大学物理实验论文范文

时间:2023-03-14 00:25:12

大学物理实验论文

大学物理实验论文范文第1篇

之所以将大学物理实验课程作为理工科学生在大学期间接触到的首门实践性课程,就是希望以实验的形式加深学生对于物理学的理解,以培养学生具备进行实验物理学研究的能力和科学素质。多年的实践成果表明,大学物理实验的研究性教学具有较强的可操作性。

1.大学生普遍接受过良好的基础教育,已经掌握了较为系统和完备的基础知识。他们往往思维活跃,善于创新,对于新鲜事物抱有强烈的好奇心,是开展研究教学的不二人选。

2.研究性教学兼顾实践性与前瞻性,与高校的课程设置有着较高的契合度。同时,高校内的各种教学设施为探究教学提供了良好的硬件基础,图书馆和校园网络等设备也为探究学习的实现提供了丰富的信息资源保障。

3.高校以“双师型”教师居多,具备开展研究教学所必需的人才储备。这些高校教师通常同时肩负着教学任务和科研任务,承担着各类课题,有着丰富的科学研究理论和实践经验。因此,在亲自向学生传授研究方法的同时,也有利于他们积累自身的探究教学实践经验[3]。

二、霍尔实验中的研究性教学

霍尔效应一直以来都是大学物理的传统实验课程,它得名于1879年在金属中发现电压的美国物理学家霍尔。以下将以霍尔效应为例,对研究性教学在大学物理实验教学中的具体应用进行探究。

1.实验中对霍尔元件的电路改进和保护。早前的霍尔元件由金属制成,由于霍尔电压过低而不具有使用价值。直到半导体技术的突飞猛进,才使霍尔元件在电池测量和自动控制等装置中得到了广泛应用。霍尔元件体积较小,其整体结构为一般为1.50mm×1.74mm。较为频繁的使用次数和脆弱的自身构造,使霍尔元件极易损坏,因此,对霍尔元件的保护就显得极为重要,这也是为传统教学所忽略的。电路上的设计改进将会大大提升霍尔元件的耐用程度。其具体操作如下:选取霍尔元件工作电流输入端中的一端,添加两根带金属夹的导线,使两个金属夹分别夹住保险丝的两腿。其中,保险丝采用直径为0.32mm、额定电流为1.1A的常用电流保险丝即可。然后在霍尔元件的电压输出端也实施同样的步骤,这样就能有效地保护霍尔元件。当激励电流误接入霍尔元件时,保险丝会烧断,霍尔元件就得以保存。经过本人对该霍尔效应实验的改进和反复验证,当0.1A的励磁电流接入到该装置时,保险丝会立即烧毁,从而确保了霍尔元件的完好无损,说明该设计是具有一定可行性的。其实验原理图如图1所示。实验结果证明,该设计确实起到了保护霍尔元件的作用,从而有效地维护了霍尔效应实验器材,对霍尔效应的物理实验教学起到了良好的示范。在进一步保证大学物理实验教学顺利进行的同时,也激发了学生创造的热情,提高了他们灵活运用所学知识的能力。

2.霍尔效应在螺旋管轴线磁场测量中的运用。在研究长直螺线管轴线上的磁场分布时,常常需要利用霍尔效应。在工作电流和励磁电流都得到固定的情况下,通过变换霍尔片在长直螺线管轴线上的位置,逐点获取霍尔电压,最后求得磁场大小。而在对这些数值进行分析时,为了实现模拟的数值在不同学科的实验中具有广泛适用性,需要借助一种多物理场模拟软件。这时学生就可以小组为单位,利用软件充分发挥主观能动性,实现自主探究。这也是新时代下的科技优势。如图2显示的就是理论计算、实验测量和数值模拟3种不同方法在进行螺线管轴磁场测量实验时得出的分布曲线。图中可以明显地看出,实验结果与理论计算更加一致。虽然模拟计算偏差较大,但利用它可以更直观简便地得到整个磁力线的分布,这正是数值模拟的优势所在。而这几种方法结果间的差异,也为今后的物理实验提出了新的研究课题。

三、结束语

在大学物理实验教学的探索实践中,适当地引入研究性教学对培养学生综合素质和创新思维起到极大的促进作用。学生在实验过程中会以具体问题的解决为目标,借助文献资料对已有知识进行总结与归纳,从而加深对知识的理解。在以小组为单位进行探究时,同学间的交流合作能力也得到了加强,学习的积极性得到了提高。大学生具有的科研意识和创新精神也有了进一步提升。具体而言,随着文中谈及霍尔元件的广泛应用,对霍尔效应的教学也应该随之变革。本文即是结合大学物理实验教学中霍尔效应的内容,对霍尔实验的一些方法提出了改进。在运用新技术手段的同时也发现了传统教学所未注意到的新课题。总之,研究性教学在提高学生综合能力、培养学生创新精神方面成果显著,对大学物理实验教学的发展有着深远的意义。

大学物理实验论文范文第2篇

1.教学内容过于传统和规范。目前的《大学物理实验》教学主要以基础实验为主,实行统一的大纲、教材和统一的考试,主要对一些成熟的实验方法进行验证和练习,在这种统一的规范下,这样培养出来的学生知识结构单一、思维局限性太强、缺乏个性、缺乏创新。

2.实验教学方式单一,教学效果不理想。传统物理实验教学主要是老师先讲解实验原理,然后根据实验内容讲解实验仪器及内容,有的实验还会进行实验演示,这样,学生只是被动地被灌输实验原理及内容,机械的模仿实验过程,按照固定的程序进行实验,因此,在实验过程中很难发现问题,更谈不上创新,而且,学生对这种教学方式缺乏兴趣,只是被动的完成任务,得到实验数据,拿到学分。3.由于受学时的限制,实验内容拓展性较弱,教师也只能根据学时安排一些相对经典的实验,对一些难度高、复杂的实验,老师也只能忍痛舍弃,学生也失去了很多进一步学习的机会。面对目前大学物理实验教学存在的问题,如何在有效完成实验教学任务的基础上,提高教学质量,并通过对“大学物理实验”的教学达到对大学生独立操作能力、创新能力和自主思维能力的训练和培养是“大学物理实验”教学改革的关键。

二、“大学物理实验”教学实践改革思路与实践

1.教学内容的优化和学生主导地位的确立是“大学物理实验”教学质量提高的关键。“大学物理实验”的教学目的是全面培养学生动手能力的提高、素质的培养和提高。根据“大学物理实验”的定位,我们紧密围绕提高学生实践动手能力这个中心任务,结合本校实际情况,根据专业将本科生的实验分为工科、理科和农科三大类。在每一类里面,结合学生专业和课程设置,将实验分为三个层次,循序渐进的培养学生的动手能力和创新思维。第一层次,是必做的基础类实验,如传统的力、热、电、光等单项实验,如“扭摆法测刚体的转动惯量”“电源特性研究”“单缝衍射光强分布的测定”“通用示波器的使用”等。其教学目的是在大学物理课程学习的前提下,通过基础类实验初步培养学生理论联系实践的能力,锻炼学生的动手能力,通过这类实验,要求学生能独立地完成一般实验。第二层次,为综合类实验,本阶段实验涉及理论面较广,相对复杂,同一个实验可能会涉及到力、热、电、光和近代物理技术的综合应用。比如,“密立根油滴实验”“电流磁场的测定”、“电表的改装与校准”“光谱定性分析”等。学生可以根据实验目的自己设计实验方案,老师只起到解惑的作用。通过方案的设计、完善及实验的具体操作,培养学生的综合思维和创造能力,加强动手能力。学生通过完成综合类实验,从失败中补足知识的漏洞和操作的缺陷,从成功获得学习的兴趣和动力,在此阶段,学生运用知识和动手能力得到很好的训练。第三个层次,是设计类实验,是选择类实验,有意愿的学生结合自己的专业和兴趣点,提前申请并在老师的指导下,自行调研、选择课题,并根据查阅的资料写出调研报告、实验方案,通过老师和实验小组的充分讨论,确定实验方案,组装实验设备,完成实验。比如,植保学院学生设计的“液体表面张力的测定”,资源环境学院学生设计的“土壤粒径的测量方法改进”,机电学院学生设计的“光电检测技术应用”,生命学院学生设计的“望远镜及显微镜的组装”等都取得了很好的效果。这个层次主要以科研方式进行,主要引导、锻炼学生综合应用实验方法和技术的能力,学习发现问题、提出问题、解决问题的科研的思维和方法,培养他们的创新思维、能力及合作精神。在上述“渐进式”实验教学完成的过程中,学生主导了整个教学活动的,老师会解惑、辅导学生实验中遇到的问题,并提供学生所需实验设备和仪器,从而打破了传统实验教学中老师讲解、演示,学生模仿的被动局面,大大提高了学生学习的积极性和主动性,也激发了学生解决科学问题的动力和潜力,在实验的过程中,学生的动手能力、创新思维得到了很好的训练和培养,学生素质的提高也在潜移默化中完成。

