作者:核心期刊目录查询发布时间:2021-01-05
大学物理实验是培养学生使用科学的思维方式和手段去发现、分析以及解决问题,对于提高大学生的科学素养,有着积极的推动作用。文章以建设大学物理实验室为探讨的出发点,分析了大学物理实验室建设的措施,旨在进一步加强大学物理实验课堂的创新性建设。
关键词:大学物理实验;建设;发展规划
1引言
高校实验室是学生与老师进行科研、教学活动的重要基地,也是反映学校学科能力建设以及学生科研水平的体现方式之一。大学物理实验是以科学的培养方式锻炼学生的动手能力,培养学生的逻辑思维,提升学生的科学素养。因此物理实验室的建设、管理以及利用已经成为高校课程改革中的重中之重。
2物理实验室建设的目标
要牢固树立以学习实践能力和科研探索能力为核心的实验教学目标,改革实验教学体系和方法,满足现代化高素质人才教育的需求。要打造出具有高水平科研能力的学生与教师团队,全面提高大学物理实验的教学水平,具体有以下几个措施:(1)让学生牢固掌握实验方法与技巧。如:对一些基本物理量的测量,会涉及到常用的物理实验设备、仪器的使用方法、实验操作过程中的注意事项、对于误差的处理方式以及数值分析的计算方法等,要从基础着手培养学生的实践与动手能力,提高学生学习的主动性和探索物理问题的兴趣。(2)创新实验的选题范围,开设适应各专业的具有普适性的基础实验。改变传统的实验教学模式,引进现代化的教学设备与方法,打破传统的教学条件以及观念的束缚。(3)开设设计型或研究型实验。以问题为导向,引导和激发学生主动思考、设计出解决问题的实验路径,使学生了解到实验的全过程,培养学生科学的思维模式,锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力。(4)大学物理实验不仅仅局限于物理知识的应用,也是多学科的综合应用,要加强对实验中所涉及学科的知识广度与深度的学习与理解。(5)对物理实验室的课堂进行延伸,开设第二课堂。对于大学物理实验兴趣比较浓厚的学生,可以为其创造更多的条件和空间,鼓励和培养学生的创新意识、动手能力,鼓励和支持拔尖的学生脱颖而出。
3物理实验室建设的内容
(1)改造和更新实验项目。大学物理实验室所开展的实验大都多是物理实验教材中所规定和必须掌握的一些实验,包括力学、热学、电学、光学等实验,这些实验大多涵盖了大学期间需要学生重点掌握的所有实验。但是,现代化的大学物理实验室应该注重学生创新能力和探索能力的提升。为此,应该积极开设一些相关的前沿性科学实验,让学生在实验过程中了解到与物理学相关的前沿技术,提高学生的实验技能和动手能力。(2)重建近代物理实验室。大学物理实验室的建设应该同其他建设一样遵循国家规范,引进现代化的教育设施,满足大学物理课程的需求。创建干净、整洁、安全的实验室环境,适应学生的自主学习发展需求,让学生在良好的实验室环境中有序地开展物理实验。(3)购置仪器设备。大学物理实验室的仪器应满足基本的实验课程的要求,物理实验室的仪器、设备等应专人定期地检查、维护、更换以及新增。大学物理实验室的仪器应该具有一定的前沿性,能够更好地让学生和老师开展新型实验。实验仪器应该做到品质优良、数量充足、具有一定的创新性,为学生提供良好的基础设备支持,这对于更好地开展大学物理实验具有重要的作用。(4)开放物理实验室,提高仪器设备的利用率。大学物理实验室应该对于全校的老师和学生都是开放的,最大限度地满足学生的好奇心和实验兴趣,教师可以根据实验课程的教学内容,把验证性的实验转化为探究性的实验,让学生自由组成实验小组,自己设计实验方案,并在开放的实验室内进行实验的验证。在这一过程中,强调的是实验室的开放与自由,这对于大学物理实验室的建设提出了较高的要求,让学生自由选择仪器器材进行科学研究,还可以适当地进行学具制作的创新活动,让学生在自由实验过程中熟悉实验室的一切。此外,教师应该积极鼓励这种自由实验的教学形式,并在此过程中,做好正确地引导和答疑、解惑的工作,从而形成学生人人参与教学活动、积极动手、动脑的良性教学局面,让大学物理实验课程变得更加有活力。(5)提倡用日常器具做实验,丰富实验室的课程资源。大学物理实验室的课程不能仅仅依赖于教材上的实验安排以及实验室现有的仪器设备,教师应该引导学生发现日常生活中可以利用的课程实验资源。例如,学生可以通过废弃的易拉罐、手机等物品做出一些有效的科学实验。利用这些简单的日常物品,可以激发学生的创新能力,锻炼学生的动手能力,还能使学生养成良好的思考习惯。教师在这个过程中要积极地支持和鼓励学生,最大限度地拓展大学物理实验课程的实验资源。(6)将计算机和信息技术等引入物理实验室。