的思维集中到实验过程中,充分感知、及时发现问题。

培养思维能力:通过引导观察演示实验,可激发学生去思考实验发生的条件、原因及规律等。

演示实验的效果既直观又有效,既鲜明生动又富有吸引力,既能使学生获得感性认识,又能升华到理性认识,既开拓了思路又培养了能力。

3.促使学生积极参与,使学生自觉发挥主动学习意识

传统演示实验的教学,通常是教师演示,学生看,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响了学生实验心理素质的提高。因此,在演示实验中,要突出学生主体作用,其显著标志就是学生积极动脑、动手,感受、理解、参与知识产生和发展的过程,让学生在参与中动手,在探索中动脑,培养学生动手实践能力;要多角度地激励,最大限度地释放学生的潜能,培养学生的创新能力,如学生可以自主选择实验项目,创造发挥自己潜能的条件。

4.结合教学实际及所学专业,研究可行实验,让学生体会创新的乐趣,培育创新意识与潜能

目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。为了解决这个问题,一方面教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。另一方面,发挥学生的主观能动性,紧密结合教学内容,让学生自己动手制作一些能够演示物理学原理或现象的实验装置。此项活动可以分成两类:一类是仪器的模拟制作,如自制角动量守恒演示仪、范德格拉夫起电机、法拉第起电机;一类是自主设计制作创新性实验仪器,这类问题在课本上找不到现成的答案,对培养学生的创新能力起到很好的作用。

5.合理运用多媒体,创新演示实验教学

演示实验在物理教学中的作用是任何教学手段都无法替代的,多媒体只是一个辅助手段,教师在利用多媒体演示物理现象和展现规律时要把握时机,要找准切入点,要在学生通过观察实验,并经深入思考建立了自己认为正确的物理图景后,再展示多媒体课件,让学生比较、检验,使之实现认知结构的同化和顺应。如在波动实验中,可利用多媒体实验将某一时刻“定格”,观察每一质点的运动情况、大小和方向变化的全过程,安全逼真。学生直观地看到,每一质点并没有“随波逐流”,只在原来的位置上下做振动,从而理解波动不是质点在传播,而是波形的传播,能量的传播。

总之,物理教学中演示实验及探究,能展示生动而具体的实验现象,对于建立物理概念、导出物理规律、帮助学生认识事物的本质以及学习和领悟蕴涵于其中的科学思想方法都是至关重要的。对教师的教而言,不仅要以传授物理学家已经建立的物理知识为教学目的,还应该把物理学家们探索和认识物质世界的科学思想和科学方法渗透在整个教学过程中,通过演示实验情景和探究,重现物理学家们探索物质世界的科学研究过程,引导学生主动探究,达到培养学生物理学思想和物理学方法及提高学生科学素质的目的。

【参考文献】

[1]东南大学等七所工科院校编.物理学(上、下册)[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2](美)罗伯特·在埃里希.物理演示实验集锦[M].北京:首都师范大学出版社 ,2011.

大学物理实验设备管理论文范文第5篇

摘 要:大学物理实验教学由于缺乏科学的教学方法,教学效果不够理想,不符合新时代创新型技术人才的培养目标。文章首先对大学物理实验教学的理论基础进行分析,并介绍几种物理规律探索方法。在此基础上,探讨基于物理规律探索的大学物理实验教学模式构建策略,以期通过教学方法创新,提高大学物理实验教学成效。

关键词:物理规律探索;大学物理实验;教学方法创新

前言

在知识经济时代下,高新型技术人才培养是国家经济乃至综合国力发展的源动力。物理学科作为一门重要的自然学科,高水平的专业人才在各个行业中均发挥着重要作用。在学科发展过程中,物理学科形成了一些重要的思想规律和探索方法,这些规律、方法在大学物理实验教学中的融入是提升学生认知能力、培养学生创造力的重要基础。近年来,基于物理规律探索的大学物理实验教学方法受到了学界的广泛重视。应在理清其理论基础和实践方法的基础上,创新教学模式,为国家培养更多实用型创新人才。

一、大学物理实验教学的理论基础

(一)元认知理论

元認知(meta-cognition)是指主体对认知活动的认知,包括当前认知过程、自身认知能力,以及两者相互作用的结果。元认知理论的主要研究内容包括元认知知识、元认知监控和元认知体验。其中,元认知知识是指与认知活动有关的规律和知识,具体包括陈述性知识、程序性知识和条件性知识。元认知监控是指元认知知识的运用过程,即实际认知活动。元认知体验则是在元认知监控中产生的各种情绪,自我效能感较高者会获得较多的积极体验。现代教学中的自主学习能力培养实际就是元认知能力培养,开展教育教学活动要同时关注于学生的认知能力和认知情感发展,帮助学生掌握更多正确的思维方法,提高其自我效能感[1]。

