设为首页 | 加入收藏 欢迎光临 西北大学基础物理实验精品课程网
  • 11

教学改革与课程建设


2008年本课程获批为“陕西省精品课程”以来,物理实验教学中心基于“加强基础,强化应用、提高素质、注重创新、激发个性、体现特色”的教学理念,突破传统的教学模式,形成了“课内外全面开放,按层次分阶段教学,多形式综合性考核”的研究性物理实验教学新模式。同时在实验室硬件条件和教学团队方面也完成了一些重要的建设工作。按照“分层次构建,有步骤实施,突出综合与创新”实验室建设思路,对物理实验项目结构体系进行了分级优化。现简要总结如下:

(1)物理实验项目结构体系改革

我们以培养学生的实验技能和创新能力为出发点,通过重新优化整合,加强综合设计型和研究创新型实验项目的比例,将物理实验统一划分为基础实验、综合设计型实验和研究创新型实验,形成了由简单到复杂、由基本到前沿、由传授知识到培养能力型的逐步提高的三级基础物理实验课程新体系。目前共可开设各类教学实验项目135个,其中基础实验43个,综合设计型实验62个,研究创新型实验30个。基本满足了物理系及全校30多个非物理专业的基础物理实验教学任务要求,平均每年承担约2000名学生的实验教学,年均约12万学时人次。

针对不同院系的专业特点调整了大学物理实验项目的结构,对同一实验项目的具体内容也按照学生专业特点进行细分,区别对待。例如对电子系、计算机系等院系适当增加光电类综合实验项目的比例,对化学与材料学院、生命科学院等院系增加了偏振光综合实验、液体和固体比热容测定综合实验等项目;又如对多普勒综合实验这样一个实验项目,非理工科学生仅要求完成运动速度和声波频率的关系进行实验研究(即多普勒效应本身的规律),而理工类学生还要用四种不同的方法对空气中超声波的速度进行实验研究。

(2)物理实验教学方法和考评体系改革

根据教学内容和学生特点采用了灵活多样的教学方法。基础实验主要是基本物理量的测量、常用仪器的使用、基本方法和技术的训练、实验数据的处理与分析。采取精讲多问的方法,严格要求学生养成良好的实验素养,规范的实验习惯。对于综合应用性实验,通过循序启发,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;在研究创新型实验训练阶段,让学生直接参与专题研究,培养学生善于思考、勇于创新的科学精神和从事研究工作的初步能力。

为了全面客观地反映物理实验课程的教学效果,形成真实有效的反馈信息,我们根据多年的教学经验,对物理实验课程的考评体系进行了改革,实行了一套行之有效的综合考核办法:平时考查+笔试考核+操作考试+专题答辩。其中,平时成绩:按照2+3+5方式评定,即课前预习20%、课堂操作30%、实验报告50%;期末考试:在物理实验教学新体系中,根据不同的学习内容和教学对象,分别采用了笔试、操作、笔试加操作、等级答辩的多种考核方式。例如:对文博学院等文科类学生除平时成绩外,期末考核采用交流学习体会的方式;对理工科第一阶段实验项目的期末考试采用笔试闭卷考试,第二阶段采用操作考核,第三阶段提交小课题研究论文;对近代物理实验的答辩考核提前到了每堂实验课,将考核真正转变成为了不断学习和总结过程。经过两年来的教学实践,我们觉得套方法较好地反映了学生运用所学知识解决问题的能力和学生的综合素质,为学生的学习提供了正确的导向,为教师的教学改革指明了方向。

上述教学成果荣获两项省级教学成果奖励:

1. 2011年“基础物理实验的研究性教学改革实践”荣获陕西省教学成果二等奖(同获西北大学教学成果 一等奖)

2. 2009年“创新性人才培养平台建设和物理实验教学模式的改革与实践”荣获陕西省教学成果 一等奖(同获西北大学教学成果一等奖)

(3)物理实验教学团队建设

实验师资水平直接决定了实验教学的质量。由于基础物理实验的“基础性”,更容易导致教师教学的倦怠,也更难通过人才引进解决根本性问题;由于基础实验的“协作性”,更需要教师和技术人员的整体提升。良好的教学模式无法通过个别优秀教师的身体力行得到推广,必须是整个教学团队的一致行动。因此加强团队研修,实现研(教研)训(培训)一体既是教师突破职业倦怠实现业务提升的途径,也是基础实验教学效果的根本保障。在确定实验教师和技术人员基本业务水平要求的情况下,大力推动团队研修。根据实验模块确定主讲教师,以主讲教师负责的任课教师小组为单位开展教研活动。通过主讲教师的观摩课实现研究性教学方式的一致性。通过定期召开实验案例讲评讨论会(以实验模块小组为单位,骨干教师点评)、实验教案展示赏析会、实验仪器会诊分析会、自制仪器和教改论文探讨会等团队性的活动,来激发教师的教研兴趣,实现实验师资的自培与互培。

A.我们实行了主讲教师责任制度,按照力热学、电学、光学、近代物理、应用技术分别设立了主讲教师一名,负责青年教师的培养和监督。同时结合讲课比赛、教案展评等教学竞赛活动,促进年轻教师尽快成长。立项以来,承担本课程的教师先后有4人获得物理系讲课比赛和教案展评奖励。

B.立项以来,参与本课程教学的教师先后有4人攻读博士学位,又新引进北京物理所博士一人、硕士一人,迅速改善了我们教学团队的学历和学源结构。

C.先后有10多名实验教师和技术人员参加了国内物理实验教学交流和研讨会议,并在实验中心进行了会议交流经验报告。

D.积极组织团队成员,申报和参与学校和实验中心的教学研究项目和仪器研制项目,促进实验教学研究。立项以来,先后有8项与本课程内容相关的研究项目获得了立项。

(4)物理实验室硬件建设

在实验室硬件建设方面,我们采用了“分层次构建、有步骤实施”的建设思路。按照前述实验项目层次体系分层次构建,既保障了学生的基本知识和技能,又突出了综合素质和研究能力的培养,也符合因材施教的教育规律;结合学科发展、仪器设备和人才资源的现实状态,有步骤实施的方法,节约了经费克服了建设资金不足的发展瓶颈。体现了西北大学光学和材料物理的学科优势和特色,迅速形成了研究性教学工作的条件,促进了人才培养的个性化发展。

立项来,先后投入仪器设备建设经费50余万元,新增实验设备107台套。完成了演示实验室一期建设,内容涵盖力、热、电、磁、光等领域42台套实验设备,例如光栅成像、空气热机、液晶光电效应、帕尔贴效应、光纤通信等。还增加了多普勒效应、偏振光综合实验、智能转动惯量、示波器综合应用、真空镀膜、膜厚测量、科尔效应等65台套实验仪器设备。

(5)物理实验教材建设

冯忠耀、罗慧霞主编的《大学物理实验》已经由机械工业出版社正式出版;

(6)物理实验教学网络资源建设

    建设了“基础物理实验网络平台”和“物理实验示范中心网络信息平台”。

开通了网上教学平台,已经提供了大量实验介绍的文字和图片资源,目前正在进行视频教学资源的建设工作。

教研活动
成果展示