《近代物理实验》考核方法改革
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因材施教-“近代物理实验”分类教学方法的改革与探索庄娟,余虹(大连理工大学物理与光电工程学院,大连 116024)近代物理实验是一门知识面广、综合性强的实验课程。
开设这门课程的目的是通过全面系统的学习,丰富和发展学生的物理思想, 提高学生科学地分析、研究和解决问题的能力,培养实事求是的科学态度与工作作风, 为以后的学习和工作打下坚实的基础[1,2]。
早期近代物理实验课程只是面向物理系大三的本科生开设,随着近代物理实验的重要性逐渐被认识,一部分工科研究生以及非物理专业在这方面有潜质的本科生也开始选修近代物理实验课。
针对这三方面不同的学生来源,需要在近代物理实验课的教学内容和方法上进行改革。
我们采取了把近代物理实验的题目进行分类,形成不同的专题,因材施教的教学方法。
对物理系高年级本科生来说,近代物理实验是承接大学普通物理实验和物理专业实验的桥梁。
针对我校物理系不同的三个专业(应用物理、光信息、电子科学与技术)特点,通过对实验项目的挑选,形成更有利于和将来的专业实验接轨的近代物理实验体系。
采用学生为主、老师为辅的教学手段,选取合适的实验题目,为后续专业实验的学习打下基础;对工科非物理类研究生而言,通过近代物理实验的训练,使其了解科研的基本思想、方法和手段,为将来独立从事科学研究工作打下基础。
因此对实验题目的选择上主要体现深入、完整和系统化,每个学生选做与自己的科研内容相近的同一系列实验。
比如关于“薄膜特性研究”实验系列,就从薄膜的沉积开始,了解沉积条件对薄膜的影响,然后对薄膜进行形貌检测和膜厚的测量,最后对薄膜沉积质量进行分析和讨论(该系列由4个实验组成);针对非物理专业本科生,主要是通过近代物理实验的学习,进一步提高学生对物理学的兴趣,并且能够利用近代物理思想和方法,开拓思路实现学科交叉,更好地解决专业中所面临的问题。
所以在实验题目的选择上,主要围绕在历史上具有重大影响的物理学诺贝尔奖的相关实验。
在学习方法上,采用讨论式教学更有利于激发学生的学习积极性。
近代物理实验教学改革的研究-教育文档近代物理实验教学改革的研究近代物理实验是一门综合性很强的实验学科,具有创新性、前瞻性等特点。
近代物理实验是学生学习和掌握近代物理常用的方法和技术,是应用和发展新技术打好坚实实验基础的重要途径,也是培养学生实践能力和创新能力的重要渠道。
近代物理实验如何适应时代的需要、满足现代化社会对创新人才的需求,这是每位高等教育工作者需要思考和解答的时代命题,是新理论、新技术、新仪器发明的先导与源泉,它不仅推动物理学科本身的发展,而且是其它相关学科的革命动力。
因此,从近代物理实验入手,改革旧的教学模式,建立新的实验教学体系,对培养勇于探索,富有创新能力与实践能力的高素质人才具有很大的现实意义。
一、结合现代生产科技,精选实验内容近代物理实验涉及知识面广泛的特点,题目可多达几十个甚至上百个,这就要求进行适当的分类、取舍和精选。
通过实验,培养学生对物理现象的观察和分析能力,引导他们了解物理实验在物理学中的地位,正确认识新物理概念的产生、形成和发展的过程,培养严谨的科学作风,同时,在实验教学过程中逐渐培养学生的实践能力和创新能力。
所以,近代物理实验课程的教学内容应具备以下条件:1.包含近代物理的重要内容;2.包含近代物理的主要领域;3.包含近代物理中广泛采用的实验技术。
因此,经过精心选择实验内容,结合现代生产技术,实验项目包含了著名的经典物理实验,如:光电效应、夫兰克一赫兹实验、塞曼效应等。
同时还包括了体现近现代物理重要领域和实验技术的综合设计性实验,如:光栅光谱仪的应用、电子衍射、激光实验等。
通过对这些实验的认识和应用,促进了学生对现代重要技术原理的理解和技术的应用,不仅提高了学生对近代物理实验课的学习兴趣和积极性,拓宽学生的知识面,同时培养了学生掌握现代实验技术的能力。
二、以培养学生创新能力为目标,改革教学方法物理实验教学是培养学生实践能力、创新精神、促进学生知识拓展和全面提高学生综合素质的重要教学手段。
近代物理实验教学改革摘要:“近代物理实验”是整个物理实验教学的重要组成部分,对学生加强专业知识的学习以及培养学生的综合实验能力和科研能力等方面发挥着重要作用。
针对我校“近代物理实验”的教学实践中存在的问题,文章从教学内容、手段等方面提出改革思路和方案。
关键词:近代物理实验;教学内容;教学手段引言“近代物理實验”是继“普通物理实验”之后开设的一门物理系学生的必修基础实验课程,是整个物理实验教学的重要组成部分,对进一步充实和活跃学生的物理思想,引导学生了解实验物理在物理概念的产生、形成和发展过程中的重要作用[1]。
我校于2002年起开设“近代物理实验”课程,文章针对教学实践过程中存在的问题,就教学内容、手段和条件等方面提出一些个人看法,旨在探索“近代物理实验”教学新思路,提高实验教学水平。
