基础物理实验中心(新)
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普通物理实验
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一、课程总体目标:
  大连大学是“教学型”大学的代表,主要为社会培养“会学习、会做人、能做事”的“两会一能”应用型人才。作为大学生最早接触的实践性最强的普通物理实验课程应该围绕学校的总体人才培养目标,教师应该使学生通过“基础、提高、研究”的“三段式”课程体系教学过程和“四程序”考试方式的训练,把学生培养成离开老师也知道怎么学习、离开学校也知道怎么做人、走向工作岗位也能把事情做成的“应用型”人才。
二、实验项目、学时、基本内容及性质
  针对不同的专业,制定出相应具体的、适宜于学生自主选择的实验教学大纲。实验项目、学时、基本内容及性质等内容祥见各教学大纲。
  详见附件11258_1_g_10
三、课程内容体系结构
  普通物理实验课程独立设课,课程内容体系打破了传统的“力、热、电、光、原”体系,创立了“三段式”课程新体系:基础性实验阶段,提高性实验阶段,研究性(选做设计性实验)阶段。
  1.内容新颖,信息量大
  主讲教师李学慧带领其他实验教学人员,结合科研课题、企业和生活实际,创新研制出6种实验装置,其中设计性实验项目如“热敏电阻温度计的设计、安装和使用”、“万用表的设计与组装”;应用性实验项目如“电饭锅温度控制电路的设计与组装”,“传感器的应用研究——电子秤”;探索性实验项目如“磁性液体密封泄放压的实验研究”等。这些实验项目的共同特点是内容新颖,信息量大,在实验设计上给学生留出了一定的未知领域和探索空间,有利于发掘学生的潜能和发挥学生的创造力。
  2.及时把该课程领域的研究成果引入实验教学中
  本实验室多数实验教师都参与科学研究课题,具有较高的实践能力和创新能力,实验室积极支持教师将科学研究成果及时移植到实验教学中,如主讲教师李学慧教授的科学研究成果(国家自然科学基金项目)—— “磁性液体表观密度的实验研究”很受学生欢迎。该实验的实验装置——“磁性液体表观密度测量仪”(已获发明专利)是教师自己研制开发,目前已小批量生产,被省内外一些兄弟院校采用。
  3.处理好“基础性实验”和“研究性实验”关系
  普通物理实验课程是对大学生进行科学实验基础训练的课程,许多现代和前沿的课题与普通物理实验课的内容有联系。如科学前沿“磁性液体表观密度的实验研究”的课题与基础实验“密度的测量”有联系,前者是测磁性液体“随磁场变化的表观密度”后者是测固体的“固有密度”。学生做完基础实验再选做具有现代和前沿的科学实验,使他们受到科学的启迪。
  4.面向文科学生,开设公共选修课程
  随着学校公共选修课程体系的逐步完善,我们积极尝试开设面向文科学生的普通物理实验选修课程,通过选取设计内容贴近日常生活、生产实际,基础性、趣味性相统一的实验题目和内容,使学生受到一定的科学素养训练,激发学生对科学基础知识的学习兴趣,培养其实践动手能力。通过两年的实践,文科物理实验课程已经成为体现文理交叉渗透、实施科学素质教育的公共选修课,深受广大学生欢迎。这项工作使普通物理实验课程的内涵和功能得到了进一步拓展。
四、课程组织形式与教师指导方法
  大连大学有41个专业,理、工、医等专业开设工科的普通物理实验;文、史、法等等专业开设文科的普通物理实验;理科专业开设物理学科的普通物理实验。不同的学科,课程组织形式不同,教师指导方法也不同,下面以工科为例,具体介绍:
  1、课程组织形式
  工科物理实验课程属于公共必修课,计划学时54学时,学生在基础物理实验中心的选课系统上进行网上自主选择上课时间、实验项目和实验教师等。选修实验分为两类:必选和任选。一般必选实验仪器套数较多,实验内容比较系统。任选实验仪器套数较少,实验内容选择性较大,创新性较强。
