独立学院物理教学物理实验论文
独立学院物理教学物理实验论文 1大学物理与大学物理教学 １．１大学物理 大学物理与
高中物理有所不同，
大学物理的研究范围更 广也更深入，其领域涵盖了自然界和人类生活实践的众多领 域．因此，它的基本规律和基本定律就显得尤为重要，可以 说是许多自然科学和工程技术的立足基本［１］．《大学物 理》这一课程所包含的如基本理论、概念与方法是检查学生 是否掌握该学科的重要依据，同时，也是工程技术人员和从 事科学研究的学者必须具备的知识． １．２大学物理教学 大学物理是诸多独立学院都会设置的基础必修课，因为 物理学是自然科学中最基础的学科，它揭示了自然界物质的 运动规律，很多学科或多或少都会与物理学科挂上关系．因 此，学生对大学物理知识的掌握关系到专业知识的学习和自 身能力的发展．各独立学院的大学物理教学虽然取得了一定 成绩，但从总体上来说，学生的学习效果还不尽如人意．主 要存在教师教学方法老套、学生学习动机缺乏等问题．教学 方法不能与时俱进，教师在教育教学中缺乏创新意识，教学 过程依旧采用传统模式，把生动的物理知识传授变成枯燥、 僵化的演讲，不能有效地激发学生学习的主动性和积极性． 学生学习动机不明显，尽管很多独立学院都将大学物理作为 学生必修的一门基础课程，但是研究发现，除了物理学本专业的学生外，其他学科专业的学生对大学物理知识并不感兴 趣，平时的认真学习也只是希望在期末考试中考取一个好的 成绩，学习的动机并不是为了学习而学习，而是为了考试而 学习． 2物理实验 ２．１物理实验与大学物理教学 物理学是一门建立在实验基础之上的学科，物理实验得 出的结果可以为理论概括准备充分的客观依据．物理实验是 物理学理论的直接基础，也是物理学得以存在的根本．在传 统的的教学中，尤其是物理的实验教学，千篇一律的实验教 学方式，如学生使用相同的教材、在相同的仪器上做着相同 的实验，只要按步骤不出错就能得到令教师点头满意的结果， 这样的教学方式极大地限制了学生学习的主动性，也打击了 学生主动探索的积极性，难以激发学生独立思考的兴趣，更 不用说培养学生动手能力的目的了．为了能让学生适应时代 的要求，针对性地提高学生的实践能力和创新能力，本文对 独立学院开设大学物理实验进行了初步的探索． ２．２物理实验与独立学院教学 从研究中得知，独立学院的学生存在理论基础相对薄弱、 学习主动性不强等问题．其实，独立学院的学生存在这些问 题也不是偶然的，独立学院在初期发展的时候，由于自身师 资等问题，大多数时候是得到母体高校的帮助，依靠其师资 力量承担教学任务，因此很多教师直接将母体院校所采用的教学内容和教学方法生硬地照搬过来．这些情况严重影响了 独立学院学生的能力培养和提高．在物理学科的实验教学中 表现的更为明显，教师占据主导地位，给学生以明确的实验 目的，而后教师亲身示范实验步骤，学生在一旁机械式的学 习和模仿，这样的情况根本就难以达到期望学生动手能力提 高的目的，可想而知培养学生的创新能力有多艰难． 3物理实验在独立学院大学物理教学的研究与实践 ３．１现状与改革 从学生层次来看，独立学院相当于本科三本院校，因此 进校前学生的成绩决定了他们在高中时的基础相对二本的 学生自然是薄弱一些，学习动机也较为不足．从师资力量来 看，独立学院的教师团队多来自本校，在物理实验以及物理 教学过程中，教学模式很少根据独立学院学生的实际情况做 调整来适应学生的能力．因此，相同的内容和教学方法，可 能在本校的效果很好，在独立学院的教学效果却差强人意， 而这种状况如果不能及时改变，将成为一种恶性循环，独立 学院的学生就算有积极的学习热情也会因为不合理的教学 方式而产生抵触心理，从而影响到学生知识的学习和能力的 培养，根本难以达到期望的教学目标．这些都是独立学院的 特殊性造成的，学生层次不会有多大的改变，但教师团队全 盘换血或者要求教师采用两套教学方法都是比较难实施的 解决方法，为了能够完成教育部的本科生教育培养目标，独 立学院只有创新一条出路．在高等院校中，大学物理是理工科的公共课程，是其他科目的基础，重要性不言而喻．但随 着院校的发展，课程逐渐变得多元化，进而压缩了基础课程 的课时，使得学生不能更充分地掌握和理解课程的内容，甚 至难以完成全部的教学内容，对于基础薄弱的独立学院学生 来说更是如此，大学物理更显得深奥而艰涩．