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依据企业人才需求构建职业学院大学生职业生涯规划

2010-12-31王崇伟

中国新技术新产品 2010年5期
关键词:大学物理创新能力实验教学

王崇伟

(黑龙江农垦农业职业技术学院,黑龙江 哈尔滨 150431)

1 引言

高校作为人才培养的中心,然而高校从事创新教育要以一定的课程为载体。对于高等工科院校,大学物理实验几乎覆盖了所有专业,常常是工科大学生进入大学后首先接触到的实践课,也是他们进行科学探究活动的第一阵地,因此,大学物理实验具有良好的创新教育功能,对于培养大学生的创新能力有着特殊的作用。

2 大学物理实验内容开发的原则

开放性原则,是指大学物理实验内容应该适合其教学模式的开放性的环境。因此,在研究方向上,要留给学生从多角度发挥的空间在仪器的制作上,要涉及较广的知识面或提供较多的选择在研究结果上,要有利于产生两个以上的不同结论在教学上有利于多种教学方法和教学手段的实施,有利于学生交流、合作、探讨。

可研究性原则,是指大学物理实验内容隐含的物理规律需要经过一系列探究才能发现。这里说的一系列探究主要包括问题的产生、创新思维的酝酿与激发、创新实践的艰苦摸索以及不断的反思与评价,最终形成对物理规律的创造性认识。

创新性原则,大学物理实验内容在开发和研制上,要留给学生自由发挥创新能力的余地,使得学生有所新发现、有所新运用。

教师主导原则,是指以教师为主体开发大学物理实验内容。高校中,教师不仅是教学人员,而且还是科研人员。教师积极地把相关科研成果转化为大学物理实验内容或专门从事于大学物理实验内容的开发,并应用于教学实践,有利于培养学生的创新能力。

3 培养大学生物理实验创新能力具体方法

寻找大学生物理实验创新能力培养的途径,必须以建构主义教学理论、非线性自组织理论和后现代主义教育教学观为指导,这些途径之所能够培养大学生的创新能力是由大学物理实验内在的创新教育功能决定的。

3.1 加强大学物理实验的趣味性建设

加强演示实验教学,增强学生的好奇心。演示实验要突出趣味性,必须注意光、声、色彩的合理融合,从视觉和听觉方面刺激学生的感官注意新颖性与研究型相结合,激发学生的求知欲。例如,在做音叉振动实验前,先观察演示实验一一喷水鱼洗现象,必将大大激发他们的求知欲和好奇心。当学生看到鱼洗的水波、水花的溅起,听到铜盆的嗡嗡声,就会对受迫振动和共振原理有直观的感受,从而思考其中的道理。如果每次大学物理实验前,都用相关的演示实验激发学生的兴趣的话,必将大大减少物理实验的枯燥感,增强学生探索研究的热情。

演示过程中要提高学生的参与意识和主观能动性。让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识和主观能动性,最大程度地调动他们的积极性,增强学生动手能力是关键环节。

组织学生参观高科技设施,使学生了解高科技发展的前沿。高科技设施要么庞大,要么精巧,本身就有很大的吸引力,更重要的是高科技与大学物理实验有关内容有联系。例如,参观激光技术研究所设施,会使学生联想到声光效应,利用声光效应制成的调制器和偏转器可以快速而有效地控制激光束的频率、强度和方向,从而扩展激光的应用范围。

引导学生应用大学物理实中所学知识解决一些实际问题。大学物理实验中的基本原理、方法、仪器应用于实际,使学生在解决问题的成就感中体味到学习大学物理实验的兴趣。例如,学习了霍尔元件测磁场后,教师可以提出这样的问题某地区处于地震易发地带,为了在家中能够预报地震的发生,请你应用霍尔传感器制作一个地震报警器。有的学生经过精心研究设计了如下图所示电路,获得了大家的好评。

3.2 组织学生进行课外创新活动

大学物理实验的一个显著特点是其实践性,这就决定了物理实验所学课堂知识可以延伸至课外,在课外活动中,教师有计划有目的地引导学生组织一些创新活动,既充实了学生的课余生活,又丰富了学生的创新实践,使学生所学有所用,创新思维和动手应用能力能够得到较好的发展。

