构建大学物理理论与实验一体化教学模式的研究与实践

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 构建大学物理理论与实验一体化教 学模式的研究与实践 【摘 要】大学物理理论和实验 是自然科学和现代工程技术的基础，对 于培养大学生的科学素质和创新能力起 着不可替代的作用。本文构建了大学物 理理论和实验一体化教学模式，围绕课 程体系的优化、教学内容整合更新、教 学方法和手段及课程评价考核标准的改 革，开展了大学物理理论和实验教学的 实践研究，探索实现大学物理理论和实 验教学共存互进的一体化教学模式的具 体做法。 中国论文网 /8/view-12933710.htm 【关键词】大学物理；大学物理 实验；教学模式；教学改革 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 大学物理是自然科学和现代工程 技术的基础，物理实验是对学生进行科 学实验基本训练的重要实践性课程，大 学物理理论和实验教学直接影响人才培 养质量。但长期以来这两门课程始终存 在课程体系和教学内容体系传统、教学 模式单一、理论与实验处于各自为阵互 不关联的并存状态等问题，理论和实验 教学模式一直不能完全摆脱以传授知识 为主的传统教学模式，为适应社会发展 对人才素质的要求，在大学物理理论和 实验课程的教学实践中，努力探索构建 符合社会需求、体现现代教育思想的大 学物理理论与实验课程体系，充分发挥 大学物理理论和实验在人才培养的基础 功能，激发学生学习的积极性和主动性， 开展大学物理理论和实验一体化教学模 式研究，进一步提高大学物理教学的质 量具有重要的实际意义。 1 构建大学物理理论与实验一体 化教学模式的思路 结合我校大学物理理论及实验教 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 学现状，吸收和借鉴当前国内高校大学 物理和实验教学模式的一些经验，我们 提出了构建大学物理理论和实验一体化 教学模式，依托该教学模式，围绕课程 体系优化、教学内容更新、教学方式及 考核方式等方面进行全方位的改革实践， 使新的教学体系体现“ 一体化，多层次 的教学特征” ，使理论教学与实验教学 并举，着力培养学生的科学素质，提高 学生科学的探索精神以及学习兴趣和热 情，开拓思维、培养创新意识、创新能 力，实现大学物理理论和实验教学共存 互进的一体化教学模式。 2 大学物理理论与实验一体化教 学模式的研究与实践 2.1 确定构建一体化教学模式突 出的特点和遵循的原则 明确了构建大学物理理论和实验 一体化教学模式的内涵就是 “一体化， 多层次的教学特征” ，即以理论教学为 主，理论教学与实验教学并举，实验中 将基础性训练与综合性训练并举，验证 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 性、应用性训练与创新性训练并举。理 论教学体系采用多层次教学模式，优化 教学内容，保证学生厚基础的同时，又 根据不同专业学生特点，多元化的组织 教学，拓展和延伸书本外的综合知识， 形成宽口径的培养特点。坚持教学质量 第一原则，注重创新意识、创新精神的 培养原则，坚持教学资源优化的原则。 2.2 开展一体化教学模式研究与 实践的具体做法 2.2.1 一体化教学模式中理论课 程体系的构建 以教育部教学指导委员会颁发的 物理教学大纲为基点，将大学物理教学 内容层次化。第一层次是教育部教学指 导委员会颁发的物理教学大纲中所要求 的基础知识，主要包括一些基本概念、 基本规律及其应用，为学生提供一个基 础型平台，是全校性理工科各专业学习 大学物理的最低要求。第二层次是关于 物理科学前沿和技术应用发展的内容， 这部分内容可以以“ 知识窗口 ”或“研究 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 性问题”的形式在课堂中出现，也可以 以小论文的形式作为课后作业或者是讨 论课学生讨论总结，该层次意在培养学 生的创新能力。第三层次是物理知识在 专业中的应用，该层次内容只针对相关 专业，而其它专业可不介绍或简单提一 下。 2.2.2 一体化教学模式中实验课 程内容体系的构建 完成了实验课程体系的层次化， 该体系打破了传统的各学科独立的实验 课程体系，建立课程逐步升级的三级物 理课程新体系，组成部分为基本实验、 综合性实验、设计性研究性实验（工程 应用）等，形成从低到高、从基础到前 沿、从接受知识到培养综合能力、逐级 提高的 3 级课程新体系。每级实验都包 含力学、热学、电磁学、光学、近代物 理实验，不同级别标志着不同的实验技 能和科学思维水平。