2.“大学物理虚拟实验远程教学”的应用是提高实验教学效果的保障。虽然改进后的教学内容和方法很大程度上满足了教学任务的有效完成和学生能力的培养,但也会受实验场地、仪器及时间等的限制,为了进一步拓宽学生的知识面,开阔学生思维,我们教研组设立了“大学物理虚拟实验远程教学”,选用了基础类、综合类、设计类等50余个实验,每个实验包括实验目的、方法、原理、内容及实验模拟及结果分析等模块。学生可以通过校园网登陆,选择实验内容并进行网络模拟。有一部分实验和实际操作实验吻合,学生可以在实际操作后通过模拟实验还原实验过程。还有一部分实验是近代和综合设计类实验,受实验条件的限制暂时没有开设,学生可以自主进行选择、设计及模拟操作。虚拟实验远程教学可以巩固并拓宽学生的理论知识,为学生思维的开阔及创新能力的培养打下良好的基础。

三、结束语

“大学物理实验”是培养学生动手能力、思维能力及创新能力的一门重要基础课程,系统的实验内容和实验技能训练将会使学生受益终身。让学生通过“大学物理实验”的系统学习,提高动手能力、理论结合实践的能力是我们努力的目标。而选择“渐进式”实验内容、以学生为主体的实验教学方法、开放的网络教学环境,将创立新的“大学物理实验”教学模式。这为“大学物理实验”教学效果的提高铺垫了很好的基石。

大学物理实验论文范文第3篇

大学物理实验目前按教学类型分有公共必修实验,仿真实验,开放实验,远程网络实验等。公共必修的实验按教学内容分针对不同类别也有所不同。一般像我校类的综合性大学,专业较多,学生来自全国各地,物理基础不太相同,各专业对物理的要求也不一样。普遍实行物理实验开课分类进行。各专业针对不同的需求选择不同类别。我校的物理实验课共两个类别,分别称为A,B类。A类48学时,B类30学时。B类相应对物理要求较低的专业,比如农业养殖类一般选择B类,其他理工科类选择A类。A类B类教学分层次也不同,A类分为三个教学改革视域下大学物理实验管理现状初探张鑫,李金玉(浙江海洋学院,浙江舟山316000)层次:基础、提高、设计。B类分为两个层次:基础、提高。这样的分类既避免了一刀切的问题,也符合了学生课业的需求。A,B类基础层实验相同以达到基本实验能力的锻炼,提高层,设计层实验要求逐步提高,B类涉及的实验相应减少和没有。对于每个层次我们也有明确的要求和目标。基础层要求规范实验操作、撰写合格实验报告、定性分析实验误差,提交合格实验报告。提高层目标设定为培养独立实验操作能力,能简单分析和处理实验中出现的问题,并能完整地定性和定量的分析实验误差,撰写合格实验报告。设计层要求自主选做,在自己查资料基础上以论文形式提交科学报告或者实物和专利。教学分类和各层次目标明确,既有利于学生的能力的培养和积极性又有利于实验的考核。避免了以往统一标准不重视学生创新性培养的状况。

2.实验预习内容和方式

每位同学进入实验室前,必须做好实验内容的预习,这一点毋庸质疑。有别于其他学科带上书本就可以去学习的模式,实验课是不同的。预习作为实验前的准备是对实验的必要的了解。只有做好预习才能保证实验的顺利进行。我们学校实验前要对预习检查,预习内容必须写在实验报告册上。预习不要求重复累赘的抄写书本上的内容,重点解决3个问题:做什么;根据什么去做;怎么做。基本内容包括:目的、原理、步骤、表格设计。也就是简要的反映实验前的准备。我校的预习报告可以参考书本和挂在网上的预习提纲。目前国内有些学校提出无纸化实验,比如浙江师范大学和浙江大学,学生直接登陆到网络服务器下载相关的实验预习即可。预习形式虽然不同但实践结果表明做好预习才能确保实验的效果。相比于传统的显得过于呆板预习方式,通过网络下载预习结合了现代计算机和网络技术,是不是确实更加有效率,值得我们探讨。

3.实验过程程序和要求

进行实验是大学实验课的中心环节。实验操作规范、独立完成是我们的目标也是实验的考核指标。经过一系列的变革我校实验室以逐渐更新了实验项目及提高了实验条件以适应社会的需要和利于的人才培养。目前我校大学物理实验室能保证每位学生单独操作一台仪器并对要求学生实验按如下程序进行:一是进入实验室后按编组找到对应的实验仪器。二是实验预习报告放在实验桌上,待老师抽查并认真熟悉、检查测量仪器、装置是否完好,记下主要测量仪器的型号和主要参数包括测量范围和精度,填写实验仪器使用登记本。三是根据仪器使用说明,正确安装和调试仪器,按实验步骤进行实验,记录数据,如有疑问可以及时向教师提出。四是实验完毕后要及时整理数据,如有问题,应该重测和补测。原始数据必须记录到实验报告上,老师签字后方可离开实验室。教师在原始数据上签字和以上其他程序要求一方面确保了学生抄袭篡改实验数据另一方面创造了良好的实验氛围。因为通过这样的方式进行实验可以让学生明白要获得合理的数据必须通过自己正确的操作才有的。目前有许多高校采取网上报告的形式,他们的实验数据由系统集中采集。这个方式可以通过系统自动处理并显示结果。实验操作还是由学生独立完成,仍然强调的是学生的动手创新能力和科学实验素养的培养。电脑化只是便于教师批阅实验报告,提高了批阅的效率和准确度推进了实验教学的信息化管理。基于层次不同老师的教学也是不同的,对于基础层老师要进行讲解和做简单的演示;而提高层的同学们有了一定的实验基础,教师作出简要的说明后重在学生自己实验。设计层只需要实验教师给出几个可选择的实验而没有具体资料,学生自行选择实验内容,实验时间也不作严格规定,可以在两周的时间完成实验室工作。实验重在培养学生的科学实验能力,强调提高学生的自主能动性及利于学生的创新能力发展。

