王愛軍：讓思考貫穿整個教學環(huán)節(jié)
發(fā)布時間:2015-10-20 | | 瀏覽量：
注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,、創(chuàng)新思維,、提倡研究性學習、鼓勵學生自學,、鼓勵學生勤于思辯,。
1．在教學過程中注重理論聯(lián)系實際,、注重物理學原理在石油石化專業(yè)領域的運用。
在《大學物理》課堂引入大量實例,，幫助學生增強對物理理論知識理解,；結合所教學生的專業(yè)特點增加物理學原理在專業(yè)應用的內容，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《大學物理》課中引入物理學原理在石油、地質工程技術中應用案例教學的內容,。通過學生調研,、寫報告和答辯，讓學生感受物理學原理在石油石化專業(yè)領域的運用，提高學生對物理學基礎地位的認識,、增強學習動力,。完成“《大學物理》研究性教學探索—物理學原理在石油、地質工程技術中的應用專題討論”,、“在創(chuàng)新班開設物理學與原理在專業(yè)領域應用案例分析與報告的教學實踐”和“在創(chuàng)新班《大學物理實驗》課上教授科學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．在教學過程中注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,、創(chuàng)新思維,、提倡研究性學習、鼓勵學生自學,、鼓勵學生勤于思辯,。
在《大學物理》課堂上結合難點、重點內容設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《大學物理》授課模式，使每一堂課都始于問題,、止于問題,。問題引導式教學方法極大地吸引了學生聽課注意力，潛移默化培養(yǎng)了學生對物理課興趣,，培養(yǎng)了學生勤于思考的習慣,，活躍了課堂氣氛。,。
主持編寫了《大學物理實驗》預習報告冊,，預習報告冊由預習要求和思考問題組成，學生在預習要求和問題指導下進行預習, 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方法”——以實驗項目為平臺,，根據(jù)實驗內容、知識點,、難點,、儀器特征、注意事項,、儀器調節(jié)過程以及學生在實驗中常犯的錯誤挖掘素材,、按照課前預習、課上,、課后答疑三個環(huán)節(jié)設計討論題目,，制定指導方案，以課堂討論和學生實驗方式完成題目,，即讓學生帶著“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環(huán)節(jié)。改變過去完全學生依賴教師講授實驗原理及步驟等傳統(tǒng)實驗教學方式,。完成“研究與探索適應創(chuàng)新教育要求的物理實驗教學方法”校級重點教改項目1項,。
3．重視高等數(shù)學在學生學好物理學上的作用。
《大學物理》要用到大量的高等數(shù)學知識,，由于大一學生對高等數(shù)學還沒有完全熟練掌握,，學生聽課以及運用高等數(shù)學知識表述、解決物理問題存在很大困難,。因此,，本人在《大學物理》課堂上及時給學生復習和補充數(shù)學知識，收到了很好教學效果,。2014年指導青年教師合作申請了《微積分在大學物理教學中的應用研究》校級重點教改項目1項,。
4．注重因材施教，在課程建設與教學改革加以貫徹,。
主持完成了《大學物理》分層次教學改革,，依據(jù)我校不同專業(yè)學生對物理知識的需求，將《大學物理》分成四個層次,，充分滿足學生的個性化需求。
主持完成了《大學物理實驗》課程教學內容體系改革,。依據(jù)教學目標,，實驗難易程度和對學生的實驗知識、技能的要求,，構建了以能力培養(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《大學物理實驗》教學內容體系；《大學物理實驗》課程分為三個層次：（I）基礎實驗,，（II）綜合性實驗,，（III）設計性實驗。其中,，基礎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習訓練與誤差分析等,；綜合性實驗則是以現(xiàn)代物理實驗技術為主,，涉及到多方面的應用技術，體現(xiàn)實驗方法,、技術的綜合應用,；設計性實驗涉及到力、熱,、電,、光等物理技術的一些應用和小型設計實驗,，注重學生實驗設計能力的培養(yǎng)。并且形成第一學期以基本實驗為主,；第二學期以綜合性實驗,、設計性實驗為主的教學體制。完成“《大學物理實驗》重點課程建設”校級重點教改項目1項,。
