2.实验教学
2-1.实验教学理念与改革思路(学校实验教学相关政策,实验教学定位及规划,实验教学改革思路及方案等)
1. 实验教学理念 进入新世纪,学校在“科教兴国”战略和“西部大开发”战略的指导下,明确了当前和今后一个时期的办学指导思想:全面贯彻党的教育方针,依法办学;以教学为中心,教学与科研相互促进,不断提高办学质量;以本科教育为主,积极发展研究生教育;大力推进素质教育,以培养具有创新精神和实践能力的应用型人才为主,积极培养复合型、研究型人才;以工为主,理工结合,管、经、文、法等多学科协调发展;立足云南、融入云南、辐射全国、面向东盟、走向世界,切实为“工业强省”、“西部大开发”和“科教兴国”服务;坚持科学的发展观,改革创新,励精图治,求实奋进,建设特色鲜明的高水平大学。 在学校办学指导思想的指引下,明确了大学物理实验课程不仅是后续课程的基础。更主要的是使学生通过课程学习和亲自参加实验,分析研究物理实验的巧妙构思和设计思想,使学生理解物理知识对于发展工程技术和高新技术的重要性,从而激发学生的学习兴趣、创新意识和创造潜能,并进一步培养出基础扎实、实践能力强的高素质创新人才。实验室建设、师资队伍建设、课程体系建立和制度建设,都在为实现“知识传授、能力培养、素质提高协调发展”的教育理念服务。 2.改革思路 该课程是理工科学生进入大学后接触的第一门实验课,首先要向学生传授基本实验知识,培养学生的基本实验技能,使学生养成良好的学习习惯,然后再培养学生的动手能力、综合实验能力和创新能力。 从2003年起学校制定了物理实验中心建设方案,加大了实验教学改革和实验室建设力度,计划用三年时间,结合优秀本科教学评估,建成一个在人才培养上体现知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念的物理实验中心,该中心不仅要满足本校人才培养的需要,还要立足云南,辐射西南;不仅为高等教育服务,还要为地方基础教育服务。中心采取人才引进和自己培养相结合的原则,加强实验队伍建设。调整实验用房,分布骤、分层次、分模块地建立以培养学生实践能力和创新能力为核心的实验教学体系,不仅承担课内任务,还接待学生开展课外科技创新活动。 具体做法是:
三年来学校累计投入仪器设备费340多万元用于实验室建设,拥有了一支满足教学需要、高素质的实验队伍。新建实验室3000平方米,使中心的改革思路得以实现。 2003年,学校投入仪器设备费192万元,添平补齐仪器设备台套数,学生实验时基本实验做到1人1台套设备,改变了以经典内容、验证性实验为主的局面,使学生增加了动手的机会,开设出近代物理实验和综合性实验,建设了仿真实验室。2005年,学校投入仪器设备费98万元,开出设计性实验,并建设了演示互动实验室,可开设演示及互动实验98项,演示互动项目集知识性、启迪性、趣味性、观赏性、综合性于一体,演示互动实验室向全校学生开放。学生已由以前的应付物理实验课,转变为热爱物理实验并主动参与实验,实验中心的教学改革和建设在人才培养上取得了可喜的成效。 |
2.2实验教学总体情况
物理实验中心每年承担全校所有52个理、工类本科专业的大学物理实验教学、电子科学与技术专业部分学生的毕业论文(设计)工作。以2004-2005学年为例,接待4440名学生进行大学物理实验,完成教学任务28.4万人时数。在完成实验教学任务的同时,还接待学生开展课外科技学术活动。 中心面向的专业名称为:资源勘查工程、资源环境与城乡规划、测绘工程、地理信息系统(GIS)、采矿工程、矿物加工工程、安全工程、冶金工程、材料科学与工程、宝石及材料工艺学、机械工程及自动化、工业产品造型设计、包装工程、工业工程、计算机科学与技术、生物医学工程、通信工程、自动化、测控技术与仪器、给水排水工程、土木工程、工程力学、建筑环境与设备工程、城市规划、电气工程及其自动化、水利水电工程、水文与水资源工程、热能与动力工程、环境工程、环境科学、再生资源科学与工程、交通运输、车辆工程、过程装备与控制工程、食品科学与工程、制药工程、轻化工工程、化学工程与工艺、生物工程、过程装备与控制工程、农业电子信息工程、生物系统装备工程、农业生物环境控制工程、电子科学与技术、电子信息科学与技术、信息与计算科学、应用化学、电子信息工程、汽车维修工程教育、计算机科学与技术专业(网络与通信方向)、机械工程及自动化专业(模具设计与制造方向)、图形图像制作。 |
2-3.实验教学体系与内容(实验教学体系建设,实验课程、实验项目名称及综合性、设计性、创新性实验所占比例,实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况等)
