大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐論文
摘要:在分析大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的前提下，討論出現(xiàn)的教學(xué)模式單一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、考核方式單一的弊端，分別針對性地提出應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室無課程開放、考核方式多元化的方案進(jìn)行改革實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式單一;實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一;考核方式單一;網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)室無課程開放;考核方式多元化
1引言
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為高校理工類學(xué)生的基礎(chǔ)課程，不僅是引導(dǎo)學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)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(jīng)過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練之后，學(xué)生參與實(shí)踐研究的內(nèi)驅(qū)力和動手實(shí)踐能力都得到極大地提升[1］。但通過分析當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)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(yīng)方案改革實(shí)踐進(jìn)行解決。
2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
當(dāng)前國內(nèi)高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多仍采用傳統(tǒng)的按班上課、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行課程設(shè)置，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)報告給出最終的實(shí)驗(yàn)成績。但這并不利于因材施教和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)資源也沒有得到充分的利用[2］，存在教學(xué)模式單一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、考核方式單一的弊端。
2.1教學(xué)模式單一
實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式，通常按照傳統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)、課堂講授、操作演示、學(xué)生模仿、實(shí)驗(yàn)報告提交、教師評分的固定的教學(xué)范式進(jìn)行，形成處處以教師演示為中心，學(xué)生被動模仿的教學(xué)模式。對學(xué)生而言，整個實(shí)驗(yàn)過程，僅僅是對教師實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)模仿，極大地壓制了學(xué)生的主動性及創(chuàng)新思路。另外，在實(shí)驗(yàn)課時有限的前提下，如果充分考慮學(xué)生課前預(yù)習(xí)的良莠不齊而延長課上講授，則必然會過多地占用學(xué)生的操作時間；如果精簡講解內(nèi)容而減少課上講授，則必然會有學(xué)生因預(yù)習(xí)不到位而無法展開實(shí)驗(yàn)，這都極大地影響了實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量效率。
2.2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高校對大部分的理工類專業(yè)開設(shè)的，存在涵蓋專業(yè)廣的特點(diǎn)。但各專業(yè)學(xué)生因其獨(dú)有的專業(yè)特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)課程，一方面會讓部分學(xué)生因其專業(yè)知識儲備的欠缺，而對實(shí)驗(yàn)課程產(chǎn)生畏難情緒；一方面也會讓部分學(xué)生因所學(xué)內(nèi)容與其專業(yè)關(guān)聯(lián)性不大，而對實(shí)驗(yàn)課程缺乏興趣。
2.3考核方式單一
嚴(yán)格的考核制度是保證優(yōu)良教學(xué)質(zhì)量必不可少的前提條件[3］。考核的評價標(biāo)準(zhǔn)甚至?xí)绊憣W(xué)生對所學(xué)知識的價值定位和精力投入。對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的考核，目前多數(shù)高校仍采用偏重實(shí)驗(yàn)報告給出最終成績的方式進(jìn)行評定。這種考核方式并不能充分體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)課對實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，也會錯誤地引導(dǎo)學(xué)生將精力側(cè)重于書寫文字報告上，而忽視實(shí)驗(yàn)操作過程。我們深知實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種過程教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)過程往往比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更重要，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的考核比重[4］。
3大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革實(shí)踐
在理工類高等院校中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占有非常重要的地位。近些年來，高校在加大實(shí)驗(yàn)場館建設(shè)和更新實(shí)驗(yàn)儀器的同時,也積極針對原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行改革以適應(yīng)新形勢下的應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求。結(jié)合青島科技大學(xué)高密校區(qū)物理實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行的改革嘗試，以及與相關(guān)院校的經(jīng)驗(yàn)交流學(xué)習(xí)，針對出現(xiàn)的教學(xué)模式單一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(xué)模式單一，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)
