大学物理实验教学分析论文

2022-04-24

摘要:在大学物理中的实验课程中,以培养现代工程师为导向,我们需要进一步对物理实验教学进行改革,应当采取当今最前沿教育理念,比如:分层次分阶段教学、利用高科技设备教学、在学习后对学生进行全方位考察评判等,这样,不仅教学成果会显著得到提高,学生的理解能力和创新能力也会得到培养和加强。今天小编为大家精心挑选了关于《大学物理实验教学分析论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

大学物理实验教学分析论文 篇1:

“互联网+”背景下大学物理实验教学创新分析

摘 要:本文主要立足于大学物理实验教学,首先简述了大学物理教学中存在的问题以及互联网在大学物理教学中的优势,随后重点分析了“互联网+”背景下大学物理实验教学创新的策略。

关键词:互联网+;大学物理实验教学;创新

随着互联网时代的到来,已经有越来越多的高校认可互联网的作用,并开始将互联网引进各学科的教学中。而物理实验课程,顾名思义,就是需要进行大量的实验的课程,但实际教学中,学生接触实验仪器的机会并不多,因此,这门学科就更需要与互联网来辅助教学。

1 大学物理实验教学面临的现实问题

大学物理实验是大部分理工科专业的学生必须要学习的一门基础课程,这门课程主要培养学生动手操作、制定实验步骤以及观察思考的能力。可以说,它是高等院校人才培养的重要方式,但是,现阶段的大学物理实验教学仍然存在诸多不足。

1.1 教学方法落后

众所周知,学生才应该是教学的主体,但在实际教学过程中,这一原则并没有被贯彻落实,“以教师为中心”的现象并不少见。在大学物理实验的教学过程中,主要的教学方式还是传统的“填鸭式”教学,教师花费大量时间来讲述实验原理,这样一来,留给学生用来实际操作的时间就会相对减少。久而久之,这种“填鸭式”教学方法会导致学生在实验教学中十分被动。

1.2 学生的基础知识储备不足

大学生一般来自不同的城市,而且,学生的基础知识水平也有不同程度的差别。很多学生在高中时期并不经常接触物理实验,以至于这部分学生在刚刚学习物理实验时会显得力不从心。除此之外,很多学生总沉迷于玩乐,在課前没有认真预习过教材上的内容,不了解实验器材的作用。如果教师在课堂上直接讲述实验原理,就会导致学生缺少对实验器材的了解,只能被动地跟着教师的思路走,实际动手操作时也会十分茫然。这就会导致很多学生在实验结束后也仍然没有真正了解实验的内容。

2 “互联网+”环境下大学物理实验教学优势

2.1 教学资源丰富

物理实验的实践性和理论性都比较强,在实际教学中,学生很难在短时间内真正理解并掌握。而“互联网+”可以利用移动网络,把各种学习资源进行整合,让学生可以通过移动设备来学习,通过线上与线下相结合的方式,提高学生的的学习效率。

2.2 利于师生交流

“互联网+”背景下,学生只要通过移动设备就可以联系到教师并向其请教问题;学生和学生之间可以通过互联网来交流学习心得;教师和教师之间也能够通过移动网络来交流教学策略。

3 “互联网+”环境下大学物理实验教学模式与探索

3.1 构建“互联网+”师生交流互动平台

大学的学习和生活比较自由,学生可以在校园内使用手机等移动设备,教师可以利用这一点构建师生互动平台。比如,教师可以在QQ、微信、钉钉等移动平台建立群聊与学生进行互动,方便学生交流实验学习中的问题以及想法。除此之外,在物理实验教学过程中,教师可以将一部分实验按照实验要求拍摄成微课视频,让学生可以通过移动平台提前观看学习。当学生真正进行实验操作时,就会对实验器材的用法以及作用有一定的了解,也就不需要教师再花费时间来讲解实验仪器以及步骤。这样一来,教师就可以有更多时间来观察并指出学生操作中出现的问题。

