突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)構(gòu)建物理實驗教學新體系的論文

第頁共頁突出創(chuàng)新才能培養(yǎng)構(gòu)建物理實驗教學新體系的論文突出創(chuàng)新才能培養(yǎng)構(gòu)建物理實驗教學新體系的論文【摘要】以突出創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新理論才能培養(yǎng)為主線，構(gòu)建實驗教學新體系，實現(xiàn)了物理實驗教學中四個方面的本質(zhì)性轉(zhuǎn)變，為學生全面開展奠定根底?！尽娟P鍵詞】：^p】物理實驗創(chuàng)新才能研究探究課題一、遵循認知規(guī)律，實現(xiàn)教學內(nèi)容科學分級遵循學生認知規(guī)律，根據(jù)不同實驗工程的原理構(gòu)造、知識綜合程度，將實驗分為根底性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究性實驗，形成從根底到前沿逐級進步的四級物理實驗課程新體系。1．一級物理實驗為根底性實驗，強調(diào)“三基”培養(yǎng)。著重培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實驗操作的標準性，獲得實驗物理學的根本知識和技能，建立科學實驗的根本思維方式，培養(yǎng)運用物理規(guī)律解決實際問題的根本才能。其實驗內(nèi)容主要包括根本物理量的測量、根本實驗儀器的使用和根本方法的訓練，是大學物理實驗的入門級實驗。2．二、三級實驗是綜合與設計性實驗，強調(diào)知識運用與技能進步。綜合性實驗包含知識綜合、方法綜合和儀器構(gòu)造綜合等，目的是培養(yǎng)學生綜合理論才能，進步動手才能和解決問題才能。實驗工程包括激光全息攝影、傳感器等。在學生掌握了一定的實驗技能、方法的根底上，引導學生進展設計性實驗。工程可以是原實驗裝置上的內(nèi)容延拓，或是獨立的設計性實驗課題。學生根據(jù)要求及操作提示，查閱并理解文獻、資料，設計方案并在老師指導下完成實驗內(nèi)容。通過設計性實驗教學，學生在成功與失敗中得到鍛煉，體驗科學實驗中啟迪心智的感悟，實在領會物理規(guī)律的真諦。3．四級實驗為研究創(chuàng)新性實驗，強調(diào)思維、意識的創(chuàng)新打破。以培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和研究探究才能為目的，在獨立環(huán)境下完成課題研究過程。研究課題嚴密聯(lián)絡物理實驗課程教學，圍繞實驗裝置、實驗方法、實驗過程等組織研究課題。如“全息干版自動存取器”，“干預圓環(huán)條紋變化計數(shù)器”等。通過前三級實驗課程的學習，學生熟悉課題背景知識，明確課題研究目的，但對研究工程的設計、裝置構(gòu)造及功能的實現(xiàn)形式等都是未知的，正是這種“未知”引發(fā)學生極大的研究興趣，也正是這種“未知”促使學生的思維空前活潑，在擺脫教材“框架”限制后，學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識凸現(xiàn)，并在其研究成果中得到很好地表達。幾年來，我們努力探究研究性實驗教學規(guī)律，構(gòu)建創(chuàng)新理論平臺，成效明顯，得到教學主管部門的'肯定和支持，同時也受到學生的普遍歡送。在實驗環(huán)境和政策環(huán)境的支持下，研究創(chuàng)新性實驗迅速開展，并成為我校物理實驗教學一大亮點。二、利用網(wǎng)絡資，實現(xiàn)教學空間信息化轉(zhuǎn)變打贏信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭，是軍隊信息化建立當務之急，也對高校培養(yǎng)信息化軍事人才提出了迫切要求。幾年來，理化實驗室以以計算機網(wǎng)絡技術(shù)為支撐，以實驗、技能資共享為手段，逐步建立物理空間、虛擬空間和網(wǎng)絡空間互相嵌套的立體構(gòu)造體系，實現(xiàn)物理實驗教學空間信息化。1．物理空間是實驗教學的主載體。實驗教學儀器、設備等硬件環(huán)境構(gòu)成實驗教學的物理空間。