大学物理实验室除了传统的力学、热学、电学、光学等实验以外,还要在物理实验室积极引进计算机技术。这不仅是顺应大学课程改革的要求,也是让学生快速地处理数据以及跟进实验的一种方法。学生可以用计算机来快速地处理数据、分析数据、得到实验结果。为此,学校应该支持和鼓励对物理实验室软件的开发和运用,引入更多现代化科技技术,让学生在大学物理实验室感受到科技带来的便捷和魅力,丰富课程资源和体系,也能更好地锻炼学生的科研能力,激发学生的科研兴趣,挖掘学生的科研潜力。(7)规范物理实验室管理。大学物理实验室的建设离不开先进的、完整的仪器设备的引进。然而,如果只是单一的引进大量的仪器设备,而不进行规范的管理,那么不仅是经济受到了损失,也是一种教学资源的浪费。因此,为使得大学物理实验室的仪器设备受到最大化地利用,就要对其进行规范地管理。学校应该制定出一套完整、科学、合理的规章制度,让老师和学生共同严格遵守制度,让所有仪器的使用和保管以及维护都有章可循、有矩可守。除了对购入的仪器设备进行合理地管理外,还应对各班级的实验课程安排、使用情况等进行切实地记录,对于学生在实验中损坏的仪器,要按照实验室的规章制度严格执行赔偿。(8)增开综合性、设计性和创新性实验。根据大学物理实验课程体系的要求和目标,大学物理实验层次分为基本训练、综合能力训练以及创新科研训练等。大多数学校的物理实验室的建设模式较为单一,只能够满足学生基本训练这一层次的目标,这对于学生综合能力的训练和创新能力的提升非常不利,阻碍了学生对于未知世界的探索,对于学生长期的个人发展是非常不利的。因此,大学物理实验室要注重学生的综合能力训练以及创新科研训练等方面的建设。为了促进学生的创新能力和动手能力,学校可以举办或组织学生参加相关的物理竞赛、大学生挑战杯以及由企业资助的各类比赛,让学生在开放、包容的环境下积极探索、认真思考、解决实际问题。除此以外,教师还可以在学生的毕业论文和毕业设计中加入创新型实验环节,并以此作为考核的一部分内容,让学生重视培养创新思维的重要性,从而锻炼学生的科研能力,增加学生的科研自信心,培养学生对科研的热爱。(9)开放教学方法,对接“互联网+”时代。在信息化时代的今天,“互联网+”的教学方式已经走进了人们的课堂,普遍被学校和老师所应用。信息化手段可以丰富课程内容,提高课堂效率,减轻学生和教师的负担,开拓学生的视野,让学生学到更加全面、科学、合理的知识。大学物理实验课程也是如此,在实验课程的开展过程中,可以充分利用信息化工具,使得实验过程更加地高效、便捷。具体来讲,在大学物理实验课程中,教师可以让学生通过互联网平台课前预习,通过观看相关的教学资源视频,使学生提前理解实验原理和了解实验过程,以便在正式的实验课程中,学生可以顺利地开展实验工作。在课程进行中,学生可以通过学校的选课平台,自主选择自己感兴趣的实验去做。不仅如此,教师还可以通过微信、QQ、钉钉等方式上传课前预习资料、课程讲义、课后作业等,教师在上课过程中,只需要解答学生认为的重点和难点知识,从而极大地提高教师授课的效率。除此以外,教师还可以建议和引导学生去观看互联网平台上其他学校有价值、有创新性的大学物理实验,开拓学生的视野。(10)坚持良好传统。大学物理实验室的建设还要依靠优秀的大学教师去进行实践性的探索和发现,学校应该积极支持和鼓励青年教师、骨干教师等走进企业内部,了解企业的发展需求、发展现状以及一些前沿的技术。通过这样的实践活动,让教师优先明白理论与实践相结合的重要性,并且将在企业中所学到的知识,带到课堂当中,传授给学生。在大学物理实验课堂当中,可以邀请高学历的教授和博士等加入其中,通过课程观摩,指导实验教学,更好地创建大学物理实验室,并给出优化建议。大学物理实验室更要坚持信息化建设,加强云空间的建设和利用,创新物理实验的考核方式。以上这些优良传统都应该继续保持和发扬下去。
4结语
综上所述,大学物理实验室的建设仍然需要规划,并且调动一切的建设力量去增加基础实验项目,提升物理实验室的管理水平,在新时代的要求下,创新物理实验的实验教学方法,让学生在良好的实验教学环境下探索未知的真理,创建良好的课堂氛围,最终实现并完成大学物理实验课程的目标和要求。
参考文献:
[1]刘春宇,张志颖,赵玉丹,等平.“互联网+”时代下“慕课”对大学物理实验开放式教学的促进[J].科技与创新,2017(02):134-135.
[2]李松,刘秀琴.“互联网+”大学物理实验教学体系构建[J].实验技术与管理,2017(01):172-174.
作者:苏敏
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