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大学光学知识点总结

时间:2022-08-01 13:04:41

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学光学知识点总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

大学光学知识点总结

第1篇

1 地球物理学专业开设矿物岩石学的必要性与存在问题

地球物理学专业目标在于培养具备地球物理学和地质学的基础理论、基础知识和基本技能,具有扎实的数学物理基础和很强的计算机能力,能够在科研机构、学校、以及地震、石油、矿产资源、环境和基础工程等方面从事地球物理研究、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。地球物理学专业的主要研究对象仍是地球,矿物岩石是组成地球最重要的物质,学生掌握相关矿物岩石知识,对于地球物理相关专业课的学习和工作具有重要意义。

矿物岩石学课程涵盖内容多、理论性较强,开设该课程以来,一直是任课教师和学生重点关注课程之一。矿物岩石学是资源勘查工程专业的学科基础课程,具有较为完整的课程体系[1,2]。在我校,矿物岩石学课程体系被分为结晶学与晶体光学及实验(理论课24,实验课24)、矿物岩石学及实验(理论课32学时,实验课36学时)。如此多的教学内容在地球物理学专业中仅仅有40个学时。因此,对于地球物理专业的矿物岩石学,课程内容设计十分困难。如果设计的内容较多,教学时间不够,学生学起来比较吃力,如果设计内容少,学生又感觉到没什么价值。怎样抓住这几门课程的内在联系,以某一个主线把各门课程的基本知识整合在一起是这门课程的重中之重。这就需要对原有的教学内容进行合理的取舍,构筑起正确的课程结构和框架。合理安排矿物岩石学中结晶学、矿物学、晶体光学以及岩石学的内容,不仅有利于学生的掌握,而且对于后续课程的安排也具有指导意义。

2 地球物理学专业矿物岩石学课程内容设置

矿物岩石学是一个较为庞大的课程体系,包括结晶学、矿物学、晶体光学、岩浆岩、变质岩多个核心内容。根据地球物理学专业特点,以矿物岩石学基本知识为主线,对课程内容、学时分配等进行相应整合。把总共40个学时的矿物岩石学分为32个学时理论课和8个学时实验课。结晶学部分主要讲授晶体和晶体的基本性质、晶体的对称、晶体的定向、单形和聚形分析、晶体的规则连生等与矿物学密切相关的内容。晶体光学部分只讲授晶体的光性分类、光性均质体和非均质体的光波传播特点、偏光显微镜的原理及应用,不再涉及具体矿物的光学特征。结晶学和晶体光学部分重点讲述基本理论,为矿物和岩石的学习奠定一定基础即可,总共安排6个学时。矿物学部分重点放在总论上,重点介绍矿物的形态、矿物的物理性质、矿物的化学成分和矿物的分类命名,总共安排12个学时。矿物的各论部分放到实验课进行学习。岩浆岩部分重点介绍岩浆及岩浆作用、岩浆岩的化学成分特征、矿物组合规律、岩浆岩的结构、构造、产状,岩浆岩各论部分主要安排在实验课学习,总共8个学时。变质岩部分重点介绍变质岩与变质作用、变质岩的化学成分、矿物成分、变质岩的结构构造,变质岩各论部分也安排在实验课学习,总共6个学时。

矿物岩石学课程的突出特点为实验教学内容较多,实验教学环节是培养和锻炼学生动手能力和显微镜基本操作技能的重要组成部分。学生通过对手标本和显微镜下薄片的观察,将理论教学内容应用到实践中,有效培养了学生综合分析的能力。因此无论是理科还是能源类工科院校都把实验作为这类课程的非常重要的环节,多数课程的实验学时约占整个课程学时的一半,甚至更多。受学时限制,跨专业课程的实验安排存在较大困难,地球物理学矿物岩石学的实验课只有8个学时。在有限的时间里既要保证教学内容,又要保证教学效果。矿物学安排2个学时,主要讲解常见的浅色矿物(玉髓、石英、钾长石、斜长石、条纹长石、方解石、白云母、萤石等)和暗色矿物(橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、石榴子石、电气石等),使学时能通过手标本的颜色、形态、解理、硬度等认识这些矿物。岩浆岩安排2个学时,使学生掌握常见的超基性岩(橄榄岩)、基性岩(辉长岩、辉绿岩、玄武岩)、中性岩(闪长岩、闪长玢岩、安山岩)、酸性岩(花岗岩、花岗斑岩、流纹岩)。变质岩安排2个学时,主要观察糜棱岩、蛇纹石大理岩、云英岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、混合岩。使学生在实验室通过对手标本颜色、结构、构造、矿物组成方面的学习,掌握岩石的基本鉴定技能。剩下的2个学时,凭借中国石油大学(华东)及周边地区的天然露头优势,如,学校内花岗岩、片麻岩、混合岩、大理岩等石材众多,在教师指导下,学生自选观察点,进行详细观察、描述,使学生明白实验室标本和野外标本存在一定差异。

3 地球物理学矿物岩石学课程考核方式

目前的教育管理体制,考试扮演着关键的角色。考试像是指挥棒,很多时候,考试考什么,学生就学什么。要想培养创新型人才,对学生进行科学而有效的评价、激励极其重要。课程考试不应简单的以闭卷考试方式,而应将部分考核放在平时,以课堂讨论、读书报告、实验考核等形式完成,成绩也不能一刀切以期末为主,应多重复合。⒖际苑绞椒治课上、课后、实验、期末四个部分。前三部分总共占30%,期末占70%。① 课上部分包括考勤、回答问题和课堂研讨环节。考勤占5%。回答问题以抢答形式进行,设置5%的成绩,每次课前提问,每人两次机会,都回答对的,给予全部成绩,这样方式极大的督促了学生课下复习的积极性。除了包括必要的考勤外,还将实施课堂研讨环节。将选课学生划分为若干个小组,每个小组自选或者教师指定矿物岩石学课程中重要的知识点,通过查阅资料、讨论、制作ppt等方式准备报告,采用课堂讨论或者报告形式进行汇报,计入课上考核成绩,占5%。② 课后部分,占总成绩5%。针对理论课程中需要学生自学或者相对比较深入的知识点,可以通过课后作业,书写报告的形式考察学生。比如,课程中岩浆的成因及多样性、岩浆岩结构成因、变质相及变质带等问题。这些问题需要学生以教材为基础,通过查阅相关参考教材、文献、专著等,总结相关观点,书写报告,培养学生书写读书报告的能力。③实验课程考试方式将按照课堂内考核、课堂外考核和延伸考核进行,共占10%。课堂内考核主要包括学生平时听课及回答问题的专注情况、实验报告撰写情况以及期末阶段学生鉴定未知矿物岩石的能力。课堂外考核依据学生学校内花岗岩、片麻岩、混合岩、大理岩等石材的考察,撰写报告。延伸考核主要是针对某些学习兴趣较高的学生,结合相关教师的科研项目或者大学生创新创业计划项目进行科学研究工作,针对其研究思想及效果给予成绩,培养具有一定科研潜力的学生。④ 期末考试。期末考试将针对课程中重要的概念、定义、理论等采取灵活多变的题型,考察学生对知识点以及应用知识解决问题的能力。涉及理论知识部分:选用课程知识体系中核心概念、理论进行考核;知识的灵活运用部分:与传统的“死记硬背”题目相比,灵活考查知识题目更能体现学生对知识点的掌握程度,可以采用地质素描图、选择等方式。比如:侵入岩的产状包括整合侵入和不整合侵入,整合侵入又包括岩床、岩盆、岩盖等,不整合侵入包括岩墙、岩脉、岩基、岩株等。以往考试都是以填空题形式进行考核,考生死记硬背,甚至不知道岩床或者岩墙是什么,有什么区别。按照灵活运用知识点要求,可以采用看图填空的形式,利用模式图或者野外地质素描图、照片等,要求学生看图填写各个地质体的名称,这样学生不但掌握了分类,还掌握的各个地质体概念、区别等;综合分析部分:对于期末考试题目中可以设置一些综合题,即两个或者两个以上知识点的综合归纳、分析或者运用,避免了大部分同学只记住了课程的知识点,但缺乏归纳总结的能力。如花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩区别,只考核了岩浆岩中相似岩石的区别。改革后的题目可变为花岗岩、钾长片麻岩、花岗岩闪长岩、斜长片麻岩区别?这样的题目将岩浆岩与变质岩融合在一起,这样就将课程内两个具有联系的重要知识点放在一起,考查了学生归纳总结的能力。

4 地球物理学专业矿物岩石学课程建设效果

本课程体系和考核方式通过对两届地球物理学专业学生实施,取得了良好的教学效果,学生在各个方面的能力都有所提高。具体包括:① 学生上课积极性明显提高。通过课前学生团体汇报、学生点评等方式,使全体学生能参与到教学过程中,充分调动学生听课、提问、回答问题的积极性。② 查阅资料、书写读书报告能力提高。通过学生课后作业、课上报告等环节训练,使学生真正掌握如何快速、准确查阅相关知识点资料并总结归纳的能力,具备针对某一科学问题书写读书报告的本领,为学生毕业设计奠定一定基础。③ 分析解决问题能力提高。通过理论考试中知识点运用、综合分析考题比例的提高,使学生在平时养成总结归纳、分析解决问题的习惯。

5 结束语

高等院校跨专业授课的课程较多,不同专业的培养目标差别较大,同一门课程在不同专业方向所起的作用差别较大,这就要求教师有针对性的对教学内容进行调整以适合不同专业的要求。中国石油大学(华东)地球物理学专业矿物岩石学的课程内容设置和考核方式符合其专业基本要求,建立了新的课程体系,完善了考试制度,使学生对跨专业课程更感兴趣,培养了学生实践动手能力和查阅资料能力,为将来的学习工作奠定了良好基础。

[参考文献]

[1]桑树勋.矿物岩石学课程体系教学改革的理论与实践. 煤炭高等教育.1999,第3期,74-78

[2]郗爱华,唐洪明,刘小洪,何 江,王振宇.石油院校“矿物岩石学”精品课程建设与改革.中国地质教育.2012年第3期,23-25

第2篇

一、引言

以数学计算为基础的理论课和专业课,要求学生具有谨密的逻辑思维以及较强的抽象思维[1]。授课时一旦产生知识点迟滞甚至断路,将会直接影响其后一系列的知识获取。故而高校中数学类课程的不及格率普遍偏高。传统的讲授方法,教师依靠深厚的学术底蕴和丰富的教学技巧,能够在教学课堂中把控授课节奏[2],但是知识的理解困难和枯燥的学习氛围,使学生难以长时间保持饱满的学习状态。微视频教学方法,采用声像结合的方式,经过精细的影音编辑后可以有效吸引学生的注意力,并将抽象思维形象化,常用于展现具体的应用实例或者实操步骤[3][4]。该方法作为计算机辅助教学内容,广泛应用于高校教师课件之中,然而常常存在因视频格式问题无法播放,或者视频内容冗余以及与理论知识的关联性较弱等问题。随着计算机硬件技术的不断更新和影音编辑软件的逐渐迭代,微视频教学方法逐步创新,如交互式微视频能够在较短时间内呈现学习知识和提供一个自主动手实践的操作平台[5][6]。基于网络化的视频课程能够提供更多的学习资源[7][8]。因此,依托多元化的教学资源和先进的计算机技术,能够将传统授课方法和微视频教学方法的各自优势结合起来,形成一种授课教师可以把控讲授节奏又极具动态视听感受的新方法。

