本文摘要:摘要:设计合理而独特的、与科技发展相适应的物理实验体系,是目前物理实验教学研究的重点和难点。本文结合物理专业课的特点,向现代就业趋势靠拢,设计多方位的物理实验体系。 关键词:物理实验,实验教学改革,分层教学 一、实验教学体系与内容改革 1、实验
摘要:设计合理而独特的、与科技发展相适应的物理实验体系,是目前物理实验教学研究的重点和难点。本文结合物理专业课的特点,向现代就业趋势靠拢,设计多方位的物理实验体系。
关键词:物理实验,实验教学改革,分层教学
一、实验教学体系与内容改革
1、实验教学体系建设
北华大学物理学院物理实验中心依托网络、信息技术,加强实验室建设和实验教学改革,进一步完善具有特色的实验教学体系。我院实验室由普通物理实验室、近代物理实验室、电子技术实验室、物理教学法实验室和材料实验室组成,实验室设主任1人,有在编教师18人,其中硕士生导师2人,教授5人。普物实验由力热、电、光三类,为了提高学生的创新能力,在原来近代物理实验基础上增加了现代物理技术选题实验。
2、实验课程、实验项目名称及综合型、设计型、创新型实验比例①实验课程数9门,实验项目105项。②普通物理实验中综合型、设计型、创新型实验比例占总学时15%。近代物理实验、现代物理选题实验、固体物理实验等,这些课程是以应用型、综合型、研究型、创新型实验为主。
3、实验教学与科研、工程等实际应用结合情况在创新性实验中,注重实验内容精选,主要表现在:①注重将教师的科研成果转化为实验教学内容。②实验内容体现了高新技术的前沿。如纳米薄膜测量、光声光谱实验。③物理原理与技术的综合应用。如微小质量和线度测量实验。
二、实验教学方法与手段(实验技术、方法、手段,实验考核方法等)
实验室新增和更新了大批实验仪器设备,极大地丰富、充实了实验教学资源。STM、AFM、光栅谱仪、热重分析仪等一批反映近、现代物理实验技术的大型精密仪器设备在实验教学中的运用,充分体现和保障了实验教学技术的先进性。
实验室的实验教学采取分层教学的方式,分为基础性、验证性实验和综合性、设计性实验。基础性、验证性实验是学生在教师的具体指导下进行实验,而综合性、设计性实验则实行开放式教学,学生自主选题,自行制定实验方案,自行设计实验方法,自行采集分析实验数据并得出结论,在整个过程中教师仅作针对性的指导。实验室对实验考评采取多种考核方式相结合的综合评定方法。考核方式主要有实验操作考试,实验理论考试。
综合性、设计性实验项目,根据实验方案的可行性和创新性、实验结果的正确性和小论文的规范性等要素进行成绩评定。平时实验成绩包含实验预习,实验过程中的表现和纪律,实验仪器的正确规范使用,实验操作熟练程度,实验报告等方面的评定。总之,对实验成绩的考评要求注重过程,倡导并鼓励创新。
三、实验教学理念与改革思路(学校实验教学相关政策,实验教学定位及规划,实验教学改革思路及方案等)
树立学生为本,知识、能力、素质全面协调和发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念;以物理实验教学面向现代高新技术、面向社会需求、积极支持基础教育,培养中学师资,面向生产应用和国民经济主战场为发展思路;依托网络和教育信息等高新技术,以国家级实验教学示范中心建设目标为指导,开展物理学科基础课实验教学示范中心规划、建设和推广应用工作,加强管理、更新内容,着重培养学生创新能力。
1、学校实验教学相关政策
学校非常重视加强实验教学管理,制定了《北华大学实验室管理规章制度汇编》,规范了实验成绩评分标准、实验课程建设与实验教学管理方案、本科实验教学质量评估实施办法、实验技能培训管理办法、实验教学管理工作职责、实验室安全制度、实验室管理规定、实验室经费使用管理细则、实验室开放管理制度、学生实验守则等具体内容,制定了《北华师范大学本科实验课程建设与实验教学管理办法》、《关于进一步加强实验教学规范化建设与管理的意见》等文件,编印了实验教学大纲、实验教学指导书等。