一、“近代物理实验”教学中遇到的问题(一)教学内容安排不完善“近代物理实验”所包含的实验内容涉及到物理学发展的各个领域,具有较强的专业性,要求学生在实验前就应具备一定的相关基础知识。
“近代物理实验”中所开设的实验属于物理专业基础课的经典实验,通过“近代物理实验”课程的学习,学生可以加深对专业基础课知识的理解,同时提高实验操作能力[2]。
但是,现阶段“近代物理实验”两学期所开的实验与该学期所开设的专业基础理论课程不能很好地相对应,出现理论课程相对于某些实验项目内容滞后的现象,导致实验与理论课教学在一定程度上脱离,其结果是学生在没有相应学科基础知识的情况下,进行该学科的实验,学生无法深入理解实验中所包含的物理学原理,只能简单机械地完成实验步骤,获得实验结果。
(二)教学手段单一,教学深度有限近代物理实验所开设的实验均为基础物理学科中较为经典的实验,甚至是获得诺贝尔物理学奖的著名实验,涉及到较深的物理知识,这就对任课教师提出了较高的要求。
任课教师不但要有实验指导能力,还应具备实验相关的物理学知识,能向学生解释清楚实验原理,使学生在实验动手能力和物理思想上都有所收获。
1引言近代物理实验是高校物理相关专业学生的一门专业基础实验课,它是在学生学完一些专业基础课(例如:力学、理论力学、热学、原子物理学等)和普通物理实验后,所开设的,在整个物理学科中占有非常重要的位置,它也是一门理论综合性和实验技术性比较强的课程。
近代物理实验的内容主要是在物理学的发展史中,近代所出现的一些比较著名的实验,而且大部分都是属于重复性和验证性的实验。
为了提高实验教学质量,培养学生的实践和创新能力,就必须对教学大纲不合理和不完善的地方进行改进,不断的更新教学内容和方法,完善考核方式,做到与时俱进。
使学生能够掌握一些最基本的实验方法和技术,为以后的工作和学习打下良好的基础。
2选择合适的实验内容由于近代物理实验的内容都是近代比较具有代表性的实验,缺乏一定的时代性,所以如何选择实验教材和内容,对一般的本科院校来说都是一个值得深入探讨和研究的问题。
关于近代物理实验教材的选择,主要是面向全物理类专业的教材,实验原理要介绍的清楚,实验内容要充实,并且可以启发学生们做一些创新性实验。
而在选择实验的内容时,尽量注重时代性和代表性,并且能把现代科学研究的基本思想、基本方法和基本物理内涵溶于所选实验内容中。
这样的话,通过近代物理实验课的学习,可以使同学们掌握基本的实验技能、提高分析问题和解决问题的能力。
现在的近代物理实验课程的内容基本是在开学初教学单位规定的,学生缺乏自主性。
可以采取教学单位规定实验个数,学生根据自己的专业需要和兴趣来选择实验内容,这样也会进一步地提高学生的学习主动性。
3改革实验教学方法传统的实验教学方法一般是老师先介绍实验原理与实验步骤,学生再自己按部就班得做实验,这种方法严重的影响了学生的创造性和积极性。
在改革试验教学方法时应该实施“注重基础实验、培养创新实验和鼓励开放实验”的原则。
所谓“基础实验”是指教材中所规定的实验内容,学生以1-2人为一组,在教师的指导下实验,获得实验的数据,对实验的数据进行处理,最后得出实验的结论。
基于OBE 理念近代物理实验课的大纲设计及教学改革贺帅,潮洛蒙(内蒙古科技大学理学院,内蒙古包头010410)实验课是大学理工科专业教学的重要环节,应用物理专业开设的近代物理实验是理科物理学专业高年级的专业必修课程。
较普通物理实验而言,所涉及的实验内容更加综合,实验原理相对复杂,考核内容更侧重学生对物理原理到现象的理解。
相较于普通物理实验课程内容注重牛顿力学为核心的古典物理学而言,近代物理实验课更注重量子力学与相对论的内容。
主要内容以近现代物理学发展中极具代表意义且至今还在应用或者具有较大的学术价值的实验为主。
近代物理实验课不仅对应用物理专业的实验课程具有支撑作用,还对学生物理理论与实践的联系起着至关重要的作用。
随着社会的不断发展,区域经济发展对应用物理专业学生的综合素质提出了更高的要求。
除了要求能够使用近代物理科学的理论方法分析常见的物理问题,掌握近代物理实验的实验方法,还要求能够操作物理学与稀土材料行业相关的基本仪器设备,清楚设备的运行原理及组成;能够根据相关生产内容确定对应的物理内容并加以求解。
随着教育教学的不断深入,实验课教学的内容也一直在开展深入的教学改革,目前实验课教学存在的主要问题仍是验证性实验为主,不利于学生对知识的透彻理解以及积极探索。
与现代产业界所使用的关键仪器设备具有一定的差距,与专业相关的综合性实验也较少。
[1]实验教学模式大多以传统课堂的方式进行,仍然是以多媒体辅助、教师讲解为主的“灌输式”教学,学生成为被动的接收者。
教学内容和教学形式较为单一,没有形成以学生为中心的教学模式,不能充分调动学生学习物理的积极性。
成绩评定体系对学生的学习动力及最终的学习效果有着直接的影响。
传统实验课程的成绩评定方式多以实验报告成绩为主,辅以平时表现及出勤情况进行综合评价。
这种考核方式比较简单,教师也拿不出学生平时表现给分的依据,对学生的实验能力不能给出较为真实的反馈。
因此,近代物理实验课教学模式必须加以改革,以适应目前的教学情况,形成较为全面的考核机制。