3.2 多元化的预习

大学阶段的学习与中学阶段有很大的不同,尤其是学习进度方面,因此,预习就显得十分重要。在大学物理实验课堂上,充分的课前预习能够帮助学生更好地了解所要进行的实验的原理以及实验器材的用法。而在传统的学习过程中,学生只能通过阅读课本来进行预习,这种方法对于学生的学习来说还是太过单一。除此之外,随着科技的发展,物理实验器材也一直在更新,也就是说,即使学生在中学阶段有实际操作过实验器材,在大学阶段所遇到的实验器材也未必会与中学阶段相同,陌生的实验器材将会在一定程度上降低学生的学习效率。而“互联网+”背景下,大学物理实验课程的预习就可以通过微课以及其他网络平台来进行,学生可以在网络平台上了解实验器材的操作方法。并且,教师还可以在微课中提出一些简单的问题来让学生思考解决方案,这样一方面可以培养学生的创新思维,另一方面,也可以让学生对即将进行的实验有更深的理解,便于学生学习。

3.3 为学生创建学习条件

在实际学习过程中,由于学生未必能在课堂上真正掌握实验的步骤以及各种实验器材的用法,因此,学院可以向学生开放实验室,让学生进入实验室之后根据自己的实际情况练习物理实验。同时,在学生完成了实验之后,还可以利用网络平台对实验结果进行检测,让学生可以实时了解自己的学习情况。

4 结束语

总而言之,互联网技术不仅可以为教师提供多样的教学策略,还能为学生提供更多的学习策略,在很大程度上提高物理实验教学的效率,培养出各方面能力都足够优秀的高素质学生。

参考文献:

[1]姚尚彬."互联网+"背景下大学物理实验教学创新与探索[J].《科教导刊(电子版)》,2019(30):112-112.

[2]秦平力、余雪里、张昱.“互联网+”背景下大学物理实验教学创新与探索[J].《物理通报》,2019(9):100-103.

[3]张薇薇.“互联网+”教育背景下大学物理实验教学改革的新构想.《科教导刊》,2018(31):106-107.

作者:钟发成

大学物理实验教学分析论文 篇2:

以培养现代工程师为导向的大学物理实验教学改革途径分析

摘   要:在大学物理中的实验课程中,以培养现代工程师为导向,我们需要进一步对物理实验教学进行改革,应当采取当今最前沿教育理念,比如:分层次分阶段教学、利用高科技设备教学、在学习后对学生进行全方位考察评判等,这样,不仅教学成果会显著得到提高,学生的理解能力和创新能力也会得到培养和加强。据此文章分析了改革背景和内容,以供相关人士交流和借鉴。

关键词:现代工程师  物理实验  教育改革

当今社会对于创新型人员具有很明确的定义,而创新型人员必须具备创新意识以及相应的能力,同时也离不开以培养创新型人才为导向的相关培养,现今,国内的大学在具体教育方面的实施具有很大提升空间,对建设创新型国家的目标仍难以满足,有关人员必须对现状加以整合分析,为我国高等教育事业添砖加瓦。

