教学理念与改革思路
 
发布时间: 2008-11-01

  徐州师范大学秉承“厚重笃实、艰苦创业”的校园精神,坚持“以人为本,整合培养,协调发展,求是创新”的教学理念。培养和造就知识、能力、素质俱佳,可从事相关领域的科学研究、具有前沿视野的创新人才。围绕学校的教学理念和培养目标,物理实验教学中心在实验教学上坚持“基础性、综合性、研究性和开放性”的基本原则,着重培养学生的科学探索精神和创新意识,全面提高学生的综合素质。近几年来物理实验教学改革,主要围绕怎样培养学生扎实的实验基本技能和科学的思维方法,怎样构建创新型和设计型的实验教学体系、形成理论教学与实践教学统筹协调新格局的思路进行。       

1.1.1    徐州师范大学实验教学相关政策 
  徐州师范大学非常重视实验教学工作,强调实验教学要树立以学生为本,知识传授、能力培养和素质提高协调发展的教育理念,以能力培养为核心的实验教学观念;建立以培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系,建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍;以实验资源共享为基础,创新管理机制,全面提高实验教学水平和实验资源使用效益。学校还特别强调重视实践教学环节,推进实验内容和实验模式的改革和创新,加大综合性、设计性实验的改革力度,构建适应创新型人才培养的实验教学新体系。为此,学校制定了一系列深化实验教学改革,加强实验室建设和管理的规章制度:
1)          加大平台化建设。学校大力物理教学实验中心(以下简称中心)的教学平台建设,共投资1000万元(包括基建和网络化建设),实现了中心实验环境的现代化改造,为学校实验教学、科研提供了坚实的基础平台
2)              鼓励和资助实验教师业务素质提高。学校一直鼓励有经验的教师担任实验课教学,并且在工作量计算、职称评定等方面都给予优惠。
3)            完善实验教学体系,改革现有实验室管理体制,推进校基础教学实验中心的建立,优化配置人才资源,逐步实现实验室的开放,开设综合性、设计性实验,进行实验教学考核制度改革。
4)            实验中心实行中心主任任期目标责任制的管理体制改革。中心主任实行公开招聘,竞争上岗,任期目标考核,学校任免。中心人员由主任根据中心岗位设置和要求,公开招聘,双向选择,签订岗位聘任责任书。
5)            各实验中心室面向师生,向全校开放,积极进行推介,开设讲座,使学生大胆使用仪器设备,提高其使用率,使学校培养“学生具有较强实践能力和创新意识的复合型、应用型人才”落到实处。根据社会发展的需求,拓展对外联系,广泛宣传,在实验、培训、产学研合作等方面,发挥辐射和示范作用。
1.1.2   实验教学定位及发展规划
  《大学物理实验》是一门理工科类学生必修的基础课程,它是一门与《大学物理》课程联系密切,而又不附属于《大学物理》独立的基础实验课程,是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,也是大学生今后从事科学实验工作的入门课程,它的一整套实验知识、方法和技能也是各专业后续课程的基础之一。本课程的教学的目是使学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能方面受到一定的训练,培养学生具有初步的实验能力、良好的实验习惯和严谨求实的科学作风,具备一定的完成综合性、设计性实验的能力。物理实验中心不仅应是人才培养的实验教学基地,还应该是一个具有一定科研、技术开发和服务社会的多项功能实验基地。学生通过大学物理实验课程教学能够掌握一定理论知识,具有较强知识应用能力、较强实践动手能力、较强创新意识,少数优秀学生还具有一定科研能力;通过大学物理实验课程的学习,为学生在以后的专业课程学习和将来从事的专业工作打好基础。
1.教学定位
1)      通过实验辅助理论教学,加深对理论知识的感观认知和深入理解;
2)      以素质教育为目标,培养学生的动手实践能力;
3)      激励学生在实验课中对各种问题的变位思考,提高学生创新能力;
4)      通过宽口径、分层次的实验体系和先进的实验内容,提高学生对物理知 识的综合认识和全面理解。
5)      教学、科研和创新人才培养基地。
  另外,中心进一步对实验内容进行改革,开设能够反映现代物理技术前沿、体现高新技术及其应用的实验项目。增加综合性、设计性和创新性实验教学项目,精选实验内容,使其难度适中,并能反映 高新技术的发展前沿和应用实际。加强教学仪器的研制、开发和推广应用研制开发,实现教学仪器的更新换代,提高实验水平和档次。
2.发展规划 
围绕实验中心的建设目标,中心以“深化教改、突出创新、重视实践、优化师资、建设一流”为教学改革和建设的总体思路,主要规划和建设内容如下:
1)    深化教改,树立先进的实验教学理念。