物理实验的课 程自然也被缩减，学生理论知识掌握不牢固，实践操作经验 不丰富，不但会严重打击学生的学习积极性，也导致独立学 院的学生在这方面能力的不足，改变势在必行． ３．２实验教学方法探究 ３．２．１仿真性实验 在物理实验中，有的实验要求环境比较极端，有的则要 求比较精确，有时候这些条件在一般环境中很难达到实验的 精确性的要求，这就需要借助一些技术来虚拟仿真实验环境， 从而完成实验目的．尤其在计算机技术发达的今天，开展仿 真性实验已经不是想象，在ＣＡＩ等计算机仿真技术中，学 生不仅可以根据实验要求营造环境，还可以通过软件扩展和 更新实验内容．仿真性实验也因为其所具有的较高的便捷性、 精确性和可操作性，已经成为物理实验教学体系中的重要组 成部分，在独立学院大学物理的教学过程中也得到了广泛的 应用，提高了学生自主学习的积极性，也方便学生对实验方 案进行改进和
设计，增加对物理实验的兴趣，培养了独立学 院学生在物理实验和计算机虚拟操作等相关方面的能力．而 大学物理仿真实验系统则可对具体的实验进行仿真，灵活的运用了文本、图形、图像、动画、声音等多种形式和媒体技 术，将实验相关知识形象生动、浅显易懂地表现出来，大幅 度的增加了实验的趣味性和直观性，使学生更加全方位的接 受知识，达到课堂教学所不能达到的效果。例如，在“偏振 光的探究”实验中，使用动画可演示出各种类型的光是如何 在传播过程通过偏振片、波晶片的，一目了然地显示了偏振 片与波晶片的作用及不同类型光的特性． ３．２．２设计性实验 设计性实验不同于仿真的虚拟实验，设计性实验主要依 靠的是学生自己所掌握的知识，由学生根据自己所学自主设 计实验方案，再通过实际操作所获得的实验数据分析结果， 更加注重学生的自主性和创新性，对学生的动手能力也有较 高的要求．也正因为其对学生自主创新和动手操作能力的要 求，设计性实验的开展对学生的创新意识和实际操作能力的 培养有很大的裨益，能更好地展现学生的综合素质．设计性 实验培养的不仅是学生的创新能力、实践能力、科研能力， 更培养了学生在科学研究中吃苦耐劳的精神，这是学生在一 般课堂中无法切实感受到的．例如，在“重力加速度的测定” 实验中，因和重力加速度有关的知识点很多，甚至在电学和 原子物理中粒子的受力也涉及到重力加速度，所以，首先可 将学生分成若干组，要求用一种以上的方法进行测量，需给 出详细的设计方案，包括实验原理、仪器、步骤等；
其次， 要求通过调节实验仪器，观察现象，测量数据给出实验结果并进行误差分析，对实验进行评价．从提出方案到完成实验， 再对实验结果的分析，学生都应自主完成．此方法大大的提 高了学生的综合素质和创新精神． ３．２．３分级式教学 分级式教学主要是为了更好地因材施教，从而挖掘学生 的特长，有所专攻，而不是像传统教学模式中，将所有的学 生都限制在相同的教学内容和方法中，限制了学生的个性． 独立学院入学的门槛相对二本以上的院校来说较低，学生的 水平良莠不齐，虽然学生基础知识普遍较为薄弱，但接受能 力却各不相同．为了能够更好地适应学生的实际状况，摒弃 传统教学模式的缺点，可以采取分级式教学．分级式教学， 就是根据学生的基础知识、学习能力和兴趣将学生分为不同 的等级，然后有针对性地进行因材施教［２］，对不同等级 的学生提出不同的要求，使用不同的教学方法，从而使得教 学更加事半功倍，学生也能更加充分地发展自己的个性，获 得更大的学习动力，取得更好地学习成就．由于应试
教育的 影响，往往学生都会“重结果轻过程”，在学习过程中总是 “求其然舍其所以然”，而教师则形成了“重应用轻理解” 的考核理念和“一刀切”的评价方式．因此，大学物理采用 分级教学的方式就可以避免以上缺陷，在考核结果中既可以 给出横向的学生之间的差异，又可以给出纵向的学生自己学 习该课程前后的差别，即对学生的进步进行评价［２］．例 如，对学生的评价上可以通过下面几个方面综合考虑．理论知识方面：期末考试与平时考查相结合．期末考试可采用闭 卷形式，目的在于评定学生对物理基础知识的掌握及应用． 平时考查可采用提交论文的形式，学生可以就某个自己感兴 趣的物理问题展开调研，并将调研结果