1  改革背景

随着当今科技高速发展,在不久的将来定会迎来再一次的重大改变,在之前欧洲的工业时期已经把人力社会转变为工业社会,那么在当今21世纪的信息时代,高科技会把人们从繁重的脑力工作中解脱出来。在这个前提下,在我们大学物理实验教学当中,我们应该培养学生们能够将知识加以理解和运用。但是在平时教学过程中,教师往往会给学生布置很多任务,这样会导致学生的学习死板化、机械化,同时也大大限制了学生的自我运用能力以及对知识的理解创新。另外,物理作为科学理论的基础学科,从目前时代发展角度来看,现代物理的教育体制和具体方式与时代的新思想、新浪潮结合的并不是那么紧密,所以,当前技术以及教育理念必须得到改革,高等教育的培养情势必须加以不断进步,方能适应时代变化,在21世纪得到更好地发展。高等院校学生在步入校园之后,所能够得到锻炼的首要技能就是大学物理实验所带来的技巧技能,这要求教师必须拥有严谨的教学思路,老师们要充分训练大学生自我动手能力,严格抓基础,经过一系列系统性训练,学生才能具备自我探索知识以及自我思辨能力,他们的学习能力以及创新能力将会得到大大提高,达到社会对于高等教育人才的要求和实现[1]。下面将讨论一下目前大学物理实验过程中所存在的缺点:我国高等学府的基础教授实验室自我封闭性的,一成不变的教育系统难以结合我国现今科技发展,与最新型的科技严重脱节,难以推陈出新,在教育方法的运用方面很多老师依然沿袭了那套已经传承了几十年的体系,而对于基础物理实验自身,它的地位本身就处于学科基础地位,那么它的应用势必就离不开反复性的练习以及复习,这种学习方式对于学生来讲是乏味的,对学生的创新型造成了严重影响[2]。同时,大学物理实验课时少,在高等教育阶段,学校对于学科的分配是以课程的实现为主要目的,而往往忽略了实验的课程,一般情况下实验占所有学科的比例只有一小部分,而在这么短的时间内既要完全了解操作流程还要对所学东西进行考核是完全不现实的,那么指导教师就只能加大学生的任务链,并对实验的操作流程不断加以简化,把一节课所要交代的知识尽量压缩,这时学生就会感觉到任务量的繁重,大大减少学生自我思考的时间,到了课程结束阶段,大部分学生仅仅是把实验完成了,具体每个步骤的作用以及每个步骤的效果,相信都是不甚清晰的,是一种填鸭式的教学。

2  改革内容

现今存在很多弊端,老师的讲课方法在很多情况下仍然采取的是以自身为中心而不是以学生为中心的形式,只不过部分教师会采取把知识从讲课的板书完全照搬到屏幕上来传授的形式,以为这样就可以改变了授课的形式,从根本上改变教学问题,实则不然,这种方式不仅不会对学生的水平以及自我辨析能力加以提高,而且大大加深了学生对于老师课件和板书的依赖性,从而造成无法自我独立思考,没办法处理难题等问题,久而久之学生不光会丧失学习的独立性,还会恶性循环,造成很大的不良影响[3]。如果要全方位改革,势必要从多方面入手,从多个落脚点出发考虑,全面开展改革,在处理应对不同专业的学生或者不同方向的学生时,教师根据具体的情况对实验内容以及出发点进行规划,选取搭配多种多样的学习内容,依照专业特点进行合理化分配,遵循主观认知,并相互结合,形成一个巨大的教育体系,进行多方位、多层次的实验,在实验开始之前,指导教师依据专业分配过后,应对学生布置课时作业,让学生做到充分的课前预习,对基础知识有一个充分的了解,在接下来的实验中也可以把所学到的主观性知识得到充分的应用,在实验中,教师应当将实验注意事项进行详细说明,以免学生不正确操作出现危险,之后对学生开展具体性的指导,在学生理解实验器材的使用、实验具体操作流程、有关注意事项之后才可以开始实验,相应地,为了进一步拓展学生实验创新能力,也要适当地对实验进行开放性进行,教师应当适当布置一定的拓展训练,针对那些表现良好的学生,为他们拓宽了思想,有利于启发他们的实践性思维[4]。同时,在这个阶段,也对学生做出了一定的要求,学生要具备一定的专注度以及思考能力,只有双方都进行改革,才能凸显成效。而在完成实验后,如果学生对于实验接受良好,并且可以独立完成实验的情况下,教师可以对实验内容进行扩展,由于现今阶段学校实验器材的老旧以及场地的制约,对于实验的拓展性还是有待于进一步的提高,学校应当对此方面充分重视,结合当今科技前沿,引进现今实验器材进行实验,既对于教师的课题研究大有好处,也为学生在今后面向社会做出了不可或缺的贡献。而拓展性实验一般要结合当前所学知识进行,结合趣味性、创新性以及严谨性,使学生充分感受到大学物理实验的乐趣,培养学生的求实思想。现今阶段所存在的问题还有很多,如果想要得到发展,必须从当代社会的角度出发,对现今教学方式加以改革,避免出现之前的单一化、重复化行为,才能走得更快,走得更远[5]。

