工科物理实验教学改革探索与设想ppt课件

1、工科物理实验教学改革探求与想象工科物理实验教学改革探求与想象 赵西梅，周红，杨卫群 上海交通大学物理与天文系，上海，2002401、引言2、工科物理实验教学体系的整合3、工科物理实验教学方式的改动4、工科物理实验教学管理探求与想象5、终了语工科物理实验教学改革探求与想象工科物理实验教学改革探求与想象物理实验教学中心1 、引言上海交通大学作为以工科为主的综合性大学，物理实验是工科学生必选的一门根底学科，为了更好地培育工科学生的动手才干、思想才干、探求才干和创新才干，最近几年来上海交大物理实验教学中心不断努力于工科物理实验教学各方面的教学改革探求，不断的改善教学条件，整合教学体系，不断的探求较好的

2、教学方式以及更加科学的教学管理。物理实验教学中心2.1目前大学物理实验教学存在的问题目前大学物理实验教学存在的问题2.1.1学生反映物理实验偏难学生反映物理实验偏难 交大工科物理实验是大一和大二进展必修的课程，在我们平常教交大工科物理实验是大一和大二进展必修的课程，在我们平常教学中发现，好多学生埋怨我们的实验偏难。我们分析了偏难的缘由，学中发现，好多学生埋怨我们的实验偏难。我们分析了偏难的缘由，一是目前他们好多学生高考选修的不是物理，所以相对物理根底和概一是目前他们好多学生高考选修的不是物理，所以相对物理根底和概念比较薄弱；另外就是我们有些实验工程设置上难度偏大了一些；再念比较薄弱；另外就是我

3、们有些实验工程设置上难度偏大了一些；再者他们进入实验室前，实验预习的不是很充分很仔细，所以进入实验者他们进入实验室前，实验预习的不是很充分很仔细，所以进入实验室后，很茫然不知道在做什么，这是觉得实验偏南的缘由。室后，很茫然不知道在做什么，这是觉得实验偏南的缘由。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心2.1目前物理实验教学存在的问题目前物理实验教学存在的问题2.1.2物理实验设置不平衡物理实验设置不平衡在面向大一学生开设有在面向大一学生开设有“大学物理实验大学物理实验1课程和面向大二开设的课程和面向大二开设的“大学物理实验大学物理实验2，目前从实验课程设置来看，电和光学方面的，目前从实验

4、课程设置来看，电和光学方面的实验偏多一些，热和力方面的实验偏少一些，因此有些设置上的不平实验偏多一些，热和力方面的实验偏少一些，因此有些设置上的不平衡。这与力热实验本身工程较少有关，或者跟这几年实验中心教师逐衡。这与力热实验本身工程较少有关，或者跟这几年实验中心教师逐年减少而不添加有关，有些实验工程难以维护不再开设，多少呵斥实年减少而不添加有关，有些实验工程难以维护不再开设，多少呵斥实验有些不平衡的缘由。验有些不平衡的缘由。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心2.2处理的方案和想象处理的方案和想象2.2.1设置物理实验公共选修课设置物理实验公共选修课针对学生反映物理实验偏难的问题，我

5、们屡次研讨讨论决议对工科物针对学生反映物理实验偏难的问题，我们屡次研讨讨论决议对工科物理实验教学体系进展整合，尽量使工科物理实验教学从易到难，循序理实验教学体系进展整合，尽量使工科物理实验教学从易到难，循序渐进的进展，为理处理大一学生物理实验薄弱的环节，我们思索适当渐进的进展，为理处理大一学生物理实验薄弱的环节，我们思索适当添加根底物理实验，特别针对实验技艺偏向的同窗，进展根本实验技添加根底物理实验，特别针对实验技艺偏向的同窗，进展根本实验技艺、操作规范等实验常识性内容培训，我们计划设置公共选修课，详艺、操作规范等实验常识性内容培训，我们计划设置公共选修课，详细内容包括绪论课和实验：细内容包括

