午夜亚洲国产日本电影一区二区三区,九九久久99综合一区二区,国产一级毛片视频,草莓视频在线观看精品最新

加急見刊

高職物理實驗與理論課整合的嘗試

高海林

摘要:為改變高職物理課偏重理論、脫離專業需要的現狀,將實驗課與理論課整合,以實驗為平臺,教授專業需要的物理知識,可以強化學生的動手能力,降低學習難度,充分體現高職教育的特色。

關鍵詞:高職;物理教學;實驗課改革;整合

物理作為高職院校的文化基礎課,對學生知識結構的形成,具有不可替代的作用。然而,傳統的高職物理課實際上是大學物理的濃縮和簡化,偏重理論教學,追求物理知識體系的完整性,嚴重脫離了高職院校的教學實際,與“培養生產一線高技能型人才”的高職教育目標也不相適應,所以,高職物理課教學改革勢在必行。2004年秋,我院在機械工程系進行了試點,停開了物理理論課,將物理實驗與理論課進行整合。如今這項改革正在進行當中,效果良好。以下是我們的做法和體會。

整合的思路

在了解學生實際情況的基礎上,我們對專業課所涉及的物理知識進行了過濾,結合我院的實驗設備情況,制定了如下改革思路:將物理理論課與實驗課進行整合,以實驗為平臺,向學生傳授與專業課有關的物理知識,淡化理論知識講授,刪去純數學公式推導,密切聯系生產實際,強化動手能力培養,體現高職教育的特色。

物理教學改革的思路有了,全新的物理課定位也就確定了。為配合這項改革,我們在東南大學出版社的支持下,編輯出版了配套教材《物理與試驗》。

整合的實施

(一)以實驗為平臺,講授物理知識

在教學過程中,我們沒有系統地講述完整的物理學理論知識,而是將專業所需要的物理概念以實驗的形式加以呈現。

動力學內容往往是物理理論教學的重點,我們只選取了其中的幾個概念,也就是學生后續專業課學習中所需要的物理量進行講授,以物理量為核心對相關知識進行擴展。例如,轉動慣量是機械類專業學生在后續專業課學習中經常要用到的概念,我們以中學物理知識為基礎,從質點概念引出了剛體概念;從描述質點運動的物理量位移、速度、加速度引出了描述剛體轉動的物理量角位移、角速度、角加速度;運用類比法從質點運動學公式引出了剛體定軸轉動的運動學方程;從描述質點慣性大小的物理量——質量,類比引出了描述剛體定軸轉動的轉動慣性大小的物理量——轉動慣量,后又對轉動慣量這個物理量通過實驗進行了測定。本次實驗舍棄了復雜的理論論證和公式推導,著重講解了各物理量的物理意義及相互關系,完全可以滿足機械設計基礎和機械制造基礎兩門專業課對相關知識的需求。從理論到實踐,加深了學生對轉動慣量的認識,學生對該部分知識的理解和掌握也相對容易得多。

教授長度測量時,我們安排了刻度尺、游標卡尺、千分尺、光杠桿的使用操作實驗。在本次實驗中,貫徹了比較法、機械放大法、光學放大法,目的在于教會學生基本長度的測量、微小長度的測量以及長度的估算。同時,總結出了有刻度儀器的一般使用方法:一看、二測、三讀、四記。“一看”,是測量時的第一步,就是要看儀器的“0”點、最小分度值和量程。對不同的測量儀器側重點有所不同。“二測”,是測量時的第二步,就是在明確儀器的“0”點、最小分度值和量程之后的實際測量過程。“三讀”,是測量的第三步,讀數時視線和刻度面垂直,對可估讀的儀器,要估讀到最小分度的下一位。“四記”,是測量的最后一步,就是要使用科學計數法并注意有效數字的位數。對于這個通用的使用方法,我們在刻度尺的使用、游標卡尺的使用、千分尺的使用、物理天平的使用、多用電表的使用等多個實驗中反復強調,不斷強化。

在實驗教學的過程中,融入理論知識,如系統誤差、隨機誤差的概念,各種誤差產生的原因、消除以及減少誤差的方法,基本的誤差理論和誤差傳遞知識,根據不同的測量精度選擇不同儀器方法等等。

(二)反復強化,逐步提高

學生將來工作中需要使用的工具和專業課學習中需要使用的儀器,如游標卡尺、千分尺、物理天平、萬用表、QJ45線路故障測試儀、電子計時器等需要通過多次實驗和反復使用。同一種儀器雖在多個實驗中重復使用,但不是簡單的、機械的重復。我們反復強調,不同的實驗條件有各自不同的使用方法,力爭使學生對各種儀器有較全面的理解。