2)    实验教学以能力提高为核心。中心秉承“加强基础、重视实践、激励创新、讲究综合”的实验教学理念,在建设发展过程中,不断钻研和提高实验教学水平。
3)    优化师资,建设高水平的师资队伍。通过政策引导、鼓励进修、提高待遇等措施,激励高水平教师投入实验教学。秉承“以人为本、激励创新”的指导思想,已建设了一支包括6名教授、14名副教授, 名硕士生导师在内的31名教师组成的业务精良、专兼结合的实验教学团队。
4)    激励创新,提高学生的科学素养和创新能力。
5)    建设一流,构建先进的实验教学环境,健全高效的实验管理机制。2003-2007年,中心新建和改造多个实验室和实验项目;更新和加强原有的特色实验室。目前中心已建成了十二个基础和专业实验室,四个学生创新实践基地,六个创新型实验室。实验中心总面积近10000平方米,配有各类先进的实验设备3000余件、固定资产总值达1000多万元。
1.1.3 教学理念
   实验中心首先更新了教学理念,将以往学生被动式教学的模式改变为以学生为主体的教学模式。坚持以人为本,知识能力协调发展,学习、实践、创新相互促进的先进教学理念。教学过程中教师要注重启发引导学生,激励学生积极思考问题,营造双向、互动的教学氛围,加强对学生理论联系实际、实践动手能力和创新精神的培养;采用多层次教学方式,因材施教,使各层次的学生获得更多的知识。
1)      知识、能力、素质协调发展。注重培养学生的科学探索精神和创新意识,全面提高学生的综合素质,使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能等方面受到较系统的训练,培养学生初步的科学研究能力和良好的实验习惯以及严谨的科学风尚,使科学技能训练成为实验教学实验与科学研究的桥梁,让学生在教师的指导下体验科学研究的方法,使得创新意识得到启迪,创新能力得到培养。
2)      重视实践,构建多层次的实验教学体系。为适应未来社会发展对人才培养的要求,中心不断更新教育思想和观念,建立了“宽口径、分层次、优化基础、面向前沿”的先进实验教学体系。为满足不同行业、不同领域的人才需求,按学科专业将培养对象分为物理师范类、理科师范类、工科类,在课程体系中设置了多元化的专业方向。在实验教学上,按培养层次将培养目标分为基本能力、综合能力和创新能力培养,设置了 “验证型(基础型)、综合提高型、研究创新型”的层次化实验教学架构,编写了一系列高水平教材和实验指导书,开发了优秀的电子课件,取得良好的教学效果。
3)      在保留经典物理实验内容的基础上,注重现代物理实验内容、技术的学习研究和科研成果的应用、反映。加强物理实验基本原理的现代技术应用,将物理实验教学中心的整体水平提升到一个较高的层次。     
4)      完善个性化实验的教学实践,在模式设置、实验项目、实验内容上让学生更自主选择。加大新技术、新内容、新方法的运用,加大创新性实验比重,更多与工程实践相结合,提高学生的创新能力。培养学生的动手能力和独立设计、组织实施完成实验课题的能力,通过创新实验教学使学生在实验技能上和创新意识上能有较大提高,在物理思想、物理方法和物理实验技术等方面打下良好的基础
5)      实验教学与科技活动并重,培养创新型人才。实验教学是巩固理论知识,培养学生动手能力和创新能力的重要手段,因此,为了培养创新型人才,在保证基础性实验的基础上,提高综合性设计实验,并增加研究性实验。综合性实验是教师在一定范围内指定题目,学生利用开放实验室的有利条件,根据自己的时间安排,在一定时间范围内完成实验任务。研究性实验可以采用多种形式,如自定题目、科技课外活动、科技立项和参与教师的科学研究。
6)      改善学习环境。 除了开放正常的实验室外,中心专门建立了“综合实验室” 、“大学生开放性实验室”、 “大学生无线电小组”等供学生进行科研活动,并且组织专门人员对学生的科技活动进行指导,全面系统地培养了学生的动手能力。
7)      鼓励课外科技创新,组织大学生参加多种科技课外活动,如大学生电子设计大赛、建模大赛、参加教师科研活动等。学校出台了一系列的政策鼓励学生进行科技创新活动,如学生利用参加的科技创新作品可以申请创新学分。
8)      改革实验教学考核制度,改变以往只看实验报告的传统方式。采取实验内容开卷、闭卷、笔试、实际操作考试、实际制作、课题研究、撰写论文等多种考核形式检验学生的学习效果,提高实验教学质量。
1.1.4        实验教学改革思路及方案
  1实验教学改革思路 
  在多年的实践中,中心逐渐形成了以学生为本、富有特色的物理实验教学改革思路,即转变思想观念,将重视实验教学落到实处;树立先进的实验教学理念,构筑新的实验教学体系;强化质量意识,规范实验教学,完善考核方法;采取有效措施,促进实验教学改革的实施。具体思路如下:
1)      树立以学生为本的教学理念。在教师队伍中加强服务意识,实验教学活动以学生为核心,以提高学生的能力为宗旨。注意调动学生在实验过程中的主动性,培养学生的实验兴趣。注重实验课与理论课的联系,引导、鼓励学生通过实验现象与结论解释理论课中遇到的问题。