實驗室自組建以來，教學規(guī)模不斷擴大，儀器設備不斷更新?，F(xiàn)有教學面積1500平方米，實驗教學位450個，實驗儀器1000余臺〔套〕，實驗教學專用計算機50臺，為實驗教學提供可靠的硬件支持。2．虛擬仿真實驗構(gòu)成教學虛擬空間。物理虛擬仿真實驗室裝備計算機21套，3D仿真開發(fā)工作站1套，效勞器1臺。實現(xiàn)了物理實驗網(wǎng)絡化教學，開設經(jīng)典物理實驗31項，近代物理實驗26項。學生通過該系統(tǒng)可完成課前預習、實驗操作、課后復習等學習活動；實現(xiàn)課堂講授、交互討論、報告講評等教、學互動功能；有利于自主開發(fā)，為設計性實驗、探究性實驗提供強大的虛擬平臺。3．網(wǎng)絡空間實現(xiàn)信息資共享。網(wǎng)絡實驗教學以計算機技術(shù)為支撐，由局域網(wǎng)構(gòu)成實驗教學平臺，直接實現(xiàn)資共享、信息交換和信息效勞。我們依托校園網(wǎng)，將教學視頻、實驗課件等置于網(wǎng)上，學生可在校園網(wǎng)任一終端自主學習。實驗教學空間的信息化真正做到了實物實驗、虛擬仿真實驗和網(wǎng)絡實驗教學“三位一體”，實現(xiàn)了實物—虛擬—網(wǎng)絡之間的有序重組和無限延伸，為學生創(chuàng)新才能的培養(yǎng)提供了信息化實驗空間。三、實驗教學方法實現(xiàn)多元化隨著實驗教學新體系的不斷完善，逐漸淘汰單一的課堂教學形式。結(jié)合我校實際狀況，采用課堂、課余相結(jié)合，開放式、自主式、研究式教學相交融，突出自主創(chuàng)新，強調(diào)才能提升。1．演示實驗激發(fā)學習興趣。演示實驗目的是對學生進展根底物理學知識的普及，為學生學習大學物理實驗課打根底。演示實驗使抽象理論直觀化、真實化和生動化，在拓展知識面、培養(yǎng)學生觀察、分析^p和解決問題才能，特別是激發(fā)學生對自然現(xiàn)象、物理知識的興趣方面具有事半功倍的效果。2．根底性和綜合性實驗實行全面開放。一是實驗內(nèi)容開放，實行必做和選做實驗相結(jié)合，為學生提供進一步探究的空間；二是實驗時間開放，學生自選實驗時間和實驗工程，調(diào)動了學習主動性；三是實驗形式開放，從單純實物實驗轉(zhuǎn)化為實物與虛擬實驗相結(jié)合；四是實驗過程開放，老師進展簡要啟發(fā)和引導，對實驗考前須知做必要提示，學生力爭獨立解決實驗問題，完成實驗內(nèi)容。3．設計性實驗強調(diào)自主。設計性實驗是實驗教學的高級階段。學生根據(jù)所學的理論知識，在老師的引導下自選實驗工程，設計實驗方案，檢索文獻資料，提交課題報告。促進了理論與理論、創(chuàng)新設計與動手操作的嚴密結(jié)合。老師組織學生進展方案論證和交互討論，引導學生分析^p解決問題。掌握科學的實驗方法，最大限度地激發(fā)學生的智慧潛能，實現(xiàn)從“教我學”到“我會學”的轉(zhuǎn)變。4．研究性實驗注重創(chuàng)新和啟迪心智。從06年開場，實驗室在05、06和07級學生中開展課題研究型實驗教學，共有370余名學生自愿報名參加，完成研究課題87項。經(jīng)過成果辯論和專家評審，共評出優(yōu)秀成果31項，對成績優(yōu)秀者，均報請教學主管部門給予實驗課筆試免考獎勵。這一活動著眼于“小”處，得益于“大”處，對學生科研才能的初步形成具有一定的促進作用。四、實驗考核側(cè)重操作理論從四個方面對學生實驗才能進展考核：一是平時成績，根據(jù)平時實驗操作和實驗報告評定；二是筆試成績，根據(jù)期末實驗筆試結(jié)果評定；三是虛擬實驗成績，根據(jù)虛擬實驗的完成情況評定；四是創(chuàng)新評價，根據(jù)學生對實驗數(shù)據(jù)處理、設計性實驗有獨到創(chuàng)意進展評定，這是實驗考核的創(chuàng)新點。平時實驗成績占總成績的50%。每個實驗工程按五級分制計分，采用“1-2-2”比分制的評價標準，即預習報告1分、現(xiàn)場操作2分、正式報告2分。期末筆試成績占總成績的40%。期末組織學生進展閉卷實驗筆試，對課題研究獲得優(yōu)秀成績者免試。虛擬實驗成績占總成績的10%。創(chuàng)新評價是我們實驗考核方式的一個創(chuàng)新點。假設學生在實驗設計和實驗數(shù)據(jù)處理中有獨到的見解，就應給予創(chuàng)新評價，給予實驗成績