王愛軍：讓思考貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)
發(fā)布時間:2015-10-20 | | 瀏覽量：
注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、提倡研究性學(xué)習、鼓勵學(xué)生自學(xué)、鼓勵學(xué)生勤于思辯。
1．在教學(xué)過程中注重理論聯(lián)系實際、注重物理學(xué)原理在石油石化專業(yè)領(lǐng)域的運用。
在《大學(xué)物理》課堂引入大量實例，幫助學(xué)生增強對物理理論知識理解；結(jié)合所教學(xué)生的專業(yè)特點增加物理學(xué)原理在專業(yè)應(yīng)用的內(nèi)容，如靜電除塵、靜電處理污水和靜電處理噪聲；提出并實踐了在《大學(xué)物理》課中引入物理學(xué)原理在石油、地質(zhì)工程技術(shù)中應(yīng)用案例教學(xué)的內(nèi)容。通過學(xué)生調(diào)研、寫報告和答辯，讓學(xué)生感受物理學(xué)原理在石油石化專業(yè)領(lǐng)域的運用，提高學(xué)生對物理學(xué)基礎(chǔ)地位的認識、增強學(xué)習動力。完成“《大學(xué)物理》研究性教學(xué)探索—物理學(xué)原理在石油、地質(zhì)工程技術(shù)中的應(yīng)用專題討論”、“在創(chuàng)新班開設(shè)物理學(xué)與原理在專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用案例分析與報告的教學(xué)實踐”和“在創(chuàng)新班《大學(xué)物理實驗》課上教授科學(xué)工具軟件的探索與實踐”創(chuàng)新班教改項目3項，在研“在創(chuàng)新班《大學(xué)物理實驗》課上增加儀器故障分析和性能測試的探索與實踐” 創(chuàng)新班教改項目1項。
2．在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、提倡研究性學(xué)習、鼓勵學(xué)生自學(xué)、鼓勵學(xué)生勤于思辯。
在《大學(xué)物理》課堂上結(jié)合難點、重點內(nèi)容設(shè)計了大量的課堂討論題、課后思考題，改變過去單一的以教師講述為主的《大學(xué)物理》授課模式，使每一堂課都始于問題、止于問題。問題引導(dǎo)式教學(xué)方法極大地吸引了學(xué)生聽課注意力，潛移默化培養(yǎng)了學(xué)生對物理課興趣，培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考的習慣，活躍了課堂氣氛。。
主持編寫了《大學(xué)物理實驗》預(yù)習報告冊，預(yù)習報告冊由預(yù)習要求和思考問題組成，學(xué)生在預(yù)習要求和問題指導(dǎo)下進行預(yù)習, 既節(jié)省時間又可抓住重點；提出并組織實施了“問題討論式實驗教學(xué)方法”——以實驗項目為平臺，根據(jù)實驗內(nèi)容、知識點、難點、儀器特征、注意事項、儀器調(diào)節(jié)過程以及學(xué)生在實驗中常犯的錯誤挖掘素材、按照課前預(yù)習、課上、課后答疑三個環(huán)節(jié)設(shè)計討論題目，制定指導(dǎo)方案，以課堂討論和學(xué)生實驗方式完成題目，即讓學(xué)生帶著“問題”來上課、帶著“問題”做實驗和帶著“問題”寫報告，始終讓思考貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)。改變過去完全學(xué)生依賴教師講授實驗原理及步驟等傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式。完成“研究與探索適應(yīng)創(chuàng)新教育要求的物理實驗教學(xué)方法”校級重點教改項目1項。
3．重視高等數(shù)學(xué)在學(xué)生學(xué)好物理學(xué)上的作用。
《大學(xué)物理》要用到大量的高等數(shù)學(xué)知識，由于大一學(xué)生對高等數(shù)學(xué)還沒有完全熟練掌握，學(xué)生聽課以及運用高等數(shù)學(xué)知識表述、解決物理問題存在很大困難。因此，本人在《大學(xué)物理》課堂上及時給學(xué)生復(fù)習和補充數(shù)學(xué)知識，收到了很好教學(xué)效果。2014年指導(dǎo)青年教師合作申請了《微積分在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究》校級重點教改項目1項。
4．注重因材施教，在課程建設(shè)與教學(xué)改革加以貫徹。