提出并組織實施“分組預約式”大學物理實驗開放教學模式,。即將每學期開放的實驗項目，按照知識面,、操作難度,、基本實驗技術和上課先后順序分為若干組，每周開放若干個時間單元,；學生根據(jù)自己的興趣和時間從實驗分組中任選一組作為該學期實驗課的內容,、從開放的時間單元中任選一個作為該學期實驗課的每周固定上課時間；由選擇相同實驗課內容和上課時間的學生組成一個實驗班,，大學物理實驗教學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普遍存在著的開放效率低、教學秩序差的問題,。2007年,，“分組預約式”實驗開放教學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實驗示范中心評估專家的充分肯定和好評。完成“分組預約式大學物理實驗教學管理系統(tǒng)的推廣應用”和“分組式大學物理實驗教學管理系統(tǒng)建設”校級重點教改項目2項,。
“《大學物理》重點課程建設”,、“《大學物理實驗》重點課程建設”分別獲中國石油大學(北京)第五屆優(yōu)秀教學成果一等獎；“分組式大學物理實驗教學管理系統(tǒng)建設”獲中國石油大學(北京)第六屆優(yōu)秀教學成果二等獎,；主編出版《大學物理實驗》教材,。主編出版《實驗開放教學網絡管理系統(tǒng)》軟件，上海東華大學購買了我?！秾嶒為_放教學網絡管理系統(tǒng)》,用作數(shù)學課選題,，該系統(tǒng)在我校流體力學實驗課推廣應用。
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,，建成8個面向工科學生、以專題物理技術學習和應用為核心的研究性物理實驗教學儀器平臺,。負責物理創(chuàng)新實驗室開放工作,，組織實施了大學生物理創(chuàng)新實驗實踐活動。通過實踐,，總結出了一套系統(tǒng)的,、完整的進行大學生科技創(chuàng)新實驗活動的指導思想、工作方法和管理制度,。
主持實施了創(chuàng)新班大學物理實驗課程教學體系建設工作,，構建了由基礎性,、綜合性、擴展性,、設計性,、應用性和研究性實驗構成的創(chuàng)新班大學物理實驗課程教學體系。擴展性實驗包括課堂選做實驗,、網絡虛擬仿真物理實驗和學術參觀活動,。課堂選做實驗是根據(jù)基礎性物理實驗項目設計的一些實驗題目供學生在完成課堂實驗內容后選做，虛擬仿真物理實驗內容貼近近代物理,。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,。提出一種全新設計性實驗教學模式，設計性實驗由8個不同實驗項目組成,，每次課學生隨機抽取實驗題目,，學生根據(jù)實驗任務書(包括實驗名稱、任務,、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設計性物理實驗普遍存在的學生自主設計體現(xiàn)不充分,、實驗設計能力培養(yǎng)弱的問題。將工程光學實驗內容引入創(chuàng)新班大學物理實驗教學,，建成16個實驗項目構成的應用性物理實驗內容,，這些實驗體現(xiàn)光學技術在工程中應用。依托物理創(chuàng)新實驗室的研究性物理實驗教學儀器平臺向創(chuàng)新班開出了研究性物理實驗內容,解決了面向工科學生開設研究性物理實驗存在的諸如實驗條件不適合,、工科學生物理基礎弱和物理味太濃與學生專業(yè)背景結合不夠等問題。完成“創(chuàng)新計劃班基礎數(shù)學物理課程教學內容——與教學方法的探索與實踐”,、“網絡虛擬仿真物理實驗室的研究與建設”,、“面向工科學生的專題物理技術開放實驗室建設”、“大學生物理創(chuàng)新基地建設”校級重點教改項目4項,；完成“創(chuàng)新班《大學物理實驗》實驗設計探索與實踐”,、“在創(chuàng)新班開設設計性物理實驗探索與實踐”、“創(chuàng)新班《大學物理實驗》研究性教學探索與實踐”和“創(chuàng)新班應用性物理實驗內容建設與實踐”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的探索與實踐”獲中國石油大學(北京)第六屆優(yōu)秀教學成果一等獎；“在物理公共基礎課上實施創(chuàng)新教育的探索與實踐”獲中國石油大學（北京）第七屆優(yōu)秀教學成果獎二等獎,；論文“‘創(chuàng)新班’大學物理實驗課程體系的構建與實踐”北京高教學會實驗室工作研究會2012年學術研討會征文二等獎,；主編出版《研究性物理實驗》、《大學物理虛擬仿真實驗教程》兩部教材,；主編《設計性物理實驗》和《應用性物理實驗》,。