3  结语

在我们大学的高等教育之中,目前仍然存在着一些问题,而物理实验作为一门课程,它是实践性的,和学生以及指導教师的日常实践密不可分,其他的都只是一种辅助方式,在改革创新中,需要参与其中的每个人都具备一定的创新精神,有关人员也应该摒弃之前的一些保守思想,加大对于人才的培养,为了提高科研素质以及科研能力做出贡献。

参考文献

[1] 韦国兵,徐向红,胡奇军,等.以“卓越工程师”培养为导向的中医药院校药学专业立体化分析化学实验教学体系的改革研究与实践[J].亚太传统医药, 2017(11):159-161.

[2] 虞启辉,方桂花,谭心.以“卓越工程师”为导向的液压与气压传动课程教学改革研究[J].科技资讯,2018,16(1): 182-183.

[3] 韩太坤,祁玲敏,陈海波,等.基于应用型人才培养的大学物理实验教学改革探索[J].教育现代化,2017(33):93-95.

[4] 霍海燕,吴哈斯.民族院校大学物理实验教学改革探究[J].教育现代化,2018,5(38):52-53.

[5] 邵明辉,何为凯,宋阳,等.信息环境下以能力培养为导向的大学物理实验教学体系构建[J].物理与工程,2018, 28(S1):179-182.

作者:王生钊 南春娟 宋金璠 郭新峰

大学物理实验教学分析论文 篇3:

大学物理实验教学考核现状及分析

摘 要:本文以培养出更高水平的应用型人才为目标,以我院大学物理实验教学为例,对目前的教学现状进行了阐述,并对实验考核过程中存在的问题进行了梳理,然后根据问题给出了有针对性的考核优化方案。

关键词:大学物理实验;考核标准;教学现状

大学物理实验是理工科学生必修的一门基础课程,这门课程发挥了物理理论与实验紧密结合的培养优势,以激发学生的学习兴趣为前提,以学生亲自动手实验为教学手段,对学生进行全面系统的实验方法和实验技能的训练,掌握和提升实验研究的方法和技巧,让学生通过物理课程的学习,使知识、能力、素质得以健康协调的发展,培养将来从事实际工作的独立思考能力和创新能力。科学合理的考核方式可以帮助老师掌握学生的学习情况,同时考核对学生的课程学习起着导向作用。

1 我院大学物理实验的现状

我院大学物理实验面向全校理工科的学生,目前各个专业开设的实验教学内容基本上是统一的,大部分的实验都是验证性实验,不断重复教材的定量和定律,而结合各专业特点设置的应用性实验项目几乎没有。目前主要开设有大学物理实验A和大学物理实验B,主要实验内容包括三种类别,分别是力学实验、电磁学实验和光学实验,如表1所示,其中3个学时的误差理论课程是必修的内容。

此外,大学物理实验A主要面向的专业是电子学院的学生,需要修够11个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上);而大学物理实验B主要面向电子学院以外的其他学院的学生,需要修够7个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上)。目前开设的实验项目与专业需求是严重脱离的,教学大纲没有针对性,没有根据各个专业的培养目标进行定制,各个专业学生安排的教学内容和要求也都是完全统一的,考核标准也是一致的,没有根据专业特点区别设置,培养目标和学生学习目标不明确。因此在具体做实验过程中无法引起学生的重视,也不能调动学生的学习积极性,教学效果也不是很理想。

而我院目前的授课方式主要是实验指导老师在实验室给学生们讲解实验原理、操作方法以及注意事项,然后学生根据老师的讲解操作实验仪器,记录实验数据,进行数据分析,然后书写实验报告。这种授课方式,学生在课堂上吸收到的知识是有限的,完全是被动的接收知识,认真预习的同学还可能有所收获,而没有预习的学生所获得知识和技能就太少了。这样的实验教学,完全不能实现知识、能力和素质协调发展,思考和创新并重的学生培养目标。如果在做实验前,学生可以提前使用线上的资源进行预习或者使用虚拟实验系统进行线上操作,然后再进行线下的动手操作,必定可以对实验有更深的理解以及对所学的物理知识也有更深的理解。

