建设多元化、网络化的开放教学模式

2023-02-05

高校实验课程指导委员会指出:应加快实行开放式教学, 在教学过程中真正体现“学生是主体、教师是主导”的原则, 真正体现以培养学生的创新意识和素质、能力为核心, 应在课程设置、教学安排等方面给学生留有尽量大的自主空间。我校理学院物理实验中心开设的主干课程“大学物理实验”课程, 是大学生进入大学的第一门实验课, 对于培养学生动手能力、培养高素质创新人才, 具有重要的作用。几年来我们做了大量工作, 取得了较好结果。具体如下:

1 优化实验项目, 构建科学、先进的“实验教学新体系”

根据“夯实基础、逐步放开”的原则, 优化了实验项目, 大力加强综合型、设计型、创新型实验及选修实验的比例, 采取引进和自主开发相结合的方式, 建立了面向全校非物理专业本科生的循序渐进的“分层次、模块化、点面结合、全面开放”的先进的实验教学内容新体系。

“分层次”将实验分为基础、提高、综合、设计、研究性5个层次。

“模块化”实验教学分为基础性实验, 综合、提高、设计、研究性实验, 拓展、研究、创新型实验和仿真实验4个模块进行。

“点面结合”不同模块实验对学生有不同的实验要求, 第一模块必做、第二模块根据个人特点选作部分、第三模块作为选修课内容、第四模块学生根据个人兴趣自由完成。

“全面开放”通过选课系统学生可以自主地选择实验时间、按照基本教学要求选择实验内容;实验室全天候面对学生开放, 实验室人员随时为学生提供必要的服务;达到教学基本要求后, 还可以通过大学物理实验学习辅导系统, 对其他所开设的实验、以及没有开设但列在仿真实验中的项目进行学习。实现了实验时间、实验内容、学习方式的全面开放。

“分层次、模块化、点面结合、全面开放”的先进的实验教学内容新体系促使了接力式培养机制形成。关注学生的成长过程, 提供个性化的实践学习方案, 使所有参加实验教学活动的学生都可通过“基础实验打好基础”——“综合、提高性实验得到提高”——“设计、研究创新性实验积极参与”——直至为后续课程打下坚实基础。

2 编写符合“实验教学新体系”要的的实验教材

编写了1部36万字实验教材——《大学物理实验》, 作为第一、第二学期实验教材。该教材符合我校发展状况, 具有教学体系新、内容循序渐进、数据处理方法与国际接轨等特点。另外, 编写了《实用与高新技术实验讲义》, 该讲义为《大学物理实验》的补充, 作为第三学期实验教材。

3 建设多元化、网络化的实验辅导系统

在实验中心原有的选课系统和网络教学管理系统的基础上, 推出大学物理实验教学辅导系统。辅导系统首页如图1所示。

该系统中, 含有以上四个模块的所有实验内容。本系统对第一、二、三模块的各个实验项目进行了全方位的辅导。具体包括:实验介绍、仪器介绍、实验原理、实验内容、关键问题、注意事项、数据处理、课前思考题、课后思考题各方面。该部分以下内容具有一定特色:

仪器介绍通常学生预习时由于对实验仪器缺乏了解, 对实验操作部分只知道大概, 不可能很清楚。而该部分内容对各种仪器都有图片, 各部分结构有明确的标注, 并对仪器的操作配有动画演示, 使同学对实验仪器的构造和使用有明确的认识, 提高预习的效果。

实验内容详尽地给出了实验内容与实验步骤, 并给出了分步动画演示。实验演示分步控制, 每一步都可反复播放, 直到学生清楚为止, 从而提高实验预习效果, 节省学生的实验时间, 以便课堂上有更多的时间进行探索性研究。

思考题分为课前思考题和课后思考题两部分。

对每个实验设置课前思考题, 并通过链接给出答案, 令学生经历一个思考、学习、再认识的过程, 达到系统考察和强化学生对实验理论、方法和重点仪器的理解和使用, 即使对较简单的基础性实验课前思考题也起着画龙点睛的重要作用。

对每个实验尽可能给出课后思考题, 这些问题不给答案。课后思考题有对实验的高度概括、对实验的升华以及一些研究性问题, 学生在完成规定内容后可花一定的时间去寻求解决方案, 随着这些问题的解决, 可以提高同学们概括协调能力、分析问题解决问题的能力, 培养学生的创新意识。

总之, 思考题项目的设置丰富了物理实验中许多可教可学的内容。循序渐进、内容全面的课前思考题, 系统考察和强化学生对实验理论、方法和重点仪器的理解和使用, 保障达到教学基本要求。多方位的课后思考题可以提高同学们的自学能力、概括协调能力、分析问题解决问题以及创新的能力, 使我们为社会培养出更高层次的研究型人才。

大学物理实验习题库该题库包括填空、选择、简答、计算四种题型, 全面的反映了大学物理实验的基本要求, 是学生实现自我检查的有力工具。

多元化、网络化的实验辅导系统构建了虚、实结合的教学环境, 满足学生对不同种类实验手段的学习需求。