張 萍,曲艷玲,陳寶祥,馮志慶,劉 峰,徐輯彥

(大連民族學(xué)院,遼寧大連 116600)

適應(yīng)創(chuàng)新教育的“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

張 萍,曲艷玲,陳寶祥,馮志慶,劉 峰,徐輯彥

(大連民族學(xué)院,遼寧大連 116600)

分析了我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀和民族院校學(xué)生特點(diǎn),提出了針對(duì)不同層次、不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重創(chuàng)新教育,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新精神。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新教育;教學(xué)模式;人才培養(yǎng)

近幾年來(lái)我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心本著“以學(xué)生為本,重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)”的教學(xué)指導(dǎo)方針,結(jié)合我校的特點(diǎn),有針對(duì)性的對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了改革和探索,在原有的三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上,增加了設(shè)計(jì)性和研究性的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程,初步構(gòu)建了“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過(guò)實(shí)踐證明,新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

1 我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

我校目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體存在以下幾方面的問(wèn)題:

(1)由于我校屬民族院校,學(xué)生來(lái)自不同民族,學(xué)生進(jìn)入大學(xué)前文化基礎(chǔ)差異很大,千篇一律的教學(xué)方式不適應(yīng)不同層次的學(xué)生需要;

(2)受應(yīng)試教育的影響,中學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)基本上靠黑板演練和紙筆來(lái)完成實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致學(xué)生極少動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生依賴(lài)性強(qiáng),遇到問(wèn)題就找老師,缺乏獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力;

(3)受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的束縛、教學(xué)方法過(guò)死,學(xué)生只要讀懂教材上寫(xiě)明的原理、按教材上寫(xiě)明的步驟去做,就可以成功地測(cè)到數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)。至于為什么要這樣做,這樣做的目的是什么等等,學(xué)生很少去思考;

(4)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào),基本上是測(cè)量性、驗(yàn)證性的,實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確,缺乏由學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己探索和研究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;

(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)缺乏正確認(rèn)識(shí),把實(shí)驗(yàn)課定位于理論教學(xué)中某些定理的驗(yàn)證,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是教學(xué)生使用一般儀器的實(shí)驗(yàn)操作,沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[1-3]。

2 “3+1”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建

針對(duì)我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題,結(jié)合民族學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn),我們?cè)谠小盎A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)”三層次、模塊化的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,為適應(yīng)大學(xué)生創(chuàng)新教育,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新精神,又增加了“設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容,構(gòu)建了面向全校各專(zhuān)業(yè)“3+1”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

2.1 教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)“3+1”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的有效實(shí)施,不僅進(jìn)一步拓展和優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。更重要的是有效激發(fā)了學(xué)生開(kāi)展設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)的熱情,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力創(chuàng)造了條件,也充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在綜合素質(zhì)教育中的功能。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們注重以下三點(diǎn):

2.1.1 注重學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

設(shè)計(jì)、研究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué),給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí),獨(dú)立的進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究,極大發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力,綜合應(yīng)用知識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.1.2 促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展

根據(jù)學(xué)生的差異和專(zhuān)業(yè)的不同,開(kāi)設(shè)不同層次和特點(diǎn)的設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn),有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)揮,將所學(xué)的物理知識(shí)與專(zhuān)業(yè)內(nèi)容結(jié)合起來(lái),對(duì)自己所選學(xué)的專(zhuān)業(yè)有更新的認(rèn)識(shí),促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

2.1.3 提倡嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神

在設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)到整個(gè)實(shí)驗(yàn)的完成,遇到問(wèn)題和失敗是常有的事,因此,要求學(xué)生不輕易放棄,養(yǎng)成勇于面對(duì),積極探索,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,這種態(tài)度的養(yǎng)成,學(xué)生將終生受益。

2.2 教學(xué)實(shí)施

我校“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施方案包括:

(1)第一層次的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)11個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,安排12學(xué)時(shí),面向全校新生選修?；A(chǔ)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn),其目的是使學(xué)生能夠掌握物理實(shí)驗(yàn)通用儀器的操作和使用,提高后續(xù)課程的起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中心特別為這門(mén)課配備了新的通用儀器,這部分實(shí)驗(yàn)很受學(xué)生歡迎,每年選修人數(shù)超過(guò)1500名。

(2)第二層次的提高性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)16個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,安排21學(xué)時(shí),面向全校理工科必修。這部分實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,注重基本實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng),學(xué)習(xí)基本物理量的觀測(cè)方法和測(cè)量技術(shù),及其正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、分析處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確描述和規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

(3)第三層次的綜合性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)13個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,安排12學(xué)時(shí),面向全校理工科必修。這部分實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的主體,內(nèi)容涵蓋了力、熱、光、電。學(xué)生必須綜合運(yùn)用所學(xué)的一門(mén)課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn),甚至多門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析和解決問(wèn)題,對(duì)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題是一種很好的訓(xùn)練,對(duì)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的進(jìn)一步提高具有明顯的作用。

(4)設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)5～6個(gè)專(zhuān)題實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及到力、熱、電、光等技術(shù)的綜合應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維及綜合應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)的能力.在實(shí)驗(yàn)方法上,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).由以前教師排好實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備好儀器、學(xué)生來(lái)做實(shí)驗(yàn)的狀態(tài),過(guò)渡到學(xué)生在教師指導(dǎo)下,自己設(shè)計(jì)方案來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。

