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改革普通物理實驗課程體系增強師范生就業實力胡巍張梅恒張軍趙立萍薛長山吳春雷(牡丹江師范學院物理與電子工程學院,黑龍江牡丹江157011)中圖分類號O4-4摘要:隨著我國高等教育逐漸從精英教育轉向大眾化教育1,大學生就業難已在一定程度上成為阻礙我國高等教育大眾化的一個現實問題。我院以普通物理實驗為出發點,對我系的普通物理實驗教學情況調查與研究,并在分析的基礎上提出改進專業素養和從師技能的教育方式,堅持精品師范原則,通過改革實踐,增強了學生就業競爭的實力。關鍵詞:普通物理實驗;課程體系;教學改革自1999年高考擴招以來,本科生的就業市場不斷的面臨飽和,每年都有數以百萬的畢業生沒有工作崗位,且形勢有愈演愈烈之勢,普通高校的2、3表生則更難在就業大軍中擠進一席之地。在嚴峻的現實下,我院及時調整發展思路,提出“內涵強校”的思想,打造精品師范的辦學理念,力爭把師范生培養成為畢業就能上崗,畢業就能當骨干的高素質、強能力的人才2。我系以籌建省級物理實驗教學示范中心為契機,結合我院、系目前狀況和學生具體情況,整合原有教學資源,調整課程內容體系,從2006年形成新的物理實驗教學課程體系開始,經過3年的實踐,學生學習的主動性、實驗能力、實驗教學能力、科研能力等從師的綜合素質方面有了很大的提高,綜合能力得以加強,增強了學生就業競爭的實力。一、存在的問題2006年,我系對在校生、畢業生及授課教師進行了大范圍的調查、座談,發現了很多普通物理實驗教學中存在的實際問題,為改革提供了一個有利的參考。如:(一)教學沒有體現因材施教,抑制了學生的個性發展。原有的普通物理實驗課程,題目固定、內容單一,且多年不予更改,學生不能自主選擇實驗內容、實驗方法,不能自主確定實驗研究方向。通過問卷調查,學生對于實驗難易的評價出現了分歧,部分學生感覺難并產生了畏懼心理,個別同學反映現有部分實驗內容太簡單,不感興趣。通過了解產生上述現象的原因是學生入學基礎不同,層次不齊所至。若在實驗教學中采用大刀切的教學模式,很難兼顧“兩頭”的學生,不利于激發學生的學習情趣,并將抑制學生的個性發展。(二)課程體系陳舊,不利于實驗能力的提高。我系原有的普通物理實驗課程體系是依據常規理論課程教學體系為主線設置,形成以力、熱、電、光分別授課各自獨立的知識模塊,這種實驗教學體系因缺少綜合性,即不利于對學生進行系統、全面、科學的技能訓練,還容易讓學生認為實驗課是理論的附屬課,產生輕視實驗的思想。實際上實驗不僅是為了驗證理論正確與否,更重要的任務是:“通過物理實驗使學生懂得如何去設計、創新和發現”,它是一種學習的方法和研究的手段,是新世紀要求大學生應該具有的最基本能力,也是合格的物理教師必須具備的教學本領。通過調查發現,學生對于物理實驗方法的系統性掌握的不好,自主設計、研究實驗的能力不強;通過對實習前學生的考察,發現學生對演示實驗在實際教學中的運用能力普遍較差;對畢業生的調查發現新畢業的大學生還要經歷長時間的“磨合”期,才能較規范的獨立開課。(三)教學模式單一,難以激發學生學習的自主性。長期以來,普通物理實驗一直采用如下的教學模式:以班級為單位,以固定的時間、指定的教材和實驗內容進行實驗教學。教學過程一般圍繞教材授課,由教師介紹實驗目的、實驗原理、實驗步驟、儀器設備、注意事項,并且演示操作過程,學生再按教師或教材所講內容模仿著做實驗,并獲取符合要求的實驗數據,課后完成實驗報告。這種模式下的教學,教師往往處于教學中心的地位,是實驗知識的傳播者和灌輸者,而學生的任務就是要消化、理解教師講授的內容,學生被看作外部刺激反映的被動接受者,成為前人知識與經驗的灌輸對象。這種模式忽略了學生的主體地位,忽視了學生認識過程的主觀能動性和創造性。我們知道,學生學習應該是一個主動的過程,課程設計的再科學,學生處在被動地位,沒有發揮其主動性,教學效果也很難達到理想程度。通過調查,學生也有自主選擇實驗內容、實驗方法、獨立實施實驗過程的想法與愿望。二、普通物理實驗課程新體系的內容345671.改革的方針根據傳統教學體系存在的問題,此次改革要秉承因材施教原則,更新教學內容,采用開放的教學模式,側重學生創新意識的培養,縮短畢業生就業上崗的時間,從打造精品師范生的角度出發,加強學生的從師技能的訓練。2.新體系的內容普通物理實驗劃分為基本、提高、能力三個階段。具體內容如下表:實驗層次教學內容實驗題目(舉例)開課方式基本階段預備物理實驗1實驗的基本理論包括測量與誤差的基本概念、誤差處理、有效數字、測量結果的不確定度評定等。