二、微视频深度融合方法

课堂讲授是大学教师传授学生知识和技能的基本方式,教师根据学生的知识架构和实时反馈,在课堂上适时调整自己的授课策略,是有效教学的前提。视频教学是基于计算机技术的一种教学手段,依赖于高校教师按照制定的教学大纲,编制授课计划和内容。通过计算机辅助教学,将微视频深度融合在课件之中,形成新颖有趣的动态教学方法,主要采用的信息技术有以下几个方面:1.微视频与PPT课件的深度融合微视频为教学提供形象化的教学辅助手段,普遍应用于课堂教学环节。在PPT课件当中,普遍采用超链接的方式将视频播放与文本内容相关联。然而教师制作课件的电脑软件系统与授课教室的软件系统存在差异,会出现超链接失效或者微视频无法播放的情况,一定程度上影响学生吸收知识的连贯性,甚至干扰教师的授课节奏。目前,将微视频与PPT课件放置在同一个文件夹中,并在授课前对课件进行调试,是确保视频兼容性的有效方式。即便如此,若课件和视频分属两个文件,授课时需要来回切换,视觉上存在短暂的适应过程。微视频的深度融合能够确保知识的连续性,给学生营造沉浸式的学习条件。考虑到绝大多数教师的办公系统和教室授课系统是微软操作系统,且系统版本在Win7 及以上,只需要将视频格式转换为系统默认格式,其内置的影音播放器和PPT课件即可实现微视频的深度融合。具体的处理过程有,首先将授课时需要播放的视频文件转换为WMV或者AVI格式,前者为压缩格式文件较小,后者为高清模式文件较大,根据授课需求选择;接着将视频直接插入到PPT空白页面中,并调整视频文件框位置,使其与PPT版面尺寸兼容;最后调整页面背景色为黑色,填充未被视频覆盖的版面,使其在播放时相互融为一体。上述直接在PPT课件中插入视频文件,是微视频深度融合教学方法的基本步骤,其视频已经与课件融合在一起,不需要单独保存,避免了超链接方式可能遭遇的问题。另外移植性好,基本可以保证安装微软操作系统的教学系统正常播放以及授课时图文声像幻灯片切换更加自然和流畅。2.文字内容的深度融合对于课程中的知识点讲解,传统讲授方法是必不可少的。基于数学计算的工程类专业课,复杂的公式时常出现在PPT页面中。专业课教师根据自己多年的研究,对公式进行演算从而解决某些工程问题或者科学诠释某些绮丽的现象。经典的白底黑字是较多工程类专业教师采用的PPT版式,虽然充分体现了学术的严谨性,但是显得有些枯燥和单调。部分擅长课件制作的教师,通过给文字添加动画使其具有一定的视觉效果。若进一步,可以将深度融合的微视频和文字动画结合起来,达到文字内容的深度融合。微视频不仅能够作为授课内容中展示知识的一部分,也能作为背景色使用。选取合适的微视频背景素材内容,通过前一步处理后,调整视频尺寸覆盖PPT版面,并将视频文件的上下层位置放于最底层,即实现了动态背景。根据微视频背景色调,为文字添加适宜的动画,即达到了文字内容深度融合的目的。值得注意的是微视频作为动态背景时,应衬托和彰显文字内容,避免色彩太过鲜艳反客为主。另外微视频作为动态背景时,可设置为自动播放,与幻灯片切换、文字动画无缝连接。3.板书构图的动态化课堂教学过程中,板书构图是加深、延展、串联知识的基本教学技能。特别是教师在讲述某个知识点时,若涉及多个关联内容,则需要逐层抽丝剥茧。对于数学基础类课程,如《高等数学》《线性代数》《概率与统计》等,拥有丰富教学经验的授课教师,依靠清晰的数理逻辑,一支粉笔就能够将知识详解透彻,故此板书和构图依旧是数学基础课的重要教学手段。然而在专业课中,更高阶的数学公式应用到实际问题的解决当中,如复变函数、积分变换等,随着公式的复杂程度增加,对板书的规范性要求就越来越高,这种传统教学模式在消耗大量时间的同时,亦不一定能取得良好的教学效果。得益于计算机的普及,大部分专业课教师的公式推算过程可呈现在PPT课件中,授课过程中的板书减少,仅以关键词、相关性等为主要书写内容。且伴随着触摸屏的广泛使用,黑板逐渐退出了主导地位,高校讲师可以直接在屏幕上书写,其灵活性大幅度提高。构图是计算分析必不可少的部分,如电路分析、光的传播、应力的分布、热传导等。借助触屏和屏幕录像软件,教师可直接将屏幕作为画板,勾勒出与授课知识关联的分析图样。不仅如此,作图的过程动态化,学生可以反复观看,亦能给教师课后提供教学反思。本文提出的动态教学方法是以微视频深度融合为前提。授课教师在拆分知识内容后,制作课件过程即采用上述技术完成主要的构图。其构图的过程制成微视频,并建议采用不同的线条色彩制作,经过影音编剧后,能够呈现出兼有动态视听乐趣的学习内容。授课时,再辅以精简的板书或构图细节分析,实现知识讲解和视觉映象的深度融合。4.抽象概念的形象化抽象概念通常都是专业课中的知识重点和难点,要求学生具备较强的理论基础和联想思维,更要求授课教师利用通俗易懂的语言来表达和引导。简单的坐标图片难以与真实的空间立体状态相关联,若要推演其演化过程更加困难,甚至有一些原理以及相关的现象无法用现有的词汇来描述。此外,教师在描述抽象概念时会根据学生的反馈自由发挥,没有统一的标准。一旦学生没有理解透彻,在下节课回顾知识点时,新的描述语言可能会与已有知识冲突,不仅没有强化记忆,反而新增困惑。以动画来表达抽象概念的微视频深度融合方法,可以将理论知识点的表达标准化,让授课与课程回顾时的内容高度统一,并且将公式与现象的演变高度统一。对于工科专业基础知识类的抽象概念,网络素材资源较多,择优选取三维动画微视频进行再加工即可。深入学术前沿领域的抽象概念,比如在大三或大四开设的专业综合实践类课程,则需要授课教师在学科领域具备深厚的知识和材料沉淀。除了学术期刊资源库所提供或者教师自己动手录制的一些科学实验短视频外,较为便捷的方法是通过数张动态变化的仿真或者实验图片来表达,并以此配合公式演算过程制作成独具特色的微视频。5.微视频的精准编辑在上述四个方面的视频化处理后形成数个微视频源文件,需要进一步根据教学大纲、授课内容、知识重难点等与课堂教学息息相关的因素控制视频内容和时长,并选配适宜的音乐背景,满足教师对授课过程的精准把控。微视频作为内容播放时,如实验操作、手术实施、技术展示等,需要对视频内容进行编辑,去掉冗余部分,例如网络素材中的开头与结尾;对于学生掌握情况较好或者属于公共知识部分的内容,可加速播放;视频中有需要提示的部分或者画面有误导信息、画面中有明显的水印等,可以通过对该系列帧图像进行处理,以保证视频的严谨性。总体而言,为了保证视觉上的连贯性,微视频编剧可精确到毫秒级别。此外,微视频作为动态背景时,一般用于课堂知识讲述阶段,保持静默并且将视频内容缩短为数秒,不间断地重复播放。该方式可降低计算机系统负荷,保证文字动画的顺利演示,突出教师授课核心的教师讲解、学生回答和师生互动等环节,增加课件的生动性。构图和抽象概念微视频是与数学知识紧密结合的,除了对视频精准编辑外,还需要按照知识点的相关性或者层级关系,拆分成多个微小视频插入到多张连续版面中,以此来替代传统手动暂停的方式。每个知识点都可以独立地重复播放,知识点间的链接不间断,有助于授课教师对课堂节奏的充分掌控。

三、动态视听教学方法的应用实践

本节将“微视频深度融合的动态视听教学方法”应用在《光学工程》第一节导论课程中,并以大一年级的新生作为研究目标,进一步探讨动态视听教学课件的制作方法,并通过课堂教室的摄像系统记录学生的学习情况,综合分析该方法怎样更好地服务于课堂教学中。1.动态视听课件的精制本节课的教学目标是辨析几何光学与物理光学的区别。首先能够利用现有的光学知识解释生活中常见的光学现象;其次了解几何光学的几个基本概念:光线、成像、像差(球差和色差)以及矫正方法;再次初识物理光学中光波的基本概念,进一步拓展延伸到光的偏振、衍射、干涉;最后以几何与物理光学不同的应用作为结束。课件首先以蓝色星空的微视频作为背景,营造出深空的玄奥与绮丽。接着分别选取了生活中几何光学与物理光学的两个常见光学现象,以视频的方式串联在一起,由浅入深,抛出生活中的光学问题。用动画的方式解释生活中的两个几何光学知识,又分别以微视频的方式分别讲授几何光学的几个基本概念。在物理光学部分,特别是光的波动性,将反复播放仿真动画,并将生活中的三维成像相结合,探究偏振态的应用。视频编辑软件采用CamtasiaStudio,该软件可以很方便地进行屏幕操作的录制和配音、视频的剪辑和过场动画、添加说明字幕和水印、制作视频封面和菜单、视频压缩和播放[9]。视频格式转换软件采用格式工厂,该软件支持几乎所有类型多媒体格式转换到常用的几种格式。课件总视频数量为29 个,总时长16 分45 秒。背景微视频2 个总计57 秒,实际视频播放时长15 分48 秒,占一节课的时间比例为35%。具体分布情况见图1 。如图1 (a)所示,课件视频类型主要有背景、现象、理论、实验、应用、导入6 个部分。动态视频背景主要以文字讲授内容作为衬底,使整个课件动态连贯;现象以生活中的具体情节作为分析,导入课程理论;理论推导是重点和难点,采用大量仿真图像来加深学生的抽象思维和想象力;基于讲授的理论,利用简单的小实验视频来验证理论;最后联系到生活中的应用实例,简述用到的基础原理。课程导入以前一节课程的知识重难点为主,本节课程以大一年级学生作为讲授对象,以几个常见的光学问题作为课程导入。如图1 (b)所示,视频大都在10 秒、30 秒、60 秒三个档,10 秒以理论仿真视频为主,30 秒为现象和实验为主,60 秒以实际应用案例为主。2.课堂教学效果分析本次授课对象为大一新生,基于小班化教学模式,班级人数为22 人。课后测验参照艾宾浩斯遗忘曲线,为授课完成后20 分钟填写第一次,1 小时候后填写第二次。题目主要为本节课相关知识点以及知识点相关的视频,考察学生通过课程学习后的实际教学效果。(1 )学生评价分析课程的适应性评价采用问卷调查的方式,主要分为非常适应、适应、一般、不适应、非常不适应五个级次。问卷调查统计显示,微视频深度融合的动态视听教学方法,未出现学生难以适应的情况,呈现普适性的特点。选择一般的学生占总人数的50%,适应和非常适应的学生人数分别占比32%和18%。学生对课程的适应性一定程度上决定了课程的学习情况。进一步对学习情况评价进行统计,45%的学生认为自己清楚本次课程的知识点,9%认为完全清楚本次课程的知识点。仍然有41%的学生在半知半解状态,在与这些学生交流之后获悉他们对几何光学的知识点掌握透彻,因高中物理和大学物理相关性高,学生有一定的基础知识储备,故而知识的吸图1 课件视频统计收较为容易且具有连贯性,但在物理光学方面,知识太过抽象,数理功底和该类光学基础知识欠缺,理解存在一定的难度,需要着重强化。值得注意的是仍有1 个学生(5%)未理解知识点,交流得知该生对数学类课程学习起来极其困难,已计划转移到非数学类专业学习,而如何增强该生学习数学类课程的兴趣,需要进一步的研究。(2 )学生知识掌握情况分析对学生进行调查问卷分析,反应的是学生的主观评价,了解其对知识点的掌握情况则要辅以客观评价。学生知识掌握情况的考察参考李克特五级量表,分为非常清楚、清楚、似懂非懂、不懂、难以理解五个等级,在统计数据时用1-5 来代替。在学生自我评判的下方,同时提出一个与知识点相关的考点,以填空的方式要求学生作答。图2 所示为学生整体知识掌握情况的统计分析,问卷设置为“分辨几何光学与物理光学”,由学生自我评价对本节课知识内容的掌握程度;问题设置为“简述几何光学与物理光学的典型特征”,由教师评阅确保问卷调查的客观性。从图2 可以看出第一次测试和第二次测试曲线基本重合,说明大部分学生的知识掌握情况在这一个小时里没有显著变化。其中有三位学生存在显著性变化,其中一个学生在第一次测试时为似懂非懂,第二次测试时为清楚,分析调查问卷和对话发现,该生数学基础不够扎实,学习数学类课程非常艰难,知识的掌握偏慢,理解吸收后掌握知识点;另两个学生知识点掌握不够牢靠,转移学习其他课程知识后,知识点的掌握情况显著下降。(3 )学生知识和微视频记忆情况分析本节授课内容涉及到7 个重要知识点,针对这几个知识点在记忆牢固方面进行差异化的统计和分析,总计147 份数据,其中84%的学生在前后两次知识点记忆没有变化。相较于经典的遗忘曲线而言,即1 小时保留的记忆占20 分钟前的76%,知识点的记忆效果明显提升。有4%的学生在课堂结束后,经过同学间的交流和帮助,理解了授课内容,记忆效果变得更加深刻;另外有12%的学生逐渐遗忘了在课堂中接受的知识内容。对7 个知识点的辅助视频的学生记忆情况进行分析,同样147 份数据,保留的记忆效果为73%,明显低于遗忘曲线的保有率。当然微视频是辅助学生理解知识内容,不要求记忆。优势是可以重复播放,课堂结束后学生通过反复观摩视频动画,强调或者帮助理解知识点,故而有12%的学生第二次测试时,视频记忆变得清晰,甚至有1%的学生留下了深刻的印象。故此微视频的记忆牢固性达到86%,超过遗忘曲线10%。当然也有14%的学生逐渐遗忘了课堂中用到的微视频。

