時間:2022-08-01 13:04:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)光學(xué)知識點總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1 地球物理學(xué)專業(yè)開設(shè)礦物巖石學(xué)的必要性與存在問題
地球物理學(xué)專業(yè)目標在于培養(yǎng)具備地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能,具有扎實的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)和很強的計算機能力,能夠在科研機構(gòu)、學(xué)校、以及地震、石油、礦產(chǎn)資源、環(huán)境和基礎(chǔ)工程等方面從事地球物理研究、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)和管理工作的高級專門人才。地球物理學(xué)專業(yè)的主要研究對象仍是地球,礦物巖石是組成地球最重要的物質(zhì),學(xué)生掌握相關(guān)礦物巖石知識,對于地球物理相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和工作具有重要意義。
礦物巖石學(xué)課程涵蓋內(nèi)容多、理論性較強,開設(shè)該課程以來,一直是任課教師和學(xué)生重點關(guān)注課程之一。礦物巖石學(xué)是資源勘查工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程,具有較為完整的課程體系[1,2]。在我校,礦物巖石學(xué)課程體系被分為結(jié)晶學(xué)與晶體光學(xué)及實驗(理論課24,實驗課24)、礦物巖石學(xué)及實驗(理論課32學(xué)時,實驗課36學(xué)時)。如此多的教學(xué)內(nèi)容在地球物理學(xué)專業(yè)中僅僅有40個學(xué)時。因此,對于地球物理專業(yè)的礦物巖石學(xué),課程內(nèi)容設(shè)計十分困難。如果設(shè)計的內(nèi)容較多,教學(xué)時間不夠,學(xué)生學(xué)起來比較吃力,如果設(shè)計內(nèi)容少,學(xué)生又感覺到?jīng)]什么價值。怎樣抓住這幾門課程的內(nèi)在聯(lián)系,以某一個主線把各門課程的基本知識整合在一起是這門課程的重中之重。這就需要對原有的教學(xué)內(nèi)容進行合理的取舍,構(gòu)筑起正確的課程結(jié)構(gòu)和框架。合理安排礦物巖石學(xué)中結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)、晶體光學(xué)以及巖石學(xué)的內(nèi)容,不僅有利于學(xué)生的掌握,而且對于后續(xù)課程的安排也具有指導(dǎo)意義。
2 地球物理學(xué)專業(yè)礦物巖石學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置
礦物巖石學(xué)是一個較為龐大的課程體系,包括結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)、晶體光學(xué)、巖漿巖、變質(zhì)巖多個核心內(nèi)容。根據(jù)地球物理學(xué)專業(yè)特點,以礦物巖石學(xué)基本知識為主線,對課程內(nèi)容、學(xué)時分配等進行相應(yīng)整合。把總共40個學(xué)時的礦物巖石學(xué)分為32個學(xué)時理論課和8個學(xué)時實驗課。結(jié)晶學(xué)部分主要講授晶體和晶體的基本性質(zhì)、晶體的對稱、晶體的定向、單形和聚形分析、晶體的規(guī)則連生等與礦物學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容。晶體光學(xué)部分只講授晶體的光性分類、光性均質(zhì)體和非均質(zhì)體的光波傳播特點、偏光顯微鏡的原理及應(yīng)用,不再涉及具體礦物的光學(xué)特征。結(jié)晶學(xué)和晶體光學(xué)部分重點講述基本理論,為礦物和巖石的學(xué)習(xí)奠定一定基礎(chǔ)即可,總共安排6個學(xué)時。礦物學(xué)部分重點放在總論上,重點介紹礦物的形態(tài)、礦物的物理性質(zhì)、礦物的化學(xué)成分和礦物的分類命名,總共安排12個學(xué)時。礦物的各論部分放到實驗課進行學(xué)習(xí)。巖漿巖部分重點介紹巖漿及巖漿作用、巖漿巖的化學(xué)成分特征、礦物組合規(guī)律、巖漿巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀,巖漿巖各論部分主要安排在實驗課學(xué)習(xí),總共8個學(xué)時。變質(zhì)巖部分重點介紹變質(zhì)巖與變質(zhì)作用、變質(zhì)巖的化學(xué)成分、礦物成分、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,變質(zhì)巖各論部分也安排在實驗課學(xué)習(xí),總共6個學(xué)時。
礦物巖石學(xué)課程的突出特點為實驗教學(xué)內(nèi)容較多,實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生動手能力和顯微鏡基本操作技能的重要組成部分。學(xué)生通過對手標本和顯微鏡下薄片的觀察,將理論教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到實踐中,有效培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析的能力。因此無論是理科還是能源類工科院校都把實驗作為這類課程的非常重要的環(huán)節(jié),多數(shù)課程的實驗學(xué)時約占整個課程學(xué)時的一半,甚至更多。受學(xué)時限制,跨專業(yè)課程的實驗安排存在較大困難,地球物理學(xué)礦物巖石學(xué)的實驗課只有8個學(xué)時。在有限的時間里既要保證教學(xué)內(nèi)容,又要保證教學(xué)效果。礦物學(xué)安排2個學(xué)時,主要講解常見的淺色礦物(玉髓、石英、鉀長石、斜長石、條紋長石、方解石、白云母、螢石等)和暗色礦物(橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、石榴子石、電氣石等),使學(xué)時能通過手標本的顏色、形態(tài)、解理、硬度等認識這些礦物。巖漿巖安排2個學(xué)時,使學(xué)生掌握常見的超基性巖(橄欖巖)、基性巖(輝長巖、輝綠巖、玄武巖)、中性巖(閃長巖、閃長玢巖、安山巖)、酸性巖(花崗巖、花崗斑巖、流紋巖)。變質(zhì)巖安排2個學(xué)時,主要觀察糜棱巖、蛇紋石大理巖、云英巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、混合巖。使學(xué)生在實驗室通過對手標本顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成方面的學(xué)習(xí),掌握巖石的基本鑒定技能。剩下的2個學(xué)時,憑借中國石油大學(xué)(華東)及周邊地區(qū)的天然露頭優(yōu)勢,如,學(xué)校內(nèi)花崗巖、片麻巖、混合巖、大理巖等石材眾多,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生自選觀察點,進行詳細觀察、描述,使學(xué)生明白實驗室標本和野外標本存在一定差異。
3 地球物理學(xué)礦物巖石學(xué)課程考核方式
目前的教育管理體制,考試扮演著關(guān)鍵的角色。考試像是指揮棒,很多時候,考試考什么,學(xué)生就學(xué)什么。要想培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,對學(xué)生進行科學(xué)而有效的評價、激勵極其重要。課程考試不應(yīng)簡單的以閉卷考試方式,而應(yīng)將部分考核放在平時,以課堂討論、讀書報告、實驗考核等形式完成,成績也不能一刀切以期末為主,應(yīng)多重復(fù)合。⒖際苑絞椒治課上、課后、實驗、期末四個部分。前三部分總共占30%,期末占70%。① 課上部分包括考勤、回答問題和課堂研討環(huán)節(jié)。考勤占5%。回答問題以搶答形式進行,設(shè)置5%的成績,每次課前提問,每人兩次機會,都回答對的,給予全部成績,這樣方式極大的督促了學(xué)生課下復(fù)習(xí)的積極性。除了包括必要的考勤外,還將實施課堂研討環(huán)節(jié)。將選課學(xué)生劃分為若干個小組,每個小組自選或者教師指定礦物巖石學(xué)課程中重要的知識點,通過查閱資料、討論、制作ppt等方式準備報告,采用課堂討論或者報告形式進行匯報,計入課上考核成績,占5%。② 課后部分,占總成績5%。針對理論課程中需要學(xué)生自學(xué)或者相對比較深入的知識點,可以通過課后作業(yè),書寫報告的形式考察學(xué)生。比如,課程中巖漿的成因及多樣性、巖漿巖結(jié)構(gòu)成因、變質(zhì)相及變質(zhì)帶等問題。這些問題需要學(xué)生以教材為基礎(chǔ),通過查閱相關(guān)參考教材、文獻、專著等,總結(jié)相關(guān)觀點,書寫報告,培養(yǎng)學(xué)生書寫讀書報告的能力。③實驗課程考試方式將按照課堂內(nèi)考核、課堂外考核和延伸考核進行,共占10%。課堂內(nèi)考核主要包括學(xué)生平時聽課及回答問題的專注情況、實驗報告撰寫情況以及期末階段學(xué)生鑒定未知礦物巖石的能力。課堂外考核依據(jù)學(xué)生學(xué)校內(nèi)花崗巖、片麻巖、混合巖、大理巖等石材的考察,撰寫報告。延伸考核主要是針對某些學(xué)習(xí)興趣較高的學(xué)生,結(jié)合相關(guān)教師的科研項目或者大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目進行科學(xué)研究工作,針對其研究思想及效果給予成績,培養(yǎng)具有一定科研潛力的學(xué)生。④ 期末考試。期末考試將針對課程中重要的概念、定義、理論等采取靈活多變的題型,考察學(xué)生對知識點以及應(yīng)用知識解決問題的能力。涉及理論知識部分:選用課程知識體系中核心概念、理論進行考核;知識的靈活運用部分:與傳統(tǒng)的“死記硬背”題目相比,靈活考查知識題目更能體現(xiàn)學(xué)生對知識點的掌握程度,可以采用地質(zhì)素描圖、選擇等方式。比如:侵入巖的產(chǎn)狀包括整合侵入和不整合侵入,整合侵入又包括巖床、巖盆、巖蓋等,不整合侵入包括巖墻、巖脈、巖基、巖株等。以往考試都是以填空題形式進行考核,考生死記硬背,甚至不知道巖床或者巖墻是什么,有什么區(qū)別。按照靈活運用知識點要求,可以采用看圖填空的形式,利用模式圖或者野外地質(zhì)素描圖、照片等,要求學(xué)生看圖填寫各個地質(zhì)體的名稱,這樣學(xué)生不但掌握了分類,還掌握的各個地質(zhì)體概念、區(qū)別等;綜合分析部分:對于期末考試題目中可以設(shè)置一些綜合題,即兩個或者兩個以上知識點的綜合歸納、分析或者運用,避免了大部分同學(xué)只記住了課程的知識點,但缺乏歸納總結(jié)的能力。如花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖區(qū)別,只考核了巖漿巖中相似巖石的區(qū)別。改革后的題目可變?yōu)榛◢弾r、鉀長片麻巖、花崗巖閃長巖、斜長片麻巖區(qū)別?這樣的題目將巖漿巖與變質(zhì)巖融合在一起,這樣就將課程內(nèi)兩個具有聯(lián)系的重要知識點放在一起,考查了學(xué)生歸納總結(jié)的能力。
4 地球物理學(xué)專業(yè)礦物巖石學(xué)課程建設(shè)效果
本課程體系和考核方式通過對兩屆地球物理學(xué)專業(yè)學(xué)生實施,取得了良好的教學(xué)效果,學(xué)生在各個方面的能力都有所提高。具體包括:① 學(xué)生上課積極性明顯提高。通過課前學(xué)生團體匯報、學(xué)生點評等方式,使全體學(xué)生能參與到教學(xué)過程中,充分調(diào)動學(xué)生聽課、提問、回答問題的積極性。② 查閱資料、書寫讀書報告能力提高。通過學(xué)生課后作業(yè)、課上報告等環(huán)節(jié)訓(xùn)練,使學(xué)生真正掌握如何快速、準確查閱相關(guān)知識點資料并總結(jié)歸納的能力,具備針對某一科學(xué)問題書寫讀書報告的本領(lǐng),為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計奠定一定基礎(chǔ)。③ 分析解決問題能力提高。通過理論考試中知識點運用、綜合分析考題比例的提高,使學(xué)生在平時養(yǎng)成總結(jié)歸納、分析解決問題的習(xí)慣。
5 結(jié)束語
高等院校跨專業(yè)授課的課程較多,不同專業(yè)的培養(yǎng)目標差別較大,同一門課程在不同專業(yè)方向所起的作用差別較大,這就要求教師有針對性的對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整以適合不同專業(yè)的要求。中國石油大學(xué)(華東)地球物理學(xué)專業(yè)礦物巖石學(xué)的課程內(nèi)容設(shè)置和考核方式符合其專業(yè)基本要求,建立了新的課程體系,完善了考試制度,使學(xué)生對跨專業(yè)課程更感興趣,培養(yǎng)了學(xué)生實踐動手能力和查閱資料能力,為將來的學(xué)習(xí)工作奠定了良好基礎(chǔ)。
[參考文獻]
[1]桑樹勛.礦物巖石學(xué)課程體系教學(xué)改革的理論與實踐. 煤炭高等教育.1999,第3期,74-78
[2]郗愛華,唐洪明,劉小洪,何 江,王振宇.石油院校“礦物巖石學(xué)”精品課程建設(shè)與改革.中國地質(zhì)教育.2012年第3期,23-25
一、引言
以數(shù)學(xué)計算為基礎(chǔ)的理論課和專業(yè)課,要求學(xué)生具有謹密的邏輯思維以及較強的抽象思維[1]。授課時一旦產(chǎn)生知識點遲滯甚至斷路,將會直接影響其后一系列的知識獲取。故而高校中數(shù)學(xué)類課程的不及格率普遍偏高。傳統(tǒng)的講授方法,教師依靠深厚的學(xué)術(shù)底蘊和豐富的教學(xué)技巧,能夠在教學(xué)課堂中把控授課節(jié)奏[2],但是知識的理解困難和枯燥的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生難以長時間保持飽滿的學(xué)習(xí)狀態(tài)。微視頻教學(xué)方法,采用聲像結(jié)合的方式,經(jīng)過精細的影音編輯后可以有效吸引學(xué)生的注意力,并將抽象思維形象化,常用于展現(xiàn)具體的應(yīng)用實例或者實操步驟[3][4]。該方法作為計算機輔助教學(xué)內(nèi)容,廣泛應(yīng)用于高校教師課件之中,然而常常存在因視頻格式問題無法播放,或者視頻內(nèi)容冗余以及與理論知識的關(guān)聯(lián)性較弱等問題。隨著計算機硬件技術(shù)的不斷更新和影音編輯軟件的逐漸迭代,微視頻教學(xué)方法逐步創(chuàng)新,如交互式微視頻能夠在較短時間內(nèi)呈現(xiàn)學(xué)習(xí)知識和提供一個自主動手實踐的操作平臺[5][6]。基于網(wǎng)絡(luò)化的視頻課程能夠提供更多的學(xué)習(xí)資源[7][8]。因此,依托多元化的教學(xué)資源和先進的計算機技術(shù),能夠?qū)鹘y(tǒng)授課方法和微視頻教學(xué)方法的各自優(yōu)勢結(jié)合起來,形成一種授課教師可以把控講授節(jié)奏又極具動態(tài)視聽感受的新方法。
二、微視頻深度融合方法
