实验类在线开放课程建设探索与实践——以东南大学预备性物理实验课程为例

从网络在线开放实验课程偏少的现状出发,结合东南大学预备性物理实验课程在建设过程的探索和实践,在教学目标、课程体系、在线资源、仿真实验、教学效果等方面对在线开放的实验课程的建设进行了分析和总结,对课程资源进行改进,增加了小动画、改进了实验操作微视频、开发了与课程内容相应的虚拟仿真实验。实践表明,对于参加学习的本科院校理工科新生,促进了他们对一些基本概念和原理的认识、理解及基本实验的操作,帮助他们从中学物理基础到大学物理课程的学习做好衔接,从而带动了后续物理理论和实验必修课程的学习;对于非理工科学生以及社会学习者,激发了他们对物理知识的学习兴趣,提高了科学文化素质,培养了科学实践精神。

2023版与2010版《理工类大学物理课程教学基本要求》的比较与启示

本文通过对2023版与2010版《理工类大学物理课程教学基本要求》的比较分析,得到2023版《基本要求》在教学内容和要求的调整和变化。2023版《基本要求》减少了与中学重叠的经典物理内容,增加了对课程思政和与新工科专业相关的物理专题要求。教学内容的条目总数从127条变化到124~132条,推荐学时从126学时增加到136~144学时,其中变化最大的量子物理基础模块条目数从14条增加到19条,推荐学时从20学时增加到30学时。本文还得到了2023版《基本要求》教学内容条目的调整的七种基本方式,并从教学应用的角度提出进一步完善的建议。掌握这些变化有助于准确把握我国大学物理教育教学改革的方向,更好地开展课程建设和教学实践。

马文蔚《物理学》:一本影响几代人的大学物理教材

文章以"文革"结束、恢复高考和世纪之交这三个重要节点编写者的心路历程为开端,阐述了改革开放40年来马文蔚《物理学》教材如何一步步改进、丰富与发展,并升级为配套完整的新形态教材。文章认为这本教材久具适用性、生生不息地影响一代又一代人的奥秘是"这本书不仅仅是一个人的故事",还是许多专家、学者、编辑的心血凝聚与团队传承。

试论ChatGPT对大学基础课教学的影响

随着人工智能技术的迅猛发展,ChatGPT(Chat-based Generative Pre-trained Transformer)在教育领域逐渐崭露头角。作为一种基于自然语言处理的人工智能工具,ChatGPT在大学基础课教学中具备发挥重要作用的潜力。本文尝试从教学本身的特性出发,结合大学基础课教学的特点,对ChatGPT在个性化学习支持、即时问题解答、学习资源和教学案例、批判思维和讨论,以及即时反馈等方面的积极影响进行了研究,发现ChatGPT能够提供优选的教学方案和步骤,预测学生学习中可能遇到的问题并能分析原因进行回答等。同时本文对ChatGPT对教学的负面效应与不足进行了分析,如缺乏人类情感和情绪理解能力,难以提供与学生建立情感连接和情绪支持的经验,也无法进行个性化教学等,而在教学过程中,教师的情感和情绪表达对于学生的学习和发展又是至关重要的。由此得出的初步结论是:ChatGPT的出现对大学基础课教学既有应用前景又具有挑战性,它对大学基础课教学特别是大学理科基础课教学的影响总体来说是积极的,但不利影响也不可轻视,特别是对文科基础课的教学影响更不能掉以轻心。我们需要把握好教学的本质和规律,尽量避免人工智能的某些不利影响和冲击;因势利导,借助ChatGPT的优势之处,使大学基础课的教学改革得到更快更好的发展。

大学物理题库建设的作用和意义

大学物理教学题库是很重要的教学资源,它对教学的过程性、结果性评估起到重要支撑作用.我们建成了系统功能完善、测试范围广泛的包含5000道题目的题库.此题库具有"回溯""统计""更新"和可供分析的功能,特别是统计和可供分析的功能,可以借助大数据技术为教师提供教学的得失分析和对学生获取知识的优劣程度的评价,并为改善、修正和调整教学目标提供方向性指标.

