摘 要 在當代中國高等教育迅速發展的今天,對高校的學科建設和人才培養提出更高的要求。大學物理實驗作為大學生最先接觸到的一門實踐性課程,在整個專業人才培養過程中起到重要作用,本論文較詳細地分析了現階段大學物理實驗教學過程中所遇到的一些問題和挑戰,并提出一些可行的改進方法。
關鍵詞 大學物理實驗 教學改革 高等教育 實驗教學
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
近年來,在國家推動中國高等學校建設“雙一流”以及“新工科”大學的大背景下,對高校的人才培養提出更高要求。作為大學生進入大學最先接觸到的一門實踐性課程,大學物理實驗對學生以后的專業實踐課程起著至關重要的紐帶作用。新形勢下,對大學物理實驗教學提出更高要求,如何發揮大學物理課的基礎作用,更好地服務好一流大學、一流學科以及新工科大學的發展與建設,是廣大大學物理實驗課教師們需要解決的主要問題。
1我國大學物理實驗教學現狀
(1)實驗設置。物理實驗可以大致分為力學實驗、熱學實驗、光學實驗、電學實驗以及磁學實驗等,當然根據實驗類型又可分為基本實驗以及綜合性實驗兩大類。目前各大高校的實驗設置五花八門,都是基于學校的資源和經費預算來設置,缺乏系統性。一些常規實驗,比如分光儀的調整及其應用、示波器的應用、邁克爾遜干涉、牛頓環干涉、電橋法測電阻、聲速測量、拉伸法測鋼絲彈性模量以及測定冰的熔解熱實驗等基本還是在大部分學校開展的比較好。有的學校還單獨把誤差分析以及數據處理作為一次課來上,強調實驗數據處理的重要性。
(2)教學安排。這里主要針對的是整個教學過程的安排問題。大部分學生在上實驗課之前是根本沒有接觸實驗儀器的機會的,以至于課堂上短短的兩節課學生很難使學生對實驗儀器有更加深入的了解。課前的預習也是流于形式,簡單的寫寫實驗名稱、實驗目的以及實驗原理和步驟等,根本起不到真正的預習目的,如此一來,學生在課堂上的狀態和效果也會大打折扣。
(3)實驗管理。目前,國內大部分大學物理實驗管理比較混亂,有的甚至有缺乏管理員的情況,個別的學校也是專任老師一邊上課一邊是實驗管理員,沒有專門的科研管理員或者維護人員。北航在這方面做得很好,每次實驗任課老師根據實驗運行情況記錄實驗儀器運行情況,課后實驗管理人員根據記錄表對故障設備進行維修。此外,每個實驗都配有若干套備用儀器,防止一些實驗意外故障影響實驗教學的正常進行。
2大學物理實驗教學中存在的問題
(1)實驗設置缺乏針對性。很多高校一味為了追求新實驗,設置了一些比較新的實驗項目,比如穩態電路以及混沌實驗等,而把最基礎的分光計以及示波器等實驗拋棄掉。其實,除了部分通信電子類的專業對這些實驗作用比較大外,大多數的學生學習的目的性就沒那么強,對于這部分學生來說,學習這些最基礎的物理實驗可能才是最重要的。
(2)實驗安排缺乏關聯性。對于實驗的設置不能墨守成規,要根據專業的特點,比如通信類專業的學生,可以開設一些關于穩態電路等的實驗;對于光電類專業的學生,可以開設液晶顯示等相關實驗;對于土木材料類學生可以開設楊氏模量等相關實驗。做到有的放矢,可以有效地服務他們自身所學的專業。
(3)實驗教學缺乏系統性。缺乏預習到課堂再到課后復習的一整套體系,學生往往在上課之前對自己所做的實驗沒有任何概念,更不知道儀器長什么樣。所以有必要預留一定數量儀器供預習的學生使用。
(4)實驗管理缺乏專業性。對實驗儀器需要安排專人負責,每次實驗需要記錄實驗儀器運行狀態,有問題的儀器記錄在案,課后實驗室維護員依次處理,保證下節課實驗的正常有序進行,這也是目前實驗教學中常見的問題。
3大學物理實驗教學的幾點建議
(1)合理設置實驗項目。根據不同學院專業的學生設置不同的實驗項目,做到有的放矢,而不是一味追求新實驗,一味增加實驗項目。大學物理實驗的重要之處不在多,在有針對性上。
(2)重視實驗預習環節。每次實驗可以預留出幾套實驗設備,供那些真正熱愛實驗的學生預習之用。使得預習不再是單獨的寫預習報告,停留在紙面上的問題,可以提高實驗教學的效率和效果。
(3)增加實驗教學課時。保證一個實驗的時間不低于兩小時,教師講授時間控制在半小時左右,這樣保證學生有足夠的時間完成實驗。目前包括重慶郵電大學等學校每個實驗只有2個學時,以致教師講授時間被嚴重壓縮,學生到理論知識掌握不夠深入全面。
(4)嚴格實驗考核制度。需要對學生建立嚴格的實驗考核制度,而不再是單單的平時報告成績和實驗操作成績,讓學生從心理上認真對待實驗課??己丝梢允瞧綍r已做實驗的隨機抽簽,或者可以分為考光學實驗或者電學實驗,自己選自己感興趣的類型,比如光學實驗,再從光學實驗當中選擇光柵衍射或者牛頓環等試驗,做到靈活應用。
本文系統歸納了目前大學物理實驗所面臨的一些現狀,并提出一系列可行的解決方案,這些建議將為大學物理實驗的改革提供重要參考。
作者簡介:劉毅(1985.10-),男,陜西榆林人,中共黨員,理學博士,遵義醫科大學基礎醫學院教師,研究方向:磁性材料與器件。
參考文獻
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