(二)交往学习理论

交往(communication)学习理论又称为人际学习理论或沟通学习理论,是指学习者在与人沟通、交流、互动的过程中,完成知识获取和能力提升的过程。交往学习需要建立在平等、自由的沟通过程基础之上,双方互相尊重,遵从彼此共同的开展沟通,并在沟通过程中获得启发和借鉴。所谓“听君一席话,胜读十年书”,良好的沟通交流往往可以获得意想不到的学习效果,帮助学习者走出思想误区,获得智力和心理的快速发展。在大学学科教学中,交往学习的双方可以使教师与学生或学生与学生,交往学习方式以小组讨论形式为主。一般小组规模为4~8人,围绕某个主题展开讨论。人数过多或过少,都会阻碍沟通交流的充分进行。此外,在沟通过程中的不合理限制、或个别学生的长时间发言,都会影响交往学习效果。良好的交往学习过程应是讨论者提前做好准备,在讨论过程中有理有据的进行辩护,并且在小组内做好责任分工,使讨论过程能够充分进行[2]。

(三)创新思维培养

创新思维(Innovative thinking)的内涵是创新与突破,即打破现有理论、常规的框架,从不同思维角度出发,采用不同的方法,探索未知领域或刷新已有认知。物理学上的每一位伟大科学家都具备优秀的创新思维能力,而且具有勇于质疑、勇于批判的精神。大学是培养学生创新思维的关键时期,一个人在大学时期的身心发展已经较为成熟,具备抽象思维和批判思维能力,思维创造力、思维辩证性不断提高,为物理实验教学奠定了基础。从另一个角度来看,物理实验也是学生创新思维能力发展的最佳途径。因此,创新思维培养与物理实验教学是两个不可分割的部分,应将创新思维培养作为课程教学的核心目的,充分发挥两者的相互促进作用。

二、物理规律探索方法

(一)观察实验法

物理学中的方法论是在物理学发展的漫长过程中形成的科学探索方法,主要包括观察实验法、逻辑思维法、数学方法等。其中,观察实验法是物理学研究的基础,大多数物理规律的发现都源于生活观察和实验验证。比如牛顿发现万有引力,法拉第发现电磁感应现象等。但多数生活中的物理现象只是表面现象,可能得出错误的结论,需要进行科学实验加以验证。比如亚里士多德认为“物体下落速度和重量成比例”,而后伽利略通过比萨斜塔上的两铁球同时落地实验推翻了这一学说。因此,物理学研究是一个观察、实验验证、总结、再观察的循环过程[3]。

(二)逻辑思维法

逻辑思维法是以事实材料为依据,通过归纳演绎、分析综合、推论验证和假说实验发现物理规律的过程。其中,归纳演绎法是基于大量事实依据进行归纳总结,排除次要因素和干扰因素,得到正确的结论。分析综合法是将研究对象进行分解,分别对每个部分进行研究,最后再将各部分研究成果综合起来,完成一个复杂问题的研究。比如物理力学中的分解、合成方法、物理学微元思想等。推论验证法是先根据已知事实提出一个合理的假设,再通过实验等方法对其进行验证,通常需要以大量实验为基础,比如麦克斯韦对法拉第电磁感应定律的进一步研究。假说实验法是针对同一问题提出不同假说,分别采用不同方法对其进行论证,排除错误观点,最终得出相对正确的结论[4]。

(三)数学方法

数学方法一直是物理规律探索的重要方法,数学方法对于物理学研究而言不仅仅是一类计算工具,许多数学思维对物理学研究起到了重要影响。比如物理学中瞬时速度的提出,应用到数学的极值思想,电场强度和磁感应强度的概念设立,应用的是数学中的比值定义法[5]。

各种物理规律探索方法的应用不仅推动了物理学的发展,也为大学物理实验教学提供了基础,基于这些科学的探索方法实验教学流程,可以激发学生的探知兴趣,使学生更容易的理解、接受物理学知识,并掌握自主探索能力。

