大學(xué)物理的研究及推行
時間:2022-03-17 09:22:42
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1以可持續(xù)發(fā)展為宗旨的教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)
1.1健全教學(xué)團(tuán)隊的管理機(jī)制
大學(xué)物理實驗教學(xué)團(tuán)隊由四個校區(qū)(南嶺、朝陽、南湖、新民)的教師和實驗技術(shù)人員組成,團(tuán)隊組建后,逐漸完成了大學(xué)物理實驗課程體系的整合,并按照工科、理科和醫(yī)科雙軌道進(jìn)行統(tǒng)一的教學(xué)。實現(xiàn)了教材雙軌、大綱相異、學(xué)時有別的教學(xué)管理模式。加強(qiáng)教學(xué)管理和運行過程的監(jiān)管。推選有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教授主持各個門類的大學(xué)物理實驗課的教學(xué)過程,成立了由教授組成的實驗課程督導(dǎo)小組,堅持跨校區(qū)聽課,并及時進(jìn)行校區(qū)間的交流。健全相應(yīng)的教學(xué)管理制度,規(guī)范任課教師的教學(xué)過程;組織集體備課,開展教案評比;定期召開學(xué)生和教師座談會,及時溝通情況,反饋信息,改進(jìn)教學(xué)中存在的不足;采用課堂學(xué)生問卷調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)學(xué)生評價相結(jié)合的模式對教師的教學(xué)水平、教學(xué)態(tài)度等進(jìn)行綜合評價,并作為教師年終考核的重要依據(jù)。
1.2廣泛交流,促進(jìn)教學(xué)與科研共進(jìn)
團(tuán)隊以內(nèi)、外交流合作為紐帶,促進(jìn)團(tuán)隊的發(fā)展,提升團(tuán)隊的影響力。組織團(tuán)隊內(nèi)部教師定期座談,開展教學(xué)難點研討和教學(xué)經(jīng)驗交流,進(jìn)行課題的研究進(jìn)展和學(xué)術(shù)成果探討;同時,定期邀請知名教授來校介紹物理前沿技術(shù),邀請教學(xué)名師來校傳授先進(jìn)的教學(xué)方法和教育理念。為團(tuán)隊成員創(chuàng)造條件并鼓勵其投入科研與教改工作,支持團(tuán)隊成員積極參加國內(nèi)教學(xué)研討會,就學(xué)術(shù)、課程建設(shè)等方面廣泛進(jìn)行交流,取他人之長補(bǔ)己之短,擴(kuò)大教學(xué)團(tuán)隊教師在國內(nèi)外的影響。團(tuán)隊多人主持或參與了國家自然科學(xué)基金項目,多人負(fù)責(zé)或參與省部級科研課題、省部級和校級教改項目;發(fā)表了SCI、EI收錄論文幾十篇,在核心期刊、教學(xué)期刊上近百篇;多個發(fā)明專利和實用新型已授權(quán),多個項目獲得省部級科研和教學(xué)成果獎。教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合和相互促進(jìn),不但提升了團(tuán)隊教師的學(xué)術(shù)水平,為創(chuàng)新實踐平臺的持續(xù)、良性發(fā)展提供了技術(shù)保障,也促進(jìn)了團(tuán)隊整體的可持續(xù)發(fā)展。
2構(gòu)建多層次課程體系
吉林大學(xué)物理教學(xué)中心每年承擔(dān)了全校84個專業(yè),6000余名學(xué)生的大學(xué)物理實驗教學(xué)任務(wù)。針對校區(qū)多、學(xué)生多、學(xué)科廣的特點,以培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才為目標(biāo),按照“層次化、自主化、研究化”的教學(xué)理念,為滿足不同層次人才培養(yǎng)的需要,構(gòu)建了面向全校各專業(yè)的由低到高、從基礎(chǔ)到前沿的全面開放的物理實驗課程體系[3]?;A(chǔ)性實驗:主要學(xué)習(xí)基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能及測量方法、數(shù)據(jù)處理的理論與方法等。基礎(chǔ)實驗對學(xué)生科學(xué)實驗習(xí)慣及創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)具有一定的鋪墊作用,是綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗的基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)實驗中,如力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、電子基本儀器與測量為學(xué)生必做實驗;而等厚干涉,密立根油滴儀測電子電量等實驗為選做實驗,其要求學(xué)生根據(jù)自身專業(yè)的特點及個性發(fā)展需要進(jìn)行選做。