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石大人物

王爱军:让思考贯穿整个教学环节

发布日期:2015-10-20 | 阅读次数:

 

 

注重培养学生创新意识、创新思维、提倡研究性学习、鼓励学生自学、鼓励学生勤于思辩。

 

1.在教学过程中注重理论联系实际、注重物理学原理在石油石化专业领域的运用。

在《大学物理》课堂引入大量实例,帮助学生增强对物理理论知识理解;结合所教学生的专业特点增加物理学原理在专业应用的内容,如静电除尘、静电处理污水和静电处理噪声;提出并实践了在《大学物理》课中引入物理学原理在石油、地质工程技术中应用案例教学的内容。通过学生调研、写报告和答辩,让学生感受物理学原理在石油石化专业领域的运用,提高学生对物理学基础地位的认识、增强学习动力。完成“《大学物理》研究性教学探索—物理学原理在石油、地质工程技术中的应用专题讨论”、“在创新班开设物理学与原理在专业领域应用案例分析与报告的教学实践”和“在创新班《大学物理实验》课上教授科学工具软件的探索与实践”创新班教改项目3项,在研“在创新班《大学物理实验》课上增加仪器故障分析和性能测试的探索与实践” 创新班教改项目1项。

2.在教学过程中注重培养学生创新意识、创新思维、提倡研究性学习、鼓励学生自学、鼓励学生勤于思辩。

在《大学物理》课堂上结合难点、重点内容设计了大量的课堂讨论题、课后思考题,改变过去单一的以教师讲述为主的《大学物理》授课模式,使每一堂课都始于问题、止于问题。问题引导式教学方法极大地吸引了学生听课注意力,潜移默化培养了学生对物理课兴趣,培养了学生勤于思考的习惯,活跃了课堂气氛。。

主持编写了《大学物理实验》预习报告册,预习报告册由预习要求和思考问题组成,学生在预习要求和问题指导下进行预习, 既节省时间又可抓住重点;提出并组织实施了“问题讨论式实验教学方法”——以实验项目为平台,根据实验内容、知识点、难点、仪器特征、注意事项、仪器调节过程以及学生在实验中常犯的错误挖掘素材、按照课前预习、课上、课后答疑三个环节设计讨论题目,制定指导方案,以课堂讨论和学生实验方式完成题目,即让学生带着“问题”来上课、带着“问题”做实验和带着“问题”写报告,始终让思考贯穿整个教学环节。改变过去完全学生依赖教师讲授实验原理及步骤等传统实验教学方式。完成“研究与探索适应创新教育要求的物理实验教学方法”校级重点教改项目1项。

3.重视高等数学在学生学好物理学上的作用。

《大学物理》要用到大量的高等数学知识,由于大一学生对高等数学还没有完全熟练掌握,学生听课以及运用高等数学知识表述、解决物理问题存在很大困难。因此,本人在《大学物理》课堂上及时给学生复习和补充数学知识,收到了很好教学效果。2014年指导青年教师合作申请了《微积分在大学物理教学中的应用研究》校级重点教改项目1项。

4.注重因材施教,在课程建设与教学改革加以贯彻。

主持完成了《大学物理》分层次教学改革,依据我校不同专业学生对物理知识的需求,将《大学物理》分成四个层次,充分满足学生的个性化需求。

主持完成了《大学物理实验》课程教学内容体系改革。依据教学目标,实验难易程度和对学生的实验知识、技能的要求,构建了以能力培养为核心从接受知识到培养综合能力,逐层提高的层次化的《大学物理实验》教学内容体系;《大学物理实验》课程分为三个层次:(I)基础实验,(II)综合性实验,(III)设计性实验。其中,基础实验主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法的学习训练与误差分析等;综合性实验则是以现代物理实验技术为主,涉及到多方面的应用技术,体现实验方法、技术的综合应用;设计性实验涉及到力、热、电、光等物理技术的一些应用和小型设计实验,注重学生实验设计能力的培养。并且形成第一学期以基本实验为主;第二学期以综合性实验、设计性实验为主的教学体制。完成“《大学物理实验》重点课程建设”校级重点教改项目1项。

