实施研究型教学模式培养学生的创新能力

2023-03-02

随着世界经济正在由工业经济向知识经济的过渡, 高等教育正面临着一系列严峻的挑战, 其中最大的挑战就是在日趋激烈的国际竞争中, 国家综合国力的提高越来越集中地表现在高素质创新性人才的培养上。大学是培养创新性人才的重要基地, 而传统的大学教学己很难完成这一伟大的使命。因此, 改革大学教学以适应培养高素质创新性人才的要求, 便成为当今高等教育改革的核心问题。

在高等教育的改革中, 大学物理的教学改革却显的尤为重要。因为蕴涵着科学思想和科学方法的大学物理在培养创新性人才方面具有比其他学科更为鲜明的优势作用。从上个世纪9 0年代开始, 我国一些重点大学就在大学物理的教学中, 引入科学研究, 培养学生的创新精神和创新能力。其中南京大学的卢德馨教授就在大学物理课程中进行了研究性教学的实践探索, 取得了一些成绩, 受到教师和学生们的认可和赞赏。当今研究性教学已成为教学改革的热点, 它反映了先进的教学理念, 体现了教、学与科研之间的内在联系。但是它的理论体系还不完善, 在教学实践中还存在着很多问题。因此, 进一步完善其理论体系、丰富其教学实践具有深远的意义。基于以上思考及本人在工科大学物理教学实践中的感悟, 选择了这个课题。主要研究目的是构建工科大学物理研究性教学的理论体系和设计出实施研究性教学的教学策略, 使大学物理教学在培养学生的科学素质和创新性能力方面发挥重要的作用。

科学研究崇尚发明和创造, 科学工作者应具备科学精神、科学素养、科学道德、评价能力、合作精神等等科学研究的各个元素。大学物理是一门培养大学生科学素质、创新能力非常重要的课程, 学生通过该课程的学习应达到以下几点要求: (1) 能将科学理念和人文态度应用于工作和学习当中, 具有旺盛、持久的学习欲望, 使学生致力于终身探求知识、在学术上富有追根究底的精神。 (2) 在学习期间具有评价能力和创新意识。 (3) 拥有运用现代化手段收集、整理、分析、运用各种信息的能力。 (4) 具有较强的认知、做事、合作、生存、发展的能力。 (5) 具有健康向上的世界观、人生观和价值观, 有良好的道德、文化、身心素质。因此, 我们从整体培养目标出发, 在工作中采用多种教学模式, 实施研究型教学。

1 研究型教学模式Ⅰ——开放式教学方式

利用多种渠道 (互联网、杂志、参考书、讲座) 拓宽学生学习的空间。我们选择当今物理界的热点问题, 并且将这些新进展、新成果、新观点不断地补充到物理课程内容中, 学生学习的知识只有与周围世界的发展动向密切相关, 才能切身体会到知识的用处, 激发学生学习的动力。在教学中, 通过互联网指导学生查阅大量的资料, 例如:物理学家传记、诺贝尔物理学奖获得者的研究成果、国外名牌大学的物理网络教学实况……从这些案例教学中培养学生献身科学、实事求是的敬业精神, 缩短不同地域之间大学物理教育的差距。

2 研究型教学模式Ⅱ——互动式教学方式

在教中提出改革“以教师为主的教学模式”, 并在校内进行改革试点:首先是转变教学观念, 在教学模式上确认教师的主导地位和学生的主体地位;进而多方采取措施, 如指导学生选取不同的教学参考书, 独立查阅资料, 增加课堂讨论, 强调师生互动, 将课堂学习为主, 变为课内、课外学习相结合, 被动学习与主动学习相结合。我们分别在水声学院、自动化学院和理学院进行两次讨论课, 提前两周将问题发给学生, 由主讲教师提出教学要求, 学生自己拟定讨论题目, 并选派代表在课堂上阐述对问题的分析和讨论, 讨论课结束前由主讲教师对问题进行点评, 引导学生学会提出问题、分析问题和解决问题。这一举措得到学生的欢迎, 也确实激发了学生的学习兴趣。

3 研究型教学模式Ⅲ——先进技术的教学方式

大学物理是门实验性很强的学科, 对低年级大学生来讲难度大、较为抽象。现代物理的许多实验很难在课堂上重现, 单凭教师口述和黑板加粉笔的传统教学模式学生很难接受。我们一直注重研究如何将先进的信息技术引入到物理教学领域中。十年来, 我们采取研制开发和引进相结合的办法, 在数字化教学平台的建设与实施方面开展了一系列的工作。