2)      构筑多层次、多学科交叉的实验教学课程体系。根据学科、专业发展趋势和科技发展的需要不断修改和完善实验教学 内容与体系。按验证型(基础型)实验、综合提高型、研究创新型”三个层次构筑实验教学课程体系,注重对学生创造性能力的培养,开发新的实验项目,更新、完善实验指导书,正式编写新实验教材。
3)      加强教学改革与研究,创建精品实验项目。压缩验证性实验,增加设计性、研究性的内容,将原来分散于各门课程之间的验证型实验项目集中起来逐步改为设计型、综合型(具有一定创新性)的实验项目,创建一系列精品实验项目,培养学生创新性思维,提高学生综合素质。
4)      全面开放实验室,促进学生科技创新。全天候开放实验中心,使学生可全天到实验中心自主进行实验,完成课内、自选实验,调动学生学习的积极性,增强学生的实践动手能力和科技创新能力。鼓励学生课余时间走进实验室,使学生参与教师科研课题,进一步创造条件使学生较早参加科研和创新活动。
5)      建立并完善多元化的实验教学考核制度。改变以往只看实验报告的传统,采取实验内容开卷、闭卷、笔试、实际操作 考试、实际制作、课题研究、撰写论文等多种考核形式检验学生的学习效果,提高实验教学质量。
6)      充分利用网络资源和计算机技术,提高教学效率。利用网络资源,加强和学生之间的交流。使用计算机辅助教学实验软件和多媒体教学课件,推广运用虚拟、仿真等实验技术,拓宽实验教学的手段。
2.实验教学改革方案
1)      优化专业基础课程的实验建设,补充完善实验项目,协调与相应理论课的衔接,使其适合自主式、开放式、合作式、研究式学习。
2)      保证实验教学的先进性和实用性。课内(教学计划内)加强实验教学改革与研究,压缩验证性实验,增加设计性、研究性的内容,按基本实验、综合性实验、设计性实验三个层次开展实验教学。将原来分散于各门课程之间的验证型实验项目集中起来逐步改为设计型、综合型(具有一定创新性)的实验项目,变成独立设课的实践环节。
3)      提高实验教学的趣味性。增加演示性实验,现场介绍和演示其用途和简单操作,开拓学生们的视野,了解当今科技发展不同学科知识的交叉融合。激发学生的学习及实验兴趣,使学生从“要我学”转变为“我要学”。
4)      将合作性学习模式引入实验教学。学生按照不同的综合设计实验题目组成实验小组,加强学生的团队意识和沟通能力的培养,提高学生的综合素质。
5)      建立多元化的实验教学考核体系。统筹考核实验过程和实验结果,将实验技能操作考核、应知应会笔试考核、撰写技术报告考核、综合实验答辩考核和创新实验学术论文考核等多种考核模式有机结合。
6)      全面开放实验室,在形式上采取预约开放与自由开放相结合的形式;增加开放时间,每周开放星期日——星期五全天开放;增加开放实验内容,扩大开放覆盖面,除《大学物理实验》课程规定必做的实验内容以外,进一步增加开放基础型、提高型和研究型物理实验内容。坚持向进行学生科研、参加物理实验设计竞赛、电子设计竞赛、建模竞赛等活动的学生开放实验室,并尽量提供实验条件和技术指导,实现多层次开放和教学。扩大开放对象的范围,开放对象覆盖全校学生、研究生,以及学校教师和校外科技人员。
7)      坚持引导学生积极开展和参加第二课堂科技活动,以学生课外科技、竞赛活动促进课堂教学和学生综合能力的提高,如学生科研、各类大学生科技竞赛、实验教学辅助软件和实验室管理软件制作、实验技术开发等活动。
8)      加强创建省级示范实验中心,优化人才资源配置,特别是实验中心采取的主任任期目标责任管理的体制改革,既调动了教师、实验人员的积极性,又保证了实验教学正常有序地进行,提高办学效益。
9)      配合学校人事分配制度改革,制定积极、有效的方法(和工作量挂钩)鼓励实验人员想方设法提高所管仪器设备的使用机时,提高利用率。进一步推进仪器设备专管共用,资源共享管理制度。
实验教学中心秉承上述先进的教学理念,教学以学生为主体,改革以往学生被动式教学的模式,大学物理实验课程实行个性化教学,各专业学生可以根据自身特点选择实验项目与内容;教学过程中教师注重启发引导学生,激励学生积极思考问题,营造双向、互动的教学氛围,加强对学生理论联系实际、实践动手能力和创新精神的培养;采用多层次教学方式,因材施教,使各层次的学生获得更多的知识。丰富和优化实验内容和实验项目,增加应用性强的综合型、设计型、研究型实验,筹建包括光电检测技术、现代传感技术和光电子器件研究开发在内的先进的、具有教学、应用以及科研与开发功能的多功能 “综合创新实验室”。 根据不同学科的特点,设置不同的实验项目,并不断更新实验内容。教学内容以保证基础、突出创新能力为核心,基础物理实验实现模块化,改变以往简单地以力热学、电学、光学为研究对象的分类方法,根据不同内容和难易程度分成不同的模块;将传统的以知识技能训练为主的教学模式转变为以能力培养为核心的教学模式。