第一级层次让学生 熟悉基本物理量的测量和掌握常规实验 仪器的使用，为普及性实验，适用于理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 工各专业学生的学习和基本训练。第二 层次验为综合性物理实验为主的实验， 在同一个实验中涉及多个知识领域，综 合应用多种方法和技术的实验，这个层 次的实验主要是巩固在基础实验学习阶 段的成果，开阔学生的眼界和思路，提 高学生对实验方法和实验技术的综合运 用能力，由学生自选完成。第三层次是 物理实验原理在专业中的应用，为设计 研究性实验，针对工程技术应用基础。 学生教师指导下选择课题和研究方向， 自行设计实验方案完成实验、分析实验 结果，最后写出研究报告。这阶段教学 内容侧重学生综合素质和创新素质能力 的培养。如：在光电效应试验内容的基 础上，增加了光纤传输技术以及太阳能 电池特性测定方面的内容，使学生更多 的了解现代科学技术。教学内容的层次 化，内容有弹性，满足了不同学科、不 同专业、不同层次学生的需求。 2.2.3 探索一体化模式下的教学 形式 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 我们充分利用现代信息技术资源， 课程教学中引入视频演示，CAI 课件， 网络资源及传统的黑板加粉笔等方式， 讲思路、讲方法、提问题，加讨论，力 求达到最佳的教学效果。重视学生的课 内外学习，课外学习形式多样，有课后 常规作业，课程小论文及网上讨论， PPT 演讲等，调查显示，这一教学模式 有利于学生自主学习和个性化发展。实 验教学中，针对不同层次的实验采用不 同的实验教学方式，在基础实验层次上， 采用启发式、引导式的教学，在综合性 实验层次上，采用讨论式、提案式教学， 在设计性研究实验层次上，采用探究式 的教学。播放教学演示实验影片，向学 生展示物理学的新发展及其高新技术的 应用，如混沌现象、核磁共振、仿真机 器人、黑洞峪暗物质、材料科学与新材 料、激光与光电子技术等，通过演示实 验进行现场教学，强调理论与实际的联 系，充分体现一体化的教学方式。 2.2.4 完善课程考核成绩评定方 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 式 通过一体化教学模式，促进课程 考核方式的完善。传统的大学物理考试 方法只有期末笔试和平时作业两部份， 经过探索，我们采取了期末笔试、中期 定时作业、课内外专题讨论、小论文、 PPT 演讲等方式构成该门课程的总成绩。 期末成绩为总成绩的 50%，平时成绩为 总成绩的 50%。注重小论文指导及演讲 综合拓展训练，这两部分成绩所占比例 较大。小论文是反映学生探索能力、独 立分析解决问题能力的重要途径，我们 根据学生的专业特点布置小论文题目， 如“物理学与我的专业 ”、 “生活中的物理 学”等，要求论文短小精悍，在一定时 间内完成，教师指导学生阅读一些相 P 的文章，开阔学生的视野，拓宽知识 面，吸引学生探索新的规律和新现象。 充分注重过程的考核。 大学物 理试验考试方法，我们采取了预习报告、 操作成绩、实验报告、期末操作考试四 部分组成。鼓励学生多做实验，多动手， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 也允许学生选择超过教学规定的实验课 时选做实验，我们取最好的几个实验项 目的成绩加权平均。期末考试选择以下 任一种方式进行。一种是在本学期所开 出的实验项目中由学生抽签确定其考试 题目，采用闭卷形式进行；另一种是由 教师确定一些没有开设过的设计性实验 题目，学生借助参考资料自行设计完成 实验。最后根据学生完成实验的实际操 作能力、实验报告及通过答辩的方式评 定学生成绩。另外还可根据学生平时做 综合设计性、研究性实验的情况以及在 这些实验过程中体现出来的创新意识与 创新能力，给予学生鼓励加分，综合评 定学生成绩，这种考评方式极大促进了 学生积极参与实验教学。 3 实施一体化教学，学生综合素 质和创新能力显著提高 在 2013-2015 级工科各专业的部 分学生中开展了大学物理理论和实验一 体化教W 模式的教学尝试。教学中改 变了传统的大学物理理论与大学物理实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 验两课程完全独立的课程体系，建立了 两者既相互独立、相互融合、相互支撑 依存的一体化物理课程新体系，实现了 课程体系层次化。这种教学模式极大地 促进了学生积极性、主动性和创造性， 一体化教学模式是教和学的一种全面尝 试，两轮教学检验了一体化教学模式的 可行性，学生和教师对一体化教学的适 应性。 配合一体化教学模式的构建，根 据教学大纲，在新的理论和实验课程体 系和教学内容体系指导下，我们编写了 大学物理教材 1 套，教