4.实验报告的撰写和形式

这是对实验全过程的总结和深入理解的一个环节,应独立完成,严禁抄袭实验报告及修改原始数据。我校要求实验结束后一周必须上交详细的实验报告。一般实验报告采用统一册子,报告包括要点有六项:实验数据记录;合理的表格设计;实验数据填写完整;有完整的实验数据计算过程,有单位(包括作图等);实验结果科学、正确的表达;有实验结果的讨论与误差分析,提高层要有定量的误差分析。其中实验结果讨论与误差分析要求结合观察到的现象进行结果分析,分析尽可能具体,定量或半定量,切忌空谈。内容可包括影响误差因素讨论,系统误差修正,结果的可靠性讨论和同公认值比较分析等等。我国各大高校的大学物理实验报告应时代的要求经过多方面的探索,不再是单一标准单一的形式,而是呈现多元化的特点。针对不同对象和阶段,报告形式和内容有所不同。比如我校基础层和提高层报告要求基本相识以报告形式提交,只是提高层要求做定量误差分析。设计层实验要求学生以科技小论文的形式报告实验结果,也可以以PPT形式展示成果。这种多元报告形式也与目前我国许多高校一致,具体的要求可能有所差异但在报告方面的改革趋势一致。

5.考核方式和标准

实验考核如其他课程一样,通过才可以获得学分。怎么考核才能激发学生的积极性?随着改革的进行,报告的形式的改变以及学生实验素养的重视,考核方式也有了变化。由终期考核比重最大到注重平时考核的变化。比如我校实验成绩评定由平时的每份报告分数和操作评分决定。每份基础层、提高层的实验报告评分为:报告70%,操作规范、课堂纪律等30%。设计层评分为:科技小论文、报告100%。B类总成绩评定:5个基础占40%,4个提高占60%,A类总成绩评定:5个基础占20%,8个提高占40%,1个设计占40%。并且我们规定基础层次不合格者,经本人提出书面申请方可进入提高层次跟读,但提高层次每个实验报告成绩必须在3分(成绩评分为5分制)以上,否则不合格,不能进入设计性实验层学习。总成绩不合格者只能重修,没有补考。为了鼓励学生的自学性、研究性、创新性,学生在本年度内发表跟大学物理实验相关的在学校认可的二级杂志及以上、获得校级课题及以上或获得专利证书,均可评定为大学物理实验成绩优秀。这样的考核方式以平时成绩为主为学生创造了良好的学习氛围,调动了学生的积极性。设计层实验的评分和比例显示了大学物理实验综合实验能力和科研能力还没有独立行动的能力,因此自治与共治社区治理体制的成熟也是一个循序渐进的过程。

大学物理实验论文范文第4篇

1.任课教师要有充分的思想准备

有一定上好该门课程的信心,这样才能更好地迎接挑战,工作起来才能有不竭的动力。

2.教材是知识和方法的载体

是学生学习的基本向导,也是教师进行教学的基本工具,在整个教学过程中起着非常重要的作用。目前国内没有完全适合某些专业留学生的成熟英文版实验教材,因此我们在借鉴了大学物理实验双语教程(邱春蓉、黄整主编)、大学物理实验(唐晋生主编)、辽宁工业大学(以下简称我校)物理实验室编的大学物理实验等实验教材的基础上,结合国外物理实验特点,参考大学物理教学大纲,编写了适合本校留学生实际的实验讲义。讲义初稿完成后,仍然需要教师在上课过程中及时地总结和完善。教师在选择实验项目时要充分考虑学生所学专业和实验室的现有设备,尽量开设一些与大学物理理论课知识、学生所学专业相关的实验项目。对于电子信息、计算机科学与技术等专业,开设了一些与传感器原理、示波器使用等有关的实验;对于土木工程等专业,开设了杨氏弹性模量的测定、转动惯量测定等实验项目。在实验项目选定后,最好针对实验中可能遇到的理论知识与理论课教师逐个实验进行沟通,做到教学有的放矢,加深学生对知识点的记忆,提高教学效果。

3.教师要充分准备好物理实验专业词汇。

物理实验课上涉及到的词汇超过理论课。一台实验仪器的每个部件的名称、功能以及如何调节都要做到熟记于心。大部分学生都来自非洲国家,口音重,发音不规范,在上课前应有几次师生见面沟通的过程,使得大家熟悉发音习惯,必要时需要借助文字,最大程度地消除交流中的障碍。实验室内没有针对留学生专用的实验器材,仪器上的铭牌、标识以汉语为主。因此,对于操作复杂,按键、旋钮、档位较多的仪器,教师最好在课前做一个实验仪器面板的中英对照说明,以减少学生在实验过程中因文字造成的不必要困难。例如在电位差计使用的实验中,做了两个操作面板的简易对照,学生对此方法普遍反应较好。

4.学生按照老师要求进行实验的预习,准备预习报告。

该预习报告不同于中文教材上所要求的预习实验原理、目的、步骤等内容并将其书写在预习报告纸上,而是根据自编讲义了解实验的原理,在互联网上找到一些讲义以外的相关知识,例如实验的意义,实验所需的仪器以及实验的实际应用有哪些等等,这些内容也不一定要求学生在预习报告纸上书写下来,但是在每个实验开始之前要求学生发表对实验的理解和看法,以防止学生照抄讲义内容,达不到预习的目的。

二、实验讲授指导及实验报告

学生动手做实验之前,教师需要将实验的原理、仪器、步骤清晰简要地写到黑板或课件上,用于讲解的同时也方便学生随时查看。如果实验中需要使用表格来记录测量值,教师还应该设计好表格,并标明各个测量值的单位,避免学生设计的表格不合理,增加教师评判实验报告的工作量。讲述实验步骤时,应采取边讲解边示范的方法,给学生一个直观的印象。讲解步骤过程中要时刻注意学生们的面部表情,如果发现他们有迷惑,一方面可能是教师英语表达所致,另一方面可能是实验内容没听懂,需要及时找到问题症结然后加以解除,确保每个学生都能听清、听懂。需要注意的是,留学生对实验的兴趣很浓,但是持久性不强,因此实验理论部分的讲解时间不宜过长,主要以基本原理和基础技能为主,尽量留给学生足够的时间进行实验的操作。我校留学生每个物理实验安排4学时,其中理论课占1学时,操作为3学时。在近几年的教学实践中,留学生基本都能在规定的时间内很好地完成实验。留学生们在做实验时活泼好动,喜欢同学间进行讨论,有时会两人共同完成实验,即使实验仪器充足。对于这一点,笔者认为,一方面要鼓励他们独立完成实验;另一方面,两人合作也不失为一种可行的实验形式,通过同学间的默契配合,能加深对实验原理的理解,还可以培养他们协同合作的素质。如果条件允许,有必要要求他们改变实验条件得到两组类似的实验结果,以完成互不相同的实验报告。在实验过程中,即使是两名留学生协同操作,他们也会有许多问题需要老师解答。大部分学生的操作很认真、规范,他们希望把实验做到最好,因此他们会不断地提出问题,甚至每做一步、每得到一个测量结果都会叫老师来检查是否正确。这个时候教师应该耐心地指导,不要表现出厌烦情绪。对于正常的实验现象,教师善于通过表扬来鼓励学生,使他们感觉到得到肯定与支持,从中收获信心;对于有问题的情况,教师也不要急于直接动手帮学生改正,而是用教师问、学生答的方式来一步步引导他们,使之明白为何会出错、如何去改正。实验完成后,留学生需要独立完成实验报告。此时需要他们整理总结实验的原理、步骤,并对所得数据进行处理,得到各自的实验结论。一份完整的实验报告应该还包含以学生对实验的理解和认识为主要内容的小结。由于留学生人数不多,教师须认真地逐一完成对实验报告的评判,对于报告中出现的问题,特别是数据处理中的有效数字、单位、图标的规范性等要一一为他们注明。因为书写习惯的原因,教师务必要求学生们在完成实验报告时认真书写,不能连笔。否则评判报告时可能只认识几个最简单的单词和阿拉伯数字,造成阅读上的困难。实验报告批改完成后要以分数的形式做结论,并及时返还给学生,尽可能地进行面对面的交流和探讨,使得他们在还有印象的时候做改正,以避免下次实验时出现类似的问题。教学实践证明,返还时间间隔越短,教学质量越好。需要指出的是,在大学物理实验开课之前,有必要对实验的基本概念及实验数据的处理方法进行专门的讲解,针对留学生特点及将要开设的实验项目,重点讲解直接测量量不确定度的计算及图表法处理数据两个方面,简要讲解对数学要求较高的间接测量量不确定度计算及最小二乘法拟合数据等方法。