埋底界面修饰对钙钛矿太阳能电池的影响

经过十多年的发展,钙钛矿太阳能电池(PSCs)迅速实现了能量转换效率(PCE)从3.8%提高到25.7%的突破,在新一代光伏产业中具有显著的竞争力。钙钛矿太阳能电池的蓬勃发展不仅源于钙钛矿材料具有高光吸收系数、优异的载流子迁移率和可调节的直接带隙,还源于其简便且成本低廉的制造工艺。但是钙钛矿电池内部的缺陷问题,特别是钙钛矿层与底层界面处的缺陷是限制钙钛矿电池效率与稳定性进一步提升的一个瓶颈。通过有效的界面修饰,一方面可以提高钙钛矿的效率,另一方面可以提高器件的稳定性。本文从界面工程对钙钛矿性能的影响出发,着重介绍了埋底界面的修饰工作对钙钛矿电池效率与稳定性的影响,包含电子传输层(ETL)/钙钛矿界面与空穴传输层(HTL)/钙钛矿界面这两部分,通过对这两类埋底界面的有效改性修饰,器件的效率与稳定性显著提高。通过对比分析了各种材料与实验方法对钙钛矿器件整体性能和稳定性的影响,探索了一条有效改善器件性能的路径。最后,本文还对钙钛矿太阳能电池的前景进行了展望。

2023年国家自然科学基金中光学和光电子学学科项目受理与资助情况

本文首先介绍了2023年国家自然科学基金委员会对科学基金的一系列改革举措;接着统计分析了F05“光学和光电子学”学科面上项目、青年科学基金、地区科学基金和重点项目、优秀青年基金、杰出青年基金等项目的申请与资助情况,以及项目所属二级学科代码、依托单位和四类科学问题属性的分布情况;然后对“负责任、讲信誉、计贡献”(RCC)评审机制试点工作情况进行了介绍;最后结合本年度项目申请与资助情况,对“光学与光电子学”学科领域项目申请者和评审专家提出了建议。

大学物理MOOC教学质量评价指标体系的建构

本文从大学物理课程教学基本要求出发,以教学活动及其影响因素为基础,设计教学质量评价指标,并结合15位大学物理MOOC教学领域专家经验,采用层次分析法建构大学物理MOOC教学质量评价指标体系。

新工科项目引领下大学物理及实验课程体系的改革与探索

在全球经济一体化、技术智能化、资讯网络化的时代,社会产业亟待升级,进而导致各产业领域对交叉型、应用型、创新型等综合性优秀人才的需求十分迫切。“新工科”概念正是在这种背景下应运而生了。高等学校、工程教育是人才队伍的培育引擎和输送源头,其中大学物理及实验课程是工程类各专业的基础,肩负着新工科人才培养中“排头兵”的重要使命。本文从“新工科”概念入手,分析和探讨“新工科”的特点以及课程建设的理念与路径,并以东南大学的大学物理和大学物理实验这两门基础课为例,展示了契合新工科内涵的大学物理及实验教学改革与实践探索。

基于层次分析法的大学物理MOOC教学质量评价指标体系的建构

大学物理作为高等院校理工科普遍开设的一门重要基础课程,不仅是培养和提高学生综合素质的重要方法,而且是培养学生科学思维和创新能力的有效途径。随着越来越多的大学物理MOOC的呈现,针对教学质量的评价和教学效果的提高,建构一个科学合理的教学质量评价指标体系至关重要。现从大学物理课程教学基本要求出发,在借鉴国内外网络教学评价指标体系的基础上,以教学活动及其影响因素为基础,设计教学质量评价指标,并结合15位大学物理MOOC教学领域专家经验,采用层次分析法建构大学物理MOOC教学质量评价指标体系。

大学物理实验智慧教学模式的构建

针对传统大学物理实验教学的难点,在对教学体系、教学内容、实验教学环节等方面进行长期探索的基础上,通过打造研讨型教学环境,建设信息化教学资源,搭建智能化教学平台,形成了大学物理实验课程的智慧教学模式.该模式使得课内与课外、共性与个性、学习与探究的有机融合得以进一步深入,并有助于学生从被动学习者转变为自主学习者、批判性学习者、探究式学习者.

基于模糊综合评价法的大学物理MOOC教学质量评价

本文以作者的文章"基于层次分析法的大学物理MOOC教学质量评价指标体系的建构"中所建构的"评价指标体系"为依据,选取东南大学、山东大学、同济大学发布于"中国大学MOOC"平台上的3门大学物理MOOC,向3所高校已学习该课程的本科生发放调查问卷,获得评价数据,将评价数据代入模糊综合评价模型,经运算获取对3门MOOC的详尽评价结果。结果表明,在课程内容设计、在线讨论和课程概述方面,3所高校的MOOC教学质量优良,但在教学目标达成度、教学内容适切性、评价与反馈贴切度方面都存在不足。同时,结业人数少、弃课率高是3所高校面临的共同问题。