課堂講授是大學(xué)教師傳授學(xué)生知識和技能的基本方式,教師根據(jù)學(xué)生的知識架構(gòu)和實時反饋,在課堂上適時調(diào)整自己的授課策略,是有效教學(xué)的前提。視頻教學(xué)是基于計算機技術(shù)的一種教學(xué)手段,依賴于高校教師按照制定的教學(xué)大綱,編制授課計劃和內(nèi)容。通過計算機輔助教學(xué),將微視頻深度融合在課件之中,形成新穎有趣的動態(tài)教學(xué)方法,主要采用的信息技術(shù)有以下幾個方面:1.微視頻與PPT課件的深度融合微視頻為教學(xué)提供形象化的教學(xué)輔助手段,普遍應(yīng)用于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。在PPT課件當中,普遍采用超鏈接的方式將視頻播放與文本內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。然而教師制作課件的電腦軟件系統(tǒng)與授課教室的軟件系統(tǒng)存在差異,會出現(xiàn)超鏈接失效或者微視頻無法播放的情況,一定程度上影響學(xué)生吸收知識的連貫性,甚至干擾教師的授課節(jié)奏。目前,將微視頻與PPT課件放置在同一個文件夾中,并在授課前對課件進行調(diào)試,是確保視頻兼容性的有效方式。即便如此,若課件和視頻分屬兩個文件,授課時需要來回切換,視覺上存在短暫的適應(yīng)過程。微視頻的深度融合能夠確保知識的連續(xù)性,給學(xué)生營造沉浸式的學(xué)習(xí)條件。考慮到絕大多數(shù)教師的辦公系統(tǒng)和教室授課系統(tǒng)是微軟操作系統(tǒng),且系統(tǒng)版本在Win7 及以上,只需要將視頻格式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)默認格式,其內(nèi)置的影音播放器和PPT課件即可實現(xiàn)微視頻的深度融合。具體的處理過程有,首先將授課時需要播放的視頻文件轉(zhuǎn)換為WMV或者AVI格式,前者為壓縮格式文件較小,后者為高清模式文件較大,根據(jù)授課需求選擇;接著將視頻直接插入到PPT空白頁面中,并調(diào)整視頻文件框位置,使其與PPT版面尺寸兼容;最后調(diào)整頁面背景色為黑色,填充未被視頻覆蓋的版面,使其在播放時相互融為一體。上述直接在PPT課件中插入視頻文件,是微視頻深度融合教學(xué)方法的基本步驟,其視頻已經(jīng)與課件融合在一起,不需要單獨保存,避免了超鏈接方式可能遭遇的問題。另外移植性好,基本可以保證安裝微軟操作系統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)正常播放以及授課時圖文聲像幻燈片切換更加自然和流暢。2.文字內(nèi)容的深度融合對于課程中的知識點講解,傳統(tǒng)講授方法是必不可少的。基于數(shù)學(xué)計算的工程類專業(yè)課,復(fù)雜的公式時常出現(xiàn)在PPT頁面中。專業(yè)課教師根據(jù)自己多年的研究,對公式進行演算從而解決某些工程問題或者科學(xué)詮釋某些綺麗的現(xiàn)象。經(jīng)典的白底黑字是較多工程類專業(yè)教師采用的PPT版式,雖然充分體現(xiàn)了學(xué)術(shù)的嚴謹性,但是顯得有些枯燥和單調(diào)。部分擅長課件制作的教師,通過給文字添加動畫使其具有一定的視覺效果。若進一步,可以將深度融合的微視頻和文字動畫結(jié)合起來,達到文字內(nèi)容的深度融合。微視頻不僅能夠作為授課內(nèi)容中展示知識的一部分,也能作為背景色使用。選取合適的微視頻背景素材內(nèi)容,通過前一步處理后,調(diào)整視頻尺寸覆蓋PPT版面,并將視頻文件的上下層位置放于最底層,即實現(xiàn)了動態(tài)背景。根據(jù)微視頻背景色調(diào),為文字添加適宜的動畫,即達到了文字內(nèi)容深度融合的目的。值得注意的是微視頻作為動態(tài)背景時,應(yīng)襯托和彰顯文字內(nèi)容,避免色彩太過鮮艷反客為主。另外微視頻作為動態(tài)背景時,可設(shè)置為自動播放,與幻燈片切換、文字動畫無縫連接。3.板書構(gòu)圖的動態(tài)化課堂教學(xué)過程中,板書構(gòu)圖是加深、延展、串聯(lián)知識的基本教學(xué)技能。特別是教師在講述某個知識點時,若涉及多個關(guān)聯(lián)內(nèi)容,則需要逐層抽絲剝繭。對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)類課程,如《高等數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)》《概率與統(tǒng)計》等,擁有豐富教學(xué)經(jīng)驗的授課教師,依靠清晰的數(shù)理邏輯,一支粉筆就能夠?qū)⒅R詳解透徹,故此板書和構(gòu)圖依舊是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的重要教學(xué)手段。然而在專業(yè)課中,更高階的數(shù)學(xué)公式應(yīng)用到實際問題的解決當中,如復(fù)變函數(shù)、積分變換等,隨著公式的復(fù)雜程度增加,對板書的規(guī)范性要求就越來越高,這種傳統(tǒng)教學(xué)模式在消耗大量時間的同時,亦不一定能取得良好的教學(xué)效果。得益于計算機的普及,大部分專業(yè)課教師的公式推算過程可呈現(xiàn)在PPT課件中,授課過程中的板書減少,僅以關(guān)鍵詞、相關(guān)性等為主要書寫內(nèi)容。且伴隨著觸摸屏的廣泛使用,黑板逐漸退出了主導(dǎo)地位,高校講師可以直接在屏幕上書寫,其靈活性大幅度提高。構(gòu)圖是計算分析必不可少的部分,如電路分析、光的傳播、應(yīng)力的分布、熱傳導(dǎo)等。借助觸屏和屏幕錄像軟件,教師可直接將屏幕作為畫板,勾勒出與授課知識關(guān)聯(lián)的分析圖樣。不僅如此,作圖的過程動態(tài)化,學(xué)生可以反復(fù)觀看,亦能給教師課后提供教學(xué)反思。本文提出的動態(tài)教學(xué)方法是以微視頻深度融合為前提。授課教師在拆分知識內(nèi)容后,制作課件過程即采用上述技術(shù)完成主要的構(gòu)圖。其構(gòu)圖的過程制成微視頻,并建議采用不同的線條色彩制作,經(jīng)過影音編劇后,能夠呈現(xiàn)出兼有動態(tài)視聽樂趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容。授課時,再輔以精簡的板書或構(gòu)圖細節(jié)分析,實現(xiàn)知識講解和視覺映象的深度融合。4.抽象概念的形象化抽象概念通常都是專業(yè)課中的知識重點和難點,要求學(xué)生具備較強的理論基礎(chǔ)和聯(lián)想思維,更要求授課教師利用通俗易懂的語言來表達和引導(dǎo)。簡單的坐標圖片難以與真實的空間立體狀態(tài)相關(guān)聯(lián),若要推演其演化過程更加困難,甚至有一些原理以及相關(guān)的現(xiàn)象無法用現(xiàn)有的詞匯來描述。此外,教師在描述抽象概念時會根據(jù)學(xué)生的反饋自由發(fā)揮,沒有統(tǒng)一的標準。一旦學(xué)生沒有理解透徹,在下節(jié)課回顧知識點時,新的描述語言可能會與已有知識沖突,不僅沒有強化記憶,反而新增困惑。以動畫來表達抽象概念的微視頻深度融合方法,可以將理論知識點的表達標準化,讓授課與課程回顧時的內(nèi)容高度統(tǒng)一,并且將公式與現(xiàn)象的演變高度統(tǒng)一。對于工科專業(yè)基礎(chǔ)知識類的抽象概念,網(wǎng)絡(luò)素材資源較多,擇優(yōu)選取三維動畫微視頻進行再加工即可。深入學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域的抽象概念,比如在大三或大四開設(shè)的專業(yè)綜合實踐類課程,則需要授課教師在學(xué)科領(lǐng)域具備深厚的知識和材料沉淀。除了學(xué)術(shù)期刊資源庫所提供或者教師自己動手錄制的一些科學(xué)實驗短視頻外,較為便捷的方法是通過數(shù)張動態(tài)變化的仿真或者實驗圖片來表達,并以此配合公式演算過程制作成獨具特色的微視頻。5.微視頻的精準編輯在上述四個方面的視頻化處理后形成數(shù)個微視頻源文件,需要進一步根據(jù)教學(xué)大綱、授課內(nèi)容、知識重難點等與課堂教學(xué)息息相關(guān)的因素控制視頻內(nèi)容和時長,并選配適宜的音樂背景,滿足教師對授課過程的精準把控。微視頻作為內(nèi)容播放時,如實驗操作、手術(shù)實施、技術(shù)展示等,需要對視頻內(nèi)容進行編輯,去掉冗余部分,例如網(wǎng)絡(luò)素材中的開頭與結(jié)尾;對于學(xué)生掌握情況較好或者屬于公共知識部分的內(nèi)容,可加速播放;視頻中有需要提示的部分或者畫面有誤導(dǎo)信息、畫面中有明顯的水印等,可以通過對該系列幀圖像進行處理,以保證視頻的嚴謹性。總體而言,為了保證視覺上的連貫性,微視頻編劇可精確到毫秒級別。此外,微視頻作為動態(tài)背景時,一般用于課堂知識講述階段,保持靜默并且將視頻內(nèi)容縮短為數(shù)秒,不間斷地重復(fù)播放。該方式可降低計算機系統(tǒng)負荷,保證文字動畫的順利演示,突出教師授課核心的教師講解、學(xué)生回答和師生互動等環(huán)節(jié),增加課件的生動性。構(gòu)圖和抽象概念微視頻是與數(shù)學(xué)知識緊密結(jié)合的,除了對視頻精準編輯外,還需要按照知識點的相關(guān)性或者層級關(guān)系,拆分成多個微小視頻插入到多張連續(xù)版面中,以此來替代傳統(tǒng)手動暫停的方式。每個知識點都可以獨立地重復(fù)播放,知識點間的鏈接不間斷,有助于授課教師對課堂節(jié)奏的充分掌控。
三、動態(tài)視聽教學(xué)方法的應(yīng)用實踐
本節(jié)將“微視頻深度融合的動態(tài)視聽教學(xué)方法”應(yīng)用在《光學(xué)工程》第一節(jié)導(dǎo)論課程中,并以大一年級的新生作為研究目標,進一步探討動態(tài)視聽教學(xué)課件的制作方法,并通過課堂教室的攝像系統(tǒng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,綜合分析該方法怎樣更好地服務(wù)于課堂教學(xué)中。1.動態(tài)視聽課件的精制本節(jié)課的教學(xué)目標是辨析幾何光學(xué)與物理光學(xué)的區(qū)別。首先能夠利用現(xiàn)有的光學(xué)知識解釋生活中常見的光學(xué)現(xiàn)象;其次了解幾何光學(xué)的幾個基本概念:光線、成像、像差(球差和色差)以及矯正方法;再次初識物理光學(xué)中光波的基本概念,進一步拓展延伸到光的偏振、衍射、干涉;最后以幾何與物理光學(xué)不同的應(yīng)用作為結(jié)束。課件首先以藍色星空的微視頻作為背景,營造出深空的玄奧與綺麗。接著分別選取了生活中幾何光學(xué)與物理光學(xué)的兩個常見光學(xué)現(xiàn)象,以視頻的方式串聯(lián)在一起,由淺入深,拋出生活中的光學(xué)問題。用動畫的方式解釋生活中的兩個幾何光學(xué)知識,又分別以微視頻的方式分別講授幾何光學(xué)的幾個基本概念。在物理光學(xué)部分,特別是光的波動性,將反復(fù)播放仿真動畫,并將生活中的三維成像相結(jié)合,探究偏振態(tài)的應(yīng)用。視頻編輯軟件采用CamtasiaStudio,該軟件可以很方便地進行屏幕操作的錄制和配音、視頻的剪輯和過場動畫、添加說明字幕和水印、制作視頻封面和菜單、視頻壓縮和播放[9]。視頻格式轉(zhuǎn)換軟件采用格式工廠,該軟件支持幾乎所有類型多媒體格式轉(zhuǎn)換到常用的幾種格式。課件總視頻數(shù)量為29 個,總時長16 分45 秒。背景微視頻2 個總計57 秒,實際視頻播放時長15 分48 秒,占一節(jié)課的時間比例為35%。具體分布情況見圖1 。如圖1 (a)所示,課件視頻類型主要有背景、現(xiàn)象、理論、實驗、應(yīng)用、導(dǎo)入6 個部分。動態(tài)視頻背景主要以文字講授內(nèi)容作為襯底,使整個課件動態(tài)連貫;現(xiàn)象以生活中的具體情節(jié)作為分析,導(dǎo)入課程理論;理論推導(dǎo)是重點和難點,采用大量仿真圖像來加深學(xué)生的抽象思維和想象力;基于講授的理論,利用簡單的小實驗視頻來驗證理論;最后聯(lián)系到生活中的應(yīng)用實例,簡述用到的基礎(chǔ)原理。課程導(dǎo)入以前一節(jié)課程的知識重難點為主,本節(jié)課程以大一年級學(xué)生作為講授對象,以幾個常見的光學(xué)問題作為課程導(dǎo)入。如圖1 (b)所示,視頻大都在10 秒、30 秒、60 秒三個檔,10 秒以理論仿真視頻為主,30 秒為現(xiàn)象和實驗為主,60 秒以實際應(yīng)用案例為主。2.課堂教學(xué)效果分析本次授課對象為大一新生,基于小班化教學(xué)模式,班級人數(shù)為22 人。課后測驗參照艾賓浩斯遺忘曲線,為授課完成后20 分鐘填寫第一次,1 小時候后填寫第二次。題目主要為本節(jié)課相關(guān)知識點以及知識點相關(guān)的視頻,考察學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)后的實際教學(xué)效果。(1 )學(xué)生評價分析課程的適應(yīng)性評價采用問卷調(diào)查的方式,主要分為非常適應(yīng)、適應(yīng)、一般、不適應(yīng)、非常不適應(yīng)五個級次。問卷調(diào)查統(tǒng)計顯示,微視頻深度融合的動態(tài)視聽教學(xué)方法,未出現(xiàn)學(xué)生難以適應(yīng)的情況,呈現(xiàn)普適性的特點。選擇一般的學(xué)生占總?cè)藬?shù)的50%,適應(yīng)和非常適應(yīng)的學(xué)生人數(shù)分別占比32%和18%。學(xué)生對課程的適應(yīng)性一定程度上決定了課程的學(xué)習(xí)情況。進一步對學(xué)習(xí)情況評價進行統(tǒng)計,45%的學(xué)生認為自己清楚本次課程的知識點,9%認為完全清楚本次課程的知識點。仍然有41%的學(xué)生在半知半解狀態(tài),在與這些學(xué)生交流之后獲悉他們對幾何光學(xué)的知識點掌握透徹,因高中物理和大學(xué)物理相關(guān)性高,學(xué)生有一定的基礎(chǔ)知識儲備,故而知識的吸圖1 課件視頻統(tǒng)計收較為容易且具有連貫性,但在物理光學(xué)方面,知識太過抽象,數(shù)理功底和該類光學(xué)基礎(chǔ)知識欠缺,理解存在一定的難度,需要著重強化。值得注意的是仍有1 個學(xué)生(5%)未理解知識點,交流得知該生對數(shù)學(xué)類課程學(xué)習(xí)起來極其困難,已計劃轉(zhuǎn)移到非數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)習(xí),而如何增強該生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)類課程的興趣,需要進一步的研究。(2 )學(xué)生知識掌握情況分析對學(xué)生進行調(diào)查問卷分析,反應(yīng)的是學(xué)生的主觀評價,了解其對知識點的掌握情況則要輔以客觀評價。學(xué)生知識掌握情況的考察參考李克特五級量表,分為非常清楚、清楚、似懂非懂、不懂、難以理解五個等級,在統(tǒng)計數(shù)據(jù)時用1-5 來代替。在學(xué)生自我評判的下方,同時提出一個與知識點相關(guān)的考點,以填空的方式要求學(xué)生作答。圖2 所示為學(xué)生整體知識掌握情況的統(tǒng)計分析,問卷設(shè)置為“分辨幾何光學(xué)與物理光學(xué)”,由學(xué)生自我評價對本節(jié)課知識內(nèi)容的掌握程度;問題設(shè)置為“簡述幾何光學(xué)與物理光學(xué)的典型特征”,由教師評閱確保問卷調(diào)查的客觀性。從圖2 可以看出第一次測試和第二次測試曲線基本重合,說明大部分學(xué)生的知識掌握情況在這一個小時里沒有顯著變化。其中有三位學(xué)生存在顯著性變化,其中一個學(xué)生在第一次測試時為似懂非懂,第二次測試時為清楚,分析調(diào)查問卷和對話發(fā)現(xiàn),該生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)類課程非常艱難,知識的掌握偏慢,理解吸收后掌握知識點;另兩個學(xué)生知識點掌握不夠牢靠,轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)其他課程知識后,知識點的掌握情況顯著下降。(3 )學(xué)生知識和微視頻記憶情況分析本節(jié)授課內(nèi)容涉及到7 個重要知識點,針對這幾個知識點在記憶牢固方面進行差異化的統(tǒng)計和分析,總計147 份數(shù)據(jù),其中84%的學(xué)生在前后兩次知識點記憶沒有變化。相較于經(jīng)典的遺忘曲線而言,即1 小時保留的記憶占20 分鐘前的76%,知識點的記憶效果明顯提升。有4%的學(xué)生在課堂結(jié)束后,經(jīng)過同學(xué)間的交流和幫助,理解了授課內(nèi)容,記憶效果變得更加深刻;另外有12%的學(xué)生逐漸遺忘了在課堂中接受的知識內(nèi)容。對7 個知識點的輔助視頻的學(xué)生記憶情況進行分析,同樣147 份數(shù)據(jù),保留的記憶效果為73%,明顯低于遺忘曲線的保有率。當然微視頻是輔助學(xué)生理解知識內(nèi)容,不要求記憶。優(yōu)勢是可以重復(fù)播放,課堂結(jié)束后學(xué)生通過反復(fù)觀摩視頻動畫,強調(diào)或者幫助理解知識點,故而有12%的學(xué)生第二次測試時,視頻記憶變得清晰,甚至有1%的學(xué)生留下了深刻的印象。故此微視頻的記憶牢固性達到86%,超過遺忘曲線10%。當然也有14%的學(xué)生逐漸遺忘了課堂中用到的微視頻。