三、成绩评定

成绩是判定学生实验结果的标准,也关系到留学生评定奖学金等的切身利益,因此合理的成绩评定办法是提高教学质量必不可少的因素。我校中国大学生的评分标准为预习报告、课堂操作、数据处理(这三部分组成了最后的实验报告)分别占10%,40%,50%。然而对于留学生而言不能生搬硬套。留学生的时间观念不如中国大学生强,时有迟到、旷课现象。因此有必要将出勤作为成绩评定的一个指标。实验完成后对于仪器的整理也需要占一定比重。上述两个方面可以有效提高留学生的自律性。另外对预习做得好、课堂表现积极的学生还可以有一定的额外奖励分数。最终,我们的评分标准为预习报告20%,课堂操作30%,数据处理20%,实验小结10%,出勤10%,仪器整理10%,额外的奖励分数不超过10%。这样的评分办法可以将不同层次的学生拉开差距。

四、结语

留学生教育工作是高校发展的趋势和目标,机遇与挑战并存。它直接关系到学校的社会影响和国际声誉,因此教师要根据学生的学习目的、知识背景、习惯特点等实际情况开展适合留学生的教育教学工作,进一步提高教学质量,使得留学生来我国学有所得、学有所成。

大学物理实验论文范文第5篇

1.学生的学习兴趣较弱,主观能动性较差。提高性实验阶段增强学生的学习兴趣,令其学习自觉性和主动性明显提升。2.开放实验室难以吸引学生,实验室设备使用率低。拓展性实验阶段采用半开放形式,所开放实验项目达几十项,学生按兴趣和专业在网上自选实验,无教师授课情况下,解决实验过程中出现的实际问题,并完成实验;实验设备使用率大幅度提高,实验室基本无空置设备。

二、教学模式

三段式半开放实验教学体系在“基础、提高、拓展”教学阶段采用不同的教学方式,循序渐进,使得学生由被动学习转为主动学习,教师由自主授课转为辅助咨询,整个过程实现了学习以学生为主,教师为辅的状态。基础性实验阶段,采用固定教师,小班化启发教学模式。授课时,教师结合板书、课件,面面俱到,讲清楚每个实验的关键和细节;实验时,关注每个学生的操作状况,指导到人,使得每个学生都感受到教师对其关注,保证每个学生能掌握基本工具和方法的运用,务求避免有个别学生只看不动手的状况,启发学生自己动脑,逐步培养学生的信心。经过第一阶段后,学生对实验将不再有胆怯心理,信心和自觉性得到明显增强。提高性实验阶段,采用固定教师,小班化教学模式。授课时,教师点到即止,逐步减少实验细节的讲解;实验时,视学生状况不同,给予适当的引导和提示,使得学生理解理论跟实践的差异,碰到问题能独立思考,解决实际问题,能在以自己为主的状况下,顺利完成实验。经过第二阶段后,学生对实验表现出较大主动性,实验的预习和质量明显提高。拓展性实验阶段,采用无教师授课,学生自由选择实验的半开放模式。整个第三阶段开放实验达25-30项,由所有教师分块管理,指导教师的角色转换为实验管理员。网上公布所有第三阶段实验项目及课件,学生根据自己的兴趣和专业,自由选择,在规定时间内到实验室,按黑板上书写的提示,独立完成实验,所得数据由管理教师审阅、签字确认。整个过程只有当学生碰到无法解决的状况时,才会找管理教师咨询和帮助。该阶段所开放实验项目和实验设备均远超前两个阶段。

三、创新特点

近年来,随着国家对教育的日益重视,各高校实验室都增大了投入,特别是硬件方面;而《大学物理实验课程》作为一个常规的基础公共课程,一般采用“大锅饭”教学模式,即固定10-15个实验项目,按顺序授课。因此,一个矛盾日益突出———实验设备越来越多,而使用率却越来越低。针对这种情况,三段式半开放实验教学体系具有以下三个突出特点:1.将原来的“大锅饭”教学模式,分成“三段”,使得教学模块化、层次化,循序渐进的教学模式更利于提高学生的实验信心和学习兴趣。2.“半开放”的第三阶段,使得学生的知识面大为拓宽。第三阶段的“半开放”使得整个课程所开放的实验项目达35项以上,包括许多曾获诺贝尔物理学奖的经典实验,引发学生的巨大兴趣,使得部分优秀的学生敢于参与到科学研究中来。3.基于半开放的模式,使得实验室设备的使用率大大提高。自从采用三段式半开放实验教学体系后,浙江大学城市学院大学物理实验室历年的实验设备使用率均接近90%。

四、效果评价

每学期结束时,实验中心通过问卷调查、师生座谈、建议反馈等形式,获取学生三段式半开放课程教学的相关信息和建议。最近一学年的调查显示,三段式半开放课程教学获得了92%的支持和满意率。“大学物理实验的分段半开放教学方法非常好地培养了我们的自主动手和创新能力。实验内容安排合理,从入门到进阶,由浅及深,而教师的讲解却是从繁到简。从我们不敢动手碰仪器,到可以按照教师的讲解和指导做实验,再到我们亲自动手实践,那种感觉很好”,某位一年级的学生,在调查问卷中说道。2010年5月,浙江大学城市学院物理实验教学中心被列入“2010年浙江省本科院校第一批省级实验教学示范中心建设点名单”。2013年11月,顺利通过了浙江省级实验示范中心验收。评估专家组对三段式半开放式的实验教学体系给予了高度评价,认为该体系确实符合学生的认知规律,不同的教学阶段,采取不同的教学方法,带来不同的教学效果,使学生能力培养成为了教学的主要目标。而且能够使得实验室的仪器设备得到充分利用,使用率很高,这个也是其他高校实验室迫切需要解决的问题。

大学物理实验论文范文第6篇

1.1重理论知识理解与验证,轻实验实践能力培养

在大学物理实验课教学过程中,往往只重视物理理论知识的理解,将重心放在大学生物理知识的获取与验证,忽视大学生实验实践能力的培养,偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标.

1.2实验教材偏理论性,实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具,直接影响着大学物理实验教学质量.但是,目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强,物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现.大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育.

1.3多以验证性实验为主,综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主,验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味,课堂氛围会比较呆板沉闷,不能够很好地激发学生的求知欲望,很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据,完成格式化的实验报告.

1.4实验教学方法单一,学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定,教学方法比较单一,忽视各学科之间的兼容性和互补性.由于教学形式的固定,教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极.

1.5强调按规定的实验步骤操作,忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求,应不断求思、求变和求新,要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间.但是,目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作,严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养.

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体.

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体,以创新人才培养为导向,从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式,充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性.贯彻以大学生为主体,以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念,使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域,并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足,学生学习主动性和积极性低,探究性实验、综合性实验和设计性实验少,忽视创新能力培养等问题,通过学习、反思与讨论,提出行之有效的改革方案(其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容).加强对学生的引导、启发和帮助,减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚,以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性,提高团队合作意识,开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标。

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主,以探究性实验和设计性实验为辅的局面,过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力.大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验,增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例,提高综合性实验和设计性实验的开设质量,使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验,切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学内容开展调研,通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研,以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案.开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验,综合应用实验,设计研究实验”课程体系.开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况,激发了学生的兴趣和动力.很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合,深入研究探索,在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文.大学物理实验教学内容改革效果显著.