三、基于物理规律探索的大学物理实验教学策略

(一)教学流程设计

1. 基于上述物理规律探索的大学物理实验教学流程主要包括以下几个环节:实验前准备,物理实验是验证物理推论、假说的重要方法,由前述物理观察实验方法的分析可知,物理研究是一个从观察到实验验证,再到总结的过程。在进行实验前,首先要让学生充分了解物理实验研究的原因和基础,在生活中观察类似现象,或通过查阅资料,了解相关研究过程。因此,在大学物理实验教学前,应预留出足够的时间让学生了解实验研究背景、搜集相关资料,这是培养学生物理实验学习兴趣的关键。应提前两周时间布置实验任务,并以预习报告的形式,检验学生的预习成果,让学生自主设计实验方案。在此过程中,学生可以充分了解实验目的、实验内容以及实验所必需的知识技能,并通过充分的实验前准备,为实验探究效率提供保障。

2. 讨论前准备,基于交往学习理论,为确保学生在物理实验上的讨论效果,在进行小组讨论前,应做好充分准备,让学生明确开展讨论的原因和必要性。学生在准备过程中应充分了解实验涉及的物理规律,根据课前搜集的资料和生活观察,提出合理推论,对实验涉及到的物理量之间的关系进行科学分析,确定实验方法和操作流程。在小组讨论前,教师与学生应做好沟通交流,在与学生的交流过程中,对其小组探究方向加以引导,共同分析完成实验探究的关键要素。在此基础上,确定实验方案,并对实验中的难点问题进行预估,围绕这些难点问题展开充分讨论。

3. 实验与探究过程,在物理实验课堂教学过程中,主要以小组实验和讨论的形式开展,在小组讨论的基础上,还可以进行组间交流和全班讨论。W.Wilen指出:“讨论是一种教师与学生、学生与学生之间开展的教育性、群体性、反思性结构交流。”在讨论过程中,应做到全员参与,激发学生的思维主动性,用于提出自身观点,并通过有理有据的分析辩论,解决矛盾问题,获得统一的认知。因此,实验与探究过程应该是一个问题驱动过程,教师在学生的实验探究中应发挥引导作用,问题引导学生发现知识、探索知识、解决问题。

4. 归纳总结,得出物理规律,经过上述准备和实验过程,学生充分对各种观点进行分析和验证,最后进行归纳总结,得到一般数学规律,并对其进行进一步提炼和总结,得出物理规律。由于学生物理基础的差异性,以及物理探究能力的局限性,教师应充分参与到分析总结过程,引导学生反思实验过程,排除干扰因素,最终得出正确结论,完成实验教学目标。基于物理规律探索的实验教学总体流程如图1所示。

(二)教学方法选择比对

基于目前大学物理实验教学现状,可以将物理实验教学方法分为三大类:1. 传统教学方法,传统教学方法泛指以教师说明、演示实验、学生模仿实验、教师总结为主的传统物理实验教学模式。在该教学模式下,问题的提出、解决方法选择以及最后的物理规律总结都以教师为主,学生的实验过程主要是模仿教师的演示实验,问题讨论和实验方法限制性较强,不利于学生的创新思维发展。针对传统教学模式的多种弊端,目前教育专家和一线教师都在寻求教学方法的创新,以期改变以往教学模式。2. 探究式教学方法,该方法是在新课改要求下逐渐流行起来的生本教学方法,经过多年的研究与实践,教学方法体系已较为成熟。该方法以培养学生的自主学习能力和实践探索能力为主要目的,通过布置探究性学习任务,以小组探究方式开展探究活动,有利于发挥学生的主体作用。但就物理实验教学而言,探究学习方法的内容过于宽泛,缺少对物理思想的关注,由于学生的物理基础参差不齐,多数小组的实际探究效果不够理想。3. 基于物理规律探索的教学方法,目前该方法在大学物理实验教学中应用较少,但从上述教学理论基础分析以及方法流程分析可以看出,该方法是一种适用于大学物理实验教学的科学教学方法,相比于前两种方法教学针对性更强,更有利于培养学生的物理思维和自主探究能力。三种教学方法的比较如表1所示。

(三)教学案例分析

以牛顿第二定律探究实验为例,基于牛顿发现物理规律的过程进行实验方案设计,主要实验仪器为气垫导轨,在实验准备阶段,由学生自主上网或通过图书馆查阅相关资料,了解牛顿生平贡献及发现牛顿第二定律的过程。

具体实验过程如下:

1. 问题提出,探索加速度a、合外力F以及质量m之间的关系,通过实验设计研究总结物理规律。2. 预习情况检查,以随机抽样方式,对学生进行提问,了解学生实验前准备情况。3. 小组探究问题的确定,主要问题包括:(1)如何使用给定仪器设计实验,完成实验任务?(2)气垫导轨和计数器的使用方法;(3)如何应用控制变量法?(4)合外力如何产生?(5)加速度如何测量?采用直接测量法还是间接测量法?(6)实验过程中摩擦力的处理;(7)实验数据处理方法。4. 问题解决过程,通过课前准备,排除明显的错误认知和不可能实现的实验方案,合理设计实验过程。通过查阅教材和相关说明,了解仪器使用方法。采用控制变量法将多因素探究问题转化为多个单因素探究问题的研究,每次只改变一个变量,最后通过综合分析方法,得出实验结论。在牛顿第二定律研究过程,可以在合外力F一定时,探究加速度a与质量m的关系,在质量m一定时,对合外力F与加速度a的关系进行研究。其中的关键是合外力F的控制,通过斜面问题启发学生思维,利用现有给定仪器创造合外力的控制条件。具体方法为将气垫导轨调水平后,在一端垫一块高度为h的垫块,使导轨形成与水平面成α的夹角,以此控制合外力F大小。在此基础上,使用测量仪器测量加速度a,采用自拟表格进行数据记录,绘制图像,从图像中总结物理规律,并对误差进行分析和改进。最终得出两点结论:1. 质量m一定时,加速度a与合外力F成正比;2. 合外力F一定时,加速度a与质量m成反比。

四、结束语

综上所述,基于物理规律探索的物理实验教学方法更适用于大学物理实验教学,有利于培养学生的物理思维,提高学生自主学习能力。通过学习方法的理论基础和主要物理规律探索方法進行研究,可以为大学物理实验教学提供新的思路,改变以往教学模式的不足,采用科学教学方法激发学生的学习兴趣和创新意识。在此基础上,通过合理设计实验过程和理论学习过程,可以充分发挥学生的主观能动性,主动探究物理规律的形成过程和理论依据,从而对物理知识产生更加深刻的理解和认识。

参考文献:

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[7]刘甲.关于高校物理实验教学改革的思考[J].高教学刊,2016(24):128-129.

大学物理实验设备管理论文范文第6篇

摘要:文章结合当前我国高等工科院校的大学物理实验课程的课程体系特点,从课程体系的优化和学生人文素质的教育等方面提出如何通过物理实验教学,培养学生的创新思维和创新能力,并给出了达到这一培养目标的途径与方法。

关键词:大学物理实验;创新能力;人文素质

“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”[1]随着现代高新科学技术的发展,社会对人才的要求也越来越高,高素质的具有创新能力的人才是社会渴求的财富,如何开拓大学生的创新意识,培养大学生的创新能力是当代高等教育的重要的任务。大学物理实验是高等工科院校课程体系中一门重要的实践性基础课,对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力以及严谨的科学态度起着不可替代的作用。在当前的社会转型时期,大学物理实验课程必须与时俱进,要为人才培养的目标而设置,因此,大学物理实验教学要冲破传统的教学思维,不能仅仅把实验作为传授物理知识的手段,训练实验技能的途径,而应把实验教学的努力落实到学生创新能力的培养和提高上[2]。

一、课程体系的优化与创新

课程体系是实验的重要基础要素,也是实验培养目标和提高实验教学质量的核心环节。

1.教学内容优化。目前,大学物理实验的内容大部分是以经典实验为选题内容,强调对物理规律的理解而往往忽视了对创新思维及创新能力的培养。这显然不符合当代社会对人才的要求,因此物理实验的内容应根据培养目标,结合学校的特色和要求,更新实验内容,我校是以培养优秀的工程师为主,物理实验内容的选题应以此为立足点,不断引进新的、与专业对应的实验,大量增加近代的、综合性较强的以及具有较强创新理念的实验内容,力求能体现学科发展的最新方向。当然,物理实验的内容既要有时代的特色,又要符合学生的认知特点,在内容的编排上应有一个由浅入深,由易到难的循序渐进的过程,因此在内容安排上大致分为基础实验、综合设计性实验、创新设计性实验等[3]几个层次。基础实验主要以学习和掌握实验的基本知识和技能为主,通过实验教学使学生掌握常规仪器仪表的调整和使用,学会对实验数据进行科学合理地处理及分析,掌握撰写实验报告的规范和技巧,形成基本的科学实验的素质。由于不同的专业培养目标不同,因此实验的具体内容也应随不同专业而有不同的侧重,结合专业特点来强调对物理知识的理解和应用。综合设计性实验是在学生掌握基本实验知识和技能的基础上,为培养和提高学生综合利用物理知识理论而设置的。实验内容应以综合性的近代物理实验为主,通过教学,训练学生对知识的应用和迁移能力,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。创新设计性实验则是注重培养学生综合应用知识和创新能力,实验的内容是对综合设计性实验的深入及拓展,或者是学生结合自己的专业特长提出自己的设计实验,通过实验培养学生的创新思维,提高学生的自主创新能力。