2基本測量工具的正確使用。緒論:物理實驗的基本理論。1固體密度測量長度及質量的測量2熱電偶定標溫度的測量3伏安法測電阻基本電學量的測量4示波器的使用整流、濾波電路5薄透鏡焦距的測量光路的調整及光學基本參數的測量,等。必修注:入學統一測試,合格可免修。基礎物理實驗1數據處理的方法,如逐差法,最小二乘法等。2實驗的基本方法,如比較法、基本放大法、補償法、混合法、模擬法、平衡法、等以及不確定度的進一步學習比較法:用直流電橋測量電阻、聲速的測量、落球法測液體粘滯系數、示波器利薩如圖;放大法:楊氏模量:金屬線脹系數、單擺、三線擺、靈敏電流計特性研究、牛頓環;補償法:板式電勢差計、邁克爾遜干涉儀、安特性的研究;轉換法:光電控制法研究自由落體運動、滑塊運動的研究、牛頓第二定律研究,等。必修注:學生在提供的題目中選擇不少于40學時。提高階段綜合性物理實驗綜合性實驗的原理、方法、操作要求等方面都具有較強的綜合性,如用同樣的實驗方法測量不同學科量,同一量用不同的實驗方法測量,同一量用不同的方法處理數據等。導軌上運動的研究,擺的研究,重力加速度測量方法的研究,直線擬合方法的研究,示波器的應用,等。必修注:學生在提供的題目中選擇或自擬不少于30學時。設計性物理實驗學生獨立或半獨立的經歷設計方案、選擇儀器、設置參數、實施方案、處理數據、評價結果等。轉動慣量的測量(至少三種方法)、弦震動的研究、自組望遠鏡和顯微鏡等。必修注:學生在提供的題目中選擇或自擬不少于30學時。能力階段從師技能型物理實驗中學物理演示實驗研究、中學物理學生分組實驗研究。一般剛體平衡的條件、平衡的種類、牛頓運動定律、穩度與重心高低、支面大小的關系、碰撞中的動量守恒、測定液體的表面張力系數、驗證氣態方程等必修科研型物理實驗常規物理實驗的改進、新物理實驗的設計、參加教師科研活動等。液體折射率方法的比較與改進、角動量守恒定律演示儀的設計、光學薄膜的特性研究等選修在新的體系中,我們可以看到即為層次低的學生加入了預備級實驗,又為有能力的學生提供了科研型實驗,實現了分層次的教學,同時在課程設置上以培養學生的實驗方法和能力為重點,根據實驗的基本方法為模塊設置實驗內容,避免再次出現以力、熱、電、光為模塊的傳統實驗的分類方式。三、普通物理實驗課程新體系的實現1.教學方法的改革新體系的建立要求相應的教學方法也要變革,比如在預備級物理實驗過程中,學生一定要打好基礎,所以教學方法主要是講授和訓練。在提高的層次過程中,學生已經具備一定的操作能力,故應加強獨立研究的能力訓練,教師要更注重學生的自主學習能力的培養,更多的引導、啟發學生去獨立思考和解決問題。在能力層次階段,教師要起到好的導向作用,一方面要培養學生良好的教學習慣,完成由學到教的轉變;另一方面又要教會學生如何從事教學研究,把學生培養成為具有很強的教學科研能力、畢業就能上崗、上崗就是骨干的精品師范生。2.考核方法的改革要實現精品師范,學生學習的主動性也尤為重要,課程設置的再完美,學生被動的學,一樣無法取得好的教學效果。通過實踐發現,利用科學的考核方式,可以很好的提高學生學習的主動性。實驗考核方式要根據教學內容和教學任務來確定,一般來說在不同的階段考核方式也應不同。如在預備級,我們建議采用筆試加操作的方法,且80分才為合格。在提高階段則應采用全方位考核法,即實驗預習+實驗過程+實驗報告+期末考核,按各自所占權重綜合打分,全面評價學生的學業成績。在能力階段,以上交的科研報告或實驗設計類論文作為考評依據等。總之,只有采用科學的評價方式,才能公平的評價學生的真實能力,充分調動學生學習的主動性和自覺性。3.實驗室的改革在實驗室改革中,我系打破了按力、熱、電、光劃分的傳統實驗室管理模式,對實驗室依據新體系的內容進行了重新劃分,并對教育資源進行了科學整合,新增了供學生復習預習的開放實驗室等。通過改革提高了實驗室和教學儀器的利用率,降低了實驗教學的成本。總之,通過制度的創新,我們擺脫了原有管理體制的束縛,建立了全新的實驗教學管理體系,更新了實驗內容,改革了實驗教學指導方法,制定了較為科學的考評方案,為實驗教學工作的開展打下了良好的基礎。但改革的成敗不僅與管理體制有關,更主要取決于教師的教學能力和高度的責任感,所以如何激勵教師教學的積極性,如何科學的為教師教學績效,也是改革必須要面對和解決的問題。四、改革的效果此次改革由2006年開始,對比2006年和2009年的普通物理實驗滿意度調查表8,可以反映改革后教學效果的顯著提高。