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程,教学方法固定单一,教学效果不佳,特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养.要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法,更加灵活多变,具有创新因子,有效地提高大学物理实验教学质量,进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对教学方法也开展了一系列改革.首先,建立了信息平台,实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容;其次,教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析;另外,针对创新意识及能力较强,且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验,向学生展示更多的学科前沿实验内容,展示物理实验的思想和方法,进一步培养学生的科研兴趣和科研能力,并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣,奠定良好的科研基础.通过大学物理实验教学改革,切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,以达到培养创新人才的目标.

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中,实验报告的撰写是一个重要环节,教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况,实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据.目前,在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定,都是格式化的模板,大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写.有特色、有创新的实验报告很难见到,很难体现出学生的探究与创新,面对雷同的实验报告,实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩.要结合本校的条件和特色,对具体形式不做过多固定要求,不采用格式化的实验报告模板,采用形式多样化的开放式实验报告形式,增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块,还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告.目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告.以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例,学生可以在教师的指导和引导下,根据自己的兴趣提出问题,设计实验,并最终以小论文形式完成实验报告.这和传统的实验报告撰写方式相比,能够更多地开发学生的创造能力.目前,这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大,但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上.

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分,平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩;实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出.这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高.大学物理实验成绩的评定要增加以下内容:(1)要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解,并提出自己思考的问题;(2)实验中可以4名学生组成一个实验小组(每位学生都有一套完整的实验仪器和设备,每位学生都要完成整个实验),针对不同实验,学生轮流进行实验讲解,并进行小组讨论,培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识.实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性,据此给出相应成绩;(3)实验完成后,激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告,以增强学生的创新意识和创新能力.目前,已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式,针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩.基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩;综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩.这样既能训练学生的基本功,打好基础,又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求,有的放矢地进行大学物理实验教学.小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充.从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践,并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环,将大学物理实验教学改革经验进行推广,对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用.

3结论

大学物理实验五维一体教学改革实践表明,基于创新人才培养,开展大学物理实验教学理念改革、教学内容改革、教学方法改革、实验报告改革和实验成绩评定改革的五维一体教学改革,充分挖掘了实验教师的教学智慧和创新能力,改变了学生被动实验的教学状态,激发了学生实验的主动性和积极性,拓展了学生做实验的发挥度和创新空间,有效提高了学生的实验设计能力、实验操作能力、实验提问能力、实验解问能力、实验综合能力和实验创新能力.学生的创新能力有所提高,学生多人次获得江苏省大学生科技创新及物理知识竞赛奖,并在学术期刊多篇,五维一体教学改革取得初步成效.

大学物理实验论文范文第7篇

关键词:大学物理实验 教学改革 创新型人才

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(c)-0158-02

当前,我国正处于发展的重要战略机遇期,只有成为创新型国家,才能在激烈的国际竞争环境中占据主动,大力培养创新型人才,已成为各国实现经济发展、科技进步和国际竞争力提升的重要战略举措。这要求高校培养具有求新意识、勇于尝试、富有创新精神的大学生。大学物理实验是培养学生动手实践能力和创新能力的重要途径,实际教学中要避免以往教学中的问题,改变教学模式,充分利用资源,以培养具有科学探索精神的创新型人才为目标。

1 大学物理实验教学的现状

现行的大学物理实验课与飞速发展的现代科技相当不协调,课程模式陈旧、手段落后,不利于实验发挥对理论教学的促进作用,制约了创新型人才的培养,已不能适应社会发展的要求,主要表现在以下几个方面。

1.1 教学模式单一、教学内容固定

目前许多大学的物理实验课还是沿用旧的教学模式,由教师准备好实验器材,实验教学中教师带领学生熟悉实验器材,讲解实验原理、实验要求和注意事项。整个实验教学围绕教师展开,学生只是根据老师的要求进行实验验证,学生参与实验很被动,没有对实验进行深刻的思考,更不能对实验进行拓展或创新,这种灌输式教学不利于培养学生独立思考能力,也不利于学生个性与创新才能的发挥。

实验课程内容的设置上没有根据学生专业情况进行区分,实验内容都是相同的,而且部分实验内容陈旧,没有将物理实验与现代技术相融合,不利于激发学生的学习热情、拓宽学生的知识面,增强他们的综合能力。

1.2 实验教学时间不足,学生物理实验以完成任务为主

迫于课时的压力,课堂教学中学生独立思考的时间严重不足,教师代替学生进行思考,进而使得很多学生在做实验过程中对实验理解不透彻,实验目的不明确或做不出实验结果,甚至有些学生根本不知道自己要做什么,最后只是应付了事,出现编造实验结果的现象。调查发现由于实验时间的不足,学生实验失败后不能进行调整和改正重做实验,部分学生对物理实验有着强烈好奇心和浓厚的兴趣,但是由于没有多余的实验时间和可供探索研究的实验器材,使得对实验内容的创新和拓展无法实现。

1.3 教学评价方式单一,没有突出对学生能力的重视

大学物理实验成绩的评定以往采用“平时成绩+期末测试成绩”两者综合构成的方式,平时成绩包括实验课出勤次数以及每次的实验报告分数,期末成绩主要是期末笔试的考试成绩,与理论课考试类似。有些专业由于实验课时少甚至只有平时成绩。很明显,成绩考核的单一化没有体现出对学生动手能力和创新能力的重视,不利于激发学生实验探究的积极性。

2 大学物理实验教学模式改革的几点措施

2.1 改革教学模式,以学生为中心

确立“围绕办学特色,结合专业实际,引入现代技术,激发研究兴趣,提高创新素质”的目标[1],实验教学不再以验证为主,而是以探究式为主导,提倡实验小组团结合作、互帮互助,鼓励学生发散思维,不断进行实验探索和创新。教师在实验教学中作为指导者引导学生对实验内容进行思考,实验小组合作讨论并解决实验中遇到的问题,然后根据实验数据得出一定的结论,最后由老师评定实验结果的准确性。在进行拓展性实验教学中,要给予学生充分的实验时间和实验资源,鼓励实验小组对创新实验大胆假设,共同讨论实验方案,合力完成探究工作。

2.2 更新实验教学内容,因材施教

在强调创新型人才培养的新形势下应对现有的实验课程进行改革,首先对实验内容进行调整,去除相对陈旧的实验内容,留下比较经典的实验,同时也引进些比较新颖的、能反映前沿科技的实验,使得在完成教学大纲的同时也能够通过更新实验内容激发学生的学习兴趣。另外根据不同专业的特点,开设与专业课程内容相关的物理实验课,例如师范专业学生主要完成用单摆测量重力加速度、牛顿第二定律的验证、非线性电阻的伏安特性等与中学课程有关的物理实验,对工程专业学生重点安排做流体力学综合实验、刚体转动的研究以及学习和设计不同类型的传感器等等。物理实验课程做到因材施教,满足不同专业学生的学习基础要求,为学生进一步的实验探究打好基础。

实际教学中将实验课分为演示实验课、验证实验课、探究实验课和趣味实验课。物理演示实验课程是通过观察、思考实验现象,对实验结果进行定性分析或简单的定量分析,不深究严格的理论知识。例如超导磁悬浮列车演示、光纤通讯演示、高压带电作业演示、光学幻象演示等实验在生活中有很多的应用,实验现象有很强的视觉冲击;另外对物理概念的描述直观、易于接受,不仅对学生理解物理概念有所帮助,还可以激发学生探索研究的欲望。验证实验课程主要是一些物理思想较强的经典实验,通过这些实验使学生学会设计实验,锻炼实验操作技能,提高数据处理的能力。例如惠斯通电桥测电阻、磁悬浮导轨测量运动物体的速度、液体粘滞系数的测定等一些经典的物理实验[2]。

