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在物理实验教学中培养“会做人、会学习、能做事”的应用型人才
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作者: 李学慧   来源: 未知   录入时间:2008/8/28   录入:邓天峰 人气:2130

在大连大学文化精神的引领下,物理科学与技术学院的普通物理实验教学改革伴随着基础物理实验中心的建设、发展逐渐得到完善。从1998年本科教学合格评价开始,物理实验教学在教师队伍、教学体系、教学方法、教学条件、教学环境等方面都进行了综合的改革与实践,目前已形成相对稳定的实验教学队伍和体现“会做人、会学习、能做事”应用型人才培养目标的“三段式”课程教学体系。实验课程覆盖了20个专业,1800多学生,年授课9.3万人学时。实验室面积2264平方米,房间56间。拥有仪器设备1389台件,仪器设备和实验家具资产总额800万元。从1998年至今,共接受4次国家级专家的鉴定,3次教育部领导的参观考察。实验室先后被评为大连市先进集体、辽宁省先进实验室和辽宁省先进基层教学组织,连续两届获得辽宁省教学成果一等奖,为辽宁省首批优秀课程、辽宁省首批精品课、辽宁省首批省级实验教学示范中心,并被推荐参评国家级实验教学示范中心。

一、“三段式”课程体系培养“会做人、会学习、能做事”专业人才

普通物理实验课程是学生步入物理学院所接触的第一门实践性课程,对于培养大学生的综合素质、创新精神与实践能力起着极其重要的作用,尤其是我校创建的将科研融入实验教学的“三段式”课程体系,对培养大学生“会做人、会学习、能做事”起着重要作用。

所谓“三段式”实验课程体系,就是按实验的难度和科技含量以及学生的参与程度分为基础性实验阶段(第一阶段)、提高性实验阶段(第二阶段)和研究性实验阶段(第三阶段),由教师引领学生从基础做起,逐步提高,最后达到学生能够进行创新性的、有科学价值的实验工作。具体步骤是这样的:首先,教师通过给学生上物理实验课(第一阶段),发现对实验感兴趣又非常认真的学生,然后与他们联系,并以“工作室”、“创新项目”、“创业大赛”、“科研能手”、“仪器研制小组”等多种形式将他们组织起来,在教师的指导下工作,或者直接参与教师的科研项目和仪器制作(第二阶段)。最后,师生共同将自己的科研成果作为教学的内容引入实验实。这样,不仅使学生参与了科研活动,同时还把这种活动作为实验教学(第三阶段)的一部分,使实验教学从知识传授过程转变为知识生产过程,为学生营造了一个崭新的“研究性”学习环境。营造这样的学习环境为学生学会学习提供了硬件条件,同时更提供了软件条件——教师的言传身教。学生在实验室这个团队中生活和工作,必须学习与他人相处、团队合作、承担责任等等。很多同学在家里都是独生子女,有的同学自我中心,而在实验室里,必须学会与他人合作;有的同学依赖性强,而在实验室里必须各负其责;在实验室里,通过学生参与的项目和课题,不仅使学生学会了做事,更是他们学会了做人。

工作室的主力、2002级物理师范教育专业学生张超,在与教师一起将科研成果转化成教学资源的过程中,能够组织工作室内的其他同学利用业余时间采集实验数据,编写数据处理程序,制作温度与阻值变化曲线板。和工人师傅一起到辽宁科技大学进行仪器的维修,帮助老师调整仪器和试做,直到16台仪器全部调整到位才返回学校。辽宁科技大学的老师非常满意,当他们得知张超还是个学生时,惊讶地说:“我们还以为你是青年教师呢!”。工作室组长2003级的杨正广在做“科研助手”的过程中,完成了“创新项目”后又组织了“创业大赛”,并在第四届“挑战杯”辽宁省大学生创业计划大赛中获得银奖。杨正广在师生共谈“人人成功”理念座谈中自豪的说:“我最大的成绩,也是最令我骄傲的事情,便是我所领导的创业团队在辽宁省“挑战杯”大学生创业计划大赛中获得银奖!我们努力过,我们付出过,所以我们成功了。”