主持完成了《大學(xué)物理》分層次教學(xué)改革，依據(jù)我校不同專業(yè)學(xué)生對物理知識的需求，將《大學(xué)物理》分成四個層次，充分滿足學(xué)生的個性化需求。
主持完成了《大學(xué)物理實驗》課程教學(xué)內(nèi)容體系改革。依據(jù)教學(xué)目標，實驗難易程度和對學(xué)生的實驗知識、技能的要求，構(gòu)建了以能力培養(yǎng)為核心從接受知識到培養(yǎng)綜合能力，逐層提高的層次化的《大學(xué)物理實驗》教學(xué)內(nèi)容體系；《大學(xué)物理實驗》課程分為三個層次：（I）基礎(chǔ)實驗，（II）綜合性實驗，（III）設(shè)計性實驗。其中，基礎(chǔ)實驗主要為基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本測量方法的學(xué)習訓(xùn)練與誤差分析等；綜合性實驗則是以現(xiàn)代物理實驗技術(shù)為主，涉及到多方面的應(yīng)用技術(shù)，體現(xiàn)實驗方法、技術(shù)的綜合應(yīng)用；設(shè)計性實驗涉及到力、熱、電、光等物理技術(shù)的一些應(yīng)用和小型設(shè)計實驗，注重學(xué)生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)。并且形成第一學(xué)期以基本實驗為主；第二學(xué)期以綜合性實驗、設(shè)計性實驗為主的教學(xué)體制。完成“《大學(xué)物理實驗》重點課程建設(shè)”校級重點教改項目1項。
提出并組織實施“分組預(yù)約式”大學(xué)物理實驗開放教學(xué)模式。即將每學(xué)期開放的實驗項目，按照知識面、操作難度、基本實驗技術(shù)和上課先后順序分為若干組，每周開放若干個時間單元；學(xué)生根據(jù)自己的興趣和時間從實驗分組中任選一組作為該學(xué)期實驗課的內(nèi)容、從開放的時間單元中任選一個作為該學(xué)期實驗課的每周固定上課時間；由選擇相同實驗課內(nèi)容和上課時間的學(xué)生組成一個實驗班，大學(xué)物理實驗教學(xué)以實驗班為單位進行組織和管理。徹底解決了高校實驗開放教學(xué)普遍存在著的開放效率低、教學(xué)秩序差的問題。2007年，“分組預(yù)約式”實驗開放教學(xué)模式作為我校物理實驗中心的特色項目之一受到北京市教學(xué)實驗示范中心評估專家的充分肯定和好評。完成“分組預(yù)約式大學(xué)物理實驗教學(xué)管理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用”和“分組式大學(xué)物理實驗教學(xué)管理系統(tǒng)建設(shè)”校級重點教改項目2項。
“《大學(xué)物理》重點課程建設(shè)”、“《大學(xué)物理實驗》重點課程建設(shè)”分別獲中國石油大學(xué)(北京)第五屆優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎；“分組式大學(xué)物理實驗教學(xué)管理系統(tǒng)建設(shè)”獲中國石油大學(xué)(北京)第六屆優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎；主編出版《大學(xué)物理實驗》教材。主編出版《實驗開放教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)》軟件，上海東華大學(xué)購買了我校《實驗開放教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)》,用作數(shù)學(xué)課選題，該系統(tǒng)在我校流體力學(xué)實驗課推廣應(yīng)用。
5．依托物理課程平臺實施創(chuàng)新教育。
主持物理創(chuàng)新實驗室建設(shè)，建成8個面向工科學(xué)生、以專題物理技術(shù)學(xué)習和應(yīng)用為核心的研究性物理實驗教學(xué)儀器平臺。負責物理創(chuàng)新實驗室開放工作，組織實施了大學(xué)生物理創(chuàng)新實驗實踐活動。通過實踐，總結(jié)出了一套系統(tǒng)的、完整的進行大學(xué)生科技創(chuàng)新實驗活動的指導(dǎo)思想、工作方法和管理制度。