  按着“三段式”课程体系,要求学生必须完成4个学时的误差理论课, 42学时的基础性、提高性实验题目,6个学时的研究性实验题目和2个学时的课程论文答辩。
  2、教师指导方法
  采用“三段式”课程体系,即在一学年的教学周期中,把教学过程分为三个阶段,不同阶段,教师的指导方法也不同。
  第一阶段:是基础性实验阶段,着重基本实验技能和数据处理能力的训练,考虑部分学生中学阶段很少接触实验仪器,故采用启发式、引导式的教学方法,课堂上以讲解和示范为主。
  第二阶段:是提高性实验阶段,着重培养学生发现、归纳、分析和解决问题的能力;为了充分调动学生的积极性和主动性,采用讨论式、提案式的教学方法,要求学生在课前做好讨论问题的发言提纲和提出实验操作方案。
  第三阶段:是研究性(选做实验)阶段,着重培养学生实验设计、独立操作、文献检索和科技写作等综合素质和能力,采用研究式,答辩式的教学方法。以培养“技能”为主,适宜“应用型”人才需求。采用研究式、答辩式的教学方法,要求学生独立完成实验设计和实验操作,独立撰写课程论文和公开答辩,有利于培养学生的综合能力。
五、考核内容与方法
  不同的学科,考核内容与方法不同,下面以面向工科的课程为例:
  考核分两个学期。
  第一学期完成基础阶段实验和部分提高阶段实验,该阶段的考核主要依据是实验平时成绩,平时成绩的依据是学生实验操作情况、所完成实验报告的质量、实验预习的检查和抽查情况。之后进行两种方式的考核,一种是考核误差理论和数据处理,采取笔试形式;另一种是考核实验技能,教师设立评分标准,学生抽签考试,以操作形式进行。
  第二学期完成另一部分提高阶段的实验(平时成绩的考核同第一学期)之后,进行研究性阶段,该阶段采用“四程序”考核方式,此阶段是本课程教学活动的最后一个阶段。该阶段既是教学过程又是考试过程。在这一阶段主要教学活动即考核内容是:
  (1)实验方案设计;
  (2)操作测量,完成自选的实验课题;
  (3)撰写课程论文:
  (4)论文答辩。
  学生在这上述教学活动中的学习成绩即为本门课程的考试成绩。
六、课程的设计思想及效果
(一)主要设计思想
  普通物理实验课程是面向理、工、医本科学生的重要实践性基础课程,在我校培养“两会一能” 应用型人才中有着理论课不可替代的作用,课程本身突出的特点是基础性与实践性,改革后的普通物理实验课程分为基础性、提高性、研究性“三段式”课程体系和方案设计、操作测量、课程论文、公开答辩“四程序”的教学模式,主要设计思想:
  1.这样设计有利于培养学生的基本物理实验技能和科学作风,有利于学生知识、能力、素质协调发展。
  2.这样设计教学理念先进,内容丰富,实验选题贴近生活和生产实际,包含的设计性内容、创新性题目,有利于实施“四程序”的教学模式,有利于激发学生主动学习的热情,培养学生的创新能力。
  3.将科学研究的成果融入实验教学,有利于在物理实验教学过程中以“学生工作室”、“创新基金”、“创业大赛”等形式带动学生参加与教学相结合的科研课题,形成教学、科研相互促进的良性互动机制。
(二)课程设计的效果
  按着“三段式”课程体系进行实验教学,每年利用课程结束时,对全校理、工、医的学生进行“问卷调查”。反映总结如下:
  1.学生认为“三段式”课程体系的教学安排是合理的,维护了学生在教学中的主体地位,使学生由书本知识向行为能力的过度,由知识向能力的转移,体会到物理实验对自己成长的作用。
  2.物理实验成绩的考核办法,有利于发掘潜能,展示个性,有利于培养创新意识和创新能力。尤其是“研究性”阶段的“四程序”考核方式中的“课程论文答辩”提高了分析问题、解决问题的能力和语言文字表达能力等,为毕业论文答辩打下良好的基础。
  3.近三年学生评价结果:
       学 期   优   良   及格   参评学生
       03-04   40%   52%   8%   土本98.3班
       04-05   80%   14%   6%   实验能手多人
       05-06   57%   43%   0%   实验能手多人
  学生评价平均结果:优良以上为95.3%;及格为4.7%
七、本课程目前存在的不足
  1. 计算机在实验教学中的应用略显不足,如计算机的时实测量等。
  2. 现有的设计性、应用性和探索性实验所涉及的科技领域还不够宽广。
八、本课程已经上网资源名称列表及网址链接
  1. 课程试卷及参考答案链接(仅供专家评审期间参阅)
  http://202.199.155.5/kj/03-04st.doc
  http://202.199.155.5/kj/03-04da.doc
  http://202.199.155.5/kj/02-03st.doc
  http://202.199.155.5/kj/02-03da.doc
  2. 网上资源名称列表及网址链接

九、课程建设规划
(一)本课程的建设目标
   1.造就一流的实验教学队伍,努力提高自身素质,实验教学质量应达到国内领先水平,力争经过1-2年的完善和努力,将普通物理实验课程建设成国家级精品课。
  2.建立装备水平较高,拥有适应培养 “应用型”人才所需要的教学设备和教学环境。
  3.创立完善能体现现代教育思想具有时代性的“三段式”课程体系和“四程序”考试方法。

(二)本课程的建设步骤
   1.系列化教材的建设
   (1)国家“十五”规划教材《大学物理实验》现已出版。其特点是:低起点、高台阶,能将传统实验与现代技术、企业实际和生活应用相结合,压缩经典、加强现代,参插物理人物介绍等图文并茂、全新彩色版本。
   (2)进一步完善配套“电子教案”(包括教案、实验仪器线路图片、动画和实验录象片等)
   (3)进一步完善配套的“课堂设计”、“实验数据处理”等教师参考书。
   (4)在完成校级“地方高校设计性研究物理实验教学内容与教学仪器的研究与实践”课题的基础上,整理提升编写出1部校内使用的“设计性研究性”理科实验教材。

  2. 普通物理实验网站的进一步建设
   使普通物理实验网站逐渐由教学辅助平台过度为教学实施平台。进一步提升需解决的关键技术与问题是:系统功能全面完整,设计科学合理;程序优化,具体如下:
   (1)进一步发挥论坛作用,建立师生网络互联
   (2)完善选课系统,提高教师和学生批改和提交实验报告的效率
   (3)实时更新网站内容,保证让学生在第一时间了解近期物理实验的课程动态
   (4)增加“物理实验数据处理系统”的模块,方便师生进行试验数据处理
   (5)新增“虚拟仿真实验”软件下载,给学生提供课前预习的条件
   (6)与其它高等院校进行连接,创建跨校大学物理实验教学网。
   3.在建设省级“示范中心”基础上,力争达到国家级“示范中心”的建设标准
   (1)巩固完善“三段式”课程体系,在研究性实验阶段,逐步采用传感器采集数据,计算机软件处理,以增加学生的创新能力。
   (2)依托教授博士的科研课题,设计出磁流体、等离子体、激光、光通讯等与科研相结合的具有创新性的实验题目,以增加设计性内容。
   4. 本课程资源上网计划
   (1)实验室又出台相关倾斜政策,调动广大教师参与课程网上软件资源的建设,加强对中青年教师网络知识的培训,并不断提高应用现代教育技术的水平。
   (2)本学期又有24台计算机进物理实验室,供学生实验课时进行数据处理
   (3)正在运行的网上教学管理系统还需不断的更新完善。增添楼内室外触摸网络选课机.

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