1.实验教学体系 学校将大学物理实验课程列为理工专业学生必修的校级主干基础课,与大学物理课程同时开课,实验课程内容与大学物理课程有密切的联系,但并不依从,具有独立性。教学计划规定物理实验课程为必修考查课, 64学时,4个学分,安排在第一学年的第二学期和第二学年的第一学期进行。64学时中,有3学时误差理论课。 该课程是学生进入大学后接受系统的科学实验基本训练的开端。课程按照循序渐进的原则,向学生传授基本实验知识,教会学生基本测量仪器的使用、培养学生的基本实验技能,使学生了解科学实验的主要过程和基本方法,为今后的学习和工作奠定良好的实验基础,并进一步培养学生的动手能力、综合实验能力和创新能力。 中心建有普通物理实验室、演示互动实验室、仿真实验室和自学实验室。实验要求有必做和选做;实验类型有基本、综合、设计和演示互动。 实验教学大纲规定:实验要求中标为”必做”的实验是属于对学生的基本实验方法及基本实验技能的训练,是第一层次的,要求每个学生必须按质按量完成。实验要求中标为”选做”的实验,是第二层次的,学生可以结合自己的兴趣爱好自主选择。设计性实验根据不同难度,所需学时不同。设计性实验分为分析课题和设计方案、实验、完善总结三次完成,是最高层次的,也由学生自主选择。 中心结合学生和课程实际,采取灵活多样的开课形式。必做实验按课表进行;选做实验和设计性实验实行预约开放;自学实验、演示互动实验、仿真实验全面开放。针对扩招后的生源实际,基础较薄弱的学生可自由选做基础性实验。 目前中心可开设操作性实验项目40个,综合性和设计性实验项目占57.5%。其中必做项目16个,合计48学时,实验时每组15-18名学生,每名学生1台套设备。16个必做项目中有综合性项目、近代物理项目5项。有选做项目10个,其中综合性项目、近代物理项目8项。有设计性实验项目14项。选做项目和设计性实验项目需修满13学时。自学实验、演示互动实验、仿真实验不计入总学时、不限制学生的参与时间。可开设演示、互动实验项目98个。实验总项目数达到128个。 2.教学内容 包含误差理论、力学、热学、电磁学、光学、近代物理、物理学在工程技术和现代高新技术领域的应用等内容。在精选传统项目的同时,有计划地更新实验内容,让学生及时学习基本量测量的新方法和物理知识的新应用。实验项目设置见附表1、附表2、附表3.1,附表3.2。 中心开设的见附表1。附表1以附件形式上传,文件名为:昆明理工大学物理实验中心基本实验项目 中心现有条件能开出的设计性实验项目见附表2。附表2以附件形式上传,文件名为:昆明理工大学物理实验中心设计性实验项目 中心现有条件能开出的演示互动实验项目见附表3.1。附表3.1以附件形式上传,文件名为:昆明理工大学物理实验中心演示互动实验项目 中心现有条件能开出的演示2实验项目见附表3.2。附表3.2以附件形式上传,文件名为:昆明理工大学物理实验中心演示2实验项目 |
2-4.实验教学方法与手段(实验技术、方法、手段,实验考核方法等)
1. 实验教学方法 目前我国物理实验仪器的设计和制造大多由企业完成。中心的仪器设备绝大多数是购买的,实验技术属于国内先进水平。结合教学实际,中心还自制、改造了部分实验仪器。 实验指导中,教师以学生为主体,以和学生互动的形式,采用引导式、启发式教学方法开展教学活动。如最基本的长度测量,大家最熟悉的测量工具是米尺。但是大到目前可观察到的宇宙半径、地球半径、人的身高的测量,小到可见光波长、原子半径、质子半径的测量,都可以用米尺测量吗?显然不行,不仅测量工具不同,测量原理也不同。目前我们实验室的测量工具有米尺、游标卡尺、千分尺、读数显微镜、尺读望远镜等,通过相应的实验项目,同学们就可以学到不同仪器的测量原理、测量范围和测量精度,对于其它尺度的测量,则鼓励学生去查阅资料。这样学生主动学习的热情就被调动起来了,通过课内和课外学习,学生学到了知识,开阔了眼界,对长度测量就有了系统的认识,实现了教学目的。 目前中心的教学模式趋于多样化,基本实验采取教师指导、学生预习和独立动手操作来完成。设计性实验采取教师引导、学生自己拟订设计方案并选择仪器设备完成。课外科技创新活动采取教师提出项目或学生自拟项目,学生自由结成课题小组开展合作研究共同完成。自学实验、演示互动实验学生自主学习完成。取得了较好的教学效果。 2.实验教学手段: 结合实验教学改革和校园网建设,中心引入了现代教育技术,使教学手段多样化。教师授 课可以采用PPT电子文档,例如结合密立根油滴实验、光电效应实验、夫兰克-赫兹实验将科学研究的历史、现状和发展趋势介绍给学生,在有限的时间和空间里让学生获得更多的信息,开阔学生的眼界。中心还制作了网络化的MCAI课件,学生可以在网上学习或预习实验。此外,还购置了演示实验和科普光盘,在演示实验室播放,学生可以免费观看、学习。 改革了演示实验手段,由以前的教师操作,向学生演示,改变为向学生开放,并由学生自主选择、亲自动手操作完成,效果很好。 3.实验考核方法: 学生实验安排在2个学期进行。每个学期考核合格后获得2个学分。 每个实验考核由预习、操作、数据处理和回答问题三部分组成,要求学生每一个实验必须写出一份完整的实验报告。实验前要求学生写出预习报告,实验开始前由指导教师检查并给出预习成绩,预习不合格,不能进行实验。实验操作结束后,指导教师检查实验数据并根据操作情况给出操作成绩。实验报告批阅后指导教师给出数据处理和回答问题的成绩,每一个实验由教师按十分制批改。 第一学期实验结束后,安排一次卷面闭卷考试,重点考查误差理论和基本实验知识。总成绩评定采用百分制,以平时各个实验、各个环节的综合考核为主,考试的比重不超过30%,注重对学生实际能力的考核。 第二学期实验成绩按平时各个实验、各个环节的考核综合评定。 |
2-5.实验教材(出版实验教材名称、自编实验讲义情况等)
中心重视实验讲义编写和实验教材建设。新开的实验采用自编讲义,自编讲义一般需经过2年以上的使用、修改、完善,才出版为教材。在2002年的教材编写中,引入了设计性实验。近十年来,中心主编出版教材2部。2005年由于新开实验项目多,中心重新修编了实验讲义。 中心主编出版的教材有: 大学物理实验, 陈大德等主编, 云南大学出版社, 1995 年 大学物理实验, 陶亚琴主编, 云南科技出版社, 2002年 |