通识物理实验的探索与研究

张 锦

(中山大学,广东 广州 510006)

通识物理实验的探索与研究

张 锦

(中山大学,广东 广州 510006)

通识教育是培养高素质人才的重要手段之一。介绍了通过开设通识物理实验课程,使学生的动手实践能力得到提高,并获得学生的广泛好评。提出了进一步改进通识物理实验教学的一些思考和建议。

通识教育;物理实验;素质教育

近年来,中国大学不断扩招,如何在大众化教育时代体现‘精英’教育?目前,国内一流大学普遍提倡的通识教育[1]值得探讨。通识教育受到了普遍重视,各高校都开设了通识教育课,但都是限于传统的理论课授课方式——教师讲,学生听。这种教学模式固然成本最低,但学生只能学习理论知识,缺乏亲身体验,更无法学习各种技能和培养能力。很多学生需要的知识、技能和感受无法仅靠听课的形式来获得。通识教育实验课这一概念的提出和实施,彻底改变了人们对通识教育的认识,极大地丰富通识教育的形式和内容[2]。通识教育实验教学不刻意追求专业技能和能力的培养,而是通过短小精悍的实验课程或实践性教学活动,让学生的社会科学或自然科学知识得以拓展,对其规律和研究方法有初步的认识;学到基本的实践技能;通过情境体验的方式培养兴趣、陶冶性情;从而全面提高学生的综合素质和适应社会的能力。

1 通识物理实验的初步探索

为了更好地与国际接轨,我校自2009学年起全面推行“三学期制”,两个大学期各自十八周,与以前的教学安排没有太大的变化。还有一个四周的小学期,这个小学期的安排就比较灵活,学生可以根据需要选修自己感兴趣的课程,也可安排调研、实习或者做课程设计。学校没有硬性规定,只是提供一些可供学生四周内修完的选修课程。我们这门《通识物理实验》应时而生,开课对象主要是针对没有修过《大学物理实验》课程的大二、大三学生(大一学生在第三学期要参加学校安排的新生军训,大四学生已在忙着毕业离校),结果选修这门课的有四十多人,其中文科学生占到70%以上。学期末,我们做了摸底调查:理工科许多专业以前《大学物理实验》是必修,现在是选修,我们开设这门课弥补了他们没修过的遗憾;而文科类有部分学生本来对物理就有浓厚兴趣,因为专业局限了兴趣的发展,还有部分文科生为拓展知识面而选修这门课,《通识物理实验》的开设为这些学生提供了很好的便利条件。

由于学生是根据个人兴趣和专业需要选修的课程,学习的主动性、积极性得到很大提高。实验课碰到问题时能做到提问比较主动,而且问题的涉及面较广,不仅涉及到实验课与理论课之间的有关内容,也涉及到一些拓展内容。结果是学生提高了学习的主动性,在所学知识的深度及广度方面达到比较理想的要求。课后教师留的思考题能主动查阅文献,积极完成。写实验报告也是在积极的心态下完成的,力求做到精益求精,好多学生在实验报告后面还写了做完实验的收获及心得体会。

2 通识物理实验的进一步研究

2.1 创设实验环境,鼓励学生动手实践

对于文科学生或非工程专业学生,普遍存在着对实践能力、创新能力培养重视不够,对个性化学习、自主性学习重视不够等问题[3-4]。认识科学实验室工作人员的基本工作环境,如实验室布置、实验安全规范、工作环境特点等本身就是一种科学精神的熏陶过程,因此实验氛围的营造和规范的实验程序要求是开展实验教学的首要条件。而通过物理学的理性思维训练,可逐步培养起大学生独立思考、尊重客观事实、勇于批判的科学精神[5]。

2.2 精心设计,改革实验教学内容

教师根据科技发展和企业界对人才培养的需求,及时调整实验教学的内容。可采用活页实验讲义,使实验教学处于动态变化中[6]。课程只是一个有形的骨架,其血肉和心脏必须来自于师生之间的相当难以估测的交互作用[7]。同时加强交流,发展分析能力、批判性思维与表达交流能力。