四、動態(tài)視聽教學(xué)方法研究總結(jié)
微視頻作為一種重要的教學(xué)資源和媒體,普遍應(yīng)用于高校課堂教學(xué)中。高校教師在授課時將其作為輔助教學(xué)手段,促進學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,提升學(xué)生對此類知識的觀感和學(xué)習(xí)興趣。本文通過影音編輯技術(shù)以及課件無縫銜接轉(zhuǎn)換的制作,將傳統(tǒng)的講授法和數(shù)字化音視頻兩種模式深度融合,形成微視頻深度融合的動態(tài)視聽教學(xué)方法。該方法在數(shù)學(xué)類專業(yè)課中具有普適性的優(yōu)勢,可以改善枯燥的教學(xué)環(huán)境,吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強化和輔助理解疑難知識點,加深授課知識內(nèi)容的記憶。當然,針對小部分喜歡推理計算的學(xué)生,該方法會降低其學(xué)習(xí)成就感和過程感,需要教師在授課時根據(jù)學(xué)情分析把控難易度和節(jié)奏,并在授課時合理安排理論講授與微視頻演示的時間。
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關(guān)鍵詞:自主開放式;光學(xué)實驗教學(xué);考核評價體系
中圖分類號:G423.04 文獻標識碼:A 文章編號:1671-6124(2012)02-0127-02
光學(xué)是一門基于實驗的自然科學(xué),光學(xué)實驗是光學(xué)理論進一步發(fā)展、創(chuàng)新的基礎(chǔ),同時也是我們理解理論知識、驗證物理規(guī)律的有效途徑。因此,光學(xué)實驗教學(xué)在光學(xué)教學(xué)課程設(shè)計框架中占有重要地位。近年來,隨著國內(nèi)高校科研條件的改善,在科研與教學(xué)相統(tǒng)一思想的指導(dǎo)下,許多有條件的高校在物理實驗教學(xué)方面進行了積極的改革和探索,提出設(shè)計性、研究性的實驗教學(xué)理念,取得了很好的教學(xué)效果,在提升學(xué)生理論水平的同時提高了學(xué)生解決問題的能力。
在具備充分的軟硬件條件下,光學(xué)實驗教學(xué)可采用自主開放式的設(shè)計性實驗教學(xué)方法,即在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,其中包括實驗的目的和要求,確定實驗原理,選用實驗儀器(包含自己設(shè)計、改裝儀器設(shè)備),擬定實驗步驟;在實驗方案實施時,要求學(xué)生獨立操作,記錄并分析實驗結(jié)果,寫出實驗報告,以培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力和科學(xué)研究能力。自主開放式教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)課程實驗教學(xué)模式中按部就班、學(xué)生被動接受的做法,以一種靈活、多變、學(xué)生自主執(zhí)行的方式進行。在這種模式中,實驗教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成,不是附屬于理論教學(xué)的輔助課程,而是以一種并列形式設(shè)立。與傳統(tǒng)的課程實驗教學(xué)模式相比,自主開放式實驗教學(xué)模式有著顯著的特點與優(yōu)勢。
一、自主開放式實驗教學(xué)的特點
1 有利于學(xué)生將理論知識融會貫通
在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,一般是老師按照實驗講義要求準備實驗儀器,然后在實驗課開始階段,由老師講解實驗原理、儀器的使用和測量方法,并提出數(shù)據(jù)處理要求,最后讓學(xué)生按照實驗講義中的操作步驟完成實驗。這種教學(xué)模式容易組織實施,在國力相對較弱、教學(xué)資源不夠充裕時期曾發(fā)揮過重要的作用。但這種教學(xué)模式下,實驗的知識點分布比較分散,單個實驗的知識面比較窄,思路難以打開,很難實現(xiàn)在實驗過程中去補充理論教學(xué)的不足。自主開放式實驗需要學(xué)生自行設(shè)計,在實驗方案的設(shè)計過程中,促使學(xué)生廣泛地去閱讀,深刻地去理解各個相關(guān)知識點。在實驗過程中,不斷提高對相關(guān)理論知識的理解,促進知識的融會貫通。
2 有利于培養(yǎng)學(xué)生探索研究的思瓣和創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)實驗在內(nèi)容設(shè)置上注重對物理原理的驗證,操作步驟相對固定。在實驗過程中,學(xué)生按照實驗講義上的規(guī)定步驟操作即可。在實驗開展過程中,學(xué)生僅能被動參與,學(xué)生的思維受到禁錮,沒有發(fā)揮的余地。因此,傳統(tǒng)實驗不利于調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,反而培養(yǎng)了學(xué)生的因循守舊的意識。在自主開放式實驗教學(xué)模式中,學(xué)生是實驗方案的設(shè)計者、實施者,是實驗中的主導(dǎo)者。學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生積極思考問題的習(xí)慣,增強理論學(xué)習(xí)能力,同時有利于提高學(xué)生的實踐動手能力和解決問題的能力。并且,在實驗實施過程中,有可能引出其他問題,引發(fā)學(xué)生進一步探索研究。因此,自主開放式實驗教學(xué)模式有利于提高學(xué)生的思辨能力與創(chuàng)新能力。
3 自主開放式實驗教學(xué)模式有利于將教學(xué)與科研統(tǒng)一
教學(xué)與科研相結(jié)合,既是高校科研的主要特點,也是高校主要教學(xué)原則之一。高校不但有良好的科研條件,還具有活躍的科學(xué)思維和極強的創(chuàng)新精神,是發(fā)展我國科學(xué)技術(shù)的重要力量。
自主開放式實驗,對于學(xué)生來說,大多數(shù)是事先無定論的、帶有探索性的實驗,實驗過程是一個實驗初步設(shè)計能力、實驗組織能力、問題綜合分析能力培養(yǎng)的過程;對于老師來說,可以從中發(fā)現(xiàn)新的創(chuàng)新點,獲得很多有意義的啟示。既能夠培養(yǎng)學(xué)生多向、反向思維能力,培養(yǎng)求新求變的意識,又能夠及時吸納當今科研與教學(xué)前沿的最新成果與意識,這是傳統(tǒng)實驗教學(xué)不具備的優(yōu)點。
二、自主開放式實驗教學(xué)模式的構(gòu)建
1 以理論教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),分單元組織
按照理論教學(xué)的內(nèi)容格局,進行實驗教學(xué)內(nèi)容的單元劃分,與理論教學(xué)基本同步開展。當一個單元的內(nèi)容結(jié)束時,除了完成傳統(tǒng)實驗中的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容,進一步開展學(xué)生自行設(shè)計的設(shè)計性、研究性實驗,使學(xué)生及時理解掌握所學(xué)的理論知識。如信息光學(xué),根據(jù)理論教材內(nèi)容,實驗教學(xué)可劃分為:傅里葉光學(xué)部分、光的干涉部分、光的衍射部分、全息光學(xué)部分等,與此相應(yīng)設(shè)計一些基礎(chǔ)性實驗,如空間濾波、全息光柵的制作與特性研究、彩虹全息圖等實驗。通過這些實驗讓學(xué)生感受到相關(guān)的一些光學(xué)基本現(xiàn)象,提高對相關(guān)理論知識的認識。光信息技術(shù)的應(yīng)用千姿百態(tài),在理論教學(xué)過程中,鼓勵學(xué)生閱讀相關(guān)文獻,提高認識。在查詢參考資料過程中,學(xué)生未免會對應(yīng)用中的現(xiàn)象產(chǎn)生許多有趣的思考。他們可以根據(jù)實驗室的現(xiàn)有條件自行設(shè)計實驗。在這個過程中,由于實驗室條件的限制,不能將實驗現(xiàn)象完全再現(xiàn),但通過實驗可以部分實現(xiàn),促進了學(xué)生對現(xiàn)象的分析和理解。
2 建立合理的實驗申請制度,指導(dǎo)學(xué)生自主進行
合理的實驗申請制度是實驗室制度化管理、可持續(xù)發(fā)展的必要條件。實驗申請到實驗結(jié)束大致經(jīng)歷5個階段:知識準備、實驗申請、實驗審批、實驗開展、實驗報告。學(xué)生產(chǎn)生申請實驗的想法后,首先需要自學(xué),通過自學(xué),學(xué)生完成知識的準備、可行性論證和合理的提出問題等幾個過程;其次,向?qū)嶒炇姨岢鰧嶒炆暾垼蝗缓髮嶒炇业南嚓P(guān)指導(dǎo)老師組(兩人以上)根據(jù)實驗室的現(xiàn)有條件及學(xué)生的實驗設(shè)計進行可行性的綜合分析,如可行,就進入到實驗儀器準備階段。在實驗階段,應(yīng)根據(jù)實驗具體情況具體分析。如果實驗需經(jīng)歷長時間,則每個小階段需進行階段性分析和總結(jié)。而一般性實驗則可以到實驗結(jié)束,最后進行實驗總結(jié),完成實驗報告。
3 建立合理的自主實驗的考核評價體系
一個合理的考核評價體系的作用不僅僅是完成對一個實驗的考核,更大的意義體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生們良好的開展實驗工作的思維和習(xí)慣。合理的考核評價過程應(yīng)與實驗開展過程相對應(yīng),進行分階段評價。一個完整的實驗評價過程包括:實驗方案設(shè)計、實驗組織與操作、實驗報告等三個階段。這三個階段的考核評價體系的建立,既向?qū)W生展示了每個實驗階段的重要環(huán)節(jié),又完成了對一個自主實驗客觀的全面的分析,尤其對實驗過程中遇到的問題能進行合理的分析。
三、總結(jié)
光學(xué)相對于其他自然科學(xué)類學(xué)科,現(xiàn)象明顯、豐富,有利于激發(fā)學(xué)生的興趣,這為自主開放式光學(xué)實驗教學(xué)提供了先天性的優(yōu)勢。實驗教學(xué)是理論教學(xué)的檢驗過程與有力支撐,成功的實驗教學(xué)不僅能促進學(xué)生更好地理解與掌握理論知識,引導(dǎo)學(xué)生從更廣的角度和更多的層面去思考解決問題的方法與可能產(chǎn)生的實驗結(jié)果,而且能在實踐環(huán)節(jié)中有新的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的閃光,這在中外科學(xué)史上已屢見不鮮。自主開放,工弋光學(xué)實驗教學(xué)具有學(xué)生主導(dǎo)、靈活、開放、探索等特點,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實驗動手能力搭建了一個很好的平臺,為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。縱觀國際國內(nèi)教育教學(xué)的現(xiàn)狀,自主與開放式教學(xué)模式的廣泛應(yīng)用是大勢所趨。
在高校的實驗教學(xué)中要推動實驗教學(xué)的改革,使實驗教學(xué)更有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),就需改變以往單一模式與目標的實驗教學(xué)方式,大力推廣自主開放式實驗教學(xué),并在保證完成正常的實驗教學(xué)任務(wù)、達成既定教學(xué)目標的前提下,通過有效的手段與途徑引導(dǎo)學(xué)生去嘗試更高層次與水平的科學(xué)探索。培養(yǎng)創(chuàng)新思維與意識,對學(xué)生的發(fā)展乃至整個教育與科學(xué)研究而言,意義深遠。
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關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體物理學(xué) 教學(xué) “點-線-面”的板書設(shè)計思路
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
0 引言
半導(dǎo)體物理學(xué)是研究半導(dǎo)體的基本物理性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)合以及研究方法的科學(xué)。其內(nèi)容涉半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)即能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)和缺陷的影響、電子在外電場和外磁場作用下的輸運過程、半導(dǎo)體的光電和熱電效應(yīng)、半導(dǎo)體的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、半導(dǎo)體與金屬或不同類型半導(dǎo)體接觸時界面的性質(zhì)和所發(fā)生的過程、各種半導(dǎo)體器件的作用機理和制造工藝等[1-4]。從上面列舉的半導(dǎo)體物理學(xué)研究內(nèi)容可以看出,半導(dǎo)體物理學(xué)是一門理論與實踐密切相關(guān)的課程。研究半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)是以固體電子論為基礎(chǔ),但是由于學(xué)時所限,在半導(dǎo)體物理學(xué)的教學(xué)過程中這些有關(guān)理論不可能像固體物理學(xué)中講述得那樣系統(tǒng)和詳細,加之學(xué)生知識基礎(chǔ)不一,這些理論知識的講授一直是教師難教,學(xué)生難學(xué)的教學(xué)難點之一。因此怎么講授這些內(nèi)容是一個非常值得探討的問題。文獻[5]提出好的板書有助于教師闡述和講解教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生容易接受。文獻[6]提出精心設(shè)計的板書不僅能夠鍛煉學(xué)生的主動思考能力,培養(yǎng)他們的邏輯思維,還能降低雙語教學(xué)的語言障礙,從而大大提高課堂教學(xué)的質(zhì)量與效率。文獻[7-8]提出了板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式以確保提高課堂教學(xué)質(zhì)量。文獻[9]提出板書的兩種方法:對比板書和歸納推理板書。文獻[10]總結(jié)了物理課堂教學(xué)中的四種板書形式:“要點式”、“結(jié)構(gòu)式”、“表格式”和“框圖式”。文獻[11]討論了板書的四種組織形式:大綱式、問題式、比較式和復(fù)結(jié)式。
本文首先提出了“點-線-面”的板書設(shè)計思路,然后舉例說明,最后總結(jié)“點-線-面”的板書設(shè)計思路的教學(xué)效果。
1 板書設(shè)計思路
針對半導(dǎo)體物理知識的特點,為了讓學(xué)生能通過直觀的板書明白半導(dǎo)體物理知識,因此本文提出“點-線-面”的板書設(shè)計思路。“點-線-面”的板書設(shè)計思路分三個步驟,分別是知識“點”分解、形成知識“線”和板“面”規(guī)劃。
步驟一:知識“點”分解
半導(dǎo)體物理涉及很多理論知識,比如能帶理論,復(fù)合理論等等;這些理論又由若干知識點組成,比如直接復(fù)合理論包括熱平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)兩個知識點,熱平衡狀態(tài)又包括產(chǎn)生過程和復(fù)合過程兩個知識點等等。因此本文的板書設(shè)計思路首先是分解出所有的知識“點”。
步驟二:形成知識“線”
所謂知識線,就是把各知識點按一定的內(nèi)在聯(lián)系串聯(lián)起來,形成基本線索。因此首先要弄清各知識點的前因后果,來龍去脈,從而得到知識點之間的邏輯關(guān)系,形成知識“線”。
步驟三:板“面”規(guī)劃
板“面”規(guī)劃是根據(jù)黑板的大小和知識點的多少,規(guī)劃出需要的板面數(shù),然后在黑板上給知識點設(shè)計合理的位置。
2 板書設(shè)計舉例
本文以非平衡載流子直接復(fù)合理論進行板書設(shè)計舉例,具體步驟如下:
步驟一:知識“點”分解
非平衡載流子直接復(fù)合理論中可以分解出以下的知識點:產(chǎn)生率、復(fù)合率、凈復(fù)合率、非平衡載流子的壽命、小注入條件、大注入條件、型半導(dǎo)體、型半導(dǎo)體等。
步驟二:形成知識“線”