6、绪论课和实验： 1 固体密度丈量固体密度丈量 包含根本量长度，质包含根本量长度，质量的丈量手段；量的丈量手段； 2 单摆实验包含时间和质量的丈量；单摆实验包含时间和质量的丈量； 3 透透镜焦距丈量根本光学实验；镜焦距丈量根本光学实验； 4 温度丈量实验在不同的温度段温度丈量实验在不同的温度段采用不同的温度丈量手段，不同温度计的运用和定标，利用色温来丈采用不同的温度丈量手段，不同温度计的运用和定标，利用色温来丈量极高温，热成像等；量极高温，热成像等；5 伏安法测电阻根本电路和万用表的运伏安法测电阻根本电路和万用表的运用；用； 6 用示波器丈量稳态和瞬态信号通用设备示波器及信号源用示波器丈量稳态和

7、瞬态信号通用设备示波器及信号源的运用；的运用； 7光路根本调整和光学根本参数的丈量。光路根本调整和光学根本参数的丈量。设置这些公共选修课主要面向全校非物理专业大一的同窗，且采取学设置这些公共选修课主要面向全校非物理专业大一的同窗，且采取学生自愿的原那么，在他们进入实验室之前完成这些根本的实验，熟习生自愿的原那么，在他们进入实验室之前完成这些根本的实验，熟习根本和常规的实验仪器，当场进展丈量并记录数据，不需求实验报告根本和常规的实验仪器，当场进展丈量并记录数据，不需求实验报告，教师签字经过后即可。，教师签字经过后即可。2、工科物理实验教学体系的整合物理实验教学中心2.2处理的方案和想象处理的方案

8、和想象2.2.2增减实验工程的设置增减实验工程的设置针对物理实验设置不平衡的问题，我们疏理了目前工科开设的实验，针对物理实验设置不平衡的问题，我们疏理了目前工科开设的实验，计划适当增添一些实验，例如添加热学方面实验：热机气体方程热计划适当增添一些实验，例如添加热学方面实验：热机气体方程热，添加力学方面实验：外表张力研讨力。合并减少一些实验：，添加力学方面实验：外表张力研讨力。合并减少一些实验：整合硅光电池，光敏电阻变成一个实验整合硅光电池，光敏电阻变成一个实验-光电探测器；光衍射光强分光电探测器；光衍射光强分布的丈量布的丈量 光电光电 与光学测角仪共用，将眼察看改为电子目镜或光与光学测角仪共用

9、，将眼察看改为电子目镜或光电探测器，用计算机采集图像分析等；把薄透镜焦距的丈量这个实验电探测器，用计算机采集图像分析等；把薄透镜焦距的丈量这个实验放到公共选修课理去，进展透镜调整和利用光学方法调理垂直、平行放到公共选修课理去，进展透镜调整和利用光学方法调理垂直、平行等。另外根据实验室场地和设备的情况，对现有实验进展扩组，将有等。另外根据实验室场地和设备的情况，对现有实验进展扩组，将有条件的实验从条件的实验从8组两人一组扩展成组两人一组扩展成16组一人一组，这样就充组一人一组，这样就充分调动了每个学生动手才干，发扬出他们更大的积极性。分调动了每个学生动手才干，发扬出他们更大的积极性。2、工科物理

10、实验教学体系的整合物理实验教学中心3.1慕课课程的方式替代了课堂绪论课的方式慕课课程的方式替代了课堂绪论课的方式以前，我们实验中心由四位教师在大教室里，以课堂上课的方式分别以前，我们实验中心由四位教师在大教室里，以课堂上课的方式分别给上物理实验的学生上绪论课，由于绪论课没有实践操作的内容，完给上物理实验的学生上绪论课，由于绪论课没有实践操作的内容，完全符合慕课课程的要求，所以我们实验中心在学校慕课课程办公室协全符合慕课课程的要求，所以我们实验中心在学校慕课课程办公室协助下分别拍摄了四位教师上绪论课的视频上传到交大助下分别拍摄了四位教师上绪论课的视频上传到交大“好大学在线好大学在线上，每位教师的