网络教学建设:开发多种具有我校特色的高水平教学软件, 在网上可以实现大学教学的全过程 (如网上上课、网上辅导答疑、网上作业、网上测试等) , 丰富的教学资源使得大学物理课程的学习不受时间、空间的限制, 抽象思维和感性思维相结合, 优化了学习环境, 形成立体化的大学物理课程教学环境。加快学生对物理知识和思维方式的吸收和消化, 有利于学生的各项能力的培养, 全面提高学生的素质。在教学中充分利用互连网平台, 引导学生查询与教学内容有关的知识。例如:物理学史;物理学家传记;物理学的应用;物理学前沿研究的问题……从而培养学生的科学素质。

电子教案的研制:多媒体电子教案是学术加艺术的创造, 是对传统教学方法的扬弃。采用多媒体方式教学, 好的电子教案深受学生欢迎。学生有课后复习、课前预习的需要。同时针对一部分学生没有记笔记的习惯, 我们主动免费提供给学生教学软件, 同时在校园网上也给出教学的全部教案, 这样满足了学生的需求, 取得很好的教学效果。

4 研究型教学模式Ⅳ——集成教学方式

随着物理学本身飞速发展和培养新世纪科技人才的需要, 大学物理的讲授方法应有相应的更新。多年来经不断探索、不断实践, 总结出“独、精、活、新”的集成教学方法, 通过教学改革尝试取得较好效果。

“独”具风格:编自己的教材, 根据教学要求编写突显个性的不同教案, 展示每位教师的个人风采。

“精”心授课:在课堂教学中, 教师要精神饱满, 语言生动幽默, 并且具备很高的人文素质和科学素质, 阐述精练, 教态端庄, 充满激情, 这种授课方式深深地打动并吸引了学生, 产生了震撼, 引起了共鸣, 使其顿悟。

搞“活”练习:精选习题, 师生互动。对每一问题选用不同的解决方法, 善于发现习题中存在的问题, 让学生能对问题提出质疑, 进行争论, 表现为分析问题时能客观地考虑正反两方面的因素、明辨是非, 这充分发展学生思维的深刻性、独创性、灵活性和批判性。

更“新”观念:“我一定能教好学生, 我的学生一定会进步、会成才”这种期望就是教师新的教学观念, 也就是教师的信念。

5 研究型教学模式Ⅴ——双语教学的教学方式

人文社科类学生如何接受物理学教

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育?过去一般走两个极端, 要么跟工科学生学同样的课程, 要么不上物理课。新世纪对人才的需求, 已经向大学教育提出新的挑战。要全面提高学生素质, 不但理工科学生要增加人文课程的学习, 而且非理工科学生要增加自然科学的学习。为此, 我们以科技英语专业为试点, 开设了大学物理, 全部采用英语教学, 深受学生喜爱。

6 研究型教学模式Ⅵ——教学研讨与教学实验的方式

在重视大学物理理论教学的同时, 我们没有忽视真实直观实验对物理教学的作用。为了帮助学生理解课堂讲授的理论知识, 增加感性认识, 我们充分利用演示实验室, 采用方式为教师讲解、演示与学生动手操作交互进行。同时大学物理创新实验室对理学院本科生开放, 从2000年起, 学生获各类奖项5 0余项。

通过“演示与创新实验室”的开放, 可以提高学生对大学物理课程的学习兴趣, 加速面向新世纪的工科物理教学改革。同时, 对提高学生的综合素质, 培养他们的创新意识与创新能力将起到积极的作用。

2006年, 我们和团委一起在全校举办了《鸡蛋撞地球》的大赛, 鼓励学生集思广益, 通过理论课程的学习, 能否应用到实践中去。本次活动受到了媒体的关注, 哈尔滨电视台进行了报道。

7 结语

总之, 根据不用专业的学生全面采用多媒体教学, 并取得良好的教学效果;全面开放物理演示实验室, 增强学生学习物理的兴趣;鼓励学生参加物理创新实验, 提高学生的科学素质和解决问题的能力。从他们的材料上可以看出, 这是一门受学生欢迎的优秀课程。推进“研究型”教学模式, 必然伴随着深层的教育思想观念、尤其是教育管理观念的转变, 也将牵动教学领域以外多方面的管理机制改革。我们相信, 只要学校各个部门协调配台, 新的“研究型”教学模式将展现良好的前景。

摘要：大学物理是一门培养大学生科学素质、创新能力非常重要的课程, 具有其他课程难以替代的作用。要培养和提高大学生的创新素质与能力, 在大学物理的教学过程中应改变以往过分强调理论与公式的传统, 将研究型教学模式放在教学的首位。本文介绍了我们近年来在大学物理教学中采用的几种研究型教学模式的一点体会和成效。

关键词：大学物理,研究型,教学,模式