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地方高校大学物理实验教学现状及对策探究

2020-06-06吕东燕周原胡永金

中国教育技术装备 2020年19期
关键词:大学物理实验室实验教学

吕东燕 周原 胡永金

摘  要 通过调查观察法调研当前大学物理实验教学师生存在的问题,并研究提高大学物理实验课堂教学质量的有效方法。本研究首先分析学生反馈的调查问卷,从学生学习、教师教学、实验管理三个层面对问卷进行深入剖析;其次从实验环节、教学内容、教学模式、考核机制四个方面提出解决教学问题的策略。

关键词 大学物理实验;地方高校;实验教学;应用型人才;实验室

中图分类号:G642.0    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2020)19-0119-04

1 前言

大学物理实验课程是高等院校对理工科学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程,是学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端,也是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。课程内容涵盖面广,涉及的实验思想、方法及手段丰富,在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有不可替代的作用。

地方高校大学物理实验课程教学存在很多不足,教学设施配套少,教学方法过于传统,学生缺乏自主学习的能力。根据人才培养目标,要培养具有一定理论基础、实践能力强的应用型人才,学校必然要依据学生的实际情况开展教学活动[1-2]。

2 大学物理实验课程教学现状调查情况:以湖北汽车工业学院为例

湖北汽车工业学院大学物理实验课的授课对象是所有理工科各专业学生,涵盖机械、车辆、自动化、电子信息、软件工程、计算机、材料等专业。基于问卷星平台,笔者对2018级部分理工科学生进行教学调查,参与问卷调查的学生为229人,主要围绕学生学习情况、教师教学情况以及实验中心管理等三个方面开展调查。

学生学习方面  物理实验课的教学环节大致可分为三个阶段:实验前的预习、实验操作和撰写实验报告。学生学习方面的调查内容从预习、操作和报告三个方面展开。大学物理实验课程是一门非常重要的基础课,调查显示,约75%的学生喜欢这门课,约25%的学生不喜欢这门课。

1)预习环节。预习是首要环节,是非常关键的,直接影响实验课的教学质量[3]。图1和图2给出预习环节中的部分调查数据,数据显示,85.59%的学生认为有必要或很有必要写预习报告;67.69%的学生会在做实验前对每个实验项目进行预习。

2)实验操作环节。针对学生在进行实验操作时存在的问题,问卷进行表1所示设计。调查表明,多数学生能独立在四个学时的课堂内完成实验,三分之二的学生愿意尝试进行实验拓展。

3)实验报告环节。学生书写的实验报告主要考查数据处理过程、误差分析以及报告的规范性,从调查结果看,学生基本还是采用普通的计算器进行数据计算,用计算机软件进行辅助处理的较少。图3和图4展示了学生课后实验报告的完成情况。

教师教学方面  随着信息技术的发展,越来越多的网络平台提供免费在线学习资源,也深受学生的喜爱。作为一门实践课,大学物理实验也要跟上时代的步伐,尽管它与理论课相比,操作难度大,但传统的教学手段已经不能引起学生对课堂的兴趣,教学质量也得不到保障。目前,根据学校相关部门的引荐,学习通线上教学被引入实验教学中,但也只是一个辅助教学的工具而已。根据大学物理实验教学基本要求,创新能力、实践动手能力等的培养还需要教师在教学环节注意把握,从而让学生真正得到能力方面的提升[4-5]。

在现实教学中采用的仍然是一般的教学流程:预约—预习—讲解—操作—报告。从表2和图5所示的调查来看,针对实验操作环节,多数教师还是以讲解加答疑为主,一是缺少知识的拓展、实验推广、方法延伸等;二是缺乏对学生学习兴趣和创新思维能力的培养;三是缺少讨论,课堂气氛不活跃。实践教学的主体是学生,应该多让学生参与到课堂讨论中来。

实验中心管理方面  实验室资源对学生全面开放往往是重点高校的特色。就湖北汽车工业学院物理实验室开放现状而言,普通物理实验室、创新实验室和演示实验室对全校师生是开放的,但从开放情况来看,学生利用开放时间段主要用于预习和熟悉仪器这个过程,从创新角度来看,还没有充分发挥物理实验室的开放作用[6]。图6和表3给出学生对开放实验室的调查情况。

3 提高大学物理实验课堂教学质量的对策

重视实验预习,激发学生自主学习  大学物理实验课一般都要求学生书写实验预习报告,主要包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理和实验步骤这些基本内容。教师要求学生带预习报告上实验课,没有带的不准做实验。因此,学生感觉实验预习占用他们太多的时间,有时候就照抄照搬教材内容,并没有达到真正的教学效果。