2.3 鼓励学生进行拓展实验,培养学生创新能力

为培养学生的创新思维、调动学生科研探索和主动参与的积极性,学校开设探究实验课和趣味实验课,鼓励学生主动进行拓展实验。探究实验课中教师将学生分为若干实验小组,根据所学内容,由教师给出探究实验的课题方向(例如利用SPD、I-V变换电路和数字毫伏表设计光功率计,用超声波测量物体的位置及移动距离,设计一个函数发生器等等),学生利用n余时间查阅资料,通过小组讨论、与老师沟通完成实验方案的设计,自行安排实验时间进行实验,最后探究实验结果以小论文的形式交给老师。为了激发学生对物理实验的学习热情,更轻松、深刻地学习物理原理,学校开设趣味实验课[3](例如自制彩色温度计、自制望远镜和显微镜、制作斯特林发动机等等),实验小组根据自己兴趣选做趣味实验并合作完成实验,最后以竞赛的方式展示学生们的实验成果。

2.4 建立开放实验室,设立模拟实验室

为了培养学生自主思考能力,提高实验效率,有必要将实验资源公开化、公有化。建立公共实验楼,开放实验资源,让学生能够在实验前充分了解各种仪器的功能、特点及使用方法,也可在实验失败后重新安排实验,实验室的开放也能使进行探究实验和趣味实验的学生有更丰富的实验资源和自由的实验时间。学生可通过实验资源管理系统查询实验资源及实验室使用情况,预约实验时间。实践表明,实验资源的开放,提高了实验效率,培养了学生创新研究的积极性。

对于自然科学前沿领域的高新技术实验,实验器材昂贵,学校实验资源无法满足过多的学生需求。设立仿真实验室,利用物理实验软件虚拟实验仪器,建立虚拟的实验环境,学生在这个环境中可以熟悉仪器操作,模拟真实的实验过程[4],既可以检验实验设计的可行性,又可避免盲目进行实验,损坏实验仪器。利用电脑软件进行模拟实验还能克服实际实验带来的种种限制,可让学生充分发挥自己的想象,安全大胆地进行实验探究。

2.5 教学评价开放化

大学物理实验成绩的评定采取开放化的评定方式,即实验成绩的评定由知识考核、实验结果考核变为全面能力考核和综合素质考核,加强对学生的创新精神和创新能力的考核,做到全面评价学生的实际能力。实际授课中将学生分为若干科研小组,对小组实验操作情况以及实验报告进行评分,对于完成拓展实验或探究实验的小组额外加分奖励。实验课程期末的考核为一份实验论文和15 min左右的研究成果演讲。

3 结语

要培养独立、自主的创新型人才,教师在教学中就要做到“放开”,给学生足够的思考时间、足够的探索空间、足够的研究资源,教师作为学生科学探究的引导者、服务者,为提高学生创新能力而努力。物理实验教学模式的探究从来都不会结束,在今后的教学中会不断遇到新的问题,又会不断地寻找出路,解决问题,提高教学效率,激发学生学习兴趣,培养学生个人能力是教师永远的目标。

参考文献

[1] 许毓敏,钟宏杰.拓展大学物理演示实验的教学实践[J].纺织服装教育,2013,28(2):158-161.

[2] 李楠.基于应用型人才培养模式的《农科大学物理实验》课程改革探索[J].黑龙江科技信息,2009(36):229.

[3] 王兴福,葛智勇,毛巍威.大学物理实验课程改革的探索与研究[J].教育教学论坛,2014(50):153-154.

大学物理实验论文范文第8篇

文章阐述了普通物理实验的考核内容,分析了考核方式改革的必要性,介绍了我校普通物理实验考核方式改革的实施情况。实践表明:改革后的考核方式有利于提高学生的创新意识、实验思维能力、科学实验能力等综合能力。

关键词:

普通物理实验考核;创新;改革

普通物理实验是各大高校理工科专业一门传统课程,是理工科大学生接受系统科学实验方法和实验技能训练的开端,是培养学生的科学探索精神、创新意识和创新能力的一个重要环节,在培养学生初步的科学研究能力和良好的实验习惯以及严谨的科学风作、全面提高学生的综合素质方面有着其他课程所不能替代的特殊作用[1-2]。由于学生在大学之前的学习基本都是重理论、轻实践,同时在高校的教学考核中,实验课与其它课程相比也不够重视[3]。从事物理实验教学的工作者对物理实验的考核方式做了很多研究,有的强调操作考试的作用,有的强调多元化考核的作用,有的推行无纸化在线考核[3-6]。本文就我校近几年对普通物理实验的考核方式的改革进行深入探讨[7]。

1普通物理实验考核的基本内容

与其它课程一样,普通物理实验课程的考核方式应从教和学两个方面来进行考查。对学生而言,应考查学生的个体发展是否达到预定的教育目标。具体来讲,应考查以下几方面的能力。1.学生是否掌握了物理实验的基础理论知识、基本方法和基本实验技能。包括根据实验仪器的规格正确记录有效数字、实验误差的基本理论、不确定度,相关实验的数据处理方法,如在杨氏模量实验的逐差法(作图法)、自由落体法测重力加速度实验的最小二乘法等,并会用这些理论分析实验结果、设计简单实验。2.是否会正确使用与相关的基本仪器、设备。比如会调杨氏模量实验的直尺望远镜,能熟练掌握物理天平的正确的使用方法和注意事项。3.是否具备了完成物理实验的基本的科学素养、实验技能。包括实验前的预习是否充分,实验原理是否理解,实验操作是否规范、读数是否正确,数据处理、实验分析是否正确、合理等,是否具有严谨求实的科学态度,以及根据要求独立完成准备、设计和初步的分析实验能力,是否具备初步的实验科学思维、敢于探索的创新精神、理论联系实际的能力。4.从实验过程的情感态度看,是否具有良好的实验习惯、遵守纪律和爱护公共财产、保持实验场所干净整洁的优良品德。

2普通物理实验考核改革的必要性

虽说实验在培养学生的综合素质方面有重要作用,但我国从中学到大学,实验考核一直是个薄弱环节。在中学,几乎所有考试都采用笔试这种单一的考核方式,只有少数的竞赛有操作考试。因此,许多学生有种思维定式,认为实验不要重要,实验过程不积极参与。上大学后仍然不重视,不提前预习实验、不明白实验目的以及实验所采用的方法和步骤;在具体的实验操作过程中,不认真观察出现的实验现象,不认真检查实验是否满足的理论要求,不积极思考各种实验现象产生的原因,只是为了追求实验结果正确,以便完成一份完好的实验报告。这种现象严重影响了实验教学质量,制约着学生综合素质的培养,与当代人才培养的目标是相违背的,因而客观合理的普通物理实验的考核方式是很有必要的。以前,我校的普通物理实验考核采用平时考核(主要是考核实验报告的完成情况)基本都采用笔试或笔试加简单操作的方式进行考核,这种考核方式形式太单一,考查学生的能力太片面,特别是笔试,基本考查不到学生的实验水平,创新能力等更高层次的能力更无从考核。这使得学生没有信心去参加物理实验设计大赛,即使在老师的鼓励下有学生参加,设计的作品以及取得的成绩都不理想。

3我校普通物理实验的考核方式的改革

经过几年的探索,我校普通物理实验的考核方式和以前有很大的改革,对不同年级的学生采取不同考核方式,主要采用了以下几种考核方式。

3.1科技制作

科技制作是让学生利用日常生活中的废旧物品或简单材料,制作出具有物理原理的作品,写出简单的物理原理和制作过程,然后统一在课堂上演示并讲解自己的作品,并由老师和同学一起提问进行评价。科技制作涉及的内容广泛、形式不限,具有富含科技、结构简单、材料好找、加工容易、花钱少、能够独立完成等特点,同时也初步培养了学生的创作能力、思维能力及动手能力。是大一新生期中考核常用的方式。