提出并组织实施“分组预约式”大学物理实验开放教学模式。即将每学期开放的实验项目,按照知识面、操作难度、基本实验技术和上课先后顺序分为若干组,每周开放若干个时间单元;学生根据自己的兴趣和时间从实验分组中任选一组作为该学期实验课的内容、从开放的时间单元中任选一个作为该学期实验课的每周固定上课时间;由选择相同实验课内容和上课时间的学生组成一个实验班,大学物理实验教学以实验班为单位进行组织和管理。彻底解决了高校实验开放教学普遍存在着的开放效率低、教学秩序差的问题。2007年,“分组预约式”实验开放教学模式作为我校物理实验中心的特色项目之一受到北京市教学实验示范中心评估专家的充分肯定和好评。完成“分组预约式大学物理实验教学管理系统的推广应用”和“分组式大学物理实验教学管理系统建设”校级重点教改项目2项。

“《大学物理》重点课程建设”、“《大学物理实验》重点课程建设”分别获中国石油大学(北京)第五届优秀教学成果一等奖;“分组式大学物理实验教学管理系统建设”获中国石油大学(北京)第六届优秀教学成果二等奖;主编出版《大学物理实验》教材。主编出版《实验开放教学网络管理系统》软件,上海东华大学购买了我校《实验开放教学网络管理系统》,用作数学课选题,该系统在我校流体力学实验课推广应用。

5.依托物理课程平台实施创新教育。

主持物理创新实验室建设,建成8个面向工科学生、以专题物理技术学习和应用为核心的研究性物理实验教学仪器平台。负责物理创新实验室开放工作,组织实施了大学生物理创新实验实践活动。通过实践,总结出了一套系统的、完整的进行大学生科技创新实验活动的指导思想、工作方法和管理制度。

主持实施了创新班大学物理实验课程教学体系建设工作,构建了由基础性、综合性、扩展性、设计性、应用性和研究性实验构成的创新班大学物理实验课程教学体系。扩展性实验包括课堂选做实验、网络虚拟仿真物理实验和学术参观活动。课堂选做实验是根据基础性物理实验项目设计的一些实验题目供学生在完成课堂实验内容后选做,虚拟仿真物理实验内容贴近近代物理。扩展性实验为进一步拓展实践能力培养空间提供一个有效途径。提出一种全新设计性实验教学模式,设计性实验由8个不同实验项目组成,每次课学生随机抽取实验题目,学生根据实验任务书(包括实验名称、任务、仪器和必要文献)进行文献阅读,撰写实验方案, 实验方案通过教师审核后方可实验,实验方案作为考核的重点。这一模式解决了目前高校开设设计性物理实验普遍存在的学生自主设计体现不充分、实验设计能力培养弱的问题。将工程光学实验内容引入创新班大学物理实验教学,建成16个实验项目构成的应用性物理实验内容,这些实验体现光学技术在工程中应用。依托物理创新实验室的研究性物理实验教学仪器平台向创新班开出了研究性物理实验内容,解决了面向工科学生开设研究性物理实验存在的诸如实验条件不适合、工科学生物理基础弱和物理味太浓与学生专业背景结合不够等问题。完成“创新计划班基础数学物理课程教学内容——与教学方法的探索与实践”、“网络虚拟仿真物理实验室的研究与建设”、“面向工科学生的专题物理技术开放实验室建设”、“大学生物理创新基地建设”校级重点教改项目4项;完成“创新班《大学物理实验》实验设计探索与实践”、“在创新班开设设计性物理实验探索与实践”、“创新班《大学物理实验》研究性教学探索与实践”和“创新班应用性物理实验内容建设与实践”创新班教改项目4项,在研“在创新班实施“DIY大学物理实验的探索” 创新班教改项目1项。

“工科院校研究性物理实验教学的探索与实践”获中国石油大学(北京)第六届优秀教学成果一等奖;“在物理公共基础课上实施创新教育的探索与实践”获中国石油大学(北京)第七届优秀教学成果奖二等奖;论文“‘创新班’大学物理实验课程体系的构建与实践”北京高教学会实验室工作研究会2012年学术研讨会征文二等奖;主编出版《研究性物理实验》、《大学物理虚拟仿真实验教程》两部教材;主编《设计性物理实验》和《应用性物理实验》。