在以上的知識點中可以形成一條知識“線”,首先由直接復(fù)合理論引出產(chǎn)生率和復(fù)合率兩個知識點,然后由這兩個知識點引出凈復(fù)合率知識點,接著凈復(fù)合率引出非平衡載流子的壽命知識點,再接著引入小注入條件和大注入條件兩個知識點對非平衡載流子的壽命進行分類,從而把這些知識點串在一起形成了知識“線”。
步驟三:板“面”規(guī)劃
教室的黑板為兩塊1米?米的可以上線滑動的黑板,由于每個知識點都包含公式表達式,知識點的長度比寬度大,如果采取從左到右的方法板書知識“線”,則長度不夠,如果采取從上到下板書知識“線”,兩塊黑板合并使用的話,則只需2米?米的空間就能完成板書,具體的板書如圖1:
3 教學(xué)效果
通過在課堂教學(xué)采用“點-線-面”的板書設(shè)計思路,對于復(fù)雜理論知識,老師容易講明白,學(xué)生容易理解和記憶,具體的教學(xué)效果表現(xiàn)如下:(1)學(xué)生在課堂中更加活躍。采用“點-線-面”的板書設(shè)計思路教學(xué)后,學(xué)生在課堂中積極參與到知識點的分解和知識線的梳理中來,有個別同學(xué)還能針對老師的板書提出自己的知識點分解和知識線梳理思路,給老師很好的啟發(fā)。(2)學(xué)生在課后的學(xué)習(xí)和討論也更加多。學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)了“點-線-面”的知識圖后,課后的學(xué)習(xí)更加積極,同學(xué)之間的討論也更加多,甚至有同學(xué)提前分析下一次課的知識圖。
4 結(jié)束語
半導(dǎo)體物理學(xué)是一門介于理論與實踐之間的課,由于它的理論性,導(dǎo)致老師難教,學(xué)生難學(xué)。本文針對半導(dǎo)體物理知識的特點,為了讓學(xué)生能通過直觀的板書明白半導(dǎo)體物理知識,提出了“點-線-面”的板書設(shè)計思路。“點-線-面”的板書設(shè)計思路分三個步驟,分別是知識“點”分解、形成知識“線”和板“面”規(guī)劃。通過在教學(xué)中采用“點-線-面”的板書設(shè)計思路,對于復(fù)雜理論知識,老師容易講清楚,學(xué)生也容易理解和記憶,收到了很好的教學(xué)效果。
參考文獻
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應(yīng)用建構(gòu)主義教學(xué)理念和互動式教學(xué)方法,改變單一的教學(xué)模式
二學(xué)位班學(xué)生之間由于前期所接受教育上有差異,知識結(jié)構(gòu)和思維方式各不相同,具有過一定的工作經(jīng)歷,致使傳統(tǒng)教學(xué)觀中采取的單一教師傳授模式很難行得通。例如地質(zhì)工程專業(yè)2008級二學(xué)位班級的“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”課程教學(xué)過程中,出現(xiàn)了不少問題,教學(xué)效果很差。究其原因主要是在教學(xué)過程中未意識到二學(xué)位班學(xué)生與普通本科生之間的差異,對所有學(xué)生“一視同仁、強行灌輸”所致。
學(xué)習(xí)是由學(xué)生構(gòu)建知識的過程,這種構(gòu)建是無法由他人來代替的。教學(xué)不能無視學(xué)習(xí)者已有的知識經(jīng)驗,簡單強硬地從外部對學(xué)習(xí)者實施知識的灌輸,而是應(yīng)當把學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識經(jīng)驗中,建構(gòu)新的知識經(jīng)驗。所以在后期的二學(xué)位班教學(xué)過程中,我們充分利用學(xué)生已有知識經(jīng)驗,逐漸改變“一言堂”,對學(xué)生實施啟發(fā)式和互動式教學(xué)。例如,在講解巖石的結(jié)構(gòu)時,讓有繪畫功底的學(xué)生繪出典型結(jié)構(gòu)的素描圖,對相似結(jié)構(gòu)的識別和區(qū)分起到了很好的效果。在講解巖石的產(chǎn)狀時,充分利用學(xué)生先前跋山涉水的旅游經(jīng)驗。在這種互動的“教”與“學(xué)”中,教師幫助學(xué)生抽絲剝繭,掌握理論精髓,同時培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題和解決問題的能力,使他們能舉一反三、觸類旁通,以更好主動地適應(yīng)今后的學(xué)習(xí)和工作。也實現(xiàn)了師生雙主體的互動、師生情感的交融、師生的緊密合作,讓教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)調(diào)者與合作者。這更加迎合年齡偏大、有過工作經(jīng)歷的二學(xué)位班學(xué)生心理,讓他們得到更多的尊重和認可。不但教師本人和教育方法得到了這些學(xué)生一致的認可,還大大激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情,明顯提高了教學(xué)效果。
調(diào)整“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”課程教學(xué)體系
結(jié)合多元化的教學(xué)觀念和教學(xué)模式,在以往教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,基于二學(xué)位班學(xué)生培養(yǎng)目的、自身特點、專業(yè)課設(shè)置要求,對“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”課程教學(xué)體系做出了相應(yīng)調(diào)整。
1.適當增補晶體光學(xué)和礦物學(xué)部分要點知識,為三大巖石的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)
在不增加學(xué)時的情況下,適當壓縮“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”教學(xué)內(nèi)容,在正式進行“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”教學(xué)之前,抽出4~6個課時,進行晶體光學(xué)(偏光顯微鏡及單偏、正交、錐光系統(tǒng)下晶體光學(xué)性質(zhì),2~4學(xué)時)和礦物學(xué)(主要造巖礦物鑒定特征,2學(xué)時)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),結(jié)合布置適當?shù)淖鳂I(yè)和充分利用開放的地質(zhì)學(xué)實驗室和網(wǎng)絡(luò)實驗室,以快速掌握晶體光學(xué)知識和礦物學(xué)知識,進而能夠熟練應(yīng)用偏光顯微鏡來進行重要造巖礦物的鑒定,為三大巖類的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
教學(xué)實踐表明,具體增加哪部分內(nèi)容,學(xué)時如何分配要充分考慮兩個因素才能取得預(yù)期效果,否則適得其反。一是考慮前后知識點銜接需要,巖石基本組成是礦物或天然玻璃,而偏光顯微鏡是進行巖石識別和鑒定的重要工具,所以應(yīng)適當增加這兩部分的內(nèi)容。二是考慮班級同學(xué)整體基礎(chǔ),如果學(xué)生基礎(chǔ)較好,學(xué)習(xí)態(tài)度端正,自學(xué)能力較強,只需安排兩個學(xué)時集中學(xué)習(xí)顯微鏡組成及單偏光和正交光下晶體光學(xué)性質(zhì)(理論課),再安排兩個學(xué)時的實驗課程,一邊練習(xí)如何使用顯微鏡,一邊掌握一些常見造巖礦物的鑒定特征。教師主要起到引導(dǎo)和輔助的作用,更多知識則需要學(xué)生自己通過翻閱課本或利用開放的實驗室來掌握。若學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,自學(xué)能力相對較差,學(xué)習(xí)這些內(nèi)容則需安排6個學(xué)時,才能取得較好的效果。
2.弱化“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”的部分內(nèi)容,調(diào)整實驗安排
由于增補前面基礎(chǔ)知識占用了4~6個學(xué)時,而總學(xué)時保持不變,我們對“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容和實驗安排做了適當調(diào)整。其具體內(nèi)容的刪減和實驗安排的調(diào)整應(yīng)充分考慮這些學(xué)生的培養(yǎng)目的和知識點針對性。與正常班級學(xué)生的培養(yǎng)目的不同,二學(xué)位班級學(xué)生畢業(yè)后回到油田大多被分配到企業(yè)生產(chǎn)一線,從事采油和錄井等工作,對學(xué)生基礎(chǔ)素質(zhì)和現(xiàn)場工作能力要求較高。針對這些特點,一是要弱化部分不常見或室內(nèi)實驗不易掌握的巖石的學(xué)習(xí),如堿性巖類以及脈巖類巖石的學(xué)習(xí)由原來的4學(xué)時降低為2個學(xué)時。二是理論課上只講總論,各論放在實驗課上結(jié)合實物手標本和薄片進行講解。既節(jié)省了2~4個學(xué)時時間,又可以通過實踐教學(xué)提高二學(xué)位學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)興趣。三是每次實驗開始前,配合板書,將本次實驗的目的、方法、步驟做詳細反復(fù)地講解,不僅可以加深學(xué)生對理論知識的理解,又能使實驗做起來較為順手。下課前再將本次實驗進行總結(jié),尤其實驗中普遍出現(xiàn)的問題,深化理解。四是利用昌平周邊野外教學(xué)基地進行野外實地探討性教學(xué),增加創(chuàng)新性實驗比重,加強學(xué)生對巖石產(chǎn)狀、巖石類型等方面的理解和掌握,進一步提高學(xué)習(xí)興趣。
3.調(diào)整考試內(nèi)容、方式和成績權(quán)重
考慮到二學(xué)位班學(xué)生基礎(chǔ)薄弱等特點,首先調(diào)整了實驗課程的考核方式。實驗成績主要依據(jù)八次實驗報告成績評定,外加平時實驗課間的整體表現(xiàn)。整體上對平時的實驗過程和實驗報告提出了較高的要求,杜絕相互抄襲,一旦發(fā)現(xiàn),將嚴肅處理。同時加大了實驗成績的比重,在期末總成績中的比例達到了20%,從側(cè)面進一步督促學(xué)生要重視和抓緊平時的鍛煉,提高實驗學(xué)習(xí)的積極性和主動性。但考慮到“巖漿巖及變質(zhì)巖巖石學(xué)”作為二學(xué)位班學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,為了給后續(xù)課程起到較好的帶頭作用,基本未降低理論課程考核要求。一般采用閉卷,但內(nèi)容上增加了不少巖石比較題和概念對比題,在一定程度上彌補了對巖石掌握程度的考核,也有助于改變過去那種靠死記硬背就能通過考試,甚至是考高分的狀況,克服學(xué)生“平時不用功,臨考搞突擊”的弊病。同時在期末總成績中加入10%的平時成績,對嚴肅二學(xué)位班的班級紀律以及避免部分學(xué)生上課遲到、說話、睡覺、甚至缺課等現(xiàn)象的發(fā)生起到了較好的效果。
關(guān)鍵詞: 高中物理教學(xué) 解題能力 培養(yǎng)方法
高中物理課程作為大學(xué)物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是影響大學(xué)物理學(xué)習(xí)效果的重要因素,如何進行高中物理探究已經(jīng)成為高中物理研究的重要課題。高中物理知識中的力學(xué)、光學(xué)、電磁場、機械運動等知識具有較強的邏輯性,缺乏與實際生活的共通點,學(xué)生對相關(guān)理論、定律難以理解、掌握,導(dǎo)致學(xué)習(xí)物理的積極性下降,致使成績下滑。針對此情況,高中物理教師要采用合適的措施、手段,培養(yǎng)學(xué)生的高中物理解題能力,使學(xué)生獲得自信,提高學(xué)習(xí)積極性,強化學(xué)習(xí)效果,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
一、高中物理課程特點及學(xué)習(xí)方法
(一)課程特點
高中物理作為高中學(xué)習(xí)的重難點之一,具有較強的系統(tǒng)性和邏輯性。因此,對學(xué)生的解題能力要求較高,對學(xué)生實際物理規(guī)律、理論的理解、解題能力的培養(yǎng)存在重要意義。根據(jù)目前高中學(xué)校物理教學(xué)情況研究分析,可以發(fā)現(xiàn),多數(shù)高中物理教學(xué)仍以物理概念和規(guī)律等方式進行學(xué)生思維目標建構(gòu),沿襲傳統(tǒng)物理教學(xué)模式。這種教學(xué)方式極大程度上引起學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)的不適應(yīng),同時高中物理與初中物理缺乏直接聯(lián)系,導(dǎo)致高中物理學(xué)習(xí)缺乏連貫性與邏輯性。高中物理是初中物理的發(fā)展與延伸,是大學(xué)物理的基礎(chǔ)與前提,起著承上啟下的作用。為更好地學(xué)習(xí)掌握高中物理知識,需要在聯(lián)系實際知識的基礎(chǔ)上,發(fā)展物理基礎(chǔ)思維,靈活運用抽象思維,培養(yǎng)學(xué)生的高中物理解題能力。
(二)學(xué)習(xí)方法
方法是提高學(xué)習(xí)能力的重要手段,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)進步。高中物理所涉及的知識內(nèi)容豐富,綜合性強,學(xué)習(xí)過程中易出現(xiàn)學(xué)生理解困難等現(xiàn)象,導(dǎo)致學(xué)生解題能力難以提高,學(xué)習(xí)效果不佳。因此,在高中物理學(xué)習(xí)過程中應(yīng)從基礎(chǔ)理論出發(fā),積累物理相關(guān)題型,綜合各章,進行有重點、有目的的學(xué)習(xí)。借助日常積累,對不同題型的不同解題方式、技巧進行整理,歸納、掌握基礎(chǔ)物理知識,加深對知識的理解,拓寬知識面。最重要的是實現(xiàn)學(xué)習(xí)方法的多樣性,避免單調(diào),增強學(xué)習(xí)動力,強化學(xué)習(xí)效果。
二、培養(yǎng)高中物理教學(xué)中解題能力的方法
根據(jù)高中物理課程的特點和學(xué)習(xí)方法分析,下面針對如何培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力進行探究。
(一)熟記高中物理公式、定律
熟記公式、定律是培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力的基礎(chǔ)。高中物理教材,相較初中物理教材,增加了許多定律、定理、公式,這都屬于前人經(jīng)驗的結(jié)晶。作為已經(jīng)確定的知識,不允許隨意更改,因此,對于這部分知識最好的掌握方法是在理解的基礎(chǔ)上死記硬背。在解題過程中,需要學(xué)生記住相關(guān)公式與定理,達到靈活運用的目的。為培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力,必須在認同理論、熟知基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,牢記所有公式、定理、定律,為解題提供基礎(chǔ)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的興趣
學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)是高中物理解題能力培養(yǎng)的關(guān)鍵,“興趣是最好的老師”,在物理教學(xué)中,興趣的培養(yǎng)顯得尤為重要。高中物理課程教學(xué)較抽象、枯燥,不易理解,諸多知識內(nèi)容需學(xué)生在充分發(fā)揮想象力和抽象思維基礎(chǔ)上才能較深刻理解。任何知識理論均是前人對生活現(xiàn)象的總結(jié)、升華,物理也不例外。因此,在高中物理教學(xué)過程中,物理老師應(yīng)結(jié)合日常生活,通過學(xué)生常見的生活現(xiàn)象引入物理理論,從而提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣,達到培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力的目的。
(三)學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)