這部分實(shí)驗(yàn)面向全校高年級(jí),實(shí)驗(yàn)成績(jī)優(yōu)秀,并對(duì)物理實(shí)驗(yàn)感興趣的大學(xué)生開(kāi)設(shè),學(xué)生在完成了上面三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)入設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)階段。學(xué)生根據(jù)自己的興趣及專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng),由教師確立實(shí)驗(yàn)課題,或引導(dǎo)學(xué)生自主提出科學(xué)、合理和可行的課題,進(jìn)行論證,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室本身?xiàng)l件,對(duì)方案提出修改、優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)后,學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。確定研究課題后,學(xué)生可以自行組成課題研究小組。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,選一個(gè)最滿意的項(xiàng)目以論文的形式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或完整的科學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由教師和學(xué)生共同評(píng)選出本期的最佳實(shí)驗(yàn)方案,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)定成績(jī)。完成教學(xué)任務(wù)的學(xué)生可獲得一定的創(chuàng)新學(xué)分,以鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

3 “3+1”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果

“3+1”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式由淺入深,循性漸進(jìn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由被動(dòng)模仿到主動(dòng)設(shè)計(jì)以及綜合運(yùn)用,逐漸加深學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度、廣度和綜合程度,符合認(rèn)識(shí)規(guī)律和教學(xué)規(guī)律,經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐取得了良好的教學(xué)效果。

3.1 有效提高了學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神

以學(xué)生為本,靈活易行,結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的保障,近年來(lái)我們從簡(jiǎn)單做起,結(jié)合民族院校學(xué)生的特點(diǎn),充分挖掘內(nèi)部潛力,利用現(xiàn)有人力和設(shè)備資源,在學(xué)校沒(méi)有任何投入的情況下,開(kāi)發(fā)了5項(xiàng)設(shè)計(jì)性、研究性專(zhuān)題實(shí)驗(yàn),并開(kāi)展了靈活多樣的教學(xué)。實(shí)踐證明,由此培養(yǎng)的學(xué)生既有扎實(shí)的理論知識(shí)又有熟練的實(shí)驗(yàn)綜合動(dòng)手能力,近年我校多次組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽等,屢創(chuàng)佳績(jī),這些成績(jī)的取得除了我校創(chuàng)新中心的科學(xué)組織外,學(xué)生在學(xué)習(xí)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)—-大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)階段受到的科學(xué)作風(fēng),基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,實(shí)踐綜合能力和科學(xué)思維諸方面的優(yōu)良素質(zhì)也起到了明顯的基礎(chǔ)作用。這些反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng),從一個(gè)側(cè)面反映了加強(qiáng)設(shè)計(jì)性與研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)有效提高了學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3.2 促進(jìn)了教與學(xué)的相互提高,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)全面發(fā)展

“3+1”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的多元化,激勵(lì)師生“教”“學(xué)”互動(dòng),共同探索教學(xué)改革新途徑,學(xué)生既是受教育者又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的參與者。吸納學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器的改進(jìn)、教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)和專(zhuān)題討論,不僅可以提高學(xué)生自身分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的能力,還可鍛煉學(xué)生的組織與協(xié)調(diào)能力以及演講能力,培養(yǎng)學(xué)生合作與團(tuán)隊(duì)精神,提高其綜合素質(zhì),同時(shí),對(duì)刺激教學(xué)改革的持續(xù)發(fā)展也是一個(gè)源動(dòng)力。加大設(shè)計(jì)性與研究性實(shí)驗(yàn)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出了更高、更深層次的要求,作為指導(dǎo)教師必須不斷地調(diào)整自身的知識(shí)結(jié)構(gòu),不斷提高自身的教學(xué)水平,促進(jìn)了教學(xué)相長(zhǎng)。近年來(lái)教師共研制開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)儀器2項(xiàng)36套,完成“精品實(shí)驗(yàn)建設(shè)項(xiàng)目”7項(xiàng),研發(fā)設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目5項(xiàng),已形成內(nèi)部試用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),對(duì)課程體系、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容和評(píng)測(cè)方法等方面進(jìn)行了全方位的改進(jìn)和整合。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)得到了全面的發(fā)展,我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心于2009年被評(píng)為遼寧省省級(jí)物理實(shí)驗(yàn)示范中心。

4 結(jié)束語(yǔ)

不斷探索適合創(chuàng)新教育的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,是新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革所面臨的共同的主題。“3+1”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,不僅是解決我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的具體問(wèn)題,更重要的是促進(jìn)了我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的拓展和優(yōu)化。

當(dāng)然,學(xué)生創(chuàng)新能力和意識(shí)的培養(yǎng)不是通過(guò)一門(mén)課、一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)就能徹底解決的,今后我們將繼續(xù)努力,在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系和運(yùn)行機(jī)制,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,探索最佳的教學(xué)模式,以培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

[1]秦艷芬.開(kāi)設(shè)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].教學(xué)建設(shè)與改革,2003.

[2]鄭桂容,孟桂菊.改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰J].高等函授學(xué)報(bào),2007.

[3]王秀杰.通過(guò)評(píng)估看大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革與發(fā)展[J].職業(yè)教育,2007.

[4]沈元華.設(shè)計(jì)性、研究性物理實(shí)驗(yàn)介紹[J].物理實(shí)驗(yàn),2004,24(2):33-37.

Study and Practice on the“3+1Teaching Mode in University Physical Experiment Suitable for the Innovation Training

ZHANG Ping,QU Yan-ling,CHEN Bao-xiang,FENG Zhi-qing,LIU Feng,XU Ji-yan

(Dalian Nationalities University,Dalian 116600)

This work analyzed the current state of physical experiment teaching in Dalian University of Nationalities,and the characteristics of students in nationalities universities,and put forward the“3+1”experimental teaching mode,with the emphasis on invention education,bringing up the abilities and the innovation spirits for the students in scientific practices.

university physical experiments;innovation education;teaching mode;training talent students

G640

A

1007-2934(2010)06-0108-03

2010-08-30