(青島大學(xué) 應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的研究課題式教學(xué)法

(青島大學(xué) 應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的研究課題式教學(xué)法是指在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過程中，確立研究課題，在同一實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)部通過相互協(xié)作，同時(shí)多人采用相同或不同的實(shí)驗(yàn)方法，完成同一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo). 在總結(jié)個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基礎(chǔ)上，通過分析集體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成較為完整的研究報(bào)告，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)向?qū)I(yè)教育方向拓展. 該教學(xué)方法的核心是將學(xué)生各自的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果共享，獨(dú)自分析所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成研究報(bào)告，與專業(yè)教學(xué)相銜接.

以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課中“楊氏模量的測量”實(shí)驗(yàn)為例. 實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生10人為1組. 教師的實(shí)驗(yàn)講解中確立“材料的楊氏模量的研究”作為小組的集體研究課題. 從測量方法(拉伸法、彎曲法)、材料種類(鋼、銅、塑料)和材料形狀(直徑為2 mm,1 mm,0.5 mm)3個(gè)方面，按照正交實(shí)驗(yàn)法制定研究方案. 整個(gè)小組采用集體討論的形式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，制定不同實(shí)驗(yàn)方案，取得共識后由不同的學(xué)生分頭實(shí)施. 完成實(shí)驗(yàn)后，小組內(nèi)部所有原始數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)共享. 批量數(shù)據(jù)的計(jì)算可通過計(jì)算機(jī)快速完成，學(xué)生獨(dú)自分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果. 通過數(shù)據(jù)處理，初步認(rèn)識材料的“纖維增強(qiáng)效應(yīng)”，以及不同大類材料的主要物理性質(zhì)之間的區(qū)別，

形成研究報(bào)告. 在此過程中教師的作用主要是組織小組內(nèi)部討論，審查實(shí)驗(yàn)方案并提出建議，引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與專業(yè)學(xué)習(xí)及實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合.

2 創(chuàng)新點(diǎn)

確立研究課題，通過團(tuán)組協(xié)作的方式，將學(xué)生各自獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)共享. 引導(dǎo)學(xué)生分析比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使學(xué)生對具體的物理概念具有較為全面深入的理解，并與專業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用相銜接.

3 主要成效

1)該實(shí)驗(yàn)通過確立共同的研究課題，在實(shí)驗(yàn)過程中對大量數(shù)據(jù)的同時(shí)采集和相互引用，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和基本的科學(xué)素質(zhì)，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量.

2)基于大量數(shù)據(jù)的研究報(bào)告，有利于學(xué)生對某一物理問題有較為全面深入地觀察和學(xué)習(xí).

3)將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)做適當(dāng)外延，并與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，有利于學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)踐.

4)利用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)快速處理，學(xué)生將主要精力用于分析數(shù)據(jù)完成研究報(bào)告，而不僅僅是完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

(執(zhí)筆：李延強(qiáng))