11、视频共分为上，每位教师的视频共分为5段小视频，分别包括：为什么要上物理段小视频，分别包括：为什么要上物理实验课；丈量、误差和不确定度估计；作图法和最小二乘法；怎样上实验课；丈量、误差和不确定度估计；作图法和最小二乘法；怎样上好物理实验课；网上选课须知。目前学生就可以任何时间和地点地在好物理实验课；网上选课须知。目前学生就可以任何时间和地点地在线观看和学习绪论课内容。线观看和学习绪论课内容。3、工科物理实验教学方式的改动物理实验教学中心3.1慕课课程的方式替代了课堂绪论课的方式慕课课程的方式替代了课堂绪论课的方式绪论课作业采用网上答题计分的方式。我们教师精心挑选了大量的标绪论课作业采用网上答题计

12、分的方式。我们教师精心挑选了大量的标题作为绪论课的作业，学生在题作为绪论课的作业，学生在“好大学在线看完绪论课视频后就可好大学在线看完绪论课视频后就可以在线做题，这些标题是随机出现的，学生只需一次在线答题的时机以在线做题，这些标题是随机出现的，学生只需一次在线答题的时机，所以学生需求仔细学习绪论课的内容和看书，对在线学习不懂的地，所以学生需求仔细学习绪论课的内容和看书，对在线学习不懂的地方或者有疑问的地方，我们在某些时间安排了几位教师线下轮番进展方或者有疑问的地方，我们在某些时间安排了几位教师线下轮番进展答疑，该次作业成果占实验总成果答疑，该次作业成果占实验总成果10%。3、工科物理实验教学方

13、式的改动物理实验教学中心3.2在线实验预习和预习作业起到辅助实验操作的方式在线实验预习和预习作业起到辅助实验操作的方式在线看视频。我们在线的一切实验视频分成两部分，一部分是原理讲在线看视频。我们在线的一切实验视频分成两部分，一部分是原理讲解和分析，二是实验步骤和仪器的展现以及实验操作的本卷须知。解和分析，二是实验步骤和仪器的展现以及实验操作的本卷须知。在线做预习标题。学生在做每个实验工程之前，可以登陆在线做预习标题。学生在做每个实验工程之前，可以登陆“好大学在好大学在线线 学生经过在线预习，提早熟习实验内容和大体了解实验仪器的运学生经过在线预习，提早熟习实验内容和大体了解实验仪器的运用和操作，

14、并且经过回答预习的问题来掌握学习的内容，并提交预习用和操作，并且经过回答预习的问题来掌握学习的内容，并提交预习报告。报告。假设有不懂和疑问的地方可以在线提出问题，教师在线答疑，助教在假设有不懂和疑问的地方可以在线提出问题，教师在线答疑，助教在线辅导，也可以在线答疑参与互动。这样经过在线预习，在线答疑和线辅导，也可以在线答疑参与互动。这样经过在线预习，在线答疑和课堂实践操作，加深了学生对实验内容的了解，提高了教学效果和教课堂实践操作，加深了学生对实验内容的了解，提高了教学效果和教学质量。学质量。每个实验的好大学在线的实验预习总分值为每个实验的好大学在线的实验预习总分值为5分，将计入各实验的最分，

15、将计入各实验的最后总成果。实验报告中的预习分预判每个实验的总分值为后总成果。实验报告中的预习分预判每个实验的总分值为10分，期末分，期末计算总成果时再进展相应折算。计算总成果时再进展相应折算。3、工科物理实验教学方式的改动物理实验教学中心4.1实验教学管理系统能否实现和好大学在线网站对接的问题实验教学管理系统能否实现和好大学在线网站对接的问题 目前学生要到实验中心的选课网站进展选课、退课、查看成果，还目前学生要到实验中心的选课网站进展选课、退课、查看成果，还可以给教师留言等等；教师可以在选课网站进展导入学生名单、登录可以给教师留言等等；教师可以在选课网站进展导入学生名单、登录成果、发表公告、回