四、动态视听教学方法研究总结

微视频作为一种重要的教学资源和媒体,普遍应用于高校课堂教学中。高校教师在授课时将其作为辅助教学手段,促进学生对基础知识的掌握,提升学生对此类知识的观感和学习兴趣。本文通过影音编辑技术以及课件无缝衔接转换的制作,将传统的讲授法和数字化音视频两种模式深度融合,形成微视频深度融合的动态视听教学方法。该方法在数学类专业课中具有普适性的优势,可以改善枯燥的教学环境,吸引学生的学习兴趣,强化和辅助理解疑难知识点,加深授课知识内容的记忆。当然,针对小部分喜欢推理计算的学生,该方法会降低其学习成就感和过程感,需要教师在授课时根据学情分析把控难易度和节奏,并在授课时合理安排理论讲授与微视频演示的时间。

参考文献

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[2]刘伦斌,孙可娜.高等教育“以学生为中心”的有效课堂教学[J].教育与职业,2014(32):157-158.

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[4]戚建平,卢懿,汪亚勤,等.视频教学在药剂学实验教学中的重要性[J].安徽医药,2013,17(5):895-896.

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[6]张屹,黄欣,谢浩泉,等.交互式微视频教学资源的研发与应用―――以“教育技术学研究方法”为例[J].电化教育研究,2013,34(5):48-54.

[7]孙天齐.网络课程在高等教育中的发展及问题分析[J].科技展望,2016,26(22):329-330.

第3篇

关键词:自主开放式;光学实验教学;考核评价体系

中图分类号:G423.04 文献标识码:A 文章编号:1671-6124(2012)02-0127-02

光学是一门基于实验的自然科学,光学实验是光学理论进一步发展、创新的基础,同时也是我们理解理论知识、验证物理规律的有效途径。因此,光学实验教学在光学教学课程设计框架中占有重要地位。近年来,随着国内高校科研条件的改善,在科研与教学相统一思想的指导下,许多有条件的高校在物理实验教学方面进行了积极的改革和探索,提出设计性、研究性的实验教学理念,取得了很好的教学效果,在提升学生理论水平的同时提高了学生解决问题的能力。

在具备充分的软硬件条件下,光学实验教学可采用自主开放式的设计性实验教学方法,即在教师指导下由学生自行设计实验方案,其中包括实验的目的和要求,确定实验原理,选用实验仪器(包含自己设计、改装仪器设备),拟定实验步骤;在实验方案实施时,要求学生独立操作,记录并分析实验结果,写出实验报告,以培养学生独立工作能力和科学研究能力。自主开放式教学模式打破了传统课程实验教学模式中按部就班、学生被动接受的做法,以一种灵活、多变、学生自主执行的方式进行。在这种模式中,实验教学与理论教学相辅相成,不是附属于理论教学的辅助课程,而是以一种并列形式设立。与传统的课程实验教学模式相比,自主开放式实验教学模式有着显著的特点与优势。

一、自主开放式实验教学的特点

1 有利于学生将理论知识融会贯通

在传统的实验教学模式中,一般是老师按照实验讲义要求准备实验仪器,然后在实验课开始阶段,由老师讲解实验原理、仪器的使用和测量方法,并提出数据处理要求,最后让学生按照实验讲义中的操作步骤完成实验。这种教学模式容易组织实施,在国力相对较弱、教学资源不够充裕时期曾发挥过重要的作用。但这种教学模式下,实验的知识点分布比较分散,单个实验的知识面比较窄,思路难以打开,很难实现在实验过程中去补充理论教学的不足。自主开放式实验需要学生自行设计,在实验方案的设计过程中,促使学生广泛地去阅读,深刻地去理解各个相关知识点。在实验过程中,不断提高对相关理论知识的理解,促进知识的融会贯通。

2 有利于培养学生探索研究的思瓣和创新能力

传统实验在内容设置上注重对物理原理的验证,操作步骤相对固定。在实验过程中,学生按照实验讲义上的规定步骤操作即可。在实验开展过程中,学生仅能被动参与,学生的思维受到禁锢,没有发挥的余地。因此,传统实验不利于调动学生的主观能动性,反而培养了学生的因循守旧的意识。在自主开放式实验教学模式中,学生是实验方案的设计者、实施者,是实验中的主导者。学生的角色转换有利于发挥学生的主观能动性,培养学生积极思考问题的习惯,增强理论学习能力,同时有利于提高学生的实践动手能力和解决问题的能力。并且,在实验实施过程中,有可能引出其他问题,引发学生进一步探索研究。因此,自主开放式实验教学模式有利于提高学生的思辨能力与创新能力。

3 自主开放式实验教学模式有利于将教学与科研统一

教学与科研相结合,既是高校科研的主要特点,也是高校主要教学原则之一。高校不但有良好的科研条件,还具有活跃的科学思维和极强的创新精神,是发展我国科学技术的重要力量。

自主开放式实验,对于学生来说,大多数是事先无定论的、带有探索性的实验,实验过程是一个实验初步设计能力、实验组织能力、问题综合分析能力培养的过程;对于老师来说,可以从中发现新的创新点,获得很多有意义的启示。既能够培养学生多向、反向思维能力,培养求新求变的意识,又能够及时吸纳当今科研与教学前沿的最新成果与意识,这是传统实验教学不具备的优点。

二、自主开放式实验教学模式的构建

1 以理论教学内容为基础,分单元组织

按照理论教学的内容格局,进行实验教学内容的单元划分,与理论教学基本同步开展。当一个单元的内容结束时,除了完成传统实验中的基础实验内容,进一步开展学生自行设计的设计性、研究性实验,使学生及时理解掌握所学的理论知识。如信息光学,根据理论教材内容,实验教学可划分为:傅里叶光学部分、光的干涉部分、光的衍射部分、全息光学部分等,与此相应设计一些基础性实验,如空间滤波、全息光栅的制作与特性研究、彩虹全息图等实验。通过这些实验让学生感受到相关的一些光学基本现象,提高对相关理论知识的认识。光信息技术的应用千姿百态,在理论教学过程中,鼓励学生阅读相关文献,提高认识。在查询参考资料过程中,学生未免会对应用中的现象产生许多有趣的思考。他们可以根据实验室的现有条件自行设计实验。在这个过程中,由于实验室条件的限制,不能将实验现象完全再现,但通过实验可以部分实现,促进了学生对现象的分析和理解。

2 建立合理的实验申请制度,指导学生自主进行

合理的实验申请制度是实验室制度化管理、可持续发展的必要条件。实验申请到实验结束大致经历5个阶段:知识准备、实验申请、实验审批、实验开展、实验报告。学生产生申请实验的想法后,首先需要自学,通过自学,学生完成知识的准备、可行性论证和合理的提出问题等几个过程;其次,向实验室提出实验申请;然后实验室的相关指导老师组(两人以上)根据实验室的现有条件及学生的实验设计进行可行性的综合分析,如可行,就进入到实验仪器准备阶段。在实验阶段,应根据实验具体情况具体分析。如果实验需经历长时间,则每个小阶段需进行阶段性分析和总结。而一般性实验则可以到实验结束,最后进行实验总结,完成实验报告。

3 建立合理的自主实验的考核评价体系

一个合理的考核评价体系的作用不仅仅是完成对一个实验的考核,更大的意义体现在培养学生们良好的开展实验工作的思维和习惯。合理的考核评价过程应与实验开展过程相对应,进行分阶段评价。一个完整的实验评价过程包括:实验方案设计、实验组织与操作、实验报告等三个阶段。这三个阶段的考核评价体系的建立,既向学生展示了每个实验阶段的重要环节,又完成了对一个自主实验客观的全面的分析,尤其对实验过程中遇到的问题能进行合理的分析。

三、总结

光学相对于其他自然科学类学科,现象明显、丰富,有利于激发学生的兴趣,这为自主开放式光学实验教学提供了先天性的优势。实验教学是理论教学的检验过程与有力支撑,成功的实验教学不仅能促进学生更好地理解与掌握理论知识,引导学生从更广的角度和更多的层面去思考解决问题的方法与可能产生的实验结果,而且能在实践环节中有新的发现或发明的闪光,这在中外科学史上已屡见不鲜。自主开放,工弋光学实验教学具有学生主导、灵活、开放、探索等特点,对培养学生的创新能力、实验动手能力搭建了一个很好的平台,为创新性人才的培养打下了良好的基础。纵观国际国内教育教学的现状,自主与开放式教学模式的广泛应用是大势所趋。

在高校的实验教学中要推动实验教学的改革,使实验教学更有利于创新型人才的培养,就需改变以往单一模式与目标的实验教学方式,大力推广自主开放式实验教学,并在保证完成正常的实验教学任务、达成既定教学目标的前提下,通过有效的手段与途径引导学生去尝试更高层次与水平的科学探索。培养创新思维与意识,对学生的发展乃至整个教育与科学研究而言,意义深远。

参考文献:

[1]张明霞,高等院校光学实验教学模式改革与实践研究[J],天水师范学院学报,2007,27(5):72-74

[2]周光礼建设中国高校战略能力:一种创新教育模式的建构[J],湖南师范大学教育科学学报,2010,(1):5-11

[3]姚利民,大学研究性教学的必要性与可行性[J],湖南师范大学教育科学学报,2008,(6):62-65

第4篇

关键词 半导体物理学 教学 “点-线-面”的板书设计思路

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

半导体物理学是研究半导体的基本物理性质、晶体结构和结合以及研究方法的科学。其内容涉半导体中的电子状态即能带结构、杂质和缺陷的影响、电子在外电场和外磁场作用下的输运过程、半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等[1-4]。从上面列举的半导体物理学研究内容可以看出,半导体物理学是一门理论与实践密切相关的课程。研究半导体中的电子状态是以固体电子论为基础,但是由于学时所限,在半导体物理学的教学过程中这些有关理论不可能像固体物理学中讲述得那样系统和详细,加之学生知识基础不一,这些理论知识的讲授一直是教师难教,学生难学的教学难点之一。因此怎么讲授这些内容是一个非常值得探讨的问题。文献[5]提出好的板书有助于教师阐述和讲解教学内容,使学生容易接受。文献[6]提出精心设计的板书不仅能够锻炼学生的主动思考能力,培养他们的逻辑思维,还能降低双语教学的语言障碍,从而大大提高课堂教学的质量与效率。文献[7-8]提出了板书与多媒体相结合的教学方式以确保提高课堂教学质量。文献[9]提出板书的两种方法:对比板书和归纳推理板书。文献[10]总结了物理课堂教学中的四种板书形式:“要点式”、“结构式”、“表格式”和“框图式”。文献[11]讨论了板书的四种组织形式:大纲式、问题式、比较式和复结式。

本文首先提出了“点-线-面”的板书设计思路,然后举例说明,最后总结“点-线-面”的板书设计思路的教学效果。

1 板书设计思路

针对半导体物理知识的特点,为了让学生能通过直观的板书明白半导体物理知识,因此本文提出“点-线-面”的板书设计思路。“点-线-面”的板书设计思路分三个步骤,分别是知识“点”分解、形成知识“线”和板“面”规划。

步骤一:知识“点”分解

半导体物理涉及很多理论知识,比如能带理论,复合理论等等;这些理论又由若干知识点组成,比如直接复合理论包括热平衡状态和非平衡状态两个知识点,热平衡状态又包括产生过程和复合过程两个知识点等等。因此本文的板书设计思路首先是分解出所有的知识“点”。

步骤二:形成知识“线”

所谓知识线,就是把各知识点按一定的内在联系串联起来,形成基本线索。因此首先要弄清各知识点的前因后果,来龙去脉,从而得到知识点之间的逻辑关系,形成知识“线”。

步骤三:板“面”规划

板“面”规划是根据黑板的大小和知识点的多少,规划出需要的板面数,然后在黑板上给知识点设计合理的位置。

2 板书设计举例

本文以非平衡载流子直接复合理论进行板书设计举例,具体步骤如下:

步骤一:知识“点”分解

非平衡载流子直接复合理论中可以分解出以下的知识点:产生率、复合率、净复合率、非平衡载流子的寿命、小注入条件、大注入条件、型半导体、型半导体等。

步骤二:形成知识“线”

在以上的知识点中可以形成一条知识“线”,首先由直接复合理论引出产生率和复合率两个知识点,然后由这两个知识点引出净复合率知识点,接着净复合率引出非平衡载流子的寿命知识点,再接着引入小注入条件和大注入条件两个知识点对非平衡载流子的寿命进行分类,从而把这些知识点串在一起形成了知识“线”。

步骤三:板“面”规划

教室的黑板为两块1米?米的可以上线滑动的黑板,由于每个知识点都包含公式表达式,知识点的长度比宽度大,如果采取从左到右的方法板书知识“线”,则长度不够,如果采取从上到下板书知识“线”,两块黑板合并使用的话,则只需2米?米的空间就能完成板书,具体的板书如图1:

3 教学效果

通过在课堂教学采用“点-线-面”的板书设计思路,对于复杂理论知识,老师容易讲明白,学生容易理解和记忆,具体的教学效果表现如下:(1)学生在课堂中更加活跃。采用“点-线-面”的板书设计思路教学后,学生在课堂中积极参与到知识点的分解和知识线的梳理中来,有个别同学还能针对老师的板书提出自己的知识点分解和知识线梳理思路,给老师很好的启发。(2)学生在课后的学习和讨论也更加多。学生在课堂中学习了“点-线-面”的知识图后,课后的学习更加积极,同学之间的讨论也更加多,甚至有同学提前分析下一次课的知识图。

4 结束语

半导体物理学是一门介于理论与实践之间的课,由于它的理论性,导致老师难教,学生难学。本文针对半导体物理知识的特点,为了让学生能通过直观的板书明白半导体物理知识,提出了“点-线-面”的板书设计思路。“点-线-面”的板书设计思路分三个步骤,分别是知识“点”分解、形成知识“线”和板“面”规划。通过在教学中采用“点-线-面”的板书设计思路,对于复杂理论知识,老师容易讲清楚,学生也容易理解和记忆,收到了很好的教学效果。

参考文献

[1] 沈伟东,刘旭,朱勇,等.用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度[J].半导体学报,2005(2):335-340.

[2] 唐莹,孙一翎,李万清.MATLAB在半导体课程教学中的应用[J].长春理工大学学报(高教版),2009(10):126-127.

[3] 孙连亮,李树深,张荣,等.半导体物理研究新进展[J].半导体学报,2003(10):1115-1119.

[4] 江锡顺.提高应用型本科院校半导体物理教学质量的方法研究[J].滁州学院学报,2011(5):110-111.

[5] 何根基.物理教学中板书设计的艺术[J].萍乡高等专科学校学报,2001(4):35-39.

[6] 潘娜娜,潘宇.板书在大学物理双语教学中的应用[J].科教文汇(上旬刊),2012(1):111-112.

[7] 王高峰,赵增茹.现代多媒体和传统板书相结合的大学物理教学模式[J].科技信息,2012(35):237.

[8] 郑世燕.板书与多媒体相结合的大学物理教学模式[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2009(S1):48-49.

[9] 汤迈,顾大猷,王浩.谈中学物理教学中的板书[J].黄石师院学报(自然科学版),1982(2):98-104.

第5篇

应用建构主义教学理念和互动式教学方法,改变单一的教学模式

二学位班学生之间由于前期所接受教育上有差异,知识结构和思维方式各不相同,具有过一定的工作经历,致使传统教学观中采取的单一教师传授模式很难行得通。例如地质工程专业2008级二学位班级的“岩浆岩及变质岩岩石学”课程教学过程中,出现了不少问题,教学效果很差。究其原因主要是在教学过程中未意识到二学位班学生与普通本科生之间的差异,对所有学生“一视同仁、强行灌输”所致。

学习是由学生构建知识的过程,这种构建是无法由他人来代替的。教学不能无视学习者已有的知识经验,简单强硬地从外部对学习者实施知识的灌输,而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,建构新的知识经验。所以在后期的二学位班教学过程中,我们充分利用学生已有知识经验,逐渐改变“一言堂”,对学生实施启发式和互动式教学。例如,在讲解岩石的结构时,让有绘画功底的学生绘出典型结构的素描图,对相似结构的识别和区分起到了很好的效果。在讲解岩石的产状时,充分利用学生先前跋山涉水的旅游经验。在这种互动的“教”与“学”中,教师帮助学生抽丝剥茧,掌握理论精髓,同时培养学生主动思考问题和解决问题的能力,使他们能举一反三、触类旁通,以更好主动地适应今后的学习和工作。也实现了师生双主体的互动、师生情感的交融、师生的紧密合作,让教师成为学生学习的协调者与合作者。这更加迎合年龄偏大、有过工作经历的二学位班学生心理,让他们得到更多的尊重和认可。不但教师本人和教育方法得到了这些学生一致的认可,还大大激发了他们的学习热情,明显提高了教学效果。

调整“岩浆岩及变质岩岩石学”课程教学体系

结合多元化的教学观念和教学模式,在以往教学改革的基础上,基于二学位班学生培养目的、自身特点、专业课设置要求,对“岩浆岩及变质岩岩石学”课程教学体系做出了相应调整。

1.适当增补晶体光学和矿物学部分要点知识,为三大岩石的学习打好基础

在不增加学时的情况下,适当压缩“岩浆岩及变质岩岩石学”教学内容,在正式进行“岩浆岩及变质岩岩石学”教学之前,抽出4~6个课时,进行晶体光学(偏光显微镜及单偏、正交、锥光系统下晶体光学性质,2~4学时)和矿物学(主要造岩矿物鉴定特征,2学时)基础知识的学习,结合布置适当的作业和充分利用开放的地质学实验室和网络实验室,以快速掌握晶体光学知识和矿物学知识,进而能够熟练应用偏光显微镜来进行重要造岩矿物的鉴定,为三大岩类的学习打好基础。

教学实践表明,具体增加哪部分内容,学时如何分配要充分考虑两个因素才能取得预期效果,否则适得其反。一是考虑前后知识点衔接需要,岩石基本组成是矿物或天然玻璃,而偏光显微镜是进行岩石识别和鉴定的重要工具,所以应适当增加这两部分的内容。二是考虑班级同学整体基础,如果学生基础较好,学习态度端正,自学能力较强,只需安排两个学时集中学习显微镜组成及单偏光和正交光下晶体光学性质(理论课),再安排两个学时的实验课程,一边练习如何使用显微镜,一边掌握一些常见造岩矿物的鉴定特征。教师主要起到引导和辅助的作用,更多知识则需要学生自己通过翻阅课本或利用开放的实验室来掌握。若学生基础薄弱,自学能力相对较差,学习这些内容则需安排6个学时,才能取得较好的效果。

2.弱化“岩浆岩及变质岩岩石学”的部分内容,调整实验安排

由于增补前面基础知识占用了4~6个学时,而总学时保持不变,我们对“岩浆岩及变质岩岩石学”的教学内容和实验安排做了适当调整。其具体内容的删减和实验安排的调整应充分考虑这些学生的培养目的和知识点针对性。与正常班级学生的培养目的不同,二学位班级学生毕业后回到油田大多被分配到企业生产一线,从事采油和录井等工作,对学生基础素质和现场工作能力要求较高。针对这些特点,一是要弱化部分不常见或室内实验不易掌握的岩石的学习,如碱性岩类以及脉岩类岩石的学习由原来的4学时降低为2个学时。二是理论课上只讲总论,各论放在实验课上结合实物手标本和薄片进行讲解。既节省了2~4个学时时间,又可以通过实践教学提高二学位学生的理解能力和学习兴趣。三是每次实验开始前,配合板书,将本次实验的目的、方法、步骤做详细反复地讲解,不仅可以加深学生对理论知识的理解,又能使实验做起来较为顺手。下课前再将本次实验进行总结,尤其实验中普遍出现的问题,深化理解。四是利用昌平周边野外教学基地进行野外实地探讨性教学,增加创新性实验比重,加强学生对岩石产状、岩石类型等方面的理解和掌握,进一步提高学习兴趣。

