谁能想到这所高校的物理实验室改革竟然会这样进行呢?原本照方抓药式学习物理实验内容状态改变为如今学生个人进行独立设计样子,经过这样改革后,每年有1840名学生真正接触碰触到了科学研究的入门关卡门槛呀。
二十九人团队撑起千人实验课
基础物理实验中心,现有二十九名教学人员,其中有七名教授,八名博士。这支具备高学历的队伍,要面向全校二十个专业的一千八百四十名本科生,开设七十六个实验项目。实验室面积为两千三百六十四平方米,里面摆放着一千六百八十九台件仪器设备,总价值达一千零五十万元。每年在这里要完成十万五千人学时的教学任务,不管是从普通物理实验到近代物理实验,还是从文科生到物理专业学生,都于这个空间里进行动手操作。
覆盖全校绝大多数理工科专业的大学物理实验课,当属工作量最大的,专为物理专业高年级学生开设的近代物理实验课要用更精密的仪器,就连文科生也有让他们用通俗易懂的实验感受物理魅力的专属文科物理实验课,这些课程构成完整的物理实验教学体系。
三段式改革打破传统框架
1998年是具有关键转折意义的年份,在那一年,中心着手对实验课程体系实施重大变革,打破了力、热、电、光以及近代物理呈现各自为政状态的传统模式,以往这些实验如同一个个孤立的岛屿,彼此之间欠缺联系,学生在完成力学实验后进入热学实验阶段,思维出现较大跳跃,难以构建起系统的认知。
改革过后,构建起了全新的三段式课程体系,先是基础性实验,接着是提高性实验,而后是研究性设计性实验,呈现出阶梯形状逐步上升,且这个新体系同现代科技发展紧密对接;它并非仅仅是课堂理论的简单验证,每个阶段都具备明确的教学目标,层层递进,促使学生从低到高、从基础到前沿,一步步朝着科学高峰迈进。
基础阶段重规范训练
注重训练基本实验技能以及数据处理能力的基础性实验阶段降临,教师精心挑选那些具备经典性、代表性且具有启发性的实验项目,使得学生能够充分领会物理实验的基本思想与方法,此阶段不允许学生任意发挥,务必严格依照规范进行操作,以此打好扎实的基本功。
在教学方法方面,所采用的是启发式以及引导式,教师并非直接告知学生该如何去做,而是借助提问来引领他们展开思考,举例来说,像是测电阻实验,教师会询问为何要选择这个量程,怎样进行连接能够使误差达到最小,学生在回答的过程当中,逐步领会实验设计的原理,并非机械般地转动旋钮去读数。
提高阶段引先进设备
到了进入提高性实验阶段的时候,教学目标朝着培养学生那种发现问题、归纳数据、分析问题进而解决问题的能力转变,实验室引入了许多先进仪器设备,尤其是带有计算机接口的那种型号,在学生做实验期间,数据能够自动采集并且能够实时处理,无需再耗费大量时间去手绘曲线了。
教学方式转变为讨论式以及提案式,学生被分成各个小组,拿到实验题目之后首先展开议案方面的讨论,接着向教师呈上实验提案,鉴于计算机承担了繁杂的数据处理这一工作,学生能够将主要精力放置于对物理概念的理会以及物理规律的探究之上,一项典型的实验是计算机对物理量变化进行实地测量,学生能够在实时状态下目睹曲线生成,紧接着马上开展参数调整并观察其变化。
研究阶段练独立能力
把学生要求最高设立为研究性实验阶段,着重培育实验设计、独立操作、由文献检索以及科技写作等来构成的综合素质。此阶段下,学生要从实验原理起始,自己去设计整个实验方案。针对同一个题目而言,能够存在多种实现途径,学生需要去查阅文献,对不同方法的优劣予以比较。
教学方法变为研究式了、答辩式了。学生完成实验以后,得跟研究生似的撰写课程论文,还得进行公开答辩。以往那老是被动依赖书本、照着药方抓药一般的学习方式被彻底作改了,学生成这样了主动积极了,那独立思考能力显著得以提升了。有学生设计出来些实验方案,居然在校内科技竞赛之中获了奖了。
四程序考核促能力提升
和新课程体系相配套的是独一无二的四程序考核方法,每个研究性实验都需历经一环一环的四个步骤,其一为方案设计,其二是操作测量,其三是课程论文,其四为公开答辩。方案设计这一环节占20分,其目的在于考查学生预先准备情形是否充足;操作测量着重点在于查看学生动手能力以及数据记录是不是规范;课程论文重点查看学生分析总结的水准;公开答辩考查的是学生表达能力以及临场随机应变的能力。
有利于改革的多媒体教学手段提供了一种支撑,在进行实验之前,学生能够借助课件对仪器操作展开预习,在进行实验的时候,有关键步骤会有视频予以指导,针对某些存在危险或者价格昂贵的实验,能够凭借虚拟仿真先模拟一回,正是这些技术手段使得三段式教学落实得更为到位,让学生获益变得更为直接。
你于大学期间所进行的物理实验,到底是依照书本步骤原封不动地照搬,还是存在能进行自主设计的机会呢?欢迎来到评论区,分享你那段实验课的经历,点赞这一行为并进行转发,好使更多人可以看到物理实验教学所发生的变化。


