Seminar与微课相结合的教学模式在物理化学实验教学中的实践探索

物理化学实验是高等学校化学、化工、材料、环境等专业的基础实验课,物理化学实验具有综合性强、实验原理抽象、所用仪器多而复杂等特点。目前,传统的实验教学模式使学生在整个教学过程中处于被动状态,探索的积极性不高,教学效果不好,不利于学生的创新精神和实践能力的培养。Seminar与微课相结合是我们在教学实践过程中独创的教学模式,它兼具了Seminar法与微课的双重优势。在教学过程中,两种方法综合使用,相辅相成,取得了单一模式达不到的效果。

近代物理实验课程的思政教育探索

围绕“三位一体”的人才培养目标,提出基于近代物理实验课程的思政建设体系。以金刚石NV色心量子计算实验为例,在优化教学目标的基础上,从回顾科学历史、了解前沿动态、夯实基础知识和自主拓展研究四个维度融入思政教育,丰富实验内容。利用智慧教学工具,采用启发式讲授法结合演示、小组讨论、自主合作探究和任务驱动等方法展开教学,改革传统授课方式。采用具有“导、学、练、展、评”五个教学环节的SPOC混合式教学模式并配合在线网络教学平台,以及现代教育技术手段拓展思政教育的空间维度,提升思政元素的融入效果,实现立德树人的根本任务。

科研工具Origin9.0在大学物理实验中的应用

通过“以学为中心”教学模式,结合新时代地方应用型高水平本科高校“金课”建设的需求,以大学物理实验课为例给出Origin9.0在大学物理实验中的应用。

燃烧热测定实验的课程思政设计

采用线上+线下混合式教学模式开展教学改革,将热带作物材料和产品,包括椰肉、椰子油和油棕果实引入物理化学经典实验项目——燃烧热的测定。通过本实验,学生不仅掌握了块状固体、粉末状固体、液体三种不同外貌样品燃烧热的测量技术,还了解了“健康中国”“乡村振兴”“可持续发展”等国家战略的内涵和重大意义,丰富了课程内容,提高了学生学习的积极性,增强了教学过程中立德树人的协同效应,取得了良好的教学效果,具有很好的示范推广价值。

重离子加速器中的原子核碰撞虚拟仿真实验的建设与应用

利用虚拟仿真技术,结合教学团队的科研成果,设计开发了重离子加速器中的原子核碰撞等一系列实验教学项目.这些实验项目能够在电脑上再现真实的实验场景,解除了实验场地、费用、防护等方面的限制,为培养学生的实验探究设计能力、开拓学生视野提供了重要支撑.结合虚拟仿真技术的特点,教师团队采用适应的教学方法进行授课,建立了完善的评价体系.经过3年的课程建设,该课程在学生培养、教师教学质量、推广应用方面取得了良好的效果.

高压科学引入近代物理实验课程的探索与实践

发挥高校优势学科的特色,将科研中高性能或自制的教学仪器引入到现有的实验教学课程.以吉林大学物理学院高压科学为例,利用高压原位拉曼光谱结构相变研究实验和高压原位光学、电学性质研究实验为实例,探索将前沿科学研究引入近代物理实验课程的教学改革模式,其扩展了学生的视野,培养了学生的科研素养的并激发他们的创新能力.

物理学相关专业的嵌入式系统课程教学

以嵌入式系统为代表的电子开发技能是学生开展物理实验设计的支撑技能.本文面向物理学相关专业学生,对嵌入式系统教学开展改革创新,采用“次序翻转”教学、设计兴趣驱动创新实验、建立电子开发学习俱乐部和物理实验融合教学等举措.通过目标引导的教学改革,学生能更快地学习嵌入式系统课程,深刻理解具体物理参量的意义及其物理原理,从而多维度提升学生的知识体系和应用能力.

新工科和课程思政双重背景下大学物理实验教学改革研究

在新工科和课程思政双重背景下,探讨大学物理实验教学改革问题具有非常重要的意义。目前大学物理实验教学的教学目标、教学内容、教学方法和课程考核,只能传授大学生基本知识,而难以传授学生实验基本技能和培养创新能力,也无法发挥课程思协同育人作用。为此,需要从提高教师认识、大学生掌握基本知识技能和价值引领双本领,在教学中融入课程思政元素,灵活运用各种教学方法,建立多元考核体系四个路径进行改革,以不断提高学生科研素养和实践能力。

新工科背景下基于ODEC的大学物理实验教学模式探索

针对大学物理实验单一授课方式已不能有效满足新工科人才能力培养的问题,该文开展微课教学方式(Online Course),延伸传统教学中“教”与“学”的时间和空间,培养学生自主学习能力;增加演示实验为必要拓展(Demonstration experiment),加深学生对物理规律等理论知识的具象理解,有效提升学习热情和物理思维能力;融入课程思政元素(Course Education),将知识传授与科学精神、人文精神培养有机融合,内化为学生的正向“心法”;实施以赛促学(Competition),提升运用物理原理解决实践问题的能力,外化为学生的“技法”。在此基础上,制定兼具过程、结果及拓展属性的“1+1+X”考核模式,考核结果发现基于ODEC的教学方式与成绩具有正向关联,构成知识传授、能力培养、价值塑造协同育人模式,符合新工科背景下德才兼备人才培养的规律。

关注学习获得感的物理化学实验课程教学管理

数据处理、计算和作图的规范与方法是物理化学实验课程的重要组成部分,也是培养学生科学素养的着力点,但在现有的实验课程教学方案中常常被忽略,可能会影响到学生的学习获得感.采用全周期的课程教学管理方案,包含安排实验指导课、优化实验课堂管理、实验报告改进、优化实验操作技能考核四个举措,可以将实验数据处理、实验报告点评相关内容融入教学环节中.这些举措可以使学生主动学习、深入思考、独立完成实验报告,并有机会对不足之处进行持续改进,以增进学习获得感.这一课程教学管理方式化难度为动力,可以为涉及数据处理的复杂实验课程的教学安排提供参考.