3.2拍实验微课

根据教学计划,我校的普通物理实验Ⅰ、Ⅱ各开设12个实验,期末考核的主要方式是采取拍微课的形式,将全班同学分成十二个小组,每个组认真研究一个实验,并将实验的操作过程、注意事项等拍成视频记录下来,拍摄过程中同时要讲解所研究实验的原理、所用到的实验器材和实验方法、实验步骤,拍完进行剪辑,锻炼了学生的口头表达能力和课堂组织能力。各组完成拍摄后各小组成员和老师一起观看视频,各小组之间相互评价、互相提问,最后由老师进行总评。

3.3创新性与设计性实验普通物理实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成后,学生的实验基本操作能力、实验设计能力、创新能力等都得到很大提升,所以期末考核的主要方式是进行研究创新性物理实验设计。这种考核方式是老师安排一些研究性实验课题或自己找到一些创新性、研究性课题,提出具有灵活性的要求,学生根据要求自己设计实验方案,选取实验设备、进行可行性分析,进行实验,写报告。这种方式主要分以下几个方面来进行:一、选题阶段,学生根据两年所积累的实验知识和技能以及个人兴趣,以物理实验为基础,在查阅文献资料的基础上,搜集并分析有关的信息及资料,提出创新性实验研究课题、设计研究实验,二、实验探索阶段,学生可以充分利用实验室条件,在自己探索配合老师的指导,设计合理的实验方案,进行实验研究。三、实验总结阶段,对得到的结果进行优化验证,得出较为满意的实验结果或研究结果后,然后针对研究成果撰写实验报告和研究论文。四、考核,采取论文答辩的形式,答辩过程先演示讲解自己设计的实验,然后由老师和同学一起提问,最后老师和同学共同打分,当然以老师的评分为主要部分。

4各种考核方式的比较

4.1科技制作

这种方式主要是启发学生尝试着去发现问题,鼓励学生动手制作,初步培养学生的操作能力和解决问题的能力。但这种方式对学生能力的考核相对较单一,没有考核到学生对数据处理、误差分析等能力。

4.2拍实验微课

这种考核方式主要在锻炼学生的动手操作能力的同时也训练了学生的口头表达能力、计算机软件的使用能力,特别是同学之间的相互协作能力。

4.3创新性与设计性实验

这是要求比较高的一种考核方式,文献检索、实验设计、仪器设备的选取到实验的组织实施、数据采集处理和撰写实验论文均由学生独立完成。这就要求学生具备一定的物理理论知识、实验操作能力以及对实验数据的分析处理能力。在完成课题的整个过程中,学生实验真正做到正确、严谨、完整和规范,使学生实验思维能力、科学实验能力和创新意识在实验过程中得到培养和提高。这种方式与实验设计大赛的要求一致。

5结语

本文提到的考核方式是针对物理专业的学生,是建立在独立设课的基础上的,每种考核方式是层层递进、相辅相成,逐步让学生做到正确、严谨、完整和规范,使学生动手能力和独立设计、组织实施完成实验课题的能力、实验思维能力、科学实验能力和创新意识在实验过程中得到培养和提高,同时在物理思想、物理方法和物理实验技术等方面打下良好的基础。我校物理专业的学生的普通物理实验考核经以上改革后,学生参加物理实验设计大赛的积极性有了很大提高,比赛的成绩更是有质的飞跃。参加广东省大学生物理实验设计大赛的获奖率在逐年提升,由以前的一个二、三等奖上升到今年的两个一等奖、两个二等奖、一个三等奖,具有历史性的突破,说明这种实验考核方式在培养学生的动手能力和创新能力是着实有效的。

参考文献:

[1]余善好,孙权海,吴诗芬.大学物理实验考核模式探索[J].电脑知识与技术,2016,12(2):147-149.

[2]聂妍,王东方.以培养学生创新能力为核心的普通物理实验教学改革与探索[J].牡丹江大学学报,2008(1):003.

[3]李林,施芸城,宏杰.物理实验课不同考核方式的改革与实践[J].大学物理,2010,29(2):43-46.

[4]张显悦,常艳杰,等.对物理实验考核方式的探索[J].重庆交通大学学报:社科版,2008,8(2):130-132.

[5]张春平,初建崇,胡慧.大学物理实验多元化考核方式的探索[J].实验技术与管理,2015,32(4):223-225.

[6]邵建新,刘云虎,等.大学物理实验考核方式改革与探索[J].物理通报,2010(2):46-48.

[7]赵秀英,等.普通物理实验教学改革的几点建议[J].大学物理实验,2010(6):93-95.

大学物理实验论文范文第9篇

物理学所研究的规律在自然界中具有最基本、最普遍的意义,是现代医学不可缺少的基础。医学物理实验能使医学生在科学实验能力和方法上得到系统的训练和培养,为学习后续课程和将来从事专业工作打下坚实的基础[1]。随着科学技术的迅猛发展,对人才的培养提出了更高的要求。物理实验教学也必须与时俱进、进行改革才能更好地培养医学生的知识结构和科学素质。

1.物理实验教学普遍存在的问题

1.1实验课程教学内容存在问题

实验内容陈旧、甚至个别内容与中学物理内容有所重复。附属于大学物理学理论课的教学,无独立的教学体系。医学专业医学物理学实验课的教学学时较少,无法进行系统教学训练。医学物理学的学时安排一般是:理论部分50-60学时、实验部分30学时左右。然而,人民卫生出版社出版的《医学物理学》第五版教材所提出的理论部分教学参考学时数为72-108学时。本部门的理论部分43学时、实验部分21学时左右。对于物理基础相对比较薄弱的医学生而言,如此少的学时很难学到应有的知识。另外,实验教学无医学院校的特色,医学物理学实验内容与工科物理学的实验内容完全相同,多为验证性试验、纯物理实验、理论性强而实用性差,与医学生的后续医学课程关联性不大,不利于增强学生学习物理的兴趣和求知欲。

1.2实验教学资源有限

由于经费不足致使全国各医学院校的物理实验教学普遍存在实验仪器老化、实验内容陈旧的现象。这种情况使得实验教学计划很难完成,同时也极大地影响了学生的学习兴趣。比如粘滞系数实验,由于玻璃容器重心高容易损坏,一轮实验下来,完好的玻缸所剩无几。容器的生产厂家由于利润少已停产,下学年的粘滞系数实验实施起来非常困难。

1.3物理实验课开放不足

这一点在我院实验教学中体现的淋漓尽致。其原因为:(1)考虑到实验过程中的仪器损耗和实验开支以及管理难度的加大。(2)在医学类院校中,专任的实验师特别是高级实验师相对匮乏,一般都是由专业任课教师兼职,若加大实验室的开放力度无形地就增加了这些教师的工作负荷,直接制约着教师自身水平的发展和提高。在这样的背景下,学生完全处于一种被动的状态。实验对他们来说,收效甚微,难以培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

2.物理实验教学的几点思考

这些医学物理实验教学中存在的问题,制约了学生知识结构水平和科学实验能力的发展。为改变这种状况,我们尝试在医学物理学实验教学中采用多层次实验内容、多方式教学手段,多样化实验评价等方法以期达到好的教学效果。