3.调整考试内容、方式和成绩权重

考虑到二学位班学生基础薄弱等特点,首先调整了实验课程的考核方式。实验成绩主要依据八次实验报告成绩评定,外加平时实验课间的整体表现。整体上对平时的实验过程和实验报告提出了较高的要求,杜绝相互抄袭,一旦发现,将严肃处理。同时加大了实验成绩的比重,在期末总成绩中的比例达到了20%,从侧面进一步督促学生要重视和抓紧平时的锻炼,提高实验学习的积极性和主动性。但考虑到“岩浆岩及变质岩岩石学”作为二学位班学生学习的第一门专业基础课,为了给后续课程起到较好的带头作用,基本未降低理论课程考核要求。一般采用闭卷,但内容上增加了不少岩石比较题和概念对比题,在一定程度上弥补了对岩石掌握程度的考核,也有助于改变过去那种靠死记硬背就能通过考试,甚至是考高分的状况,克服学生“平时不用功,临考搞突击”的弊病。同时在期末总成绩中加入10%的平时成绩,对严肃二学位班的班级纪律以及避免部分学生上课迟到、说话、睡觉、甚至缺课等现象的发生起到了较好的效果。

第6篇

关键词: 高中物理教学 解题能力 培养方法

高中物理课程作为大学物理学习的基础,是影响大学物理学习效果的重要因素,如何进行高中物理探究已经成为高中物理研究的重要课题。高中物理知识中的力学、光学、电磁场、机械运动等知识具有较强的逻辑性,缺乏与实际生活的共通点,学生对相关理论、定律难以理解、掌握,导致学习物理的积极性下降,致使成绩下滑。针对此情况,高中物理教师要采用合适的措施、手段,培养学生的高中物理解题能力,使学生获得自信,提高学习积极性,强化学习效果,从而提高教学质量。

一、高中物理课程特点及学习方法

(一)课程特点

高中物理作为高中学习的重难点之一,具有较强的系统性和逻辑性。因此,对学生的解题能力要求较高,对学生实际物理规律、理论的理解、解题能力的培养存在重要意义。根据目前高中学校物理教学情况研究分析,可以发现,多数高中物理教学仍以物理概念和规律等方式进行学生思维目标建构,沿袭传统物理教学模式。这种教学方式极大程度上引起学生对高中物理学习的不适应,同时高中物理与初中物理缺乏直接联系,导致高中物理学习缺乏连贯性与逻辑性。高中物理是初中物理的发展与延伸,是大学物理的基础与前提,起着承上启下的作用。为更好地学习掌握高中物理知识,需要在联系实际知识的基础上,发展物理基础思维,灵活运用抽象思维,培养学生的高中物理解题能力。

(二)学习方法

方法是提高学习能力的重要手段,有利于学生学习进步。高中物理所涉及的知识内容丰富,综合性强,学习过程中易出现学生理解困难等现象,导致学生解题能力难以提高,学习效果不佳。因此,在高中物理学习过程中应从基础理论出发,积累物理相关题型,综合各章,进行有重点、有目的的学习。借助日常积累,对不同题型的不同解题方式、技巧进行整理,归纳、掌握基础物理知识,加深对知识的理解,拓宽知识面。最重要的是实现学习方法的多样性,避免单调,增强学习动力,强化学习效果。

二、培养高中物理教学中解题能力的方法

根据高中物理课程的特点和学习方法分析,下面针对如何培养学生高中物理解题能力进行探究。

(一)熟记高中物理公式、定律

熟记公式、定律是培养学生高中物理解题能力的基础。高中物理教材,相较初中物理教材,增加了许多定律、定理、公式,这都属于前人经验的结晶。作为已经确定的知识,不允许随意更改,因此,对于这部分知识最好的掌握方法是在理解的基础上死记硬背。在解题过程中,需要学生记住相关公式与定理,达到灵活运用的目的。为培养学生高中物理解题能力,必须在认同理论、熟知基础知识的基础上,牢记所有公式、定理、定律,为解题提供基础。

(二)培养学生学习高中物理的兴趣

学生学习兴趣的培养是高中物理解题能力培养的关键,“兴趣是最好的老师”,在物理教学中,兴趣的培养显得尤为重要。高中物理课程教学较抽象、枯燥,不易理解,诸多知识内容需学生在充分发挥想象力和抽象思维基础上才能较深刻理解。任何知识理论均是前人对生活现象的总结、升华,物理也不例外。因此,在高中物理教学过程中,物理老师应结合日常生活,通过学生常见的生活现象引入物理理论,从而提高学生物理学习兴趣,达到培养学生高中物理解题能力的目的。

(三)学生抽象思维能力的培养

抽象思维能力是培养学生高中物理解题能力的因素之一高中物理要求学生具有较强的思维能力,转变具体思维为抽象思维。高中物理中的公式、定理和相关的知识,是抽象思维通过对具体事物的总结得出的,能有效帮助学生培养解题能力。高中物理授课时,老师应引导学生通过整体思维、发散思维、反向思维等方式达到提高学生抽象思维的目的,从而提高学生对物理知识的掌握、理解能力,培养学生的高中物理解题能力。

(四)培养学生知识联想的能力

关联解题是培养学生高中物理解题能力的难点。高中物理是较复杂的课程,所涵盖的知识面十分广阔,例如,力学、电学、机械学等,涉及诸多抽象知识。因此,每道物理题并不是仅涵盖一个知识点,而是几个知识点的总和。必须培养学生的联想能力,让学生在解题过程中能够发散思维,进行有效联想,找到解题的突破口,从而正确作答,培养高中物理解题能力。

(五)培养学生建立错题集的习惯

错题集是巩固解题能力的有效手段。高中物理学习是一个循序渐进的过程,不能一蹴而就,其知识内容是由浅及深的。在高中物理学习中,模拟考试是检验学生知识点掌握情况的重要手段。考卷的设计即是老师的心血,问卷设计时应涉及重点知识、难点知识、基础知识和易混淆的内容。然而考试、评讲结束并不意味着本张试卷的价值已用完,在评讲结束后,教师应引导学生进行错题整理、归纳,深刻反思、总结出错的知识点,避免下次犯同样的错误。此外,在讲解知识内容时,帮助学生回忆易错点,加深学生对易错点的印象,达到温故而知新的目的,避免错误重复累积,巩固学生的高中物理解题能力。

三、结语

高中物理教学作为高中教学的重要部分,是初中物理课程的深化与衔接,是大学物理学习的基础,是为国家培养理学人才的有效手段。培养学生的高中物理解题能力,有利于学生学习成绩的提高,帮助学生养成良好的高中物理学习习惯,实现学习目标,达到良好的教学效果,提高教学质量。

参考文献:

第7篇

关键字: 习题课; 物理知识;设计练习题处理练习题

【中图分类号】G633.7

习题课型和实验探究课、定理定律课一样,是物理学科常见的课型。练习题的课前如何设计和课上如何处理,将会直接影响着习题课的效率。习题课的设计和处理也会在教师的专业化成长中起到积极的促进作用。高效的练习题将会大大提升学生解题能力和应试能力。

1.练习题设计的重要作用

1.1可以培养学生的思维能力

在习题课的练习题中,要培养学生活学活用的习惯,加强知识点间的辨析和理解,从而提升学生的思维能力。例如,考点实像和虚像的区别:实像是由实际光线会聚成的,能在光屏上承接到,人眼可以看到。虚像不是由实际光线汇聚成的,是由实际光线的反向延长线会聚成的,无法在光屏上显示,人眼可以看到。学生在理解的时候,往往会把实像和虚像相互混淆在一起,以至于分不清楚。容易在选择题的判断中失误。针对这一问题,再设计练习题的时候,要积极围绕实像和虚像展开,让学生在辨析中逐渐清楚知识点间的区别。首先是呈现练习题,给学生思考时间,根据老师讲解的实像和虚像知识点展开辨析,平面镜成虚像,实像可以在光屏中承接。同学就自己的思考结果进行讨论分析,在讨论的过程中对判断错误的同学进行纠错,并且师生共同总结此题。教师再进一步提出问题,哪些例子属于承接实像,哪些例子属于虚像。学生在举一反一的过程中,清楚了实像和虚像的区别。在练习题的选择的过程中,难度适中。

1.2可以培养学生的创新能力

物理科目考试特点是关注生活和现代科技,注重对自然界现象的描述和解释。学生对新鲜事物的敏感度很高,将生活中的新近发生的情形充实到课堂中来,将会不断提升学生的创新能力。考试的题型千变万化,不可能每一道题都会涵盖在课堂的复习中,所以教师在设计课堂练习题的时候,要注重练习题的原创性,以课后的物理学科中的STS (STS是science、technology、society)三个单词的缩写为素材。通过社会中的前沿科技展开编撰,其宗旨在于理论联系实际、拓宽知识面、培养创造能力、激发学习兴趣、提高科学素养。学生的创新能力来源于教师创新能力的引导。如果教师在设计复习题时,能够让学生耳目一新。学生就会在教师的潜移默化的影响中对一些陌生题目的解决有了一定经验。与此同时,教师给予科学的引导,在陌生问题中,找到关键词与课堂所学知识进行比对,仔细分析。让学生了解知识如何在社会生活、为将来走人社会打下良好的基础。学生就会关注科技活动,关注STS,读书波万卷,下笔如有神。

1.3可以培养学生的动手能力

实验题型是比较灵活的题目,相对于其他题目来说要求学生对所学的知识能够做到灵活掌握。在课堂练习中,教师教紧紧的抓住每个探究实验的实验原理,实验步骤,实验方法及实验器材,以及对实验的步骤优缺点进行评价。教师在复习实验专题时,要有意识的培养学生答题的严谨性,以及对实验现象的正确规范的描述。以电学实验伏安法测量灯泡电阻为例,在复习的归纳总结中对电流表,电压表及滑动变阻器的仪器使用在每个电学实验中都会涉及到,特别是滑动变阻器在每个电学实验中的用途不同和相同之处。在设计练习题时,可以让学生对于所给的实验步骤进行排序和完善,这样学生对实验就有了整体的认识。接下来教师在设计数据处理环节时,将问题数据混入其中及错误的数据处理方法呈现出来,让学生去找出错误并且能够分析错误的原因。

2.科学处理练习题提升课堂效率

2.1利用多媒体处理练习题

在初三的复习阶段,知识点比较多,可以借助多媒体和实物投影仪来辅助教学。针对物理学科的考试特点,画图题是考试当中容易丢分的一部分。如果老师仅仅是在黑板上呈现出画图的答案,学生往往不能意识到自己错误。教师在习题课中,要明确学生的易错点,比如光学作图中实线和虚线,力学作图的力的三要素,电学作图的实物连接等等。将学生的典型错误逐一投影在屏幕中,让学生自己来发现不足之处。学生在找错误的同时,就是对知识的不断巩固的过程。学生也会有积极参加到课堂的谈论中来,让复习课不再枯燥无味。要利用丰富多彩的教学资源来展开教学,可以从电影和动画片中截取与课堂主题有关的内容,让教学过程中充满着新意。对于已经做过的练习题要能够进行改编,训练学生的审题能力。

2.2重视班情和学情合理处理练习题

物理教师教学任务一般是三到四个班,往往教师在备课中,提前设计好练习题,然后在每个班讲解的题目完全相同。这样往往会出现有些班级掌握的效果比较好,有些班级在理解和掌握中就会遗留一些问题。可以根据自己所教班级学生的掌握情况来适当为每个班"量身打造"练习题,在教学中教师一般都会注意到学生的理解能力不同,所以会照顾到每个层次的学生。但是往往会忽视班级情况的因素,设计练习题的时候还要注意讲解方式,有的班级适合提问式,有的班级适合讲解式。

2.3从知识网络构建引领练习题

从中考题目中重视知识网的构建,充分重视近几年的本地区的中考题目,将历年的中考题进行整合处理,中考题的题型和难度具有指导性,但是要注意到题目的难度,因为学生如果还没有进行系统复习,难度可能会偏大。在课堂上练习题目要做到精选精练。在题目的设计中突出物理学科特色引入新的生活场景。每一题中应该涉及到知识贴近考试要求,立足于课堂上讲解的知识,注重命题导向,注重题目的区分度,注重基础知识环节的考察。基础知识在考试中占有的比重比较大,因此平时要重视基础知识的练习。

总之,一节好的复习课能够帮助学生去理解知识并且将以往的知识点重新的整合起来,让学生能够把知识之间穿针引线。教学相长,共同提升。设计练习题就包括练习题的选择,练习题的讲解,练习题的有效反馈。精选练习题可以提升学生的应试技巧,也是教师成长的重要一部分。

参考文献:

[1]刘世斌.如何提高学生课堂学习效率[M].重庆:西南师范大学出版社,2008.

