大學物理的創新研究及推行

時間:2022-03-17 08:45:54

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大學物理的創新研究及推行

一、全程規范實驗流程,有序、完整記錄實驗信息

管理,就是“管”和“理”,先把整個流程理順,再按規章去管,因而有管理專家說:讓流程說話,流程是將說轉化為做的惟一出路。大學物理實驗管理主要包括兩個方面:一是對“物”的管理,包括實驗室物理空間、實驗儀器、消耗材料物品、實驗檔案等;二是對“人”的管理,包括學生實驗過程、教師指導和評價、考核過程等等。為全面、規范管理流程,物理實驗室設計了實驗室主任崗位日志,用于制定學期計劃,記錄每個工作日主要工作內容;設計了實驗室記錄本,記錄實驗室主要儀器設備及耗材基本信息和每次實驗使用情況及學生信息(學生填寫)等;設計了物理實驗學生管理卡,實驗老師全程記錄學生實驗過程;設計了實驗情況記錄本,實驗員登記每次實驗所需儀器與耗材的使用情況等等。為了使實驗管理各環節有章可循,落實到位,實驗室完善了各項規章制度,重新修定了《物理實驗規章制度》、《操作考試評分細則》、《平時成績評分標準》等管理文件,協助設備處對實驗儀器進行清點核查登記工作,并用Excel電子表格制作了物理實驗室明細分戶賬。同時,為體現“師生共創”理念,引入“學生志愿者制度”,使學生參與實驗室管理工作(如儀器整理、實驗室清潔衛生等),并提供志愿者記錄,記入學生檔案。這樣,每個環節都有制度約束,每個步驟都有信息登記,使整個實驗教學過程可控、有序、規范、完整。學校建立了《高校學校實驗室管理系統》,所有管理系統都在學校校園網上運行,充分發揮了網絡技術在資源配置、調度和管理方面的優勢和特色。在此基礎上,物理實驗室自主研制開發了“大學物理實驗管理系統”,對實驗教學過程和實驗儀器使用情況進行分類管理,實現了實驗教學與管理過程全程電子化管理,流程規范有序,也大大減輕了實驗教師工作量。同時,還可通過該系統的質量監控反饋,及時調整實驗項目和實驗任務。另外還開發了仿真實驗室,主要發揮如下功能:預習功能,儀器結構及操作復雜的實驗可以先上機預習;知識擴展功能,學生可以憑興趣選做各種仿真實驗。

二、獨創“物理實驗學生管理卡”,集成學生實驗記錄

大學物理實驗的基本教學流程如下:(1)上課前檢查學生實驗報告冊預習部分,給出預習評分;(2)教師根據教學需要適當講解;(3)學生開始實驗操作,在實驗報告冊上輸入原始數據(數據修改處需要老師簽字認可);(4)教師查看原始數據,并結合實際操作情況給出學生操作分,學生的原始數據不能再修改;(5)學生處理實驗數據,完成實驗報告;(6)教師收齊實驗報告進行評閱,給出報告評分;(7)學生整理實驗器材,有序離開。為全程記錄學生實驗情況,物理實驗室設計了獨具特色的“物理實驗學生管理卡制度”。物理實驗學生管理卡上的主要內容有:學生每次實驗考勤登記、預習情況登記、操作成績登記、實驗報告成績登記等,還有學生中學期間物理實驗簡況和學生照片。物理實驗學生管理卡不僅加強了對學生實驗的管理,有效杜絕了學生替代做實驗的現象,同時也是教學情況的原始資料,便于老師掌握學生學習情況及方便檢查教學情況,規范了學生實驗質量評價。可以說“學生實驗管理卡制度”是整個大學物理實驗管理的核心。實踐證明,執行“學生實驗管理卡制度”效果顯著。