物理化学开放性实验教学研究及设计——以自支撑MXene膜的电化学实验为例

开放性实验课程与本科生的创新能力培养息息相关,以完善传统的物理化学实验课程的教学与考核方式为目标,设计一个综合性的自支撑MXene膜的电化学实验,解决当前开放性实验教学内容单一、教学时长较长的问题,培养大学生创新思维,为物理化学实验课程改革提供新思路.

大学物理实验教学在产学研模式下的探索与实践

对产学研模式下大学物理实验教学的改革创新进行了分析.强调了应用和科研在大学物理实验课程中的作用.首先,提出加强企业在教学中的作用,将工业应用引入课堂教学,同时鼓励企业联合创办物理实验竞赛,深入参与,实现双赢.其次,将科研项目与实验教学相融合,激发学生学习兴趣,培养学生科研素养,提升教学效果.最后,通过多元化教学方式,丰富教学内容,提高教学质量.该实验教学模式对大学物理实验课程教学创新具有一定的借鉴意义.

基于IMFAC的无人艇抗干扰航向自适应控制

针对无人艇在航向控制中易受风浪流等环境干扰,导致控制效果下降的问题,提出一种结合细菌觅食算法的改进无模型自适应控制算法;文章首先分析了偏格式动态线性化方法在无人艇航向控制中的应用问题,并设计了虚拟输出项以满足无模型自适应控制假设条件,建立了基于偏格式动态线性化方法的无模型自适应航向控制器;针对无模型自适应控制算法参数初始值选取范围问题,设计了改进细菌觅食算法对参数初始值进行预整定,保证了算法的快速收敛;最后通过半物理仿真试验验证了所设计算法的有效性;试验表明,在模拟的3级海况干扰下,无人艇在30°阶跃航向控制和±30°方形航向控制中,相较于传统算法出现的较大稳态误差,使用无模型自适应控制算法能在经过10 s左右调整后,将误差稳定趋近于零,实现无人艇的航向自适应控制。

基于微课的大学物理实验混合式教学设计——以杨氏模量的测量为例

本文针对传统大学物理实验教学模式的弊端,探讨并提出一种基于微课的混合式教学模式。以“杨氏模量的测量”为案例,详细设计了三个教学环节:课前自主学习、课中深化训练、课后巩固拓展。该教学模式强调以学生为中心,互动与探索,通过微课的巧妙运用,提升了实验课堂的趣味性和参与度,有望为大学物理实验教学改革提供新的思路。

基于混合机器学习的高校物理实验课程线上教学资源检索方法

由于传统的线上教学资源检索方法往往返回大量无关的资源,导致用户难以筛选出真正有用的信息。为此,提出基于混合机器学习的高校物理实验课程线上教学资源检索方法。首先,获取线上教学资源的特征;其次,匹配教学资源的特征,建立相应的索引;最后,利用混合机器学习算法进行资源分配,定向检索并输出与用户需求匹配的教学资源。实验结果表明,使用基于混合机器学习的高校物理实验课程线上教学资源检索方法,用户能够检索到更多有价值的信息,提高资源检索效率。

师范类专业认证背景下物理化学实验课程改革与实践

针对南宁师范大学的实际情况以及民族地区师范生的独特学情,教学团队以学生为中心,遵循“践行师德、学会教学、学会育人、学会发展”的毕业要求,对物理化学实验课程进行了课程目标、实验模块、教学模式以及课程评价体系等多方面的改革与实践,其成果可为其他师范院校在实验类一流课程建设及课程目标达成评价方面提供有益的参考和借鉴。

结构化、层次化和开放式物理实验教学的探索与实践

阐述了"结构化、多层次、开放式"实践教学体系的内涵和实施效果,强调了在新形势下要充分合理地利用课程资源和教学管理的自动化来满足学生的个性化需求。

建设教学创新团队 打造物理实验精品课程

从激励机制、青年教师培养、文化氛围营造等方面阐述了教学创新团队建设的思路与措施。从教学体系、教学方法与手段等方面介绍了大学物理实验课程建设的做法与成效。

大学物理化学实验课教学改革的探索

对大学物理化学实验进行教学改革,通过对课程内容、经典实验仪器、实验数据处理的手段以及辅助教学的 改革,使学生由过去的被动学习,变为现在的主动学习,收到了较好的教学效果.

网络课程在大学物理实验教学中的应用探索

网络课程在教学中日益发挥着重要的作用。立足校园网构建大学物理实验网络课程,进行开放式教学,已成为大学物理实验教学过程中不可或缺的组成部分。从教学性、技术性、可用性几方面介绍了网络课程的内容和要求,分析了其在实验教学中的作用,阐述了网络课程建设对培养学员自主学习能力和创新能力的重要意义。