2 我院大学物理实验现行的考核标准

目前我院现行的实验成绩考核,是按照预习、实验操作、实验报告3个环节综合进行考查的,如表2所示。考核中,即考虑实验结果更注重实验操作的正确和整个实验过程中反映出的实验作风的严谨。对实验结果的分析有新的建议和新见解的学生给以鼓励;相反,对实验中随意修改数据弄虚作假的行为坚决给以严肃处理。由于实行了学生在互联网上自主选课,所以学生对课程的进度就很清楚。我们要求学生實验前一定要认真预习,课前填好实验报告中的实验目的、实验原理、实验内容和主要操作步骤等栏目,并在实验记录纸上画好实验记录表格,这样避免了实验过程的盲目性,让学生在实验中有更深刻的体会认识、有更大的知识收获。实验前教师逐一检查学生的预习报告,预习报告占该次实验成绩的10%,凡预习报告不合格者不允许做实验。实验中,每个学生在教师指导下独立操作。由于我们做到了让学生一人一套实验仪器(实际保证不了),教师可以对每个学生的实验操作和技能单独评分,具体过程中的实验操作技能占实验成绩的50%。课后,学生对实验数据进行计算处理,分析和讨论实验结果,正确完成实验报告,实验报告分数占实验成绩的40%,而且实验报告的评分是按照严格详细的评分细则统一评阅的。我们采用的这一套计分方法是通过我们长期的教学实践而总结得出的,这充分体现了本课程的实验特点,并收到了良好的教学成效。从现行的考核标准可以看出,对学生实验操作的要求非常高,在整个考核中占有50%的比重,但是在实际操作中,这一部分很难严格控制。

3 在执行现行考核标准过程中发现的问题

3.1 预习报告

虽然在现行的考核标准中对学生的预习报告有非常明确的书写要求和标准,但是有相当大一部分学生的预习报告写得很粗糙,对实验的原理的理解不到位,对所需要的器材和实验步骤不是很了解,且对需要采集的数据也没有画出相应的表格。但是由于学时的限制,实验指导老师还是允许其参加实验,并且预习报告这部分老师通常给出的分值也比较高。

3.2 实验操作

大学物理实验开设了20个实验项目,满足了我校理、工科共20多个专业近2000名学生学习的需要。但是由于实验条件的限制,不能满足一人一套实验设备,而是两人一组。这就导致在实际操作过程中,有的同学会滥竽充数,而老师的实验操作分数,大部分是根据学生的实验数据是否合理给出的,因此实验操作分数一般打分都比较高。

3.3 实验报告

由于预习报告和实验操作两项分数,指导老师通常打分都比较高,因此实验报告指导老师就按照考核标准批阅的比较严格。虽然有的学生在实验过程中预习报告和实验操作都完成得很好,但是实验报告却写的一塌糊涂,实验数据处理错误,这也说明学生实际没有理解实验原理;或者没有写实验结论和分析等各种情况会出现,因此实验报告的分数是可以拉开等级的。

因此,总结上述的问题,由于学时数要求和实验条件的限制,导致现行的考核标准在实际实行中,最终沦为以实验报告决定实验结果好坏的唯一标准了。因此,现行的大学物理实验考核标准需要进行优化,使其更加科学,在促进学生培养质量上发挥更大更好的作用。