普通物理實驗滿意度調查問卷內容:2006年調查2009年調查1、您對普通物理實驗課完成情況是否滿意?A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A52%選A73%選B42%選B26%選C5%選C1%2、目前,物理實驗課的教學是如何進行的?A老師詳細地講解實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項,之后學生按照老師的要求去做B老師盡可能簡短地講一些重要事項,大部分的內容讓學生自己去思考、完成C老師什么都不用講,完全放手讓同學自己去做D其他選A86%選D100%在不同的階段,教師采用不同的授課方式。選B14%選C03、您對當前普通物理實驗教學的教學方法是否滿意?A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A20%選A71%選B65%選B27%選C25%選C2%4、您對目前的普通物理實驗成績的評定方式是否滿意?A.很滿意B.基本滿意C.不滿意選A41%選A76%選B10%選B24%選C49%選C0對比改革前后的就業率,如下表,也可見改革是有一定效果的。物理系物理學專業就業率調查2007屆(省年終平均89.06%)12008屆(省年終平均88.84%)22009屆(截止8月底省平均82.7%)31、是否參與改革無能力階段提高和能力階段2、就業率82/123=66.7%70/91=77%41/46=89%3、單位滿56/82=68%53/70=76%34/41=83%意度4、科研成果(就業1年內)無4篇教學論文6篇教學論文和參與2個教學立項。參考文獻:1盧曉梅.我國高等教育大眾化政策研究D.華中科技大學,20082王坤.“內涵強校”立精品師范N黑龍江日報,20103胡巍.大學物理“基本-創新-應用”實驗課程體系的構建及應用J.牡丹江師范學院學報:自然科學版,2008(4):67-69.4楊昕卉.高師院校物理實驗教學改革的幾點思考J.牡丹江師范學院學報:自然科學版,2000(4):42-43.5黃品梅.開發綜合設計性實驗促進創新人才之培養J.實驗研究與探索,2010,29(6):93-95.6吳俊林.普通物理實驗課程改革的研究與實踐J.實驗研究與探索,2002,21(8):33-35.7魏河川.師范類普通物理實驗教學改革探討J.實驗研究與探索,2004,23(1):67-68,91.8薛長山.牡丹江師范學院普通物理實驗開放教學現狀調查研究J.牡丹江師范學院學報(自然科學版),2010(2):67-69.9黑龍江公布高校畢業生就業率排名EB/0L/20080620/n257619922.shtml10趙海.2008年黑龍江高校畢業生就業情況公布年終就業率86.47%EB/0L/system/2009/06/11/051957849.shtml911王建威.黑龍江省09年應屆高校畢業生就業率82.7%EB/0L/hlj_news_5497/20090907/t20090907_405480.shtmlThereformofgeneralphysicsexperimenttoEnhancethestrengthoftheemploymentofnormalstudentsHuWeiZhangMei-hengZhangJunZhaoLi-pingXueChang-shanWuChun-lei(Mudanjiangteacherscollege,Mudanjiang157012,HeilongjiangChina)Abstract:Collegestudentswiththechangingtheessence-educatingmodelintopopularization-educatingmodelinourhighereducation,thedifficultyforthecollegestudentstofindajobhasbecomearealisticproblemhamperingthepopularizationofourhighereducation.BaseduponGeneralPhysicsExperimentasastartingpoint,thispaperfullyanalyzesthepresentprobl

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