抽象思維能力是培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力的因素之一高中物理要求學(xué)生具有較強的思維能力,轉(zhuǎn)變具體思維為抽象思維。高中物理中的公式、定理和相關(guān)的知識,是抽象思維通過對具體事物的總結(jié)得出的,能有效幫助學(xué)生培養(yǎng)解題能力。高中物理授課時,老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過整體思維、發(fā)散思維、反向思維等方式達到提高學(xué)生抽象思維的目的,從而提高學(xué)生對物理知識的掌握、理解能力,培養(yǎng)學(xué)生的高中物理解題能力。
(四)培養(yǎng)學(xué)生知識聯(lián)想的能力
關(guān)聯(lián)解題是培養(yǎng)學(xué)生高中物理解題能力的難點。高中物理是較復(fù)雜的課程,所涵蓋的知識面十分廣闊,例如,力學(xué)、電學(xué)、機械學(xué)等,涉及諸多抽象知識。因此,每道物理題并不是僅涵蓋一個知識點,而是幾個知識點的總和。必須培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想能力,讓學(xué)生在解題過程中能夠發(fā)散思維,進行有效聯(lián)想,找到解題的突破口,從而正確作答,培養(yǎng)高中物理解題能力。
(五)培養(yǎng)學(xué)生建立錯題集的習(xí)慣
錯題集是鞏固解題能力的有效手段。高中物理學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程,不能一蹴而就,其知識內(nèi)容是由淺及深的。在高中物理學(xué)習(xí)中,模擬考試是檢驗學(xué)生知識點掌握情況的重要手段。考卷的設(shè)計即是老師的心血,問卷設(shè)計時應(yīng)涉及重點知識、難點知識、基礎(chǔ)知識和易混淆的內(nèi)容。然而考試、評講結(jié)束并不意味著本張試卷的價值已用完,在評講結(jié)束后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進行錯題整理、歸納,深刻反思、總結(jié)出錯的知識點,避免下次犯同樣的錯誤。此外,在講解知識內(nèi)容時,幫助學(xué)生回憶易錯點,加深學(xué)生對易錯點的印象,達到溫故而知新的目的,避免錯誤重復(fù)累積,鞏固學(xué)生的高中物理解題能力。
三、結(jié)語
高中物理教學(xué)作為高中教學(xué)的重要部分,是初中物理課程的深化與銜接,是大學(xué)物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是為國家培養(yǎng)理學(xué)人才的有效手段。培養(yǎng)學(xué)生的高中物理解題能力,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提高,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的高中物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標,達到良好的教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻:
關(guān)鍵字: 習(xí)題課; 物理知識;設(shè)計練習(xí)題處理練習(xí)題
【中圖分類號】G633.7
習(xí)題課型和實驗探究課、定理定律課一樣,是物理學(xué)科常見的課型。練習(xí)題的課前如何設(shè)計和課上如何處理,將會直接影響著習(xí)題課的效率。習(xí)題課的設(shè)計和處理也會在教師的專業(yè)化成長中起到積極的促進作用。高效的練習(xí)題將會大大提升學(xué)生解題能力和應(yīng)試能力。
1.練習(xí)題設(shè)計的重要作用
1.1可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
在習(xí)題課的練習(xí)題中,要培養(yǎng)學(xué)生活學(xué)活用的習(xí)慣,加強知識點間的辨析和理解,從而提升學(xué)生的思維能力。例如,考點實像和虛像的區(qū)別:實像是由實際光線會聚成的,能在光屏上承接到,人眼可以看到。虛像不是由實際光線匯聚成的,是由實際光線的反向延長線會聚成的,無法在光屏上顯示,人眼可以看到。學(xué)生在理解的時候,往往會把實像和虛像相互混淆在一起,以至于分不清楚。容易在選擇題的判斷中失誤。針對這一問題,再設(shè)計練習(xí)題的時候,要積極圍繞實像和虛像展開,讓學(xué)生在辨析中逐漸清楚知識點間的區(qū)別。首先是呈現(xiàn)練習(xí)題,給學(xué)生思考時間,根據(jù)老師講解的實像和虛像知識點展開辨析,平面鏡成虛像,實像可以在光屏中承接。同學(xué)就自己的思考結(jié)果進行討論分析,在討論的過程中對判斷錯誤的同學(xué)進行糾錯,并且?guī)熒餐偨Y(jié)此題。教師再進一步提出問題,哪些例子屬于承接實像,哪些例子屬于虛像。學(xué)生在舉一反一的過程中,清楚了實像和虛像的區(qū)別。在練習(xí)題的選擇的過程中,難度適中。
1.2可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
物理科目考試特點是關(guān)注生活和現(xiàn)代科技,注重對自然界現(xiàn)象的描述和解釋。學(xué)生對新鮮事物的敏感度很高,將生活中的新近發(fā)生的情形充實到課堂中來,將會不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。考試的題型千變?nèi)f化,不可能每一道題都會涵蓋在課堂的復(fù)習(xí)中,所以教師在設(shè)計課堂練習(xí)題的時候,要注重練習(xí)題的原創(chuàng)性,以課后的物理學(xué)科中的STS (STS是science、technology、society)三個單詞的縮寫為素材。通過社會中的前沿科技展開編撰,其宗旨在于理論聯(lián)系實際、拓寬知識面、培養(yǎng)創(chuàng)造能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的創(chuàng)新能力來源于教師創(chuàng)新能力的引導(dǎo)。如果教師在設(shè)計復(fù)習(xí)題時,能夠讓學(xué)生耳目一新。學(xué)生就會在教師的潛移默化的影響中對一些陌生題目的解決有了一定經(jīng)驗。與此同時,教師給予科學(xué)的引導(dǎo),在陌生問題中,找到關(guān)鍵詞與課堂所學(xué)知識進行比對,仔細分析。讓學(xué)生了解知識如何在社會生活、為將來走人社會打下良好的基礎(chǔ)。學(xué)生就會關(guān)注科技活動,關(guān)注STS,讀書波萬卷,下筆如有神。
1.3可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
實驗題型是比較靈活的題目,相對于其他題目來說要求學(xué)生對所學(xué)的知識能夠做到靈活掌握。在課堂練習(xí)中,教師教緊緊的抓住每個探究實驗的實驗原理,實驗步驟,實驗方法及實驗器材,以及對實驗的步驟優(yōu)缺點進行評價。教師在復(fù)習(xí)實驗專題時,要有意識的培養(yǎng)學(xué)生答題的嚴謹性,以及對實驗現(xiàn)象的正確規(guī)范的描述。以電學(xué)實驗伏安法測量燈泡電阻為例,在復(fù)習(xí)的歸納總結(jié)中對電流表,電壓表及滑動變阻器的儀器使用在每個電學(xué)實驗中都會涉及到,特別是滑動變阻器在每個電學(xué)實驗中的用途不同和相同之處。在設(shè)計練習(xí)題時,可以讓學(xué)生對于所給的實驗步驟進行排序和完善,這樣學(xué)生對實驗就有了整體的認識。接下來教師在設(shè)計數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)時,將問題數(shù)據(jù)混入其中及錯誤的數(shù)據(jù)處理方法呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生去找出錯誤并且能夠分析錯誤的原因。
2.科學(xué)處理練習(xí)題提升課堂效率
2.1利用多媒體處理練習(xí)題
在初三的復(fù)習(xí)階段,知識點比較多,可以借助多媒體和實物投影儀來輔助教學(xué)。針對物理學(xué)科的考試特點,畫圖題是考試當中容易丟分的一部分。如果老師僅僅是在黑板上呈現(xiàn)出畫圖的答案,學(xué)生往往不能意識到自己錯誤。教師在習(xí)題課中,要明確學(xué)生的易錯點,比如光學(xué)作圖中實線和虛線,力學(xué)作圖的力的三要素,電學(xué)作圖的實物連接等等。將學(xué)生的典型錯誤逐一投影在屏幕中,讓學(xué)生自己來發(fā)現(xiàn)不足之處。學(xué)生在找錯誤的同時,就是對知識的不斷鞏固的過程。學(xué)生也會有積極參加到課堂的談?wù)撝衼恚審?fù)習(xí)課不再枯燥無味。要利用豐富多彩的教學(xué)資源來展開教學(xué),可以從電影和動畫片中截取與課堂主題有關(guān)的內(nèi)容,讓教學(xué)過程中充滿著新意。對于已經(jīng)做過的練習(xí)題要能夠進行改編,訓(xùn)練學(xué)生的審題能力。
2.2重視班情和學(xué)情合理處理練習(xí)題
物理教師教學(xué)任務(wù)一般是三到四個班,往往教師在備課中,提前設(shè)計好練習(xí)題,然后在每個班講解的題目完全相同。這樣往往會出現(xiàn)有些班級掌握的效果比較好,有些班級在理解和掌握中就會遺留一些問題。可以根據(jù)自己所教班級學(xué)生的掌握情況來適當為每個班"量身打造"練習(xí)題,在教學(xué)中教師一般都會注意到學(xué)生的理解能力不同,所以會照顧到每個層次的學(xué)生。但是往往會忽視班級情況的因素,設(shè)計練習(xí)題的時候還要注意講解方式,有的班級適合提問式,有的班級適合講解式。
2.3從知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建引領(lǐng)練習(xí)題
從中考題目中重視知識網(wǎng)的構(gòu)建,充分重視近幾年的本地區(qū)的中考題目,將歷年的中考題進行整合處理,中考題的題型和難度具有指導(dǎo)性,但是要注意到題目的難度,因為學(xué)生如果還沒有進行系統(tǒng)復(fù)習(xí),難度可能會偏大。在課堂上練習(xí)題目要做到精選精練。在題目的設(shè)計中突出物理學(xué)科特色引入新的生活場景。每一題中應(yīng)該涉及到知識貼近考試要求,立足于課堂上講解的知識,注重命題導(dǎo)向,注重題目的區(qū)分度,注重基礎(chǔ)知識環(huán)節(jié)的考察。基礎(chǔ)知識在考試中占有的比重比較大,因此平時要重視基礎(chǔ)知識的練習(xí)。
總之,一節(jié)好的復(fù)習(xí)課能夠幫助學(xué)生去理解知識并且將以往的知識點重新的整合起來,讓學(xué)生能夠把知識之間穿針引線。教學(xué)相長,共同提升。設(shè)計練習(xí)題就包括練習(xí)題的選擇,練習(xí)題的講解,練習(xí)題的有效反饋。精選練習(xí)題可以提升學(xué)生的應(yīng)試技巧,也是教師成長的重要一部分。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:紅外物理 紅外技術(shù) 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力培養(yǎng)
中圖分類號:O434.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(a)-0172-02
紅外輻射是一種電磁波,其波長介于可見光和微波之間,相關(guān)紅外技術(shù)在氣象預(yù)報、航天遙感、軍事偵查、災(zāi)情預(yù)警等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。紅外物理與技術(shù)主要研究紅外輻射的產(chǎn)生、分布、傳輸、檢測、紅外光電系統(tǒng)及紅外信息處理等。人類對紅外輻射的研究始于18世紀末,紅外物理與技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)后得到迅速的發(fā)展。尤其近幾十年來,紅外物理與技術(shù)不斷取得新的突破,無論從器件還是系統(tǒng),精度和功能得到了提升和拓展,應(yīng)用日益廣泛。
《紅外物理與技術(shù)》是一門光電信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課,涉及紅外物理、紅外光學(xué)、紅外探測器、信號處理、熱力學(xué)、機械控制等多個學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。通過數(shù)年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的教學(xué)方式僅限于課堂授課,教學(xué)內(nèi)容相對陳舊,不能緊密結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展,大多數(shù)學(xué)生的能力鍛煉途徑單一,僅限于課本知識和習(xí)題,這對學(xué)生分析問題和解決問題的能力的培養(yǎng)非常不利,急需調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提高課程學(xué)習(xí)效果。文章結(jié)合該專業(yè)的培養(yǎng)目標對《紅外物理與技術(shù)》課程進行改革和創(chuàng)新,對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,對教學(xué)方法進行升級,取得了一定成效。
1 整合多學(xué)科知識,增強課程內(nèi)容系統(tǒng)性
宏觀上來看,紅外物理以電磁波譜中的紅外輻射為特定對象,研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳輸及探測過程的現(xiàn)象、機理、特征和規(guī)律等;紅外技術(shù)以紅外物理為基礎(chǔ),研究目標的紅外輻射特點、探測與成像、信息處理及應(yīng)用方法等。紅外物理為紅外技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和實驗數(shù)據(jù);而隨著紅外技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用,會出現(xiàn)許多新的物理問題和現(xiàn)象,從而驅(qū)動紅外物理的研究深入。二者是緊密聯(lián)系,相互促進的。《紅外物理與技術(shù)》課程包含的內(nèi)容和知識點往往分布在《紅外物理》《紅外系統(tǒng)原理》《紅外系統(tǒng)工程》《光電檢測》和《工程光學(xué)》等多種書籍中,學(xué)生難以全面掌握,因此在授課過程中將紅外物理、紅外技術(shù)兩大塊內(nèi)容有機整合起來,并加入該領(lǐng)域一些新的理論研究和技術(shù)發(fā)展成果,以利于人才全面素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。不僅可以使理科學(xué)生在掌握扎實的紅外物理基本知識的同時,得到紅外技術(shù)方面應(yīng)用性能力的培養(yǎng),也可以讓工科學(xué)生在學(xué)好紅外技術(shù)應(yīng)用知識的同時,進一步夯實紅外物理的理論基礎(chǔ),滿足理工融合型課程教學(xué)改革的需要。
2 升級教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生積極性
探索個性化的教育手段,改變傳統(tǒng)教學(xué)中“填鴨式”滿堂灌的教學(xué)模式,實現(xiàn)“以教師為本”向“以學(xué)生為本”的“互動式”的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換[1]。引導(dǎo)學(xué)生對課程知識點從不同角度進行思考,啟發(fā)學(xué)生對課本、課堂教學(xué)提出質(zhì)疑,觸發(fā)他們的靈感,逐步形成多維度、多角度的思維方式和習(xí)慣,進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[2]。