6.重视教学现代化、积极探索新材料、新技术在物理教学过程中的应用,增强教学效果。

近几十年来,科学技术的发展导致大批新材料、新技术诞生,这些新材料、新技术为科学研究、工农业生产以及日常生活都带来革命性变化. 随着新材料制造成本下降、新技术日益普及,这些新材料、新技术同时也渗透到了教育教学过程中,为转变教育理念、创新教育模式、提高教育普及程度等都起到了关键作用.本人提出并探索了将新材料、新技术应用于物理教学过程增强教学效果的研究课题,利用新材料、新技术制作了大学物理教学辅助课件、研制大学物理课堂演示仪和开发大学物理实验项目和实验装置,简单介绍如下:

用多媒体技术制作生动形象大学物理电子教案,充分运用PowerPoint的自定义动画功能,用光标或鼠标控制显示内容,随讲随出,保持了传统教学手段(粉笔+黑板)的优点;充分运用PowerPoint的动画、绘图、填充颜色、透视、消隐、三维效果等技术来表现物理现象,描述物理过程,帮助抽象思维;通过多种修饰来强调重点、难点内容。课件应用在增加课堂信息量同时,提高课堂效率;用Matlab软件制作静电场场量三维空间分布图描绘课件、带电粒子在电磁场中的运动演示课件和模拟在恒力矩作用下变转动惯量刚体的定轴转动,这些课件不仅解决了《大学物理》电磁学教学中存在的两个难题,而且为学生进行研究性学习构筑了一个平台。

利用新型磁材料钕铁硼设计制作出一种新型电磁阻尼演示仪,它不仅可以演示在电磁阻尼的作用下,物体作阻尼振动的三种状态,而且能演示受迫振动和共振现象;用、CCD像感技术开发光学演示实验项目十几项,不仅增加了大学物理课堂演示实验的可视性和显著性,还解决了一大批光学演示实验不能在课堂演示的难题;利用集成传感技术开发定量与半定量大学物理演示实验系统,实现了在课堂实时演示物理过程,即在实验同时,通过多媒体教学系统将物理量变化曲线在大屏幕上实时显示,直观形象。

利用新型人工材料光子晶体测量透明液体折射率的实验;利用磁场传感技术开发疏松载流螺线管轴线上磁场的测量实验;利用光强传感技术开发利用旋转光栅测量物体角速度的实验;利用电子技术开发新型阻尼振动与受迫振动实验仪;利用电桥技术开发了液位测量实验;用光电计时技术开发新型液体粘滞系数测量实验;开发了利用旋转液体特性测量液体折射率实验等。

“大学物理教学方法手段现代化建设”获石油大学(北京)第四届优秀教学成果一等奖;“新材料、新技术应用于物理教学的探索与实践”获中国石油大学(北京)第八届优秀教学成果奖一等奖,发表教学研究论文15篇。

7.指导学生创新实践教育取得丰硕成果。

2002年指导大学生参加北京市大学生大学物理竞赛获甲组一等奖4人,二等奖2人,三等奖5人,为历史最好成绩;指导0506级学生完成物理创新研究实验报告12个,研制教学仪器5件,以学生为第1作者发表论文4篇(其中3篇发表在国家核心期刊《物理实验》上);指导学生参加北京市大学生物理实验竞赛获二等奖1项、三等奖2项;指导本科学生参加第五届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛获二等奖1项,该作品被学校推荐参加了第十二届中国北京国际科技产业博览会“首都青年学生科技创新作品展”;指导09级创新班学生完成研究性物理实验项目8个; 指导09级创新班学生完成物理学原理、方法与技术在石油石化专业领域应用调研报告91个;指导10级创新班学生完成《大学物理实验》实验设计报告32个;指导11级创新班学生完成物理学与原理在专业领域应用案例分析报告47个;指导12级创新班学生完成科学工具软件在大学物理实验课应用案例报告96个。



编辑:刘志庆