2.3 改进教育方式

课堂教学以研讨式教学为主。教学中,师生共同研究、讨论和解决各种理论的或实验的问题。每个学生都要充分展示研究和解决问题的过程和结论,以开放的心态接受教师和同学的评论。

2.4 引入现代教育技术

注重实验手段的现代化:存储示波器、计算机数据采集、各类传感器等。注重将最新的实验设计方法、数据处理方法、计量测量标准引入到实验教学中来,让学生及时地了解、接触新事物,尽可能从低年级就开始接触到先进技术和设备,使学生体会到科技的进步和竞争。也为学生后续课程的学习奠定了较高的起点和较宽厚的基础。

2.5 开放共享,建设优质实验教学条件

鼓励学生多做实验、深入研究、独立思考、探索和创新。在开放实验教学中,学生是实验教学的中心,学生既可以做教师给出的实验项目,也可以自带实验项目来实验室。在保障学生安全和仪器设备安全的前提下,自行阅读实验室提供的资料,借助资料、仪器说明书,准确调整使用仪器,自己完成从设计到测试全过程。教师则是引导者和帮助者,须围绕学生做好各方面的工作。鼓励学生给现有实验挑毛病,提出改进建议;加强师生沟通交流,努力营造一种既有挑战性又比较宽松的实验室学习氛围。

2.6 优化通识物理实验评价体系

优化通识物理实验评价体系就是要使每个学生在评价中受益,充分体现人文关怀,信任每一个学生,唤醒起主体意识,对其进行全方位的整体性评价。因此,考试应该突破传统的束缚,灵活多样,不拘一格。可以采用开卷、答辩、论文或者读书笔记等多种形式,从内心深处激发起对知识的渴望。重点考核学生分析问题、解决问题的能力,达到培养学生,独立获取知识的能力,调动学生学习的积极性和主动性。

3 结 语

随着社会的进步,科技的发展,以及未来社会对高等教育培养人才素质的要求,通识实验教育在人才培养中所起的作用将越来越重要。而实验教学制度、教学方法、评分标准和评价体系也将会更趋完善。正如北京大学赵凯华教授所说的那样:“面对层出不穷的科技新花,物理实验作为一门基础实验,不可能,也没必要亦步亦趋地跟踪和反映所有的科技新成果,需要的是给学生驾驭这些新知识的信心和能力。”[8]

[1]王蕾,漆新贵.对大学通识教育创新的思考[J].教育探索,2010(6):29-30.

[2]李莉莎,贺庆丽,姚和宝.物理通识教育的思考与探索[J].高等理科教育,2010(5):107-109.

[3]金恩培.浅谈美国、加拿大几所大学物理实验教学情况[J].物理实验,2007,22(1):44-48.

[4]徐平.搭建文科综合实验平台,培养文科复合创新人才[J].实验室研究与探索,2010(6):1-4.

[5]吴宗汉,周雨青.物理学史与物理学思想方法论[M].北京:清华大学出版社,2007.

[6]王小力.美国大学物理实验教学特色的分析[J].大学物理实验,2000(2):71-73.

[7]沈廷川.借鉴美国大学通识教育的经验,促进我国高校思想政治理论课教育的发展[J].教育探索,2010(8):120-123.

[8]贺雅奇.非物理专业大学物理实验课应对教育创新新挑战的研究[J].大学物理实验,2009(2):99-102.

Exploration and Research of General Physics Experiment

ZHANGJin

(Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510006)

General education is one of the important means tOcultivate high-quality talent.This paper introduced by setting up general physics experimental course,made the students’practical ability improvement,and won wide praise of students’.Some proposals are presented tOimprove the quality of physical experiment teaching.

general education;physical experiment;quality education

G642

A

1007-2934(2011)03-0114-02

2011-01-05