中、美大学物理先修课程教材的比较研究

"中国大学先修课程(Chinese Advanced Placement Courses,简称CAP课程)"的物理教材作为我国CAP物理教学活动的基本媒介,对课程发展有着深刻的影响。本文选取张汉壮教授主编的《CAP物理(力学)》与美国"AP物理C-力学"的主流教材之一——Young&Freedman教授主编的《University Physics》中的"力学"部分,将两者作为比较对象,旨在为我国CAP课程教材的编撰工作提供一些参考,以推进CAP物理课程的建设和实施。通过中、美两国教材共同点和差异性的比较得出,我国CAP课程应确立清晰的培养目标,强化知识的实用性,关注基础知识和知识的过程性推导,加强CAP课程教材与高中教材的有效衔接,注重与生活相联系,培养学生分析、处理和解决问题的能力。

美国大学先修(AP)物理课程分析

大学先修物理课程是美国的大学先修(AP)课程中的重要组成部分,课程由AP物理1、AP物理2、AP物理C-力学和AP物理C-电磁学4门子课程组成。本文基于现行的AP物理课程大纲,解读其课程理念和知识框架,并结合其评价考核方式分析AP物理课程体系的优点,以期对国内大学物理先修课程的建设予以启示。本文还以附录的形式给出一道AP物理C-电磁学原题。

基于建构主义理论的大学生创新思维培养研究——以弹性模量实验为例

该文基于建构主义理论的教学模式,以材料弹性模量测量实验为例,探索大学物理实验教学实践中,培养学生创新思维的着手点。分别从微小物理量的测量方法和实验数据的处理方法方面,分析创新思维在实验中的应用。通过引导学生思考如何改进实验测试方法、改变实验数据的处理方法,构建学生的创新意识。为大学物理实验课上,探索培养学生创新思维及创新能力的引导路径,提供抛砖引玉的作用。

参与式学习教学实践的模拟设计与分析——以拟建金课“大学物理”为例

课程教学是人才培养的核心方式和途径,建设高质量的本科课程是提升本科教育质量的重要环节,故金课建设势在必行.本文立足于大学物理课程,探索参与式学习在大学物理金课建设中的作用.针对特定课程内容,以“金字塔”模型为理论依据,模拟设计学生参与课程的方式,探索与分析参与式学习的形式、内容、方法和预期成效.本文以一节示范性课程设计为例,展示参与式学习实践的过程性设计,探讨教与学的双重主体关系,在两性一度的金课思想指导下,完成课程从设计到实施的完整过程,为探索完整大学物理金课建设提供有益的尝试.

大学生MOOC学习的影响因素研究——基于UTAUT2模型

在二代整合型技术接受与使用(UTAUT2)模型的基础上,构建大学生MOOC学习影响因素的研究模型,选取东南大学本科生为研究对象,并对收集到的293份有效样本进行分析。研究结果表明,对大学生的MOOC学习意愿产生显著正向影响的因素有:绩效期望、社会影响、促进因素和习惯;对大学生的MOOC学习行为产生显著正向影响的因素有:学习意愿、促进因素和习惯;大学生MOOC学习的经验对研究模型中主要变量间的关系起到一定调节作用。本文还对研究展开讨论,从而提供改进MOOC现状的若干建议。

在大学物理课程中讲授黑洞照片拍摄的探讨

探讨了如何在大学物理课程中介绍史上第一张黑洞照片并进行相关教学的设计和方法.初步的实践表明,对基础良好的理工科本科生,在已具备一定的力学、光学等知识的情况下,讲授黑洞照片拍摄的基本原理和大致形状是可行的.作者希望通过本文的探讨,与同行交流切磋,进一步提高此案例教学的水准,并结合相关教材的修订,将此以适当方式纳入新版教材中.

美国大学理事会的管理特点及对CAP课程的启示

本研究通过介绍美国大学理事会(The College Board)各管理机构的管理职能,总结大学理事会管理特点,据此对我国中国教育学会的CAP(Chinese Advanced Placement)课程管理提供一些有益启示。分析发现,大学理事会在人才管理上具有民主严谨、灵活互通的特点,在管理机构设置上兼具空间有效与专业的深度。此外,在课程研究管理上他们还注重学术化和实践的科学性。这些对我国CAP课程管理的启示是:设立代表三方共同利益的CAP课程管理机构,构筑CAP课程管理的共建平台;着重参与高中的CAP课程管理,完善CAP课程质量评估体系等。

发散性思维在大学物理实验教学中的应用研究

将发散性思维的教学模式应用到大学物理实验的实践教学中,通过一个学期的教学实践,观测学生思维能力及解决问题能力的变化情况。实践结果表明:发散性思维的教学方式,不但有利于培养学生的思维能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力,而且有利于增强学生的学习兴趣。这对培养学生的思维能力具有一定的参考价值。