为了在规定时间内高质量地完成实验,实验前必须认真预习。为调动学生学习兴趣和主动性,通过信息技术平台如超星“一平三端”,教师课前准备好预备性问题、微视频等课程资料,鼓励学生利用好平台资源和开放实验室资源;课中通过抽查学生检查预习效果,这样可以激励和引导学生做好实验前的准备工作。

教学内容合理调整,适应专业需求  根据大学物理实验教学的基本要求,要培养学生各方面的能力,教学内容安排是非常重要的工作。为了合理利用实验室仪器资源,对部分实验进行合并,如将电学实验中单臂电桥和双臂电桥合并为电桥实验;分光计的调整与使用和利用分光计测玻璃折射率合二为一,教师要合理安排四学时课堂上的教学内容。除此之外,为了实现应用型人才的培养目标,教学内容要突出实用性和启发性,让学生通过本实验的学习真正掌握科学的思维方法,激发探索创新的动力。

创新教学模式,提高教学质量  为了提高课程教学质量,物理实验中心利用每周的教学法活动积极学习和探讨诸如同伴教學法、翻转课堂、PBL教学方法在物理实验课中的运用。基于互联网平台+课程的教学模式改变了教师的教学方法和学生的学习习惯,课堂教学不再拘束于教室[7]。湖北汽车工业学院试行大学物理实验课程的线上线下混合教学模式,教师转变了教学理念,在教学中也加入了课程育人元素,提高了教学水平。

注重过程考核,课程评价多元化  湖北汽车工业学院近两届学生每学期要求必选七个实验项目,每个实验项目的成绩从预习、操作和报告三方面考查,即学期总成绩等于实验平均成绩减去违规扣分,但各个环节的评价依据比较单一。针对2019级学生,实验预习成绩从在线学习平台访问次数、学习时间、预习测验成绩、发帖质量、预习报告多方面评价;实验操作从仪器使用、实验操作是否正确和熟悉程度、数据记录规范性和正确性、课堂互动、仪器整理几个方面考核;实验报告从规范性、数据处理过程、实验结果的表示、上交报告的时间等方面评价。课程总成绩从绪论成绩、实验项目成绩、期末总测验成绩和违规扣分四个方面按不同权重评价。随着近年线上教学和大规模在线开放课程的开展,大学物理实验课程教学方式改革必然引起课程考核的变化,彰显了多元考核方式的客观性和合理性[8]。

4 结语

教学的主体是学生,以学生为中心,培养学生自主学习能力、科学思维能力和创新能力应贯穿于整个课程教学中。同样,教学是一个相互促进的过程,学生乐于学习,主动学习,教师也会不断提高学识水平和教学能力以胜任自己的工作。在现实教学中,教师不仅授人以“鱼”,更应授人以“渔”,提升学生的学习兴趣,提高大学物理实验教学质量。

参考文献

[1]白亚乡,唐茂勇,王丽娜.大学物理实验教学改革的研究进展[J].教育现代化,2019(71):126-128.

[2]王红梅,邹艳,栗军,等.新工科背景下大学物理实验创新教学的探索与实践[J].中国现代教育装备,2019(21):104-106.

[3]郑永春,于培清,刘建晓.重视预习提高大学物理实验教学质量[J].高教学刊,2018(22):101-103.

[4]李道勇,欧阳雨,李建福,等.基于创新能力培养的大学物理实验教学模式改革[J]大学物理实验,2019(5):102-104.

[5]周利斌,罗道斌,朱桥,等.加强应用实践能力培养的大学物理教学改革[J].科技创新导报,2019(11):204,206.

[6]赵彩敏,刘国红.开放式大学物理实验的研究[J].许昌学院学报,2018(2):82-85.

[7]肖立勇,尹跃.基于混合式教学模式下的大学物理实验教学改革和应用[J].物理通报,2020(4):84-88.

[8]苏润洲,张中兴,兰铖.开放实验室教学模式下的大学物理实验考核方式的研究[J].大学物理实验,2017(2):141-143.

基金项目:湖北汽车工业学院校级重点教学研究项目“基于OBE的《大学物理实验》PBL教学模式的探索与实践”(项目编号:JY2020015)。

作者:呂东燕,湖北汽车工业学院理学院,讲师,主要从事大学物理实验教学与研究;周原、胡永金,湖北汽车工业学院理学院(442002)。

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