主持實施了創(chuàng)新班大學(xué)物理實驗課程教學(xué)體系建設(shè)工作，構(gòu)建了由基礎(chǔ)性、綜合性、擴展性、設(shè)計性、應(yīng)用性和研究性實驗構(gòu)成的創(chuàng)新班大學(xué)物理實驗課程教學(xué)體系。擴展性實驗包括課堂選做實驗、網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真物理實驗和學(xué)術(shù)參觀活動。課堂選做實驗是根據(jù)基礎(chǔ)性物理實驗項目設(shè)計的一些實驗題目供學(xué)生在完成課堂實驗內(nèi)容后選做，虛擬仿真物理實驗內(nèi)容貼近近代物理。擴展性實驗為進一步拓展實踐能力培養(yǎng)空間提供一個有效途徑。提出一種全新設(shè)計性實驗教學(xué)模式，設(shè)計性實驗由8個不同實驗項目組成，每次課學(xué)生隨機抽取實驗題目，學(xué)生根據(jù)實驗任務(wù)書(包括實驗名稱、任務(wù)、儀器和必要文獻)進行文獻閱讀，撰寫實驗方案, 實驗方案通過教師審核后方可實驗，實驗方案作為考核的重點。這一模式解決了目前高校開設(shè)設(shè)計性物理實驗普遍存在的學(xué)生自主設(shè)計體現(xiàn)不充分、實驗設(shè)計能力培養(yǎng)弱的問題。將工程光學(xué)實驗內(nèi)容引入創(chuàng)新班大學(xué)物理實驗教學(xué)，建成16個實驗項目構(gòu)成的應(yīng)用性物理實驗內(nèi)容，這些實驗體現(xiàn)光學(xué)技術(shù)在工程中應(yīng)用。依托物理創(chuàng)新實驗室的研究性物理實驗教學(xué)儀器平臺向創(chuàng)新班開出了研究性物理實驗內(nèi)容,解決了面向工科學(xué)生開設(shè)研究性物理實驗存在的諸如實驗條件不適合、工科學(xué)生物理基礎(chǔ)弱和物理味太濃與學(xué)生專業(yè)背景結(jié)合不夠等問題。完成“創(chuàng)新計劃班基礎(chǔ)數(shù)學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容——與教學(xué)方法的探索與實踐”、“網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真物理實驗室的研究與建設(shè)”、“面向工科學(xué)生的專題物理技術(shù)開放實驗室建設(shè)”、“大學(xué)生物理創(chuàng)新基地建設(shè)”校級重點教改項目4項；完成“創(chuàng)新班《大學(xué)物理實驗》實驗設(shè)計探索與實踐”、“在創(chuàng)新班開設(shè)設(shè)計性物理實驗探索與實踐”、“創(chuàng)新班《大學(xué)物理實驗》研究性教學(xué)探索與實踐”和“創(chuàng)新班應(yīng)用性物理實驗內(nèi)容建設(shè)與實踐”創(chuàng)新班教改項目4項，在研“在創(chuàng)新班實施“DIY大學(xué)物理實驗的探索” 創(chuàng)新班教改項目1項。
“工科院校研究性物理實驗教學(xué)的探索與實踐”獲中國石油大學(xué)(北京)第六屆優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎；“在物理公共基礎(chǔ)課上實施創(chuàng)新教育的探索與實踐”獲中國石油大學(xué)（北京）第七屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎二等獎；論文“‘創(chuàng)新班’大學(xué)物理實驗課程體系的構(gòu)建與實踐”北京高教學(xué)會實驗室工作研究會2012年學(xué)術(shù)研討會征文二等獎；主編出版《研究性物理實驗》、《大學(xué)物理虛擬仿真實驗教程》兩部教材；主編《設(shè)計性物理實驗》和《應(yīng)用性物理實驗》。
6．重視教學(xué)現(xiàn)代化、積極探索新材料、新技術(shù)在物理教學(xué)過程中的應(yīng)用，增強教學(xué)效果。
近幾十年來,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致大批新材料、新技術(shù)誕生，這些新材料、新技術(shù)為科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活都帶來革命性變化. 隨著新材料制造成本下降、新技術(shù)日益普及,這些新材料、新技術(shù)同時也滲透到了教育教學(xué)過程中,為轉(zhuǎn)變教育理念、創(chuàng)新教育模式、提高教育普及程度等都起到了關(guān)鍵作用.本人提出并探索了將新材料、新技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)過程增強教學(xué)效果的研究課題，利用新材料、新技術(shù)制作了大學(xué)物理教學(xué)輔助課件、研制大學(xué)物理課堂演示儀和開發(fā)大學(xué)物理實驗項目和實驗裝置，簡單介紹如下：
