2021-4-10 | 物理實驗論文
1、開放實驗室所面臨的問題
實驗室開放教學(xué)能收到較好的教學(xué)效果,這得到了教育界的一致認同。然而,真正全面的開放實驗室卻會遇到很多困難,主要的困難有以下幾點:
1.1學(xué)生進入實驗室進行實驗需要有關(guān)教師和實驗室工作人員給予必要的指導(dǎo),全方位的開放實驗室使有關(guān)教師和實驗室工作人員的工作量加大,而學(xué)校對開放實驗室的人力和財力投入有限,可能導(dǎo)致有關(guān)教師和工作人員所得的報酬和勞動付出極不成比例,這嚴(yán)重影響相關(guān)實驗老師的積極性,不利于有效開展開放實驗室工作。
1.2實驗室開放增加了學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的“自由度”,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),但同時容易使學(xué)生做實驗出現(xiàn)扎堆現(xiàn)象,也就是說學(xué)生往往會較多地進入某些實驗室,而另一些學(xué)生“不感興趣”的實驗室則“門可羅雀”,造成資源配置與學(xué)生學(xué)習(xí)需求的不平衡。
1.3開放實驗教學(xué)導(dǎo)致實驗耗材和儀器的損壞率增加,增加了實驗室的正常運轉(zhuǎn)的維護費用,也加大了實驗儀器維修的工作量。
1.4實驗室的全天候開放吸引了很多學(xué)生利用節(jié)假日和其他非正常上班時間進入實驗室學(xué)習(xí),實驗室很難做到使實驗教師和其他工作人員長期無償加班指導(dǎo)學(xué)生在非正常上班時間的實驗學(xué)習(xí)。
2、大學(xué)物理實驗開放教學(xué)模式探索
我們結(jié)合廣東海洋大學(xué)物理實驗教學(xué)中心的具體情況,根據(jù)實驗教學(xué)規(guī)律,逐步建立起了一套適合我校的開放實驗教學(xué)的新模式。這種新模式具有以下幾個特點:
2.1充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛使用,基于校園網(wǎng)的實驗教學(xué)平臺為教學(xué)方法和教學(xué)手段的改善、形成開放式實驗教學(xué)模式提供了必要的基礎(chǔ)。物理實驗教學(xué)中心建立中心網(wǎng)站,網(wǎng)站可為學(xué)生提供實驗預(yù)約、實驗項目、實驗視頻、實驗教案、實驗仿真等資源。學(xué)生可以通過網(wǎng)上進行預(yù)約,選擇實驗項目、實驗時間。還可以進行在線仿真實驗。在線仿真實驗不受時間和空間的限制,只要能上網(wǎng)的地方都可以做仿真實驗。為學(xué)生提供了多樣化的學(xué)習(xí)方式,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
2.2開放實驗教學(xué)與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相結(jié)合
開放式實驗教學(xué)模式提供了探究的、自主的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生運用所掌握的知識首先要選擇或提出實驗項目,通過查閱文獻、設(shè)計出實驗方案。然后要選擇實驗儀器,安裝調(diào)試、進行實驗操作。這一過程培養(yǎng)了學(xué)生自我汲取知識的能力和科學(xué)思維能力,訓(xùn)練了學(xué)生的實際動手能力,提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。開放式實驗教學(xué)對于學(xué)生開闊視野、拓寬思路、激發(fā)靈感、提高綜合素質(zhì)具有特殊作用。開放實驗教學(xué)模式能使學(xué)生由“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;主動學(xué)習(xí)”,能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,但它暫時還不能完全替代傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式。完全靠學(xué)生的“自覺”去學(xué)習(xí),有心想學(xué)的同學(xué)可以學(xué)到很多,無心學(xué)習(xí)的同學(xué)則容易放任自流,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的兩極分化。所以,我們是以傳統(tǒng)實驗教學(xué)結(jié)合開放實驗教學(xué),一方面保證學(xué)生的正常實驗教學(xué)時間和必須訓(xùn)練的實驗項目,另一方面開辟了階段性的開放實驗教學(xué)和不定期預(yù)約開放實驗教學(xué)作為補充,強化實驗教學(xué)效果。
2.3充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位作用
開放實驗的教學(xué)模式以學(xué)生獨立操作為主,教師輔導(dǎo)為輔。教師輔導(dǎo)以啟發(fā),引導(dǎo)為主,將教學(xué)的重點放在物理實驗的設(shè)計思想、方法或儀器的設(shè)計原理和技巧上,較復(fù)雜的儀器和設(shè)備可配備仿真軟件幫助學(xué)生理解儀器的構(gòu)造和測量原理。開放式的實驗教學(xué)過程中,學(xué)生具有更大的獨立性、自主性、探索性,更能充分體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。一方面,實驗操作、數(shù)據(jù)測量、定性分析與定量計算、獲得結(jié)論等各個環(huán)節(jié)都要求學(xué)生獨立完成。學(xué)生在實驗教學(xué)過程中成為名副其實的“主體”,學(xué)生從“封閉的束縛態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;開放的自由態(tài)”,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,較大程度地促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),使學(xué)生成為實驗教學(xué)的主體。
2.4健全實驗室開放管理制度
我們建立了一整套開放實驗管理制度:從申請進入實驗室、熟悉實驗室管理制度、進行開放實驗、開放實驗考核或評價等都形成了制度。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)或以書面的形式提前將開放實驗的內(nèi)容和可能時間告知物理實驗教學(xué)中心,實驗教學(xué)中心教師首先對學(xué)生進行安全教育中心,再根據(jù)學(xué)生的申請和實驗室自身情況安排適當(dāng)?shù)臅r間、空間、指導(dǎo)教師給學(xué)生進行開放實驗。對于科技創(chuàng)新實驗的開放,比如參加大學(xué)生物理實驗設(shè)計大賽和“飛思卡爾”杯智能汽車競賽等比賽的學(xué)生,我們特別安排了由學(xué)生自行管理的專門實驗室,進行全天候的開放。教師不定期的給予適當(dāng)指導(dǎo),使學(xué)生有一個可開展實驗研究的相對獨立的空間。
2.5合理借助學(xué)生的力量參與開放實驗管理
開放實驗教學(xué)單靠實驗室工作人員是不行的,必須發(fā)揮廣大教師和學(xué)生的作用。我們幫助學(xué)生科技社團建立了學(xué)生科技創(chuàng)新實驗室,也就是前面提到的科技創(chuàng)新開放實驗室,由學(xué)生社團組織管理,他們可借用實驗教學(xué)中心的有關(guān)儀器,同時也協(xié)助維修實驗教學(xué)中心的有些損壞儀器。合理的借助學(xué)生力量參與開放實驗管理,一方面可以減輕實驗室工作人員的壓力,緩解實驗室用人緊張的局面;另一方面可以活躍校園的科技創(chuàng)新文化氛圍。
3、結(jié)束語
廣東海洋大學(xué)物理實驗教學(xué)中心通過開放實驗教學(xué)的模式,推動了物理實驗的教學(xué)改革。開放式實驗教學(xué)給予學(xué)生在時間、空間和內(nèi)容上的靈活性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗的興趣,提高了學(xué)生動手實踐的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,拓寬了學(xué)生的知識面,提高了大學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。實踐證明,這種改革試驗是成功的、有效的。
作者:李永強 師文慶 熊正燁 殷紅 單位:廣東海洋大學(xué)理學(xué)院