在“三段式”课程教学每学年结束时,我们都通过问卷调查、师生座谈、网上反馈等形式,获取学生的有关信息和意见、建议,以便在下一步工作中进行相应的改进。调查显示,“三段式”课程教学获得了94%的支持和满意率,具体体现在学生对“基础性”阶段的实验提高了信心,学习自觉性得到明显增强。一些边远山区的学生虽然高中阶段的实验基础较差,心理负担较重,但由于教师的启发式教学,学生积极模仿,增强了实验的信心,消除胆怯心理,顺利完成了基础性实验。学生对“提高性”阶段的实验表现出较大的主动性,预习质量得到明显提高。化工学院刘宝剑同学在问卷调查中写到:“当老师告诉我们进入实验室不准带讲义时,同学们很惊讶。为了使实验能顺利完成,我们不得不花更多时间去预习,这回是真正预习了。不看讲义我顺利地完成了操作任务,脑子里有了一个深刻的印象,看讲义毕竟是书上的,而提案则是自己的。”学生在“研究性”阶段的实验表现出极大的潜能,创新能力得到明显发挥。“研究性”阶段的题目,多数来自于教师的科研课题,对本科学生来说具有“挑战性”,能够激发学生参与的兴趣。有的题目是对专业内容的深化,对学生有吸引力;有的题目具有学科交叉性,经不同院系教师的合作指导,成为本专业优秀毕业论文。在师生座谈中,边伟伟同学说:“我的演讲能力在物理实验课程论文年级答辩时得到的锻炼最大,因为我经历了小组答辩、班级答辩,最后才被推选为年级答辩,成为实验能手。”在每年的“问卷调查”中,学生们都认为这种模式有利于挖掘学生的潜能,展示个性,有利于“会做人、会学习、能做事”的应用型人才的培养,有利于创新意识和创新能力的发挥。

几年来在教师和学生的共同努力下, 普通物理实验室共制作了20个实验数据处理软件、自行研制和改造895套件的实验仪器,有些已辐射省内外部分院校;以学生为第一作者的课程论文有10篇在省级以上刊物发表;21人次获ICM类国际奖、“挑战杯”大学生辽宁赛区一、二、三等奖;完成本科生毕业设计论文题目20余项,其中20%的学生毕业论文被评为优秀;获得科技活动积极标兵学生每年有十几名,占所评“物理实验能手”的20%

二、学生的成功就是教师的成功

普通物理实验“三段式”教学体系中的第三阶段是研究性实验阶段,也称选做实验阶段,让学生从实验原理入手,进行实验方案设计,通过多种途径达到实验目的。着重培养学生实验设计,独立操作,文献检索、科技写作与合作共事等综合素质和能力,老师的身份由“演员”转换成“导演”,学生由“观众”转换成“演员”,充分展示自己的个性。学生根据兴趣和爱好选择一个题目作为研究性课题,独立地完成实验设计、实验操作、撰写课程论文、论文答辩等“四程序”的全部教学过程。这一阶段采用研究式、答辩式的教学方法。在选做实验的预备知识中还编入了“课程论文的写作要求”一节,对于学生今后撰写学位论文及报刊学术论文都有所帮助。

在这一阶段,学生不但要经历自选题目,独立构建实验方案,还要受到资料查询、论文写作,小组、班级和年级答辩的训练,最后选出“实验能手”,由学校颁发证书。“实验能手”的课程论文还要经老师指导,反复修改,投到省级以上刊物发表,并且所有论文版面费均由课题组提供。象于淑华、李学慧等教师为了使课程论文达到能够发表的程度,为了让学生能以第一作者成功发表论文而不厌其烦的一遍又一遍修改,指导学生不断查找资料,有的论文修改了6遍才被接受。当学生拿到自己发表的论文时,总是第一时间跑来告诉他的指导教师,此时,老师比他们更高兴。几年来在省级以上刊物发表的学生第一作者的课程论文达10篇。这些发表论文的学生中,有的又参与“创新项目”、“创业大赛”,有的一直到写毕业论文都还与物理实验的老师合作。这种把科研与教学结合起来并作为教学内容一部分的“三段式”课程体系确实符合学生的认知规律,不同的教学阶段,采取不同的教学方法,带来不同的教学效果,使学生能力培养成为教学的主要目标。在普通物理实验整个教学中,教师为了学生培养目标的成功实现,都在扎扎实实做奉献,因为他们知道,学校的一切是为了学生,学生的成功就是教师的成功!

                              作者:李学慧  物理科学与技术学院教授  院长

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