用多媒體技術(shù)制作生動形象大學(xué)物理電子教案，充分運用PowerPoint的自定義動畫功能，用光標或鼠標控制顯示內(nèi)容，隨講隨出，保持了傳統(tǒng)教學(xué)手段（粉筆+黑板）的優(yōu)點；充分運用PowerPoint的動畫、繪圖、填充顏色、透視、消隱、三維效果等技術(shù)來表現(xiàn)物理現(xiàn)象，描述物理過程，幫助抽象思維；通過多種修飾來強調(diào)重點、難點內(nèi)容。課件應(yīng)用在增加課堂信息量同時，提高課堂效率；用Matlab軟件制作靜電場場量三維空間分布圖描繪課件、帶電粒子在電磁場中的運動演示課件和模擬在恒力矩作用下變轉(zhuǎn)動慣量剛體的定軸轉(zhuǎn)動，這些課件不僅解決了《大學(xué)物理》電磁學(xué)教學(xué)中存在的兩個難題，而且為學(xué)生進行研究性學(xué)習構(gòu)筑了一個平臺。
利用新型磁材料釹鐵硼設(shè)計制作出一種新型電磁阻尼演示儀，它不僅可以演示在電磁阻尼的作用下，物體作阻尼振動的三種狀態(tài),而且能演示受迫振動和共振現(xiàn)象；用、CCD像感技術(shù)開發(fā)光學(xué)演示實驗項目十幾項，不僅增加了大學(xué)物理課堂演示實驗的可視性和顯著性，還解決了一大批光學(xué)演示實驗不能在課堂演示的難題；利用集成傳感技術(shù)開發(fā)定量與半定量大學(xué)物理演示實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了在課堂實時演示物理過程,即在實驗同時，通過多媒體教學(xué)系統(tǒng)將物理量變化曲線在大屏幕上實時顯示，直觀形象。
利用新型人工材料光子晶體測量透明液體折射率的實驗；利用磁場傳感技術(shù)開發(fā)疏松載流螺線管軸線上磁場的測量實驗；利用光強傳感技術(shù)開發(fā)利用旋轉(zhuǎn)光柵測量物體角速度的實驗；利用電子技術(shù)開發(fā)新型阻尼振動與受迫振動實驗儀；利用電橋技術(shù)開發(fā)了液位測量實驗；用光電計時技術(shù)開發(fā)新型液體粘滯系數(shù)測量實驗；開發(fā)了利用旋轉(zhuǎn)液體特性測量液體折射率實驗等。
“大學(xué)物理教學(xué)方法手段現(xiàn)代化建設(shè)”獲石油大學(xué)(北京)第四屆優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎；“新材料、新技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)的探索與實踐”獲中國石油大學(xué)（北京）第八屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎一等獎，發(fā)表教學(xué)研究論文15篇。
7．指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實踐教育取得豐碩成果。
2002年指導(dǎo)大學(xué)生參加北京市大學(xué)生大學(xué)物理競賽獲甲組一等獎4人，二等獎2人，三等獎5人，為歷史最好成績；指導(dǎo)05、06級學(xué)生完成物理創(chuàng)新研究實驗報告12個，研制教學(xué)儀器5件，以學(xué)生為第1作者發(fā)表論文4篇（其中3篇發(fā)表在國家核心期刊《物理實驗》上）；指導(dǎo)學(xué)生參加北京市大學(xué)生物理實驗競賽獲二等獎1項、三等獎2項；指導(dǎo)本科學(xué)生參加第五屆“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲二等獎1項，該作品被學(xué)校推薦參加了第十二屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會“首都青年學(xué)生科技創(chuàng)新作品展”；指導(dǎo)09級創(chuàng)新班學(xué)生完成研究性物理實驗項目8個； 指導(dǎo)09級創(chuàng)新班學(xué)生完成物理學(xué)原理、方法與技術(shù)在石油石化專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用調(diào)研報告91個；指導(dǎo)10級創(chuàng)新班學(xué)生完成《大學(xué)物理實驗》實驗設(shè)計報告32個；指導(dǎo)11級創(chuàng)新班學(xué)生完成物理學(xué)與原理在專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用案例分析報告47個；指導(dǎo)12級創(chuàng)新班學(xué)生完成科學(xué)工具軟件在大學(xué)物理實驗課應(yīng)用案例報告96個。