2、实验教学改革和实验室建设思路及方案
随着现代高新技术的飞速发展,原有的实验教学内容、手段、方法和模式已不能适应当前的学生特点和社会需求。为此,系实验室注重实验教学内容及人才培养模式的改革和实验室的建设,注重培养学生的创新能力。
(1)实验教学内容及模式改革
①注意将所学的基础理论知识与实践相结合,重视本科生的基本技能和创新能力的训练。首先帮助学生打好实验基础(普通物理实验(1));其次是教学内容立足于基础实验教学之上,并具备一定的广度和深度,具有较强的综合性和设计性(普通物理实验(2)(3));第三是反映近代、现代物理学及其实验技术的前沿,以及本中心教师取得的科研成果在物理实验中的应用。②改革实验教学内容体系。根据不同学科的特点,调整实验教学的课时数。
新的教学计划中加强了设计性实验和科技创新性实验的个数。不断更新实验内容。教学内容以保证基础、突出创新能力培养为核心。普通物理实验实现模块化:舍弃了以往简单地以力热学、电学、光学等分类的方法,把不同内容的实验按难易程度分成三个模块。如物理类学生从第2学期起以基本训练为主,课程为普通物理实验(1),第3学期以验证性实验和综合性实验为主,课程为普通物理实验(2),第4学期以设计性实验为主,课程为普通物理实验(3)。
以上3门课程,学生必做实验项目45个,再选做1~2个应用型、设计性实验,占总学时15%。第5、6、7学期的近代物理实验、现代物理选题实验、低温与固体物理实验等,这些课程是以应用型、综合性、研究型、创新型实验为主。③每年举办一届科技节,要求全部学生参加,涌现出不少优秀作品。④从二年级开始实行导师制。在老师的指导下,进行实验改革、设计等方面的论文研究。⑤实行奖励制度:在实验中有创新做法、实验设计新异和科技制作获奖者,该学期的实验成绩为优。
(2)实验室建设①精选有代表性的高精尖教学仪器,更新实验内容。实现教学仪器的更新换代,提高实验水平和档次。②加强教学仪器的研制、开发和推广应用,计划自制SHT-1型多功能智能椭偏测厚度仪、激光粒度测量仪、数字激光能量功率计、HF系列大功率氙灯、数字等离子体参数测量仪、高精度数字检流计、数字驻波仪等。③增加普通物理实验仪器套数,以适应新的形势。每个实验套数达20套。
④建立实验教学及管理信息化网络平台。计划开发了基于网络的实验课预约系统和物资申购系统。进行网上管理实验仪器设备、采购实验材料和物资,实现学生网上选课,提高使用效率,实验教学和管理更加人性化;实验室计划研制具有自主版权的实验课网上选课系统,让学生能够在异地根据自己的时间和兴趣选取实验项目,这也为实验室在更广范围的开放使用创造了条件。⑤计划自行研制用于实验教学的网上仿真实验软件,用FLASH和JAVA软件设计和编程,能模拟真实实验仪器和实验操作过程。例如微波传输特性和基本测量仿真实验、微波介质特性的测量实验、等离子体诊断实验等。⑥为适应我校及校外各专业的需要,及时调整和增设公共物理实验。
3、实验教学定位依托高新技术,建设以基础课为主导的教学提高型实验教学模式。在保证基础物理实验教学的基础上,增加反映物理学发展前沿的设计性、综合性和创新性的实验项目。加强学生课外实践创新基地建设,重视学生创新、实践能力培养。坚持为基础教育服务,立足本省,辐射全国,实现资源共享和设备的高效利用。
物理论文投稿刊物:《大学物理实验》办刊宗旨是:为提高我国物理教师和物理工作者的学术水平、教学水平和科研能力,促进教学仪器的研制、改进和推广工作,为我国的科技教育和现代化事业的发展服务,使之成为物理教师和物理工作者交流信息、交流学术的园地。
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