課堂中,如果老師缺乏引導(dǎo),包辦太多,學(xué)生缺少互助合作的機會,缺少自由探索的空間,無法參與到教學(xué)思維過程中,也就無法體驗思維方式和探索知識的產(chǎn)生發(fā)展過程,無形中束縛了學(xué)生的思維發(fā)展,學(xué)生得到的只是一大堆僵死的知識,失去的卻是更為重要的“觀念、方法和能力”[3]。新型的課堂教學(xué)秩序中,師生關(guān)系應(yīng)該是民主、平等的。老師放下高高在上的姿態(tài),轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)的引導(dǎo)者。這樣才能使老師在課程教學(xué)過程中產(chǎn)生強烈的號召力,使教學(xué)不再是枯燥的理智活動,而是成為全身心投入、充滿激情的學(xué)習(xí)活動。同時,教師還要充分信任學(xué)生,把學(xué)習(xí)主動權(quán)徹底還給學(xué)生,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。具體措施如下:在老師組織、引導(dǎo)下學(xué)生主動地、富有個性地學(xué)習(xí);把大課堂分為若干個小課堂,讓學(xué)生就某些專題內(nèi)容進行分組討論、調(diào)研和報告,最后組織小組答辯來評定小組成績以及每個組員的成績。
在傳統(tǒng)的教育教學(xué)中存在著教育資源分配不均衡的問題,課程中多向?qū)W生推薦經(jīng)典的參考文獻、優(yōu)秀的課程教學(xué)網(wǎng)站和學(xué)習(xí)論壇,充分利用信息網(wǎng)絡(luò)課程平臺上的教學(xué)大綱、教學(xué)錄像、課程教學(xué)課件等資源。這樣,學(xué)生不僅可以利用相關(guān)資源進行課程學(xué)習(xí),還可以了解本學(xué)科研究動B。同時鼓勵學(xué)生在課后閱讀經(jīng)典文獻和最新研究成果,提高學(xué)生的獨立思考和解決問題的能力,緊密跟蹤學(xué)科最新動態(tài)。
3 增加實踐環(huán)節(jié),注重參與與創(chuàng)新
優(yōu)化課程體體系,整合課程內(nèi)容,增加實踐環(huán)節(jié)的比例[4]。課程內(nèi)容設(shè)置上充分體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實踐動手能力的培養(yǎng),最大限度地實現(xiàn)對課程的優(yōu)化,比如設(shè)置與課程內(nèi)容知識點相適應(yīng)的實驗內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力以及處理實驗結(jié)果的能力;增開綜合性、設(shè)計型實驗[5]。所謂設(shè)計型實驗,是指學(xué)生根據(jù)教師給定的實驗任務(wù)書,通過查閱文獻資料,自行設(shè)計實驗方案、準備所需光電元件,獨立進行系統(tǒng)設(shè)計和搭建,最后書寫實驗報告,總結(jié)實驗結(jié)果的實踐過程。設(shè)計型實驗主體是學(xué)生,整個實踐過程由學(xué)生獨立設(shè)計和操作,實驗中出現(xiàn)的各種問題也由學(xué)生自己設(shè)法解決。通過設(shè)計型實驗,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
4 與專業(yè)培養(yǎng)目標相結(jié)合
理工科院校擔負著為國家培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才的重要使命,培養(yǎng)出適應(yīng)“廣泛就業(yè)需要”的應(yīng)用型人才,是21世紀經(jīng)濟社會發(fā)展的客觀要求,也是理工科院校在競爭激烈的教育市場中立于不敗之地的根本。依據(jù)上海理工大學(xué)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的特色和定位,在開展“卓越工程教育”的背景下,通過“實踐―歸納―推理―再實踐”的循環(huán)培養(yǎng)模式,強化工程實踐,緊密產(chǎn)學(xué)研合作,提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力,著力培養(yǎng)具有工程背景、為工程領(lǐng)域提供服務(wù)的“工程師”型的創(chuàng)業(yè)人才。
5 結(jié)語
總之,通過對《紅外物理與技術(shù)》課程進行改革和創(chuàng)新,對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,對教學(xué)方法進行升級,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)工科學(xué)生嚴謹務(wù)實的作風,有利于培養(yǎng)學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)的提高。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 光電信息 實踐教學(xué) 實驗室建設(shè)
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Optical Engineering Professional Practice Teaching
System Construction and Exploration
XIAO Yanshan, WANG Fei, HE Huiling
(College of Science, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
Abstract According to Optical Engineering expertise structural characteristics and social requirements, combined with our school practice for Optical Engineering practice teaching system optimization, raised my school Optical Engineering Professional Practice teaching training objectives, build professional practice teaching content, build professional practice teaching hierarchical, multi-module, the system architecture to further improve students 'knowledge, cultivate students' innovative spirit and practical ability, so that students can better serve the photovoltaic industry and the local economic and social development.
Key words optical; practice teaching; laboratory construction
0 引言
按照國家專業(yè)目錄的指導(dǎo)思想,我校光電信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)既具有扎實的數(shù)理基礎(chǔ),又熟練掌握光電技術(shù)、光學(xué)工程、信號處理、計算機應(yīng)用與控制方面的知識和各種實驗測試技能,了解有關(guān)光學(xué)工程、光纖通信技術(shù)、電子技術(shù)、光電圖像處理等方面的基礎(chǔ)知識,能在光電系統(tǒng)與信息處理、光纖通信與傳感及其相關(guān)領(lǐng)域從事科研教學(xué)、科技開發(fā)、工程技術(shù)及生產(chǎn)管理的綜合型人才。①與機械、電氣、電子、材料等專業(yè)相比,光電信息工程專業(yè)具有非常鮮明的特點,就是其知識的廣泛交叉性。②③本專業(yè)學(xué)生不僅在光電信息的獲取、傳遞、處理及應(yīng)用等方面具有堅實的理論基礎(chǔ),同時還需在光電信息處理、光電系統(tǒng)設(shè)計、光電技術(shù)及其應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域具有扎實的專業(yè)知識和熟練的實踐技能。④
針對本專業(yè)實踐教學(xué)中普遍存在的實驗課課時數(shù)不足、學(xué)生開展自主創(chuàng)新實驗機會不多、學(xué)生實驗動手能力不強以及實驗教學(xué)內(nèi)容明顯落后于技術(shù)發(fā)展等問題,本文提出以行業(yè)和社會需求為導(dǎo)向、鼓勵學(xué)生自主探究和創(chuàng)新、專業(yè)實驗與專業(yè)實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的實踐教學(xué)理念,構(gòu)建科學(xué)的實踐教學(xué)內(nèi)容,建立分層次、多模塊、系統(tǒng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),進一步優(yōu)化和完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
1 實踐教學(xué)體系的設(shè)計
1.1 實踐教學(xué)層次設(shè)計
根據(jù)本專業(yè)實踐教學(xué)的要求、功能及特點,實驗教學(xué)內(nèi)容可由基礎(chǔ)演示型、應(yīng)用提高型、綜合設(shè)計型以及研究創(chuàng)新型等四個不同層次的實驗組成。
基礎(chǔ)演示型實驗:實驗教學(xué)內(nèi)容與光電專業(yè)基礎(chǔ)理論課內(nèi)容相對應(yīng),進行基本的專業(yè)技能訓(xùn)練。通過開展這類實驗項目,幫助學(xué)生加深對所學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容的理解與掌握,并使學(xué)生有機會學(xué)習(xí)正確使用本學(xué)科領(lǐng)域的常用儀表和設(shè)備。
應(yīng)用提高型實驗:它是基礎(chǔ)演示型實驗的提高和拓展,根據(jù)本專業(yè)發(fā)展方向和實驗室特點,主要實驗內(nèi)容應(yīng)包括光纖通信與傳感技術(shù)、光電檢測技術(shù)以及激光技術(shù)等。通過開展這類實驗項目幫助學(xué)生了解光電專業(yè)知識在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用領(lǐng)域、光電技術(shù)的應(yīng)用原理和測量方法,提高學(xué)生解決實際問題的能力,增強學(xué)生的就業(yè)競爭能力。⑤
綜合設(shè)計型實驗:它涉及的專業(yè)知識內(nèi)容較廣泛,包括光電檢測與傳感的部分實驗,光纖通信的部分實驗以及激光技術(shù)的部分實驗。這類實驗內(nèi)容比較豐富,實驗儀器比較復(fù)雜,開展這類實驗可以培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識解決復(fù)雜問題的能力。實驗可在老師指導(dǎo)下,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案、實驗步驟,并由學(xué)生自行實施完成。
通過以上三個層次實驗課程的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)如何做好實驗,掌握研究光電規(guī)律和分析光電實驗現(xiàn)象的思想和方法,學(xué)會分析和評價實驗結(jié)果,達到激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)的目的。由以前教師安排好實驗、準備好實驗儀器、學(xué)生來做實驗的狀態(tài),過渡到學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,自己設(shè)計實驗,自己準備實驗儀器完成實驗,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)造能力。
研究創(chuàng)新型實驗:主要安排融合各分支學(xué)科和交叉學(xué)科的綜合創(chuàng)新性實驗。特別是突出光電技術(shù)與計算機技術(shù)、信息前沿科學(xué)發(fā)展的融合。部分實驗項目采用項目式管理模式,題目由學(xué)生自由選擇,實驗時間不受限制,實驗室對學(xué)生實行全方位開放。由學(xué)生自己查閱資料、設(shè)計實驗方案、選擇實驗儀器、獨立完成實驗、撰寫總結(jié)報告并口頭交流,注重創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),為學(xué)生提供發(fā)展個性和施展才能的機會。
1.2 實踐教學(xué)模塊設(shè)計
本專業(yè)的實踐教學(xué)模塊可分為四類,如表1 所示。第一類是基礎(chǔ)實驗,主要開設(shè)在大一、大二學(xué)年。這一環(huán)節(jié)的實驗內(nèi)容主要有計算機語言程序設(shè)計、物理實驗、數(shù)電模電實驗以及工程基礎(chǔ)訓(xùn)練。這一實驗?zāi)K主要是學(xué)生自己動手進行實物制作,從而提高動手能力。第二類是專業(yè)課程設(shè)計,包括光電檢測與信號處理課程設(shè)計、電子線路設(shè)計與PCB、光學(xué)軟件設(shè)計、光電子系統(tǒng)課程設(shè)計等。課程設(shè)計內(nèi)容與專業(yè)理論課知識相銜接,使學(xué)生將理論課中學(xué)到的知識應(yīng)用到實踐中去。大三年級以后,每學(xué)期都開設(shè)有專業(yè)課程設(shè)計環(huán)節(jié),而且課程設(shè)計的內(nèi)容逐步與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。第三類是專業(yè)綜合類實驗,包括學(xué)科基礎(chǔ)實驗、光電子學(xué)專業(yè)實驗、畢業(yè)設(shè)計等。通過這類專業(yè)綜合實驗,來系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的光電信息專業(yè)知識,提升學(xué)生的光電信息專業(yè)素養(yǎng)。第四類是社會生產(chǎn)實踐,包括生產(chǎn)實踐、畢業(yè)實習(xí)等。這類實驗包括大學(xué)生光電設(shè)計競賽、大學(xué)生電子設(shè)計大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、寒暑期勤工儉學(xué)、畢業(yè)實習(xí)等。通過統(tǒng)籌安排這些實踐內(nèi)容,使學(xué)生盡快了解、認識社會、企業(yè)對光電信息專業(yè)的實際需求,真正理解專業(yè)學(xué)習(xí)目的,以增加學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)競爭力。
表1 光電信息工程專業(yè)實踐教學(xué)模塊
2 實踐教學(xué)內(nèi)容的實施
2.1 基礎(chǔ)實驗
在大二年級之前完成全部基礎(chǔ)類實踐教學(xué)環(huán)節(jié),主要是關(guān)于儀器、儀表的使用、基本量測量、基本實驗技能的訓(xùn)練和基本測量方法等,設(shè)計物理、電子學(xué)以及計算機技術(shù)實驗的一些基本實驗技能和基本知識點,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和判斷能力。除了傳統(tǒng)的演示實驗,還包含學(xué)生自己動手操作完成的實驗,讓學(xué)生在實驗中通過探索獲取知識和經(jīng)驗。
通過該實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以使學(xué)生具備基本實驗技能,學(xué)會基本測量儀器的使用,掌握基本的實驗方法和經(jīng)驗,為下一階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。⑥
2.2 課程設(shè)計
課程設(shè)計是實踐教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié),是理論課程的互補,理論課程中抽象的理論知識可以在課程設(shè)計中直觀地反映。指導(dǎo)老師根據(jù)所學(xué)專業(yè)課內(nèi)容給出多個設(shè)計題目,學(xué)生選擇后自己查閱相關(guān)資料對所選題目做出課程設(shè)計報告。課程設(shè)計分布在第2學(xué)年與第3學(xué)年,這一階段學(xué)生已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)及實踐基礎(chǔ),可以完成相關(guān)課程設(shè)計要求。