[2]郑琰.传道:让教学更有效[M].北京:中国人民大学出版社,2008.

第8篇

关键词:红外物理 红外技术 教学改革 创新能力培养

中图分类号:O434.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(a)-0172-02

红外辐射是一种电磁波,其波长介于可见光和微波之间,相关红外技术在气象预报、航天遥感、军事侦查、灾情预警等领域有着非常广泛的应用。红外物理与技术主要研究红外辐射的产生、分布、传输、检测、红外光电系统及红外信息处理等。人类对红外辐射的研究始于18世纪末,红外物理与技术在第二次世界大战后得到迅速的发展。尤其近几十年来,红外物理与技术不断取得新的突破,无论从器件还是系统,精度和功能得到了提升和拓展,应用日益广泛。

《红外物理与技术》是一门光电信息工程专业本科生的专业必修课,涉及红外物理、红外光学、红外探测器、信号处理、热力学、机械控制等多个学科和技术领域。通过数年的教学实践发现,传统的教学方式仅限于课堂授课,教学内容相对陈旧,不能紧密结合最新技术发展,大多数学生的能力锻炼途径单一,仅限于课本知识和习题,这对学生分析问题和解决问题的能力的培养非常不利,急需调动学生学习积极性,提高课程学习效果。文章结合该专业的培养目标对《红外物理与技术》课程进行改革和创新,对教学内容进行调整,对教学方法进行升级,取得了一定成效。

1 整合多学科知识,增强课程内容系统性

宏观上来看,红外物理以电磁波谱中的红外辐射为特定对象,研究红外辐射的产生、传输及探测过程的现象、机理、特征和规律等;红外技术以红外物理为基础,研究目标的红外辐射特点、探测与成像、信息处理及应用方法等。红外物理为红外技术的应用、发展提供了理论基础和实验数据;而随着红外技术的不断推广和应用,会出现许多新的物理问题和现象,从而驱动红外物理的研究深入。二者是紧密联系,相互促进的。《红外物理与技术》课程包含的内容和知识点往往分布在《红外物理》《红外系统原理》《红外系统工程》《光电检测》和《工程光学》等多种书籍中,学生难以全面掌握,因此在授课过程中将红外物理、红外技术两大块内容有机整合起来,并加入该领域一些新的理论研究和技术发展成果,以利于人才全面素质的培养和提高。不仅可以使理科学生在掌握扎实的红外物理基本知识的同时,得到红外技术方面应用性能力的培养,也可以让工科学生在学好红外技术应用知识的同时,进一步夯实红外物理的理论基础,满足理工融合型课程教学改革的需要。

2 升级教学方法,调动学生积极性

探索个性化的教育手段,改变传统教学中“填鸭式”满堂灌的教学模式,实现“以教师为本”向“以学生为本”的“互动式”的教学模式的转换[1]。引导学生对课程知识点从不同角度进行思考,启发学生对课本、课堂教学提出质疑,触发他们的灵感,逐步形成多维度、多角度的思维方式和习惯,进一步激发学生的创新思维能力[2]。

课堂中,如果老师缺乏引导,包办太多,学生缺少互助合作的机会,缺少自由探索的空间,无法参与到教学思维过程中,也就无法体验思维方式和探索知识的产生发展过程,无形中束缚了学生的思维发展,学生得到的只是一大堆僵死的知识,失去的却是更为重要的“观念、方法和能力”[3]。新型的课堂教学秩序中,师生关系应该是民主、平等的。老师放下高高在上的姿态,转变为教学的引导者。这样才能使老师在课程教学过程中产生强烈的号召力,使教学不再是枯燥的理智活动,而是成为全身心投入、充满激情的学习活动。同时,教师还要充分信任学生,把学习主动权彻底还给学生,让学生真正成为学习的主人。具体措施如下:在老师组织、引导下学生主动地、富有个性地学习;把大课堂分为若干个小课堂,让学生就某些专题内容进行分组讨论、调研和报告,最后组织小组答辩来评定小组成绩以及每个组员的成绩。

在传统的教育教学中存在着教育资源分配不均衡的问题,课程中多向学生推荐经典的参考文献、优秀的课程教学网站和学习论坛,充分利用信息网络课程平台上的教学大纲、教学录像、课程教学课件等资源。这样,学生不仅可以利用相关资源进行课程学习,还可以了解本学科研究动B。同时鼓励学生在课后阅读经典文献和最新研究成果,提高学生的独立思考和解决问题的能力,紧密跟踪学科最新动态。

3 增加实践环节,注重参与与创新

优化课程体体系,整合课程内容,增加实践环节的比例[4]。课程内容设置上充分体现对学生创新精神、创新能力和实践动手能力的培养,最大限度地实现对课程的优化,比如设置与课程内容知识点相适应的实验内容,培养学生的动手能力、观察能力以及处理实验结果的能力;增开综合性、设计型实验[5]。所谓设计型实验,是指学生根据教师给定的实验任务书,通过查阅文献资料,自行设计实验方案、准备所需光电元件,独立进行系统设计和搭建,最后书写实验报告,总结实验结果的实践过程。设计型实验主体是学生,整个实践过程由学生独立设计和操作,实验中出现的各种问题也由学生自己设法解决。通过设计型实验,可以培养学生的创新意识和创新精神,提高学生分析问题和解决问题的能力,从而提高学生综合素质。

4 与专业培养目标相结合

理工科院校担负着为国家培养高素质专门人才的重要使命,培养出适应“广泛就业需要”的应用型人才,是21世纪经济社会发展的客观要求,也是理工科院校在竞争激烈的教育市场中立于不败之地的根本。依据上海理工大学创新型应用人才培养的特色和定位,在开展“卓越工程教育”的背景下,通过“实践―归纳―推理―再实践”的循环培养模式,强化工程实践,紧密产学研合作,提高学生分析和解决实际工程问题的能力,着力培养具有工程背景、为工程领域提供服务的“工程师”型的创业人才。

5 结语

总之,通过对《红外物理与技术》课程进行改革和创新,对教学内容进行调整,对教学方法进行升级,有利于学生创新意识和创新能力的培养,有利于培养工科学生严谨务实的作风,有利于培养学生动手能力和综合素质的提高。

参考文献

[1] 贺善侃.教育创新应发展个性化教育[J].纺织教育,2004

(3):13-17.

[2] 翁铁慧.创新人格是创新人才培养的根基[N].解放日报,2011-12-13.

[3] 方厚政.信息经济学课程的研究性教学方式探讨[J].中国信息界,2012(3):52-53.

第9篇

关键词 光电信息 实践教学 实验室建设

中图分类号:G424 文献标识码: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

按照国家专业目录的指导思想,我校光电信息工程专业的培养目标为:培养既具有扎实的数理基础,又熟练掌握光电技术、光学工程、信号处理、计算机应用与控制方面的知识和各种实验测试技能,了解有关光学工程、光纤通信技术、电子技术、光电图像处理等方面的基础知识,能在光电系统与信息处理、光纤通信与传感及其相关领域从事科研教学、科技开发、工程技术及生产管理的综合型人才。①与机械、电气、电子、材料等专业相比,光电信息工程专业具有非常鲜明的特点,就是其知识的广泛交叉性。②③本专业学生不仅在光电信息的获取、传递、处理及应用等方面具有坚实的理论基础,同时还需在光电信息处理、光电系统设计、光电技术及其应用等专业领域具有扎实的专业知识和熟练的实践技能。④

针对本专业实践教学中普遍存在的实验课课时数不足、学生开展自主创新实验机会不多、学生实验动手能力不强以及实验教学内容明显落后于技术发展等问题,本文提出以行业和社会需求为导向、鼓励学生自主探究和创新、专业实验与专业实践环节相结合的实践教学理念,构建科学的实践教学内容,建立分层次、多模块、系统的实践教学环节,进一步优化和完善学生知识结构体系,培养学生的创新精神和实践能力。

1 实践教学体系的设计

1.1 实践教学层次设计

根据本专业实践教学的要求、功能及特点,实验教学内容可由基础演示型、应用提高型、综合设计型以及研究创新型等四个不同层次的实验组成。

基础演示型实验:实验教学内容与光电专业基础理论课内容相对应,进行基本的专业技能训练。通过开展这类实验项目,帮助学生加深对所学专业课程内容的理解与掌握,并使学生有机会学习正确使用本学科领域的常用仪表和设备。

应用提高型实验:它是基础演示型实验的提高和拓展,根据本专业发展方向和实验室特点,主要实验内容应包括光纤通信与传感技术、光电检测技术以及激光技术等。通过开展这类实验项目帮助学生了解光电专业知识在实际生产生活中的应用领域、光电技术的应用原理和测量方法,提高学生解决实际问题的能力,增强学生的就业竞争能力。⑤

综合设计型实验:它涉及的专业知识内容较广泛,包括光电检测与传感的部分实验,光纤通信的部分实验以及激光技术的部分实验。这类实验内容比较丰富,实验仪器比较复杂,开展这类实验可以培养学生利用所学专业知识解决复杂问题的能力。实验可在老师指导下,由学生自行设计实验方案、实验步骤,并由学生自行实施完成。

通过以上三个层次实验课程的学习,学生学习如何做好实验,掌握研究光电规律和分析光电实验现象的思想和方法,学会分析和评价实验结果,达到激发学习热情、变被动学习为主动学习的目的。由以前教师安排好实验、准备好实验仪器、学生来做实验的状态,过渡到学生在老师的指导下,自己设计实验,自己准备实验仪器完成实验,从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。

研究创新型实验:主要安排融合各分支学科和交叉学科的综合创新性实验。特别是突出光电技术与计算机技术、信息前沿科学发展的融合。部分实验项目采用项目式管理模式,题目由学生自由选择,实验时间不受限制,实验室对学生实行全方位开放。由学生自己查阅资料、设计实验方案、选择实验仪器、独立完成实验、撰写总结报告并口头交流,注重创新意识和创新能力的培养,为学生提供发展个性和施展才能的机会。