綜合性實驗:是在同一個實驗中涉及到兩個以上知識領(lǐng)域、綜合應(yīng)用多種方法和技術(shù)的實驗。用以鞏固學(xué)生在基礎(chǔ)性實驗階段的學(xué)習(xí)成果、開闊學(xué)生的眼界和思路、提高學(xué)生對實驗方法和實驗技術(shù)的綜合運用能力。如RLC串聯(lián)電路充放電特性研究和光電傳感器特性研究實驗等,學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)方向、學(xué)分要求及特長愛好,選擇實驗題目。設(shè)計性實驗:讓學(xué)生按照給定的實驗題目、要求和實驗條件,自己設(shè)計實驗方案,并在教師的指導(dǎo)下獨立完成設(shè)計性實驗。如:傳感器綜合實驗、太陽能電池板室外特性研究等。學(xué)生可根據(jù)自己的知識結(jié)構(gòu)、興趣等選擇設(shè)計性實驗[4]。創(chuàng)新性實驗:是與團(tuán)隊教師的科研課題相結(jié)合、與物理前沿知識相關(guān)聯(lián)的實驗。要求學(xué)生根據(jù)題目,查閱資料,自己獨立設(shè)計實驗方案,完成實驗。期間,教師主要起指導(dǎo)作用,以達(dá)到鼓勵學(xué)生獨立思考、提出問題、解決問題并有所創(chuàng)新的目的。學(xué)生以團(tuán)隊的形式參加實驗,可根據(jù)自己的能力完成部分或全部實驗內(nèi)容,要求學(xué)生以科研論文的形式提交實驗報告。創(chuàng)新實驗主要為:“卓越工程師計劃”班、“李四光計劃”班、“卓越醫(yī)科計劃”班以及有興趣的學(xué)生開設(shè)。通過由低到高、從基礎(chǔ)到前沿、遞進(jìn)式分層次實驗訓(xùn)練,為以后學(xué)生專業(yè)理論課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力方面奠定良好的基礎(chǔ)。依托課程建設(shè)的“工科物理實驗教學(xué)體系的改革”省重點教改課題,已經(jīng)通過了吉林省教育廳鑒定。
3以素質(zhì)教育為導(dǎo)向,分層級為框架的實驗教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的核心,高質(zhì)量的、反映時代特色的、適合學(xué)校學(xué)科特點的教材是提高教學(xué)質(zhì)量的基本要素。合校之后,在多次教學(xué)研討的基礎(chǔ)上,以全新的教育理念指導(dǎo)教材規(guī)劃的制訂,明確了以素質(zhì)教育為導(dǎo)向,與課程體系相協(xié)調(diào),確定基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新性實驗四級層次教材結(jié)構(gòu),融入教改的新成果,結(jié)合各學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo),組織人力編寫、試用、修訂、完善,于2002年由吉林大學(xué)出版社出版了適合于各專業(yè)、各層次學(xué)生的“大學(xué)物理實驗”教材?!搬t(yī)用大學(xué)物理實驗”2003年由高等教育出版社出版,并被列為“十五規(guī)劃教材”。
4構(gòu)建本科生公共物理創(chuàng)新實踐平臺
每年由物理學(xué)教授和有豐富科研經(jīng)驗的教師組成擬題小組,提出20個左右設(shè)計性物理創(chuàng)新研究題目,通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺公布,學(xué)生可以跨校區(qū)、跨院和專業(yè)自愿組成創(chuàng)新團(tuán)隊,各團(tuán)隊通過查閱資料,網(wǎng)上提交立項書,由專家評審組,通過公開答辯的方式確定入圍的團(tuán)隊,并指定教師定期指導(dǎo)。結(jié)題時,需由有關(guān)專家組成的評審委員會對學(xué)生的研究成果進(jìn)行評定,學(xué)生則需提供課題總結(jié)報告、研究論文、實物或設(shè)計軟件等。通過鑒定的項目,由學(xué)校教務(wù)處和物理教學(xué)中心聯(lián)合向創(chuàng)新團(tuán)隊成員發(fā)放證書,并將學(xué)生的研究成果掛到網(wǎng)絡(luò)管理平臺的學(xué)生成果展示區(qū),以供學(xué)生相互學(xué)習(xí)、借鑒。