2.教学方法及教学手段优化。①实验教学过程的优化,由于不同模块和不同学习阶段的实验侧重点不同,因此在教学方法和教学手段上也有不同。基础实验阶段是学生的入门阶段,学生科学实验的素养还未形成,应强调对学生的独立实验、独立操作和独立分析问题能力的培养与训练,要求学生从预习、操作到实验报告撰写独立完成,教师及时指导,必要时还应进行适当的演示和示范,而一旦进入到设计性实验阶段,学生已具备基本的实验知识和实验技能,应该将重点放在对学生的综合应用知识和创新能力的培养上,将实验的主动权交给学生,不仅实验项目由学生自行选择,而且具体实验也不必拘泥于一人一组独立操作,鼓励相似实验内容的同学能相互配合,协作完成,尤其是创新实验,组员之间相互交流可以使思维相互碰撞出创新的火花,于此同时也培养了学生的团结协作的精神。②充分发挥计算机技术的功能,计算机多媒体技术集文字、图形、图像、声音、视频于一体,具有形式新颖,形象生动,情景交融,不受时空限制,适合个别差异等特点[4]。在物理实验教学过程中应充分发挥计算机的优势。学生可以通过网上预习,通过人机对话形式对实验进行预操作,调动学生学习的积极性和主动性,不仅可以提高教学的质量,还可以突破时空的限制,使实验室资源利用达到最大化。实验数据的处理往往是繁琐费时的,可以充分利用计算机强大的计算功能来帮助学生进行实验的数据处理,将学生从繁琐的数据处理中解放出来,把精力放在对实验的改进和分析上。③强化演示实验室的作用,演示实验室中的实验是为配合教学内容由教师操作示范的实验,它涵盖的实验内容从基础到现代,从简单到复杂,它能使抽象的内容具体化,使枯燥的理论生动化,把要研究的物理现象清晰地呈现在学生面前,它不仅可以培养学生的观察能力,而且还可以极大地激发学生的学习兴趣。演示实验的实验项目和内容可以更多地结合自然现象和现代先进的科技成果设置,演示方法可以采用视频演示、实物演示或模拟仪器演示等多种形式,部分实验还可让学生自己操作,激发学生的好奇心。

二、加强学生人文素质的培养

多年以来,我国的高等教育是文理分家的,尤其是高校的基础物理实验教学,只注重物理知识与实验技能的传授,忽略人文素质的培养,从而导致学生缺乏做人做事的深厚根基和思想底蕴,影响到个性的发展和人格的完善。随着人类社会的发展,加强学生人文素质的教育是社会可持续发展的需要,它有利于学生完善人格,活跃思维,激发创新灵感[4],能在更深层次上提高学生的综合素质。科学的本质在于探索,科学的生命在于创新。大学物理实验教师应该转变自身的教学思想和人才观念,把教学的重心从“注重学生抽象逻辑思维训练”转变为“最大限度地使学生的创新思维和创新能力得到发展”。首先,应保护学生的好奇心,对学生的求异存疑要充分肯定,只有保持与众不同的怀疑精神,怀着对大自然的好奇不断地提出问题,才会有突破性的发现。因此教师在教学中要采用启发式教学,创设问题情境,激发学生的好奇,强化学生对一切事物的兴趣以促进他们的创新思想的形成和发展。其次,要加强对学生创造思维的多种形式的训练,尤其是创造想象和分散思维的训练。

通过优化大学物理实验课程体系和改变传统的教学理念和思维模式,引进先进的教学思想,有目的、多形式地在实验教学过程中加强对学生创造思维的训练和培养,可以激发学生的创新思维,提高学生的创新能力,使“大学物理实验”课程对创新人才的培养发挥自己独特的优势和作用。

参考文献:

[1]江泽民.江泽民同志在接见中国科学院第九次院士大会和中国工程院第四次院士部分大会于外籍院士时的讲话[Z].光明日报,1998-08-10(1).

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