1.2 实践教学模块设计

本专业的实践教学模块可分为四类,如表1 所示。第一类是基础实验,主要开设在大一、大二学年。这一环节的实验内容主要有计算机语言程序设计、物理实验、数电模电实验以及工程基础训练。这一实验模块主要是学生自己动手进行实物制作,从而提高动手能力。第二类是专业课程设计,包括光电检测与信号处理课程设计、电子线路设计与PCB、光学软件设计、光电子系统课程设计等。课程设计内容与专业理论课知识相衔接,使学生将理论课中学到的知识应用到实践中去。大三年级以后,每学期都开设有专业课程设计环节,而且课程设计的内容逐步与生产实践相结合。第三类是专业综合类实验,包括学科基础实验、光电子学专业实验、毕业设计等。通过这类专业综合实验,来系统训练学生的光电信息专业知识,提升学生的光电信息专业素养。第四类是社会生产实践,包括生产实践、毕业实习等。这类实验包括大学生光电设计竞赛、大学生电子设计大赛、大学生数学建模大赛、寒暑期勤工俭学、毕业实习等。通过统筹安排这些实践内容,使学生尽快了解、认识社会、企业对光电信息专业的实际需求,真正理解专业学习目的,以增加学生毕业后的就业竞争力。

表1 光电信息工程专业实践教学模块

2 实践教学内容的实施

2.1 基础实验

在大二年级之前完成全部基础类实践教学环节,主要是关于仪器、仪表的使用、基本量测量、基本实验技能的训练和基本测量方法等,设计物理、电子学以及计算机技术实验的一些基本实验技能和基本知识点,培养学生的观察能力、分析能力和判断能力。除了传统的演示实验,还包含学生自己动手操作完成的实验,让学生在实验中通过探索获取知识和经验。

通过该实践教学环节,可以使学生具备基本实验技能,学会基本测量仪器的使用,掌握基本的实验方法和经验,为下一阶段的学习打下良好的基础。⑥

2.2 课程设计

课程设计是实践教学体系的重要环节,是理论课程的互补,理论课程中抽象的理论知识可以在课程设计中直观地反映。指导老师根据所学专业课内容给出多个设计题目,学生选择后自己查阅相关资料对所选题目做出课程设计报告。课程设计分布在第2学年与第3学年,这一阶段学生已经有了一定的理论基础及实践基础,可以完成相关课程设计要求。

通过课程设计这一实践教学环节,可以提升学生的思维能力,尤其是锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力。

2.3 专业实验

充分利用现有实验室设备设计专业实验,可将专业实验划分到多个实验室,指导教师在固定实验室指导,学生分组完成规定的实验,有效地克服了实验设备台数不足的问题。毕业设计是教学过程中最重要的实践性教学环节,是本专业学生毕业前的一个重要的综合性实践环节。该实践环节的任务是,通过指导教师对学生有针对性的指导,让学生系统完成选题、文献检索、文献综述、开题、实证研究、论文撰写、论文修改、答辩等各个具体环节,深入探讨专业知识,综合运用专业技能,学会选用合适的研究方法,从而完成毕业论文。毕业设计的目的在于通过这些环节,使学生巩固所学的光电专业知识和各项技能,对培养学生开拓务实的工作学习作风、拓宽专业视野、锻炼专业技能有很好的帮助作用。

2.4 社会实践

社会实践是本专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一,实践形式包括校内实践和校外实践。通过社会实践让学生真正接触、了解社会实际。一方面让学生认识到光电信息专业在社会经济建设中的地位和作用,了解光电信息技术的发展前沿;同时增加学生对光电信息专业的认识和理解,通过本专业知识在实际生产中的应用来巩固所学习的理论知识,培养学生分析和解决工程实际问题的能力;最后通过社会实践让学生熟悉工程技术人员的工作职责和工作程序,学习组织和管理生产的初步知识,培养学生严谨认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

3 结束语

根据光电信息工程专业知识结构特点和社会对本专业学生的要求,结合我校实际对光电信息工程专业实践教学体系进行优化,在拓展学生专业知识面的同时,更加注重现代光电信息领域的高、新、尖技术,并且充分利用校内外教学资源,提高学生的综合素质,促进教学改革、科研和产业的发展。

基金项目:三峡大学教研项目(J2014069)

注释

① 中华人民共和国教育部高等教育司.中国普通高等学校本科专业设置大全[M].北京:高等教育出版社,2003:201-202.

② 郁道银,蔡怀宇,葛宝臻,李清,陈晓冬.光电信息工程专业建设的探索与实践[J].光学技术,2007(S1):293-294.

③ 刘向东,刘旭,刘玉玲.从高等教育的发展到光学工程类专业研究型人才培养方案再调整的思考[J].光学技术,2007(S1):276-277,279.

④ 刘蓉,侯宏录,陈海滨.电子科学与技术专业实践教学体系优化建设的探索[J].科级信息,2011(19):198-199.

第10篇

关键词:大学物理;网络教学平台;教学模式

大学物理是医、药等相关专业的一门重要基础课程,它以高等数学为依托,涉及力学、热学、电磁学、光学等方面的教学内容,采用理论与实验相结合的讲授方式。随着现代科技的不断进步,计算机网络技术、多媒体和现代通信技术手段的不断提高,涌现出多种授课模式,如慕课、微课、在线学堂等,新颖的授课方式不断吸引着当代学生的眼球。目前“以学生为中心”的教育思想成为教育工作的指导思想,为了培养学生的创新思维及自然科学思维方式,将传统课堂教学和网络教学结合起来成为教学改革的必然趋势。

一、中医药专业大学物理课程网络教学的必要性

大学物理课程在医、药等相关专业中,对于培养各类医药专业技术人员和科研人员有至关重要的作用。大学物理作为一门以高等数学为依托的基础课程,经常被大多数学生划分成与专业不太相关的课程,因此,对于这门课程,学生往往呈现出学习主动性和积极性较差的被动学习状态,甚至有很多学生为了修得学分而死记硬背知识点。随着现代教育理念的增强,医、药各专业都开设大学物理课程,但是分别是选修和必修课程,由于一些专业存在文理生同班的情况,致使中医药专业大学物理的教学工作更加困难。一方面,此课程一般开设在大学一年级下学期和大学二年级上学期,高等数学作为学学物理的工具此时已经学习完毕,但是由于学生对高等数学等辅助知识的学习不扎实,考试成绩差,导致物理教学工作很难有积极效果。另一方面,作为一门基础课程通常采用大班授课的教学模式,这就导致师生之间缺乏交流,教师不能做到因材施教,基础薄弱的学生无法跟进教学进度导致丧失学习积极性。此外,目前各高校普遍处在教学计划和人才培养方案的调整阶段,使大学物理课时不断被压缩,但是教学任务并未大幅度削减,这就导致课堂教学任务繁重,课堂练习时间严重不足,这对学生学学物理的积极性造成了严重影响。

为了提高教学质量增强教学效果,有效解决目前教学工作中的问题,提高学生对大学物理课程的学习积极性,培养学生的创新精神和思维能力,目前,各高校针对各专业的大学物理课程不断进行教学内容和形式的改革与探索工作,将现代网络技术与传统讲授模式相结合,真正做到“以学生为中心”的因材施教。以网络学习为辅助工具的教学改革工作成为大学物理课程教学改革的重要发展趋势。

大学物理课程是一门以实验为基础的学科,网络教学可以呈现物理过程的模拟和仿真。传统的课堂中学生只是一味地听教师讲授,而融入网络教学元素为学生理解物理过程和真实现象提供了有效途径。利用网络教学平台可以将物理与医、药等相关专业的研究性学习进行拓展和深化,以提高学生自主学习的能力。因此,针对大学物理课程的教学特点构建医、药等相关专业的大学物理课程网络平台至关重要。

二、中医药专业大学物理网络教学平台的构建

构建中医药专业大学物理网络平台的目的在于提高学生自主学习的主动性和积极性,为培养创新型医药人才合理搭建知识体系。大学物理网络平台包括“MOOC视频学习”“知识点总结和复习”“习题课专题”“物理现象动画演示”“答疑信箱”等栏目。

第一,MOOC视频学习。由于中医专业文理科兼收的特c以及学生的高等数学基础有限,教师在课余时间按照专业的教学特点,结合所使用的医、药专业大学物理教材录制教学视频。经过格式转换后放置在本校网络教学平台中,为学生提供自主学习的机会。学生可根据网络平台自主选择学习的时间和学习的进度,也可根据自己的实际情况选择复习或者预习教学内容。这一做法大大提高了学生的学习积极性,并解决了不同学生课堂教学进度不同的问题。

第二,知识点总结和复习。教师根据学生的特点,总结各章节的重点、难点内容以及例题类型。从小知识点开始串联式总结,还涉及基本概念、定理和定律、重要的结论和推论等。以图、表形式形成总结和复习的纲要,在图表中凸显例题类型。另外,物理习题中大量的微积分内容也是学生学习的薄弱环节,针对此情况,我们还提供微积分常用公式,这样方便学生快速查找数学内容或进行计算。

第三,习题课专题。鉴于某些专业文理生兼收并且高等数学基础普遍较差的情况,教师在上习题课时就不能完全兼顾,这使得部分学生跟不上课堂进度,导致学生丧失了学习物理的积极性和主动性。习题课专题是以习题讲解为主要内容的视频,其中包括计算以及推导过程的详细讲解,便于学生根据自己的实际情况掌握习题学习的进度和时间,并且根据习题的难易程度进行重复播放和学习。

第四,物理现象动画演示。通过flash软件制作物理实验现象的演示动画,可以使学生可以更直观、生动地体会物理过程。在物理学中很多内容是不容易看见和理解的,如光的衍射现象,我们只能看见物理现象,但是实际光束是如何通过的我们并不清楚。教师如果单纯通过语言描述很难让学生产生直观的印象,运用flash软件就可进行实验的模拟动画演示,这样可以让学生可以更清楚光产生衍射现象的基本原理。一方面flas的演示加深了学生对物理现象的理解,另一方面强化了学生的物理思维能力,提高了学生学习物理的兴趣和乐趣,使学生更直观地掌握物理现象的本质。

第五,答疑信箱。近年来,由于高校的不断扩招,学生人数随之不断增加,且多数为大班授课模式,教师人数较少但承担的教学任务繁重,由于人才培养模式的不断更新、大学物理课时逐渐缩减,导致学生与教师之间沟通和交流的机会较少。随着网络技术的不断发展,采用网络信箱答疑模式可以弥补以上不足。学生在课前预习、课上学习、课后复习以及习题练习中遇到的问题,都可以通过网络答疑信箱来解决。网络答疑信箱能促进了师生之间的沟通,对于知识体系的构建和整理也起到积极的作用。复杂的公式推导和抽象的物理现象使学生在课后复习时处于被动状态,而运用网络答疑信箱就可以及时发送答疑内容,打破了传统答疑模式对时间、地点、内容等客观因素的限制。这样的沟通模式促进了师生之间的交流,教师可根据答疑的频率和难易程度适当增减平时成绩。教师可根据自己的时间安排答疑信箱回复时间,尽可能做到及时高效地回复学生的各种问题。

三、结语

事实证明,传统课堂教学模式已无法满现代课堂的需求,并且随着知识的不断更新,大学物理的教学模式应逐步向多元化、灵活化的趋势发展。网络教学课程的应运而生彻底改变了传统教学模式,其灵活的教学方式被学生广泛接受,可以更好地培养学生学学物理的兴趣。

参考文献:

[1]武剑,刘全龙.大学物理课程网络教学平台建设的研究[J].教育现代化,2016(1):86-87.

[2]黄艳宾,杜红彦,李洁.大学物理实验网络教学平台的开发实现[J].河北工程大学学报(社会科学版),2013(9):127-129.

[3]张三慧.大学物理学[M].北京:清华大学出版社,1999.