通過課程設(shè)計這一實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以提升學(xué)生的思維能力,尤其是鍛煉學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力。
2.3 專業(yè)實驗
充分利用現(xiàn)有實驗室設(shè)備設(shè)計專業(yè)實驗,可將專業(yè)實驗劃分到多個實驗室,指導(dǎo)教師在固定實驗室指導(dǎo),學(xué)生分組完成規(guī)定的實驗,有效地克服了實驗設(shè)備臺數(shù)不足的問題。畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)過程中最重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的一個重要的綜合性實踐環(huán)節(jié)。該實踐環(huán)節(jié)的任務(wù)是,通過指導(dǎo)教師對學(xué)生有針對性的指導(dǎo),讓學(xué)生系統(tǒng)完成選題、文獻檢索、文獻綜述、開題、實證研究、論文撰寫、論文修改、答辯等各個具體環(huán)節(jié),深入探討專業(yè)知識,綜合運用專業(yè)技能,學(xué)會選用合適的研究方法,從而完成畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計的目的在于通過這些環(huán)節(jié),使學(xué)生鞏固所學(xué)的光電專業(yè)知識和各項技能,對培養(yǎng)學(xué)生開拓務(wù)實的工作學(xué)習(xí)作風、拓寬專業(yè)視野、鍛煉專業(yè)技能有很好的幫助作用。
2.4 社會實踐
社會實踐是本專業(yè)教學(xué)計劃中非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一,實踐形式包括校內(nèi)實踐和校外實踐。通過社會實踐讓學(xué)生真正接觸、了解社會實際。一方面讓學(xué)生認識到光電信息專業(yè)在社會經(jīng)濟建設(shè)中的地位和作用,了解光電信息技術(shù)的發(fā)展前沿;同時增加學(xué)生對光電信息專業(yè)的認識和理解,通過本專業(yè)知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用來鞏固所學(xué)習(xí)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力;最后通過社會實踐讓學(xué)生熟悉工程技術(shù)人員的工作職責和工作程序,學(xué)習(xí)組織和管理生產(chǎn)的初步知識,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。
3 結(jié)束語
根據(jù)光電信息工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)特點和社會對本專業(yè)學(xué)生的要求,結(jié)合我校實際對光電信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系進行優(yōu)化,在拓展學(xué)生專業(yè)知識面的同時,更加注重現(xiàn)代光電信息領(lǐng)域的高、新、尖技術(shù),并且充分利用校內(nèi)外教學(xué)資源,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),促進教學(xué)改革、科研和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
基金項目:三峽大學(xué)教研項目(J2014069)
注釋
① 中華人民共和國教育部高等教育司.中國普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置大全[M].北京:高等教育出版社,2003:201-202.
② 郁道銀,蔡懷宇,葛寶臻,李清,陳曉冬.光電信息工程專業(yè)建設(shè)的探索與實踐[J].光學(xué)技術(shù),2007(S1):293-294.
③ 劉向東,劉旭,劉玉玲.從高等教育的發(fā)展到光學(xué)工程類專業(yè)研究型人才培養(yǎng)方案再調(diào)整的思考[J].光學(xué)技術(shù),2007(S1):276-277,279.
④ 劉蓉,侯宏錄,陳海濱.電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系優(yōu)化建設(shè)的探索[J].科級信息,2011(19):198-199.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;教學(xué)模式
大學(xué)物理是醫(yī)、藥等相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,它以高等數(shù)學(xué)為依托,涉及力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等方面的教學(xué)內(nèi)容,采用理論與實驗相結(jié)合的講授方式。隨著現(xiàn)代科技的不斷進步,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體和現(xiàn)代通信技術(shù)手段的不斷提高,涌現(xiàn)出多種授課模式,如慕課、微課、在線學(xué)堂等,新穎的授課方式不斷吸引著當代學(xué)生的眼球。目前“以學(xué)生為中心”的教育思想成為教育工作的指導(dǎo)思想,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及自然科學(xué)思維方式,將傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合起來成為教學(xué)改革的必然趨勢。
一、中醫(yī)藥專業(yè)大學(xué)物理課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的必要性
大學(xué)物理課程在醫(yī)、藥等相關(guān)專業(yè)中,對于培養(yǎng)各類醫(yī)藥專業(yè)技術(shù)人員和科研人員有至關(guān)重要的作用。大學(xué)物理作為一門以高等數(shù)學(xué)為依托的基礎(chǔ)課程,經(jīng)常被大多數(shù)學(xué)生劃分成與專業(yè)不太相關(guān)的課程,因此,對于這門課程,學(xué)生往往呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)主動性和積極性較差的被動學(xué)習(xí)狀態(tài),甚至有很多學(xué)生為了修得學(xué)分而死記硬背知識點。隨著現(xiàn)代教育理念的增強,醫(yī)、藥各專業(yè)都開設(shè)大學(xué)物理課程,但是分別是選修和必修課程,由于一些專業(yè)存在文理生同班的情況,致使中醫(yī)藥專業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)工作更加困難。一方面,此課程一般開設(shè)在大學(xué)一年級下學(xué)期和大學(xué)二年級上學(xué)期,高等數(shù)學(xué)作為學(xué)學(xué)物理的工具此時已經(jīng)學(xué)習(xí)完畢,但是由于學(xué)生對高等數(shù)學(xué)等輔助知識的學(xué)習(xí)不扎實,考試成績差,導(dǎo)致物理教學(xué)工作很難有積極效果。另一方面,作為一門基礎(chǔ)課程通常采用大班授課的教學(xué)模式,這就導(dǎo)致師生之間缺乏交流,教師不能做到因材施教,基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生無法跟進教學(xué)進度導(dǎo)致喪失學(xué)習(xí)積極性。此外,目前各高校普遍處在教學(xué)計劃和人才培養(yǎng)方案的調(diào)整階段,使大學(xué)物理課時不斷被壓縮,但是教學(xué)任務(wù)并未大幅度削減,這就導(dǎo)致課堂教學(xué)任務(wù)繁重,課堂練習(xí)時間嚴重不足,這對學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性造成了嚴重影響。
為了提高教學(xué)質(zhì)量增強教學(xué)效果,有效解決目前教學(xué)工作中的問題,提高學(xué)生對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和思維能力,目前,各高校針對各專業(yè)的大學(xué)物理課程不斷進行教學(xué)內(nèi)容和形式的改革與探索工作,將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)講授模式相結(jié)合,真正做到“以學(xué)生為中心”的因材施教。以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)為輔助工具的教學(xué)改革工作成為大學(xué)物理課程教學(xué)改革的重要發(fā)展趨勢。
大學(xué)物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以呈現(xiàn)物理過程的模擬和仿真。傳統(tǒng)的課堂中學(xué)生只是一味地聽教師講授,而融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)元素為學(xué)生理解物理過程和真實現(xiàn)象提供了有效途徑。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以將物理與醫(yī)、藥等相關(guān)專業(yè)的研究性學(xué)習(xí)進行拓展和深化,以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。因此,針對大學(xué)物理課程的教學(xué)特點構(gòu)建醫(yī)、藥等相關(guān)專業(yè)的大學(xué)物理課程網(wǎng)絡(luò)平臺至關(guān)重要。
二、中醫(yī)藥專業(yè)大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建
構(gòu)建中醫(yī)藥專業(yè)大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)平臺的目的在于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和積極性,為培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)藥人才合理搭建知識體系。大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)平臺包括“MOOC視頻學(xué)習(xí)”“知識點總結(jié)和復(fù)習(xí)”“習(xí)題課專題”“物理現(xiàn)象動畫演示”“答疑信箱”等欄目。
第一,MOOC視頻學(xué)習(xí)。由于中醫(yī)專業(yè)文理科兼收的特c以及學(xué)生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有限,教師在課余時間按照專業(yè)的教學(xué)特點,結(jié)合所使用的醫(yī)、藥專業(yè)大學(xué)物理教材錄制教學(xué)視頻。經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后放置在本校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中,為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的機會。學(xué)生可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺自主選擇學(xué)習(xí)的時間和學(xué)習(xí)的進度,也可根據(jù)自己的實際情況選擇復(fù)習(xí)或者預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。這一做法大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并解決了不同學(xué)生課堂教學(xué)進度不同的問題。
第二,知識點總結(jié)和復(fù)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生的特點,總結(jié)各章節(jié)的重點、難點內(nèi)容以及例題類型。從小知識點開始串聯(lián)式總結(jié),還涉及基本概念、定理和定律、重要的結(jié)論和推論等。以圖、表形式形成總結(jié)和復(fù)習(xí)的綱要,在圖表中凸顯例題類型。另外,物理習(xí)題中大量的微積分內(nèi)容也是學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié),針對此情況,我們還提供微積分常用公式,這樣方便學(xué)生快速查找數(shù)學(xué)內(nèi)容或進行計算。
第三,習(xí)題課專題。鑒于某些專業(yè)文理生兼收并且高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較差的情況,教師在上習(xí)題課時就不能完全兼顧,這使得部分學(xué)生跟不上課堂進度,導(dǎo)致學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性。習(xí)題課專題是以習(xí)題講解為主要內(nèi)容的視頻,其中包括計算以及推導(dǎo)過程的詳細講解,便于學(xué)生根據(jù)自己的實際情況掌握習(xí)題學(xué)習(xí)的進度和時間,并且根據(jù)習(xí)題的難易程度進行重復(fù)播放和學(xué)習(xí)。
第四,物理現(xiàn)象動畫演示。通過flash軟件制作物理實驗現(xiàn)象的演示動畫,可以使學(xué)生可以更直觀、生動地體會物理過程。在物理學(xué)中很多內(nèi)容是不容易看見和理解的,如光的衍射現(xiàn)象,我們只能看見物理現(xiàn)象,但是實際光束是如何通過的我們并不清楚。教師如果單純通過語言描述很難讓學(xué)生產(chǎn)生直觀的印象,運用flash軟件就可進行實驗的模擬動畫演示,這樣可以讓學(xué)生可以更清楚光產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的基本原理。一方面flas的演示加深了學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解,另一方面強化了學(xué)生的物理思維能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和樂趣,使學(xué)生更直觀地掌握物理現(xiàn)象的本質(zhì)。
第五,答疑信箱。近年來,由于高校的不斷擴招,學(xué)生人數(shù)隨之不斷增加,且多數(shù)為大班授課模式,教師人數(shù)較少但承擔的教學(xué)任務(wù)繁重,由于人才培養(yǎng)模式的不斷更新、大學(xué)物理課時逐漸縮減,導(dǎo)致學(xué)生與教師之間溝通和交流的機會較少。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,采用網(wǎng)絡(luò)信箱答疑模式可以彌補以上不足。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)以及習(xí)題練習(xí)中遇到的問題,都可以通過網(wǎng)絡(luò)答疑信箱來解決。網(wǎng)絡(luò)答疑信箱能促進了師生之間的溝通,對于知識體系的構(gòu)建和整理也起到積極的作用。復(fù)雜的公式推導(dǎo)和抽象的物理現(xiàn)象使學(xué)生在課后復(fù)習(xí)時處于被動狀態(tài),而運用網(wǎng)絡(luò)答疑信箱就可以及時發(fā)送答疑內(nèi)容,打破了傳統(tǒng)答疑模式對時間、地點、內(nèi)容等客觀因素的限制。這樣的溝通模式促進了師生之間的交流,教師可根據(jù)答疑的頻率和難易程度適當增減平時成績。教師可根據(jù)自己的時間安排答疑信箱回復(fù)時間,盡可能做到及時高效地回復(fù)學(xué)生的各種問題。
三、結(jié)語
