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摘 要:欽州學院根據(jù)北部灣地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)需要,積極轉(zhuǎn)型為應用型大學。理學院物理教研室對大學物理實驗教學體系進行了改革探索。建立了大學物理實驗六個教學實驗室和一個學生探索實驗室,根據(jù)北部灣地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和需求,結(jié)合人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化了學生實驗課項目,提高了實驗教學質(zhì)量,調(diào)動學生學習興趣,鍛煉學生的實際操作能力,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新的能力。
關(guān)鍵詞:北部灣地區(qū);大學物理;教學體系;自主創(chuàng)新
自 2014年,欽州學院成為廣西新建本科院校整體轉(zhuǎn)型發(fā)展試點高校,積極向運用技術(shù)型大學轉(zhuǎn)型。教育部組織專家到本??疾?,專家組認為:大學物理實驗室的建設(shè)在學院轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。理學院物理教研室提出,大學物理實驗教學是航海、建工、電信、食品等專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要組成部分,按照北部灣地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和社會需求,應用型人才培養(yǎng)應緊密結(jié)合實驗教學,設(shè)立多個實驗室,并注重實驗項目與學生專業(yè)的相關(guān)性,注重培養(yǎng)學生的技術(shù)操作能力和實驗分析能力,使學生具有掌握儀器操作、自主實驗、分析數(shù)據(jù)等能力,為北部灣經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)人才。
一、配置教學資源,建設(shè)實驗室
物理學是一門領(lǐng)域廣闊的自然學科,主要研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本規(guī)律、相互作用,包括力學、熱學、電磁學、光學等學科,涉及產(chǎn)品生產(chǎn)和測量、機械制造、材料分析、探索研究等領(lǐng)域,而大學物理實驗是對所學理論知識的驗證和新知識的探索。學生來自海洋學院、海洋學院、機械與船舶海洋工程學院、石油與化工學院、食品工程學院、電子與信息工程學院、建筑工程學院、理學院等八個學院,傳統(tǒng)的實驗室和教學內(nèi)容已經(jīng)不能適應轉(zhuǎn)型后的專業(yè)和人才培養(yǎng)方案的要求,大學物理實驗教學模式和教學項目有待優(yōu)化。結(jié)合理學院大學物理實驗室的實際和北部灣地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的要求,撤銷了綜合性實驗室,整合資源,重新建設(shè)了六個“專而精”實驗室,形成了光學實驗室、熱學實驗室、力學實驗室、電磁學實驗、近代物理實驗室、學生自主探究實驗室為主體的大學物理實驗室,如圖 1所示。近兩年,學校每年投入 500萬進行實驗室建設(shè),基本完善實驗教學需要。
二、根據(jù)學生的不同專業(yè),設(shè)計不同的課程體系
大學物理實驗室主要承擔全校公共基礎(chǔ)實驗課、選修課、專業(yè)必修課的實驗教學。根據(jù)學生來自不同的專業(yè),基礎(chǔ)知識和專業(yè)需求不同,設(shè)計了不同的實驗課程,如圖 2所示。
公共基礎(chǔ)實驗課的學生設(shè)置基礎(chǔ)型實驗課和驗證型實驗課;選修課的學生設(shè)置基礎(chǔ)型實驗、探究型實驗和設(shè)計型實驗;專業(yè)必修課的學生設(shè)置有基礎(chǔ)型實驗、驗證型實驗、探究型實驗和設(shè)計型實驗。根據(jù)學生的專業(yè)詫異,適當增減設(shè)計型實驗的數(shù)量和難易程度。
三、加大設(shè)計型實驗,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力
響應學校向應用型大學轉(zhuǎn)型發(fā)展,大學物理實驗項目也做出調(diào)整,減少基礎(chǔ)型實驗項目,加大探究型實驗項目和設(shè)計型實驗項目的比重,注重培養(yǎng)學生獨立思考、分析判斷、團結(jié)協(xié)作、自主創(chuàng)新能力。
基礎(chǔ)型實驗項目設(shè)計有長度測量,在氣墊導軌上測重力加速度,液體比熱容的測定;驗證型實驗項目設(shè)計有牛頓第二定律的驗證,非線性元件伏安特性的測量,比較法驗證液體比熱容,牛頓環(huán)測曲率半徑;探究型實驗項目設(shè)計有碰撞實驗,用惠斯登電橋測電阻,液體表面張力系數(shù)的測定,用滑線式電位差計測量電動勢,金屬線脹系數(shù)的測定,等厚干涉現(xiàn)象的研究,薄透鏡焦距的測定,用雙棱鏡測光波的波長;設(shè)計型實驗項目設(shè)計有彈簧振子運動規(guī)律的研究,易溶于水的顆粒狀物質(zhì)密度的測定,電表內(nèi)阻的測定,單量程三用表的設(shè)計和校準,用示波器觀測電容器的充放電特性,RLC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的顯示與測量,小功率直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作,自組望遠鏡。
四、開放自主探究實驗室
與課堂教學等傳統(tǒng)的教學模式比較,開放自主探究實驗室是新型的教學方法。實驗室內(nèi)提供實驗項目(含必修、選修),學生可根據(jù)自己的興趣愛好選擇實驗項目,或者自帶實驗項目,可在實驗管理員處向各個實驗室借用實驗儀器完成實驗項目。建立生本實驗室課模型,實現(xiàn)學生獨立實驗、獨立分析、自主操作、獨立解決,培養(yǎng)學生科學研究和自主創(chuàng)新的能力。實驗成果留在實驗室內(nèi)作展覽,提升學生的成就感。
五、實驗室改革一些措施
(1)
加強實驗教學隊伍的建設(shè);
(2)
建立大學物理指導中心;
(3)
形成理論教學和實驗教學一體化;
(4)對學生進行查閱分析能力和團結(jié)協(xié)作的培養(yǎng),提高學生實驗水平;
(5)
增加大型儀器,加強大學物理實驗教材建設(shè);
(6)
加強現(xiàn)代教育技術(shù)的運用;
(7)
完善實驗教學管理制度;
六、結(jié)語
欽州學院理學院物理教研室根據(jù)學校轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向和北部灣地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)的需要,整合實驗資源,設(shè)置光學實驗室、熱學實驗室、力學實驗室、電磁學實驗、近代物理實驗室、學生自主探究實驗室六個實驗室,根據(jù)各個不同專業(yè)的學生設(shè)置不同類型的課程體系,優(yōu)化教學資源,以“生本”為核心的教學體系。加大設(shè)計型實驗的課程比重,培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力,為北部灣地區(qū)建設(shè)培養(yǎng)人才。
參考文獻:
[1]李朝榮,徐平,李華等.物理實驗課程體系改革的嘗試[J].北京教育(高教版).2005.2: 35-36.
[2]浦其榮,霍劍青,軒植華.開放型物理實驗的研究和探索[J].物理實驗.2005.25(2):31-34.
[3]劉力斌. 大學物理實驗考試改革初探 [J]. 大學物理實驗.2003(3).
[4]孔凡代.創(chuàng)新性課堂教學之研究[J].教育探索.2000.11.
[5]楊春蘭,吳水才,白燕萍等.高校實驗教學改革方法探討中[J].國電力教育,2008(121):150~151.
[6]趙青生,汪洪.大學物理實驗教學改革的實踐與思索[J].大學物理實驗.2002,3(15): 76 -78.