4 对现行考核标准进行优化的策略思考

4.1 充分发挥线上资源的作用,提高实验预习质量

线上线下混合教学的模式被不断探索,对于大学物理实验也可以采用线上线下混合的教学模式,充分利用现有的线上资源来支持线下的实验教学,从而提高学生的学习质量。在进行线下实验操作之前,要求学生预习相关实验的原理讲解视频和操作视频或者学习相关的微课,如果有合适的虚拟仿真资源,学生可以先在线上完成虚拟仿真操作,熟悉实验的操作流程,更深入地理解实验原理以及对所要采集的数据做到心中有数,并最终写出比较完善的预习报告。这部分可以根据学生的完成度,给出相应的分数。并且每一项均可以在网上完成,保证每一个环节都处于可控的状态。如果不能按时完成网上预习部分,不可以进实验室。

4.2 改善教学条件,提高实验操作质量

我院目前大学物理实验的教学任务非常重,每个学期要开设近10000人时数的实验,但是受实验条件所限,目前只能是两人一组开展实验,此外随着学校工科专业的扩招,对大学物理实验的需求也越来越强,因此急需改善教学条件,增加现有实验的实验设备套数,保证一人一组开展实验。

此外,开发线上实验数据验证程序,可以要求学生实验时将所测量数据输入其中,验证其数据的合理性和正确性,从而保证学生的实验操作质量。

4.3 严把实验报告关,提高实验教学质量

我院老师们一直秉承认真负责的态度,对每一份实验报告均认真批阅,并给出合理的实验分数。但是有时实验报告批改不及时,并且实验报告批阅完后,指导老师就直接归档了,没有将实验报告反馈给学生。因此学生不能及时了解自己的实验报告在书写的过程中存在什么问题,不能及时更改,不利于对实验教学质量的提高。

根据上面的建议总结出比较适合我院大学物理实验考核方式,如下表3所示。现行的考核标准比较笼统,不利于各个考核环节的把控。而优化后的考核标准,由于把各个环节进行了优化细分,保使得各环节的可操作性更强。优化后的实验标准总分为110分,其中对实验有创新性的思维和见解的,给予标准分10分的奖励!这可以提高学生在进行实验时的积极性和创新性,提高应用型人才的培养质量。

总结

大学物理实验是理工类本科生的必修课,是学生进入大学后的第一次实践课,在培养学生的实践能力、创新能力和综合素质上起着非常重要的作用。优化细分后的实验考核机制不仅可操作性更强,极大地提升实验考核的效率,并且更加注重学生创新性思维的培养,提高人才培养质量。

参考文献:

[1]沈桓羽,孙宝印.应用型本科物理实验课程考核方式的思考与建议.科技风,2020,2.

[2]武小琴,姚晓玲,陈俊斌,赵萍,刘力.大学物理实验阶段化的考核方式研究.物理与工程,2015,25(2):66-70.

[3]相国涛,唐笑,江莎,李丽,周贤菊.关于大学物理实验课程考核方式改革的探讨.教育教学论坛,2020,9(39).

[4]刘国荣,王青,桑萃萃,朱维君.大学物理实验课程学习评价模式优化研究.实验科学与技术,2021,19(3):73-76.

[5]刘正钦,陈超,李万淳,谢东.应用型人才培养的大学物理实验教学模式探究与创新.桂林航天工业学院学报,2020,4(100):534-537.

[6]曹峰,纪纬,邓柏昌.大学物理实验教学考核的几点思考.大学物理实验,2019,10,32(5):126-128.

[7]沈恒羽,孙宝印.普通物理实验课程教学创新举措与思考.科技风,2021,6.

[8]王民,王拴虎,翟世龙,金克新,尹剑波.《大学物理实验》课程改革的初步探索和思考.广东化工,2021,48(12):246-247.

基金项目:惠州学院教研教改委托项目“惠州学院《大学物理实验》教学改革实施方案”(项目编号:X-JYJG 2021089);惠州學院教博启动项目“常压气液等离子体的放电特性研究及对废液废气的处理”(项目编号:19/15602 210091 YB21)

*通讯作者:张燕(1979— ),女,河北宁晋县人,博士,副教授,研究方向:常压低温等离子体物理及其在材料表面改性、环境保护等方面的应用,物理实验教学教研,虚拟仿真物理实验平台建设。

作者:张燕 谢卫东

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