基于MOOC教育思路，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)際需求，青島科技大學(xué)高密校區(qū)自主研發(fā)的高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理系統(tǒng)已于2016年3月投入運(yùn)行，校區(qū)內(nèi)所有實(shí)驗(yàn)課程都通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理系統(tǒng)有序開展，實(shí)現(xiàn)了在線上平臺的網(wǎng)上預(yù)習(xí)、在線測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)預(yù)約，從而留出充足的線下課堂時間供學(xué)生開展自主實(shí)驗(yàn)操作、小組討論、師生互動。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理系統(tǒng)的應(yīng)用方案，針對性地制備了相關(guān)預(yù)習(xí)資料進(jìn)行上傳。特別是其中的實(shí)驗(yàn)視頻，使學(xué)生可以自由安排時間地登陸線上視頻，結(jié)合書本進(jìn)行形象地理解預(yù)習(xí)，而不再是單純枯燥的文字想象；另外，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有選擇地準(zhǔn)備了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)測試試題進(jìn)行網(wǎng)上測驗(yàn)，從而對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況做出合理評判，并以此成績作為進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室正式展開實(shí)驗(yàn)的前提要求。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的投入應(yīng)用，在線下教學(xué)中，對于學(xué)生通過網(wǎng)上預(yù)習(xí)預(yù)約已掌握的實(shí)驗(yàn)原理和具體操作，可以選擇性地精簡講解，從而為學(xué)生的操作節(jié)省出大量時間。并且通過對網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)測試試題的解答情況進(jìn)行匯總總結(jié)，歸納出學(xué)生共性的錯誤作為線下講授的重點(diǎn)，充分提高線下的課堂效率，使線下教學(xué)更有目的性。充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺的作用，為線下課堂教學(xué)提供導(dǎo)向性和針對性。
3.2針對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室無課程開放
在按照實(shí)驗(yàn)課表充分完成課程進(jìn)度的.同時，鼓勵學(xué)生以及實(shí)驗(yàn)小組，或者對原有的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)探究，或者結(jié)合專業(yè)技能需求提出創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)踐，或者在教師的指導(dǎo)下參與新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的拓展設(shè)計(jì)等。在由教師對其方案可行性進(jìn)行評估后，利用實(shí)驗(yàn)室的無課程開放，在教師的指導(dǎo)下完成驗(yàn)證操作[5］。從而將學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)課程與科研創(chuàng)新訓(xùn)練進(jìn)行結(jié)合，以研帶學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的分層發(fā)展。一方面，對原來有限的課堂時間進(jìn)行了無形的延伸擴(kuò)展，使學(xué)生能更充分驗(yàn)證和嘗試自己的創(chuàng)新思路；另一方面，在實(shí)驗(yàn)室開放的過程中，通過與學(xué)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(jìn)行知識和技能支持，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究學(xué)習(xí)能力的最大激發(fā)[1]。
3.3針對考核方式單一，實(shí)施考核方式多元化
實(shí)驗(yàn)科目的考核有其特殊性，如果完全按照傳統(tǒng)的偏重實(shí)驗(yàn)報告給出最終成績的方式，并不能體現(xiàn)學(xué)生的操作技能以及實(shí)踐能力；如果過分注重操作考核，則學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論和設(shè)計(jì)思路并不能得到充分展現(xiàn)。因而實(shí)驗(yàn)中心采取日常表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報告、操作考試、書面考試相結(jié)合的方式來評定學(xué)生最終的實(shí)驗(yàn)成績。在兼顧實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)操作的同時，使學(xué)生的理論知識和對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用也能在最終成績中有所展現(xiàn)。具體評分權(quán)重及評定內(nèi)容如下：總成績=日常表現(xiàn)×30%+實(shí)驗(yàn)報告×20%+操作考試×30%+書面考試×20%其中，日常表現(xiàn)評定內(nèi)容為：網(wǎng)上預(yù)習(xí)測驗(yàn)成績、課上實(shí)驗(yàn)中操作能力/解決問題能力/數(shù)據(jù)的收集歸納、實(shí)驗(yàn)室無課程開放的使用及創(chuàng)新型設(shè)計(jì)能力；實(shí)驗(yàn)報告評定內(nèi)容為：實(shí)驗(yàn)報告撰寫、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)總結(jié)反思；操作考試評定內(nèi)容為：實(shí)驗(yàn)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(nèi)容為：實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)應(yīng)用討論、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)小論文。
4結(jié)語
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅是對物理知識的驗(yàn)證、補(bǔ)充，更是通過學(xué)習(xí)測量方法、科學(xué)思維方法和學(xué)科研究方法，來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[6-7]。隨著教學(xué)方式的改革發(fā)展以及不同批次學(xué)生自身知識儲備的變化，固有的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式開始陸續(xù)暴露出一些不足和弊端。在明確大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)定位的前提下，根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需求，積極探索新興的教學(xué)模式和多元化的考核方式，不斷提升自身的教學(xué)改革能力進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)效果，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程在高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。
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