在多個實驗中反復強化列表法、圖解法、逐插法等基本的數據處理方法以及水平調整、共線調整等基本的實驗技能。教會學生根據不同的實驗要求選取不同的數據處理方法和結果表示方法。 (三)密切聯系生產生活實際,強調物理知識的運用

在長度測量實驗中,我們讓學生在自己身體上找出1米、1分米、1厘米、1毫米的具體部位,估算教室的面積,教學樓和學校水塔的高度。在質量測量中,我們要求學生估算1個雞蛋、1個蘋果、1瓶洗發水、1袋洗衣粉、一位同學的質量,力爭使學生在頭腦中對一些基本計量單位形成直觀概念。在“電源輸出功率與負載電阻的關系”實驗之后,我們安排學生了解擴音機與揚聲器的配接方法以及定壓式與定阻式接法的差別。

(四)做好三個轉變

與傳統的物理課相比,在實施過程中,我們做到了三個轉變:一是授課場所的轉變。教學計劃給定的42學時,我們只在教室上了6節,其余都在物理實驗室進行,增強教學的直觀性。二是授課時間分配的轉變。每個實驗3個學時,理論講解1學時,實驗操作2學時,增加實際動手操作時間。三是授課重點的轉變。由以重要物理理論知識的講解為重點,轉向以重要物理定律的運用、與生產實際的結合以及實驗條件的實現為重點,培養學生應用物理知識的能力。

取得的效果

將物理理論課與實驗課進行整合,在我院是第一次。為及時了解改革效果,我們對對口升學的04115班和普招的04122班采取了問卷調查。根據反饋的信息,我們認為,此項教學改革收到如下效果。

(一)充分調動了學生的學習積極性

由于物理課的自身特點以及學生數學知識滯后等原因,對物理理論課學生普遍感到難學難懂,學生的學習興趣不高。經過改革的物理課,省去了難學難懂的理論公式推導,減輕了學生的課業負擔,讓學生感到物理不再是一門難掌握的課程。物理課采用在實驗室授課的方式,學生不僅能看,而且能動手操作,聽課情緒異常高漲,增強了學生學習物理課的興趣,極大地調動了他們的學習積極性。

(二)提高了學生的動手操作能力

學生在中學階段很少動手做實驗,缺少必要的實驗常識,缺乏基本的實驗技能,動手操作能力普遍不高。開始的幾次實驗,實驗儀器的擺放、器材的拆裝次序、每個線頭的連接等,每一步都需要教師手把手地指導演示,出現錯誤學生也不能自行排除,在電學實驗中連最基本的串并聯電路都連不通。通過一個學期的實驗訓練,學生大多能根據實驗原理,按照實驗要求,合理擺放實驗儀器,自行組織實驗步驟,正確采集實驗數據,準確判斷實驗數據的正誤,實驗故障率也大大降低。在電學實驗中出現錯誤,也能借助多用電表自行排除,動手能力有了顯著的提高。按學生自己的話說:現在做實驗得心應手了。

(三)培養了學生的團隊精神

根據各個班級學生人數的差異,每個實驗小組通常由3~6人組成。在實驗過程中,學生只有合理分工,團結協作,才能順利完成每個實驗項目,提高實驗效率。試驗過程中團結協作的團隊精神培養,是物理理論課無法完成的。

(四)最大限度地提高了設備利用率

以往,實驗室全年的學時數在13000個左右,今年一個學期僅機械工程一個系就突破了26000個。兩個實驗室從上午第一節到下午第六節,都安排實驗。五個工作日至少要完成50余課時的實驗授課任務,這在我院建校以來還是沒有過的,最大限度地提高了設備利用率。

存在的問題及對策

在整合過程中,也存在著問題。我們認為最大的問題是:降低了理論課教學深度,用實驗形式講授專業需要的物理知識覆蓋面相對較窄。

針對存在的問題,我們擬采取以下對策:(1)進一步拓寬物理實驗內容,最大限度地增加更加貼近專業內容的物理實驗項目,更好地為專業課教學服務。(2)深入研究專業課教學內容,過濾其中所蘊含的物理知識,準確把握理論教學深度,對理論較深的內容和必要的數學推導,以閱讀材料的形式給出,供學有余力的學生參考,授課時可不作統一要求。(3)對于那些不能用實驗形式呈現的理論內容,教學過程中可單獨列出,開設物理理論選修課,為學生提供進一步探討學習的機會。

下載