6．重視教學現(xiàn)代化,、積極探索新材料、新技術在物理教學過程中的應用,，增強教學效果,。
近幾十年來,科學技術的發(fā)展導致大批新材料、新技術誕生,，這些新材料,、新技術為科學研究、工農業(yè)生產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,、新技術日益普及,這些新材料,、新技術同時也滲透到了教育教學過程中,為轉變教育理念、創(chuàng)新教育模式,、提高教育普及程度等都起到了關鍵作用.本人提出并探索了將新材料,、新技術應用于物理教學過程增強教學效果的研究課題，利用新材料,、新技術制作了大學物理教學輔助課件,、研制大學物理課堂演示儀和開發(fā)大學物理實驗項目和實驗裝置，簡單介紹如下：
用多媒體技術制作生動形象大學物理電子教案,，充分運用PowerPoint的自定義動畫功能,，用光標或鼠標控制顯示內容，隨講隨出,，保持了傳統(tǒng)教學手段（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重點,、難點內容。課件應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動慣量剛體的定軸轉動,，這些課件不僅解決了《大學物理》電磁學教學中存在的兩個難題,，而且為學生進行研究性學習構筑了一個平臺。
利用新型磁材料釹鐵硼設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像感技術開發(fā)光學演示實驗項目十幾項,，不僅增加了大學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演示實驗不能在課堂演示的難題；利用集成傳感技術開發(fā)定量與半定量大學物理演示實驗系統(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；利用光強傳感技術開發(fā)利用旋轉光柵測量物體角速度的實驗,；利用電子技術開發(fā)新型阻尼振動與受迫振動實驗儀,；利用電橋技術開發(fā)了液位測量實驗；用光電計時技術開發(fā)新型液體粘滯系數(shù)測量實驗,；開發(fā)了利用旋轉液體特性測量液體折射率實驗等,。
“大學物理教學方法手段現(xiàn)代化建設”獲石油大學(北京)第四屆優(yōu)秀教學成果一等獎；“新材料,、新技術應用于物理教學的探索與實踐”獲中國石油大學（北京）第八屆優(yōu)秀教學成果獎一等獎,，發(fā)表教學研究論文15篇。
7．指導學生創(chuàng)新實踐教育取得豐碩成果,。
2002年指導大學生參加北京市大學生大學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05、06級學生完成物理創(chuàng)新研究實驗報告12個,，研制教學儀器5件,，以學生為第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）；指導學生參加北京市大學生物理實驗競賽獲二等獎1項,、三等獎2項；指導本科學生參加第五屆“挑戰(zhàn)杯”首都大學生課外學術科技作品競賽獲二等獎1項,，該作品被學校推薦參加了第十二屆中國北京國際科技產業(yè)博覽會“首都青年學生科技創(chuàng)新作品展”,；指導09級創(chuàng)新班學生完成研究性物理實驗項目8個； 指導09級創(chuàng)新班學生完成物理學原理,、方法與技術在石油石化專業(yè)領域應用調研報告91個,；指導10級創(chuàng)新班學生完成《大學物理實驗》實驗設計報告32個；指導11級創(chuàng)新班學生完成物理學與原理在專業(yè)領域應用案例分析報告47個,；指導12級創(chuàng)新班學生完成科學工具軟件在大學物理實驗課應用案例報告96個,。