與此同時,鼓勵學(xué)生自設(shè)題目、自由設(shè)計實驗,實驗室協(xié)調(diào)適合的教師對學(xué)生提出的題目和實驗方案進(jìn)行審核和指導(dǎo),盡量提供實驗場地、設(shè)備、耗材、工具,支助學(xué)生將新奇構(gòu)想付諸實施。教務(wù)處每年給立項的課題經(jīng)費資助,給指導(dǎo)教師計入工作量,對于獲得成果獎的項目在教師考評時予以認(rèn)定,調(diào)動了教師的參與熱情,給這項工作的可持續(xù)開展提供了保障。創(chuàng)新實踐平臺,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識和自主創(chuàng)新精神,既是補(bǔ)充、拓展物理實驗教學(xué)的第二課堂,又是學(xué)生的實踐創(chuàng)新和參加各類專業(yè)競賽的訓(xùn)練基地?!肮参锢韯?chuàng)新實踐實驗開放平臺的建設(shè)與實踐”是省重點課題,2009年通過吉林省教育廳鑒定。其中典型成果包括:
(1)電子工程學(xué)院本科生張宇、周昱唅,數(shù)學(xué)學(xué)院本科生邵昱曄,機(jī)械學(xué)院本科生張佳全等,先后在國家級科技競賽中獲得一等獎。
(2)20個設(shè)計性創(chuàng)新設(shè)計題目開始實施,多位本科生以此為基礎(chǔ),獲得了國家級大學(xué)生創(chuàng)新實驗課題。依托課題的幾項發(fā)明專利及多項實用新型已授權(quán),發(fā)表多篇EI收錄論文,以創(chuàng)新項目為內(nèi)容的論文在全國教學(xué)研討會上,作大會發(fā)言。
(3)部分學(xué)生與教師合作完成的“傳感器應(yīng)用綜合演示平臺”獲全國高校第九屆物理演示教學(xué)儀器評獎一等獎。
5大學(xué)物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與管理平臺的建設(shè)
實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與管理平臺涵蓋:課程體系、網(wǎng)上選課、課程預(yù)習(xí)、成績管理、創(chuàng)新園地、學(xué)生評價、交流平臺、答疑解惑、演示實驗、仿真實驗、諾貝爾獎實驗專區(qū)、現(xiàn)代物理實驗技術(shù)專欄、成果展示、高校鏈接等。網(wǎng)絡(luò)平臺為教學(xué)提供了一個更加廣闊、靈活的平臺,給學(xué)生提供了資源量大、覆蓋面廣的課程資源庫,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,使實驗教學(xué)內(nèi)容得到時間和空間的延伸,這不但實現(xiàn)了教育的多元化,也使教學(xué)管理更加公開、科學(xué)、規(guī)范化?!凹执髮W(xué)物理演示實驗管理及大學(xué)生物理創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺”2008年獲得吉林省高等學(xué)校教育技術(shù)成果三等獎;“大學(xué)物理實驗教學(xué)與管理平臺”獲吉林大學(xué)教學(xué)成果一等獎。
6課程建設(shè)的特色及發(fā)展目標(biāo)
建立由低到高、從基礎(chǔ)到前沿、遞進(jìn)式分層次實驗教學(xué)體系,以適應(yīng)理、工、醫(yī)科學(xué)生培養(yǎng)的需要;實行了以“學(xué)生自主選課”為代表的開放式教學(xué),增加了創(chuàng)新性實驗內(nèi)容,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性。本科生公共物理創(chuàng)新實踐平臺為學(xué)生提供了施展才能的支撐平臺;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與管理平臺使實驗教學(xué)內(nèi)容得到時間和空間的延伸,實現(xiàn)了教育的多元化。十二五期間課程建設(shè)目標(biāo):十二五規(guī)劃教材大學(xué)物理實驗編寫已經(jīng)立項,正在建設(shè)之中,補(bǔ)充出版與之配套的系列教材、教學(xué)軟件,形成立體化、反映時代特色的教材體系。實驗內(nèi)容上增加綜合性、設(shè)計性、現(xiàn)代物理實驗技術(shù)、前沿技術(shù)的實驗比重,研發(fā)更多內(nèi)容新、技術(shù)先進(jìn)的物理實驗和演示實驗教學(xué)裝置,進(jìn)一步建設(shè)和完善教學(xué)與管理平臺,以適應(yīng)與時俱進(jìn)的課程發(fā)展的需要。爭取盡早建成具有一流教師隊伍、一流特色教材、一流教學(xué)方法和一流教學(xué)管理水平的大學(xué)物理實驗精品課程。
作者:林曉瓏張鳳琴高春歌單位:吉林大學(xué)