三、提升實驗教師隊伍層次,保障大學物理實驗教學的高質量

實驗隊伍是高等學校實驗教學、科學研究、科技開發、社會服務及實驗室管理等方面的一支重要力量,實驗隊伍的思想素質、業務水平、工作效率等都直接影響著實驗教學的質量、科學研究的進程、實驗設備的使用效益以及實驗室建設和管理的水平[6]。中南林業科技大學物理實驗室采取多種渠道充實實驗教師隊伍,形成了一支由專職實驗員、“雙師型”專職實驗教師以及大學物理理論課和應用物理專業課兼職教師組成的實驗隊伍,始終堅持讓高學歷、高職稱教師站到實驗教學第一線,鼓勵教師將最新科學研究成果改造成為教學型的實驗項目,促進實驗與理論、科研與教研的高度融合。同時,物理實驗室與實驗設備供應方建立了良好的合作互動關系,根據教學需要常態化邀請廠房技術員開展引進新技術培訓、大型儀器設備及常規設備的維護和維修培訓、現代教育技術培訓等,并將教師在實驗教學過程中遇到的問題和改進的思路不斷與廠家反饋、溝通,在實踐中持續提高教師業務水平。另外,從實驗室日常管理的角度來看,一個或多個負責、敬業且能全崗的實驗管理員至關重要。

四、制定科學、嚴謹的考核機制,完善實驗教學質量監控體系

物理實驗教學質量評估的一個重要環節就是制定正確的考核機制。考試是引導學生自主學習、檢查教師教學效果的重要手段。根據大學物理實驗的教學目標,物理實驗作為一門實踐性學科,要求學生能借助實驗教材對實驗進行獨立操作,能對實驗數據做出科學規范的處理。物理實驗教學必須采用平時成績與操作考核的方式相結合,這樣才能全面考察學生的實驗素質和實踐能力,才能正確引導學生主動學習和教師改善教學,起到良好的正反饋效果。因此,根據國家教委有關物理實驗教學的精神以及我校實驗教學特點,依托《中南林業科技大學內部教學質量保障體系》,實驗室制定了一套切實可行的物理實驗考核與成績評定辦法,綜合實驗預習、操作過程、實驗報告以及最終考核成績進行全面評價,調動了學生認真做好實驗的積極性,取得了較好的教學效果。平時成績包括實驗預習成績、操作過程成績及實驗報告成績。“凡事預則立,不預則廢”,實驗預習的好壞決定了學生實驗過程能否取得主動以及實驗課收獲的大小。預習包括閱讀資料、熟悉儀器和寫出預習報告,重點解決三個問題,一是做什么、二是根據什么做、三是怎么做。然后老師根據學生所做的預習報告給出預習成績,沒預習者不能參加實驗。操作過程是指學生進入實驗室按照編組使用相應的儀器,在老師的指導下按預習時確定的實驗步驟進行實驗,采集原始實驗數據。老師根據學生在實驗過程中的具體情況給出操作成績。實驗報告則是實驗后對實驗原始數據進行科學規范的處理,要求列表報告數據、完成計算、曲線圖、不確定度的計算或誤差分析,最后寫明實驗結果。老師對學生完成實驗結果處理的正確性和規范程度給出實驗報告的成績。另外還有操作考核成績。學生以實驗組為單位通過抽簽確定所考項目,在規定的時間內,學生自行設計實驗方案、完成實驗并完成實驗報告。對于(光)電子類、通訊工程類、材料物理類等與物理學聯系緊密的學科專業的學生,可將考核方式變為完成報告或小論文形式。學生可結合自己所學專業特點,根據平時實驗情況選取設計性實驗或探索性實驗的實驗課題,以實驗報告或階段性小論文的形式完成考核。這樣既能充分、全面、科學地反映學生大學物理實驗的掌握程度,同時也為其專業畢業論文的完成奠定基礎。

五、結束語

通過大學物理實驗管理創新研究與實踐課題的開展實施,物理實驗室建立了一套系統的實驗教學管理規范,確保了大學物理實驗教學的有序、規范、可控,實驗室工作先后榮獲學校“優秀教研室”、“優秀實驗室”、“優秀課程獎”、“實踐教學工作先進集體”以及“湖南省普通高校基礎課示范實驗室”等稱號。近五年來,大學物理實驗室圓滿完成計劃教學任務約1.6萬學時,實驗室管理工作約35萬人次流量,實驗設備完好率和使用率均在95%以上,沒有出現一次教學事故和安全責任事故。實驗室整齊有序,實驗檔案規范齊全,實驗教學管理得到了學校督導和學生的高度評價。物理實驗管理工作也得到了湖南大學大學物理實驗中心等單位的肯定,并被天津職業技術師范大學、湘南學院等單位學習推廣。特別是“物理實驗學生管理卡”的推廣使用得到了湖南省示范性實驗室驗收專家和學校督導組專家的高度評價。

作者:王新軍李水賀夢冬王凱軍單位:中南林業科技大學