16、复学生的留言等。好大学在线系统学生登陆后能成果、发表公告、回复学生的留言等。好大学在线系统学生登陆后能看视频、做标题、查看本人的学习进度和在好大学在线的有关分数。看视频、做标题、查看本人的学习进度和在好大学在线的有关分数。这两套系统目前是独立的，没实现对接，所以学生最终的成果，要等这两套系统目前是独立的，没实现对接，所以学生最终的成果，要等一切实验课程终了后分别统计折算才行，因此能否实现两个系统的有一切实验课程终了后分别统计折算才行，因此能否实现两个系统的有效对接，实现学生一致登录，学生成果自动折算是我们以后努力的方效对接，实现学生一致登录，学生成果自动折算是我们以后努力的方向。向。4、工科物

17、理实验教学管理探求与想象物理实验教学中心4.2学生实验报告能否实现电子化的问题学生实验报告能否实现电子化的问题 目前交大物理实验中心学生实验报告的收缴有一定的管理方式，教目前交大物理实验中心学生实验报告的收缴有一定的管理方式，教务教师一致把信箱钥匙发给上实验课的班长以班级为单位和上课务教师一致把信箱钥匙发给上实验课的班长以班级为单位和上课的教师，学生实验时上课教师给学生预习报告和实验数据内容进展盖的教师，学生实验时上课教师给学生预习报告和实验数据内容进展盖章签名，学生把最终处置数据的实验报告送到教师信箱里，教师修正章签名，学生把最终处置数据的实验报告送到教师信箱里，教师修正完实验报告按照学生的

18、班级信息分别发到班级信箱里，班长抽时间拿完实验报告按照学生的班级信息分别发到班级信箱里，班长抽时间拿回去发给学生。这个管理是有序和有效的，但是随着网络信息的开展回去发给学生。这个管理是有序和有效的，但是随着网络信息的开展，学生上网普及的情况下，学生实验报告这样纸质化的收缴就带来管，学生上网普及的情况下，学生实验报告这样纸质化的收缴就带来管理上一定的弊端。能否实现实验报告电子化是现代网络时代开展的要理上一定的弊端。能否实现实验报告电子化是现代网络时代开展的要求，而且会节省大量的人力和物力，最主要节省学生的时间，符合时求，而且会节省大量的人力和物力，最主要节省学生的时间，符合时代快速开展的需求，假

19、设实现了实验报告电子化以后，教师修正作业代快速开展的需求，假设实现了实验报告电子化以后，教师修正作业就随时随地随心的进展，而不用要携带纸质报告到他处的景象，也不就随时随地随心的进展，而不用要携带纸质报告到他处的景象，也不会出现纸质报告丧失的景象，甚至以后只需求一个智能手机就可以完会出现纸质报告丧失的景象，甚至以后只需求一个智能手机就可以完成，方便多了。这是我们实验教学管理以后努力开展的方向。成，方便多了。这是我们实验教学管理以后努力开展的方向。4、工科物理实验教学管理探求与想象物理实验教学中心4.3学生过时退课能否实现网上操作的问题学生过时退课能否实现网上操作的问题为了保证学生不乱选课、乱退课的景象，物理实验中心制定了退课的为了保证学生不乱选课、乱退课的景象，物理实验中心制定了退课的规章制度学生每个学期选规章制度学生每个学期选7个实验，隔天可以在选修课网站自行个实验，隔天可以在选修课网站自行退课，然后再选课，甚至在进教室前一刻都可以自行退课，但是一旦退课，然后再选课，甚至在进教室前一刻都可以自行退课，但是一旦上课进展了，而学生没来上课就算这个实验作废