2.1教学内容上采取分层次教学

在实验项目里删去与中学相同或相似的实验,删去与医学联系不大的验证性实验内容,考虑临床医学、药学、检验、影像等各种专业的特点,尽量在实验内容中增加与医学、药学等有关的部分,重视开设物理学前沿技术水平的实验。可将其分为基础实验、近代物理实验、综合设计性实验。对基础性实验模块的教学安排,其必做的实验内容偏重于基本实验技能和方法的学习,使学生初步了解医学物理学的实验方法和技能,并通过预习逐步培养,自主实验的能力以及完成实验报告书写的训练;对综合性实验模块的教学安排,让学生在教师引导下自己根据专业需求完成综合性实验。教师根据实验性质和安排指导,逐步减少对实验方法和步骤的详细讲解,强调实验中的创新思想,启发学生自主完成实验;对设计性实验模块的教学安排,学生将在实验教师的指导下,原则上自主完成实验。主要培养学生的研究能力,要求学生能自己提出实验方案和实验对象,对学习有新体会的学生可鼓励其学习写实验论文。

2.2教学方式多样化

科学的教学方法是保证教学质量的重要因素。传统的实验教学往往是灌输式教学法,不利于培养学生的独立思考和创新能力。在我们的实验教学中,将问题教学引入我们的实验教学全过程,实验前注重学生对实验原理的认识和掌握,通过提问等形式让学生了解如何根据理论知识设计物理实验,如何设计实验步骤,实验过程中引导学生观察实验现象,善于发现和解决问题,实验后让学生能对实验结果有正确的评价,分析成功与失败的因素[2]。同时,还可以引入现代多媒体教学,建立计算机仿真实验室,充分利用CAJ教学。由于实验仪器复杂、精密和昂贵,有很多实验往往不允许学生单独实践,再加上实验室建设经费有限,不可能购买所有的实验仪器。为此计算机仿真实验可以在相当程度上弥补实验教学在这方面的不足。

2.3学生实验成绩评价多样化

以往学生的实验成绩主要决定于实验报告的好坏,对实验操作和实验方法、思维考察很少,实验设计、创新几乎不涉及,对学生评定不科学、不公平,给教学改革也带来了一定的障碍。因此,我们在考察学生实验报告的基础上,努力实现实验理论考试、实验操作、实验设计、出勤等方面的考查,力争做到对学生实验成绩科学、全面、公正地评价。对研究性实验我们从可行性、合理性、科学性、经济实用性、实验论文答辩情况等做出一个综合评定[3]。

大学物理实验论文范文第10篇

关键词:农科物理实验;实验教学改革;机遇和挑战

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0252-02

物理学作为一门实验科学,伴随着现代物理农业的迅速发展,物理学技术、物理实验、物理学理论、物理学思维方式等知识在生物学领域中的应用逐渐扩大。其中物理实验是科学实验中的重要组成部分,是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,也是高校物理教学的重要环节,在农科物理实验教学中对培养学生的理论与实践相结合的能力有着重要的促进作用,对学生综合能力的提高有着重要的意义。农科院校学生就业面对的是农业生产及如何为农业生产服务等工作,在校学习物理实验时,应侧重于如何将物理知识应用于农业生产中。应用特定的物理技术处理农作物,能促进作物生长,控制病虫害,绿色无污染。它是一种新兴的农业生产技术,与化学农业相比,现代物理农业具有许多明显的优势,可在减少化肥和农药使用量的同时,达到增产、优质、抗病和高效的目的。与化学农业相比,现代物理农业具有许多明显的优势,既可以减少化肥农药的投入,节约生产成本,有利于农民增收,又可以生产出优质、无公害的农产品来满足人们生活的需要。但因物理方法见效慢,不如化学方法直接。物理技术大多只应用于科技园区或农业示范园区,物理技术的应用普及率偏低。这需要农科院校的学生通过在校期间对物理知识的学习和实验,在就业后面临的生产实践中不断开发、完善新技术,普及推广这一新技术。

鉴于北京农学院对农科普通物理实验的课时安排较少(20学时),物理实验教学目前均以基础性、验证性实验教学为主,这种实验教学安排阻碍了学生学习的主动性,更谈不上对学生创新能力的培养。针对北京农学院的农科普通物理实验教学改革和管理,谈谈自己的几点思考。

1.验证性实验进行演示实验教学。充分利用实验课时,将需要保留的验证性实验在实验课内进行演示,既使大家能更多地了解物理理论的发展过程和物理理论的获得过程,又可节约时间。

2.基本性实验注重基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习。所选实验特点应能反映物理思想、注重基础操作技能和运用经典实验方法。培养学生的实验观察能力,学习常见的数据处理方法,掌握误差理论的基本知识,学习对实验结果进行分析。重视在实验动手过程中贯穿讨论和交流,实验过程设计为先讨论、再实验、再讨论的步骤,重视学生的口头报告和实验报告。

3.综合性、设计性实验要重视对学生解决问题能力的培养。实验室为学生提供足够的实验条件,除了通用仪器(如示波器、信号源等)外,尽量不采用集成化仪器,以便在实验过程中充分发挥学生的主观能动性,使学生置身于一种富有探索和创造性的环境中,积极主动地思考、分析问题,既培养了学生的创造能力和实验技能,又能使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。

4.仿真物理实验可以丰富和深化物理实验教学内容。在物理实验中,很多物理概念实际存在却无法看到,如电场、磁场等,很多物理实验现象出现时间极短,难以看见或看清等,这些问题在计算机、多媒体网络技术广泛使用推广后得到了有效解决。仿真物理实验的模拟场景可以很多,能够自己通过实验要求自己来创建相应的实验对象,这样可以通过这些实验对象和实验环境来进行自己的模拟实验,可以实现大部分物理理论知识的验证,如相对论、量子力学等。这种实验不仅能加深学生对物理现象的印象,提供空间让学生发挥自己的想象力和创造力,还能使学生不受时间、空间的制约。

5.自编的实验教材更能适应本校的实验教学内容、仪器的不断更新和新技术的应用。目前,为了适用于各院校大学物理实验教学,一般大学物理实验教材覆盖面很广,将所有可能要做的大学物理实验均罗列在上,实验目录中实验数量很多,但因我校实验课时少,能开出的实验相应也少,学生对所购买的教材使用率意见较大。自编实验教材会根据学校的专业要求、课时安排和学校已有的实验仪器设定所要开出的各类实验,针对性强,并能由浅入深,循序渐进,既能吸收传统实验的精华,又能突出现代实验的特点,还能做到物理实验和农业各专业的有机结合,学习如何将物理知识应用于农业生产中。

6.加强实验室建设。一支责任心强、业务水平高的专职实验技术人员队伍是实验室最宝贵、最重要的资源,是实验室正常、有效运转的有力保证。实验技术人员应具有很强的业务能力和很高的实验室管理水平,能及时将科研成果转化为新实验。重视实验队伍的建设,加强对实验人员的培养,才能使实验室焕发出生机与活力,使实验教学能更好地为教学科研服务。

7.引入现代化教育设备为物理实验教学提供一个崭新的平台。在物理实验教学中引进信息技术,不但充实了实验教学的需要,弥补了一些实验仪器的不足,对物理实验教学的改革和物理实验仪器的更新起到了重要的促进作用。信息技术结合物理教材,可以通过互联网技术在校网上利用Flas模拟实验、利用PPT课件进行课堂知识教学、利用Excel表格对物理实验数据进行处理等,学生还可以在课余时间利用学校局域网查找各类文献资料,撰写实验论文等,在一定程度上提高了学生独立自主学习的能力和创新实践能力,使得学生的整体素质进一步提升。

以传授知识为主的传统教学方法已不能适应新的教学体系,现有物理实验课程设置不能适应时代的发展和要求,建立新的物理实验教学新体系迫在眉睫,而建立物理实验新体系的核心应以培养学生的实践能力、解决实际问题的能力和创新精神为出发点,以农业物理产业为依托,打破物理技术、生物技术、农业生产的界限,实现各学科的有机结合。在有限的时间里,将原有的物理实验重新整合,形成从基础到前沿、从接受知识型到具有独立解决实际问题能力型的物理实验课程新体系。

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