总结成论文于统考前 提交．形式和篇数都不限定，但必须体现学生自己的切入点 和研究的基本方法．两种考评结果各占总评的２０％．实验 技能方面：操作与制作相结合．考核分两种，一是被考核学 生随机抽取实验题目，一边操作一边介绍其中的原理，处理 实验数据，分析实验现象；
二是自己动手制作实验仪器．学 生可以自由组队、选题，完成后提交答辩报告．教师根据申 请报告撰写情况及现场答辩纪录为学生打分．两种方法测评 的结果各占总评的２０％．人文素养方面：自评、师评与互 评相结合．采用学生自评、
学习小组组内互评和教师评价三 者结合的方式．评价结果占总评的２０％．这种测评方法既 考虑了学生的基础，也考虑了学生的潜质，极大地提高了学 生的学习积极性和主动性． ３．２．４模块化教学 大学物理模块化教学是正在探索的一种教学模式，也是 能比较好地适应独立学院物理实验的一种教学模式．大学物 理模块化教学的主要教学内容包括力学、振动和波、热学、 电磁学、光学、近代物理六部分［４］．随着高校的发展， 课程门类的增多，许多公共基础科目的学时都十分有限，大 学物理也面临这样的问题．因为是公共基础课程，面对的学生也有较大的差异性，这就需要在设计课程时根据实际情况 作出适当地调整，从而顺应学生的需要．模块化教学就是将 传统的课程体系打乱和重组，按模块进行整合，对专业教学 计划、课程设置不按整体要求来安排，而是根据不同的专业 要求来确定．打破学科界限、课程界限，将每一个模块看作 一个整体，在教学过程中则更多地结合中学的知识，方便学 生的理解，相对地淡化理论知识，结合生活中的现象，注重 物理的应用性，从而提高学生的学习热情．模块化教学还注 重从课程的性质出发安排课程的任务，从学生所掌握的基本 物理知识入手讲授大学物理知识，重点培养学生科学的态度 和物理实践的能力，使学生的科学实验能力、抽象思维能力、 逻辑推理能力、数学运算能力、自学能力等得到初步严格的 训练，从而提高学生提出问题、分析问题和解决问题的整体 科学素质，为日后毕业工作打好坚定的基础．例如，由于大 学物理实验教学的繁杂艰巨性，为了使学生有更多的自主选 择机会，更好的培养学生的创新意识和创新能力，也为了让 教师在批改实验报告时能够快速准确的对实验数据处理结 果进行核实，人们利用计算机信息网络技术开发了一个基于 互联网的开放式物理实验网络教学管理系统，主要系统模块 有：构建开放的物理实验选课系统；
制作实验项目的网上动 态演示预习课件；
开发数据传输及处理软件，指导学生利用 数据处理软件处理实验数据；
改进实验成绩的测评方法等． 随着研究和实践活动的开展与深入，教师教学改革的积极性得到了提高，教师的理论水平、业务素质和能力也得到了普 遍提高． ３．２．５创新式考核 考核是对学生学习状况的了解，也是学生对自己一段时 间以来学习的知识的巩固．但物理实验比较难用传统的考试 来考核，为了保证大学物理实验课程的教学质量，必须采取 创新式的考核方法来提高教师与学生的积极性．物理实验的 考核，归根结底还是考察对知识的掌握程度以及实验操作的 熟练程度，创新式考核自然也离不开这两点．考核形式可以 单人操作考察学生的
个人能力，也可以以小组的形式考核操 作的同时培养团队协作能力，团队成员间也可以取长补短． 而考核现场直接评分出成绩，这样公开透明的评分制度，对 教师和学生既能产生压力，也能产生激励的作用，都是独立 学院在大学物理教学物理实验环节考核可以创新的方面，实 践起来也比较好操作，能更好地刺激学生的学习动机，转变 学习态度，增加教师在教学方法上的创新，从而有效地提高 学院的教学质量． 4结语 随着上世纪末的改革开放，中国社会发生深刻的变革， 当代教育领域也受到了改革春风的影响，尤其是独立学院的 出现，为高等教育普及做出了重要贡献，作为高等院校理工 科的基础，大学物理教学应当得到关注，在大学物理教学过 程中离不开物理实验．多种物理实验的开展，不仅丰富了学生的学习生活，开拓了学生的思维和视野，锻炼了学生的实 验技能，巩固了学生的物理知识，也在一定程度上提高了学 生的素质，以及提高独立学院的教学质量，因此，在日新月 异的时代中，物理实验在独立学院大学物理教学中的实践与 研究也应当与时俱进，不断进行探索，跟上现代教育的步伐， 为我国培养更多的
优秀的社会主义接班人。