组织科技活动小组。大学物理实验是一门综合性学科,覆盖面广,对几乎各个专业都具有吸引力。各个专业特点不同,在大学物理实验教学中的侧重点也不同,把大学物理实验知识与各个专业特点相结合,组织学生进行一些科技活动,将会更好地培养学生创新能力。

开展课外科技交流活动。由于不同的学生存在差异性,学生们通过实验研究往往会得出不同的结论,探索研究的过程不同往往所得体会也不同。因此组织学生开展科技交流,各自发表自己的不同看法,有利于拓展学生的思路,培养学生的发散思维能力和批判思维能力。例如,通过对光的调制的研究,有声光调制、电光调制、磁光调制,不同的研究方向会得出不同的结论,让大家一起说出来讲评会很有裨益。

组织学生进行设计性物理实验比赛。设计性实验的目的是培养学生的综合能力和创新思维能力,因此我们只给出实验任务和要求,要求学生自行确定实验方法,选择仪器,并在实验过程中不断克服困难,探索和解决实际问题。创新设计性实验对学生创新能力的培养,并非是要求发现人类的新理论,进行高新的尖端科研,而应定位在引导学生善于发现问题解决问题的能力上,灵活地应用实验设计思想和方法寻求物理量之间相互关系和最佳实验方案,排除实验环境、条件等因素造成的实验障碍。

3.3 加强网络实验教学建设

基于web 技术的网络教学系统,大致有以下模块功能组成。

①学生模块,由“预习”、“答疑”、“测试”、“预约”、“实验报告”等子模块组成。主要功能是使学生通过多种网络多媒体教学手段进行预习,并自主选择实验内容和上课时间。

②教师模块,由“成绩登记”、“查询”、“答疑”、“批改”等子模块组成。教师对学生的成绩和考勤进行登记,完成基本的教学管理。查询功能可以保证教师及时掌握当前的教学效果和学生的学习情况,为下一步的教学提供参考信息。教师通过答疑子模块对学生提出的问题进行回答,通过批改子模块对学生提交的实验报告进行批改。

③面向系统管理员的系统管理模块。该模块实现实验、题库内容的更新、学生成绩的管理、教师的管理、仪器设备管理以及日常教学活动的管理等功能,是系统的重要组成部分。以上这些模块构成了网络教学的基本功能,除此之外,笔者认为还应该突出以下几点。

(1)重视物理实验史的介绍。物理实验史中蕴含着深刻的科学思维方法和创新方法。例如介绍迈克尔逊一莫雷实验测定光速的方法能够使学生领会到逻辑思维的严密性;介绍伽利略通过想象研究物体不受外力作用物体的运动,从中领略想象思维的妙用。

(2)设计有趣的动画吸引学生的注意力。Flash MX 内置了一种全新的面向对象脚本语言ActionScript,它的许多功能和语法规范有些类似于JavaScript,它不仅具有完整的数据类型和丰富的函数,而且可以自己定义函数和变量,这使Flash 不再只是一种简单的绘图和动画制作工具,而几乎可以随心所欲地实现诸如VB和Delphi 等面向对象的可视化编程,从而用它制作的SWF 动画将是功能强大的交互式矢量图。

(3)为学生提供创新平台。利用网络教学的优势,在网页上提供一个模块推出诸如奇思妙想、推荐好办法、实验论坛等内容,有利于学生交流创新见解。奇思妙想包括在实验过程中的精巧设计、想出来的但是没有被验证的想法等等。推荐好办法可以是某个学生在实验中遇到的难题发布到网上,希望有经验的学生提供解决办法。论坛可以让学生发布一些希望改进实验教学的意见,谈谈实验体会,教师也可以在论坛上发表意见。

[1]杨洋.大学物理实验与大学生创新素质的培养,黑龙江高等教育,2003.

[2]蔡铁权.物理教学丛论,北京科学出版社,2005.

[3]史贵全.大学物理实验教学变革历史及其启示,大学物理,2001.

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