第11篇

一、有关高中、初中物理课程差异特性的客观论述

(一)教材内容层面

透过教材涉猎方向观察,初中阶段物理教材内容可顺势划分为力学、热学、电磁学,声学,以及光学五类结构单元,其中渗透的基础性知识,一般状况下不会和数学知识有深度关联,也就是说,考试过程中出现的高难计算题几率不是很大,学生当然觉得简单。

相比之下,高中阶段物理教材,则在初中物理结构单元基础上额外添加原子物理,更主要的是力学、电磁学整体上不管是深度和广度都进一步拓展,经常触碰到数学计算规则,特殊情况下会沿用到新入学高中生尚未碰触到的数学知识,所以说验证解析难度瞬间大幅度提升。

(二)教学方式和辅手段层面

透过客观角度观察界定,初中阶段物理课程内容还是偏少偏浅的,加上课时数量限制,教学进程相对比较缓慢,教师完全拥有丰厚的时间精力,进行学生个体各类疑问解答,必要情况下安排班级所有成员自由分组,开展讲解、讨论、训练同步式实践活动,对于学生异质化知识点快速牢固记忆和灵活改造沿用,辅助功效可谓是极为深刻。

而高中物理课程内容繁多且课时安排较少,课堂现场灌输的信息量难以清晰化计数,几乎没有时间提供给师生进行特定类型习题探讨交流,至此涉及教师课堂鸭架式灌输现象广泛分布。在此类背景下,学生产生严重的身心压力,并且需要在课后自己总结补充,关于全新样式的物理思想、方法运用要诀,终究是一知半解。毕竟高中物理教学实验,都必须事先经过繁琐严格的调试,其间更要督促师生细致操作任何工序项目,如此过后,涉及标准化实验结果才能得以真正呈现。

二、涉及初高中物理知识科学衔接策略的细致性验证解析

(一)初高中物理绪论内容的适当关注

良好的开端总能够达到事半功倍之效用,尤其是在初中物理第一课堂环境下,涉及初高中物理知识点差异特性、研习高中物理课程的动机、单位学期的教学改造方针、教学引导方式等,都要向学生群体进行系统化阐明,令初中生感觉到两者难度相差不是太大,在今后高考升学期间稳固应有的挑战自信心。

(二)观察初中生对新知识的接受程度并进行教学进度渐进式加快

结合教育心理学角度验证,目前我国初中生往往无法全面摆脱以往固定化学习习惯,为了避免其在今后较大课业压力下产生懈怠厌倦心理,作为专业化初中物理教师,要提供给此类群体一类逐渐适应的交流环境,贯彻慢节奏、少容量和讲练结合等指标,持续到学生心理稳定过后,方可过渡到正常的教学进度模式。

(三)高中全新教材内容的适当引入

归结来讲,高中物理知识始终是建立在初中物理基础上进行扩展的,在针对此类内容进行教学引导期间,教师应该快速地带领初中生进行高中物理各项知识点观察探究,确保学生注意力集中基础上,将初中物理知识遗留的局限、特殊代清楚,方便高中阶段更高等级课题的快速渗入(笔者的做法是把高中的课本给学生当课外书阅读)。这部分教学内容还是较为繁多的,就像是匀速直线运动的规则,往往会因为承受顺风逆风等行驶问题,使得速度方向难以维系在同一条直线之上,尽管初高中课程中都提及恒力做功解题方式,但是关于变力冲量和做功计算,还是限定在高中物理课程之上。所以说,教师在日常初中物理教学课堂上,要始终关注初中重点内容的突出效果,同时做出简明扼要的陈述,其核心动机在于快速引入高中物理全新内容,确保个体能够快速消化,并且在后期高考中灵活转化沿用。

(四)例题和训练习题的精心筛选应用

旨在稳固提升初中生全新物理知识应用的熟练程度。事实上,涉及初高中物理教学活动的重要差异细节,主要在于例题和习题的难度、数量之上,高中物理课程时常会触碰到推理和计算环节,为了确保今后在高考风浪中能够稳固前行,大部分初中生手头上都搜集到丰富的资料内容,如若想要真正地将上部习题处理完毕,也是不现实的。因此,专业化指导教师,要懂得精确化筛选各类和高考相关的题目,借助典型例题科学讲解和作业内容合理布置,完成初中生物理知识有机补充稳固等动机指标。相比之下,高中物理教材内部提供的习题,不管是在定义理解或是特殊物理现象分析等细节,基本上都可以利用课本进行查询锁定,特别是经过最近阶段全新课标整改影响,如今初中教材中提供的习题数量着实不多,并且额外添加一系列探究性作业,希望借此激活学生的对外交流和合作探究潜质。

(五)初中生自学能力和学习主动性意识的适当强化

为了培养学生的自学能力和增强学习的主体意识,应开列出参考书目录,要求学生借二本不同类型的参考书,一本是教材型的参考书,让学生在平时的学习中随时去查阅书中有关内容;一本是复习型或习题解答型的参考书,让学生在学完一章内容后通过查阅该参考书,自己总结、归纳本章节的主要内容、重要定理、习题类型、解题方法等。在平时的教学过程中,故意出一些具有典型的挑战性的习题让学生在课外完成,让他们觉得似学非学,这样就迫使学生找参考资料去查阅该内容;再就是将教材中部分内容定为自学内容,列出自学提纲要求学生课后自学。

三、结语

综上所述,针对初高中物理知识进行科学性衔接,不单单能够在合理时间范围内,进行初中物理教学质量大幅度提升;同时,可以全面稳固初中生群体对于后期创新式物理知识的感知欲望,及时推动后续教学进度且强化个体综合素质水准。但是,关于此类领域的探索工作,始终停留在初始阶段,因此需要更多初中物理教学人员,在日常教学中观察并克制一切不良状况,制定完善的课程内容衔接方案,为今后初中生今后轻松应对高中课程和职业方向锁定,奠定和谐的适应基础。

参考文献:

[1]周盈秀.浅析初高中物理衔接教学的途径[J].才智,2009,28(17):78-90.

[2]侯贵民.关于初高中物理教学衔接的思考[J].大连教育学院学报,2010,22(02):103-112.

第12篇

关键词: 独立学院 大学物理教学 教学改革

与一、二本院校相比,独立院校属于应用型本科,对于培养应用型人才来说,教材建设和教学内容的选择是至关重要的。一些基础而难度较大的课程教学是当前的一个难点,大学物理是理工科类专业的核心基础课,课程内容较多,理论而抽象,是一门较难掌握的课程。因此,该课程内容和教学方式的改革是非常有必要的,笔者从独立学院的学生特点出发,提出对于《大学物理》课程教学改革的建议。

一、独立学院学生的特点

1.文化基础差,学习习惯不好,自觉性不高。由于录取分数较低,学生总体上基础知识薄弱,缺乏学习动力,另外,他们在学习上没有养成良好的学习习惯,自觉性差。大多数学生课前不预习、课后不复习,仅在上课时听老师讲,因此学习效果较差,有相当比例的学生基本不学习,考试补考率和重修率很高。

2.学生动手能力很强,思维活跃,善于表现自我。独立学院学生的家庭情况大多较好,多才多艺的学生较多,相对容易开展各种形式多样的社团活动。学生自主创新思维活跃,善于表达自己,也渴望表现自己。

二、传统大学物理教学内容体系及弊端

传统的物理教学模式中内容陈旧、与现代科学技术不相适应,教材和课堂教学内容都偏向于应试教育,而忽略素质和应用能力的培养。1.内容上基本由力学、热学、电磁学、光学和近代物理五部分构成,知识点较多,而独立学院基础课的课时较少,在较短的时间内很难理解和掌握。2.传统教材着重介绍理论基础知识,几乎不涉及与现代科技应用相联系的内容,要学习好这些抽象的理论知识,需要具有扎实的数学功底,进行大量的课后练习,这正是独立学院学生的弱点。没有良好的基础知识和大量的课后练习,要学好大学物理是不可能的。这是导致在独立学院《大学物理》挂科率高,学生学习困难的重要原因。3.经典物理内容占据了80%以上的内容,而近代物理内容只占不到20%的内容,且仅做了简单的介绍,有关当代物理发展的成就和现代工程技术没有纳入其中。另外,基于独立院校培养应用型人才的目标,课程设置应以应用型知识为主,增加近代物理部分内容。鉴于以上几点,《大学物理》教学体系有必要进行改革,突破传统的教学模式。

三、独立院校《大学物理》教学体系改革措施

大学物理作为工科院校的一门重要基础课,不仅要向学生展现璀璨的物理知识,更重要的是要通过物理知识展现其中的物理思想和物理方法,培养学生的应用和创新能力。

1.调整教学内容,物理学在工程中应用相当广泛,但在以前的教学中反映极少。如果将一些新规律、新现象引入到教学中,学生就会感到物理是一门充满生命力的学科。目前没有一本这方面的教材,因此我们应根据情况在老教材上选择教学内容,并编写适合上述教学需要的补充教材。现以静电场为例简述教学内容的调整与组合。经笔者近几年的教学总结,在一般的大学物理教材中,静电场(不包括静电感应部分)共有概念6个,定理定律5个,例题11个,知识点并不是很多,在以往的教学过程中,本章的教学要求如下:(1)掌握描述静电场的两个基本物理量——电场强度和电势的概念;(2)理解静电场的两条基本定理——高斯定理和环路定理;(3)掌握用点电荷的电场强度和叠加原理,以及高斯定理求解带电系统电场强度的方法,能用电场强度与电势梯度的关系求解较简单带电系统的电场强度,但是教材上涉及的公式有40个左右,故学生学习时觉得难度较大。这些公式大多都是用叠加定理与高斯定理计算电场强度的,而这两方面的计算要求学生熟练使用积分和划分微元的方法。对于三本学生来说,数学知识本就不扎实,故计算难度较大。学生觉得枯燥,很多学生能理解物理知识,一旦涉及积分计算就束手无策。进行教学改革后,应减少涉及积分的计算,加强物理定理的实际应用,如讲到高斯定理时,要求学生掌握教材中涉及高斯定理的例题的结果(如无限大平板带电体的电场强度),并应用到实际情况中,推导过程要求学生理解即可,课后习题也不涉及此类题目。另外,此章节的高斯定理学生理解难度较大,在讲解高斯定理可以补充高斯武器等现代科学技术,加深学生对高斯定理的理解。其他各章节都可按照此方都调整理论计算部分,增加应用的内容。

2.课堂教学时,充分利用现代化多媒体教学手段,提高学生的学习兴趣。在运用传统教学手段的基础上运用录像和CAI教学手段,把复杂的、瞬变的、物体内部演化的过程,以及三维运动情况用多媒体技术以动画和声音的方式展现在课堂上,可使学生仿佛身临其境,清清楚楚地洞察整个过程,加深学生的理解,激发学生的学习兴趣。

3.课堂结合演示实验,开展小发明制作活动。物理学是以实验为基础的一门学科,物理教学离不开实验教学,在教学过程中进行演示实验,既可以加深学生的理解,提高学生学习兴趣,又可以节约单独实验的时间。另外,根据演示仪器可难、可易、可简、可繁的特点,可以指导学生自己动手制作,在课余时间,开展物理演示仪器科技制作活动,以此培养学生的动手能力,充分发挥独立院校学生的特长。

四、结语

大学物理教学改革是一个长期而细致的工作,在今后的工作中,每位教师需要解放思想,不断更新知识,掌握现代化教学手段,为社会培养出更多、更好的人才。

参考文献:

[1]周飞.浅谈独立学院学生特点及管理对策.教育管理,2011(9).