事實證明,傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式已無法滿現(xiàn)代課堂的需求,并且隨著知識的不斷更新,大學(xué)物理的教學(xué)模式應(yīng)逐步向多元化、靈活化的趨勢發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的應(yīng)運而生徹底改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式,其靈活的教學(xué)方式被學(xué)生廣泛接受,可以更好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣。
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一、有關(guān)高中、初中物理課程差異特性的客觀論述
(一)教材內(nèi)容層面
透過教材涉獵方向觀察,初中階段物理教材內(nèi)容可順勢劃分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué),聲學(xué),以及光學(xué)五類結(jié)構(gòu)單元,其中滲透的基礎(chǔ)性知識,一般狀況下不會和數(shù)學(xué)知識有深度關(guān)聯(lián),也就是說,考試過程中出現(xiàn)的高難計算題幾率不是很大,學(xué)生當然覺得簡單。
相比之下,高中階段物理教材,則在初中物理結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)上額外添加原子物理,更主要的是力學(xué)、電磁學(xué)整體上不管是深度和廣度都進一步拓展,經(jīng)常觸碰到數(shù)學(xué)計算規(guī)則,特殊情況下會沿用到新入學(xué)高中生尚未碰觸到的數(shù)學(xué)知識,所以說驗證解析難度瞬間大幅度提升。
(二)教學(xué)方式和輔手段層面
透過客觀角度觀察界定,初中階段物理課程內(nèi)容還是偏少偏淺的,加上課時數(shù)量限制,教學(xué)進程相對比較緩慢,教師完全擁有豐厚的時間精力,進行學(xué)生個體各類疑問解答,必要情況下安排班級所有成員自由分組,開展講解、討論、訓(xùn)練同步式實踐活動,對于學(xué)生異質(zhì)化知識點快速牢固記憶和靈活改造沿用,輔助功效可謂是極為深刻。
而高中物理課程內(nèi)容繁多且課時安排較少,課堂現(xiàn)場灌輸?shù)男畔⒘侩y以清晰化計數(shù),幾乎沒有時間提供給師生進行特定類型習(xí)題探討交流,至此涉及教師課堂鴨架式灌輸現(xiàn)象廣泛分布。在此類背景下,學(xué)生產(chǎn)生嚴重的身心壓力,并且需要在課后自己總結(jié)補充,關(guān)于全新樣式的物理思想、方法運用要訣,終究是一知半解。畢竟高中物理教學(xué)實驗,都必須事先經(jīng)過繁瑣嚴格的調(diào)試,其間更要督促師生細致操作任何工序項目,如此過后,涉及標準化實驗結(jié)果才能得以真正呈現(xiàn)。
二、涉及初高中物理知識科學(xué)銜接策略的細致性驗證解析
(一)初高中物理緒論內(nèi)容的適當關(guān)注
良好的開端總能夠達到事半功倍之效用,尤其是在初中物理第一課堂環(huán)境下,涉及初高中物理知識點差異特性、研習(xí)高中物理課程的動機、單位學(xué)期的教學(xué)改造方針、教學(xué)引導(dǎo)方式等,都要向?qū)W生群體進行系統(tǒng)化闡明,令初中生感覺到兩者難度相差不是太大,在今后高考升學(xué)期間穩(wěn)固應(yīng)有的挑戰(zhàn)自信心。
(二)觀察初中生對新知識的接受程度并進行教學(xué)進度漸進式加快
結(jié)合教育心理學(xué)角度驗證,目前我國初中生往往無法全面擺脫以往固定化學(xué)習(xí)習(xí)慣,為了避免其在今后較大課業(yè)壓力下產(chǎn)生懈怠厭倦心理,作為專業(yè)化初中物理教師,要提供給此類群體一類逐漸適應(yīng)的交流環(huán)境,貫徹慢節(jié)奏、少容量和講練結(jié)合等指標,持續(xù)到學(xué)生心理穩(wěn)定過后,方可過渡到正常的教學(xué)進度模式。
(三)高中全新教材內(nèi)容的適當引入
歸結(jié)來講,高中物理知識始終是建立在初中物理基礎(chǔ)上進行擴展的,在針對此類內(nèi)容進行教學(xué)引導(dǎo)期間,教師應(yīng)該快速地帶領(lǐng)初中生進行高中物理各項知識點觀察探究,確保學(xué)生注意力集中基礎(chǔ)上,將初中物理知識遺留的局限、特殊代清楚,方便高中階段更高等級課題的快速滲入(筆者的做法是把高中的課本給學(xué)生當課外書閱讀)。這部分教學(xué)內(nèi)容還是較為繁多的,就像是勻速直線運動的規(guī)則,往往會因為承受順風逆風等行駛問題,使得速度方向難以維系在同一條直線之上,盡管初高中課程中都提及恒力做功解題方式,但是關(guān)于變力沖量和做功計算,還是限定在高中物理課程之上。所以說,教師在日常初中物理教學(xué)課堂上,要始終關(guān)注初中重點內(nèi)容的突出效果,同時做出簡明扼要的陳述,其核心動機在于快速引入高中物理全新內(nèi)容,確保個體能夠快速消化,并且在后期高考中靈活轉(zhuǎn)化沿用。
(四)例題和訓(xùn)練習(xí)題的精心篩選應(yīng)用
旨在穩(wěn)固提升初中生全新物理知識應(yīng)用的熟練程度。事實上,涉及初高中物理教學(xué)活動的重要差異細節(jié),主要在于例題和習(xí)題的難度、數(shù)量之上,高中物理課程時常會觸碰到推理和計算環(huán)節(jié),為了確保今后在高考風浪中能夠穩(wěn)固前行,大部分初中生手頭上都搜集到豐富的資料內(nèi)容,如若想要真正地將上部習(xí)題處理完畢,也是不現(xiàn)實的。因此,專業(yè)化指導(dǎo)教師,要懂得精確化篩選各類和高考相關(guān)的題目,借助典型例題科學(xué)講解和作業(yè)內(nèi)容合理布置,完成初中生物理知識有機補充穩(wěn)固等動機指標。相比之下,高中物理教材內(nèi)部提供的習(xí)題,不管是在定義理解或是特殊物理現(xiàn)象分析等細節(jié),基本上都可以利用課本進行查詢鎖定,特別是經(jīng)過最近階段全新課標整改影響,如今初中教材中提供的習(xí)題數(shù)量著實不多,并且額外添加一系列探究性作業(yè),希望借此激活學(xué)生的對外交流和合作探究潛質(zhì)。
(五)初中生自學(xué)能力和學(xué)習(xí)主動性意識的適當強化
為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和增強學(xué)習(xí)的主體意識,應(yīng)開列出參考書目錄,要求學(xué)生借二本不同類型的參考書,一本是教材型的參考書,讓學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中隨時去查閱書中有關(guān)內(nèi)容;一本是復(fù)習(xí)型或習(xí)題解答型的參考書,讓學(xué)生在學(xué)完一章內(nèi)容后通過查閱該參考書,自己總結(jié)、歸納本章節(jié)的主要內(nèi)容、重要定理、習(xí)題類型、解題方法等。在平時的教學(xué)過程中,故意出一些具有典型的挑戰(zhàn)性的習(xí)題讓學(xué)生在課外完成,讓他們覺得似學(xué)非學(xué),這樣就迫使學(xué)生找參考資料去查閱該內(nèi)容;再就是將教材中部分內(nèi)容定為自學(xué)內(nèi)容,列出自學(xué)提綱要求學(xué)生課后自學(xué)。
三、結(jié)語
綜上所述,針對初高中物理知識進行科學(xué)性銜接,不單單能夠在合理時間范圍內(nèi),進行初中物理教學(xué)質(zhì)量大幅度提升;同時,可以全面穩(wěn)固初中生群體對于后期創(chuàng)新式物理知識的感知欲望,及時推動后續(xù)教學(xué)進度且強化個體綜合素質(zhì)水準。但是,關(guān)于此類領(lǐng)域的探索工作,始終停留在初始階段,因此需要更多初中物理教學(xué)人員,在日常教學(xué)中觀察并克制一切不良狀況,制定完善的課程內(nèi)容銜接方案,為今后初中生今后輕松應(yīng)對高中課程和職業(yè)方向鎖定,奠定和諧的適應(yīng)基礎(chǔ)。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞: 獨立學(xué)院 大學(xué)物理教學(xué) 教學(xué)改革
與一、二本院校相比,獨立院校屬于應(yīng)用型本科,對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才來說,教材建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容的選擇是至關(guān)重要的。一些基礎(chǔ)而難度較大的課程教學(xué)是當前的一個難點,大學(xué)物理是理工科類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課,課程內(nèi)容較多,理論而抽象,是一門較難掌握的課程。因此,該課程內(nèi)容和教學(xué)方式的改革是非常有必要的,筆者從獨立學(xué)院的學(xué)生特點出發(fā),提出對于《大學(xué)物理》課程教學(xué)改革的建議。
一、獨立學(xué)院學(xué)生的特點
1.文化基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)習(xí)慣不好,自覺性不高。由于錄取分數(shù)較低,學(xué)生總體上基礎(chǔ)知識薄弱,缺乏學(xué)習(xí)動力,另外,他們在學(xué)習(xí)上沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,自覺性差。大多數(shù)學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課后不復(fù)習(xí),僅在上課時聽老師講,因此學(xué)習(xí)效果較差,有相當比例的學(xué)生基本不學(xué)習(xí),考試補考率和重修率很高。
2.學(xué)生動手能力很強,思維活躍,善于表現(xiàn)自我。獨立學(xué)院學(xué)生的家庭情況大多較好,多才多藝的學(xué)生較多,相對容易開展各種形式多樣的社團活動。學(xué)生自主創(chuàng)新思維活躍,善于表達自己,也渴望表現(xiàn)自己。
二、傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系及弊端
傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式中內(nèi)容陳舊、與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不相適應(yīng),教材和課堂教學(xué)內(nèi)容都偏向于應(yīng)試教育,而忽略素質(zhì)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。1.內(nèi)容上基本由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理五部分構(gòu)成,知識點較多,而獨立學(xué)院基礎(chǔ)課的課時較少,在較短的時間內(nèi)很難理解和掌握。2.傳統(tǒng)教材著重介紹理論基礎(chǔ)知識,幾乎不涉及與現(xiàn)代科技應(yīng)用相聯(lián)系的內(nèi)容,要學(xué)習(xí)好這些抽象的理論知識,需要具有扎實的數(shù)學(xué)功底,進行大量的課后練習(xí),這正是獨立學(xué)院學(xué)生的弱點。沒有良好的基礎(chǔ)知識和大量的課后練習(xí),要學(xué)好大學(xué)物理是不可能的。這是導(dǎo)致在獨立學(xué)院《大學(xué)物理》掛科率高,學(xué)生學(xué)習(xí)困難的重要原因。3.經(jīng)典物理內(nèi)容占據(jù)了80%以上的內(nèi)容,而近代物理內(nèi)容只占不到20%的內(nèi)容,且僅做了簡單的介紹,有關(guān)當代物理發(fā)展的成就和現(xiàn)代工程技術(shù)沒有納入其中。另外,基于獨立院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標,課程設(shè)置應(yīng)以應(yīng)用型知識為主,增加近代物理部分內(nèi)容。鑒于以上幾點,《大學(xué)物理》教學(xué)體系有必要進行改革,突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式。
三、獨立院校《大學(xué)物理》教學(xué)體系改革措施
大學(xué)物理作為工科院校的一門重要基礎(chǔ)課,不僅要向?qū)W生展現(xiàn)璀璨的物理知識,更重要的是要通過物理知識展現(xiàn)其中的物理思想和物理方法,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,物理學(xué)在工程中應(yīng)用相當廣泛,但在以前的教學(xué)中反映極少。如果將一些新規(guī)律、新現(xiàn)象引入到教學(xué)中,學(xué)生就會感到物理是一門充滿生命力的學(xué)科。目前沒有一本這方面的教材,因此我們應(yīng)根據(jù)情況在老教材上選擇教學(xué)內(nèi)容,并編寫適合上述教學(xué)需要的補充教材。現(xiàn)以靜電場為例簡述教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與組合。經(jīng)筆者近幾年的教學(xué)總結(jié),在一般的大學(xué)物理教材中,靜電場(不包括靜電感應(yīng)部分)共有概念6個,定理定律5個,例題11個,知識點并不是很多,在以往的教學(xué)過程中,本章的教學(xué)要求如下:(1)掌握描述靜電場的兩個基本物理量——電場強度和電勢的概念;(2)理解靜電場的兩條基本定理——高斯定理和環(huán)路定理;(3)掌握用點電荷的電場強度和疊加原理,以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法,能用電場強度與電勢梯度的關(guān)系求解較簡單帶電系統(tǒng)的電場強度,但是教材上涉及的公式有40個左右,故學(xué)生學(xué)習(xí)時覺得難度較大。這些公式大多都是用疊加定理與高斯定理計算電場強度的,而這兩方面的計算要求學(xué)生熟練使用積分和劃分微元的方法。對于三本學(xué)生來說,數(shù)學(xué)知識本就不扎實,故計算難度較大。學(xué)生覺得枯燥,很多學(xué)生能理解物理知識,一旦涉及積分計算就束手無策。進行教學(xué)改革后,應(yīng)減少涉及積分的計算,加強物理定理的實際應(yīng)用,如講到高斯定理時,要求學(xué)生掌握教材中涉及高斯定理的例題的結(jié)果(如無限大平板帶電體的電場強度),并應(yīng)用到實際情況中,推導(dǎo)過程要求學(xué)生理解即可,課后習(xí)題也不涉及此類題目。另外,此章節(jié)的高斯定理學(xué)生理解難度較大,在講解高斯定理可以補充高斯武器等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),加深學(xué)生對高斯定理的理解。其他各章節(jié)都可按照此方都調(diào)整理論計算部分,增加應(yīng)用的內(nèi)容。
2.課堂教學(xué)時,充分利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在運用傳統(tǒng)教學(xué)手段的基礎(chǔ)上運用錄像和CAI教學(xué)手段,把復(fù)雜的、瞬變的、物體內(nèi)部演化的過程,以及三維運動情況用多媒體技術(shù)以動畫和聲音的方式展現(xiàn)在課堂上,可使學(xué)生仿佛身臨其境,清清楚楚地洞察整個過程,加深學(xué)生的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.課堂結(jié)合演示實驗,開展小發(fā)明制作活動。物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科,物理教學(xué)離不開實驗教學(xué),在教學(xué)過程中進行演示實驗,既可以加深學(xué)生的理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又可以節(jié)約單獨實驗的時間。另外,根據(jù)演示儀器可難、可易、可簡、可繁的特點,可以指導(dǎo)學(xué)生自己動手制作,在課余時間,開展物理演示儀器科技制作活動,以此培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,充分發(fā)揮獨立院校學(xué)生的特長。
四、結(jié)語
大學(xué)物理教學(xué)改革是一個長期而細致的工作,在今后的工作中,每位教師需要解放思想,不斷更新知識,掌握現(xiàn)代化教學(xué)手段,為社會培養(yǎng)出更多、更好的人才。
參考文獻:
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