2008年度河北省精品课程 |
||
| 学 校 名 称 | 邢台学院 | |
| 课 程 名 称 | 热学 | |
| 课程层次(本/专) | 本科 | |
| 课 程 类 型 | 理论为主课程 | |
| 所属一级学科名称 | 07理学 | |
| 所属二级学科名称 | 0702物理学类 | |
| 课 程 负 责 人 | 赵喜梅 | |
| 申 报 日 期 | 2008年04月20日 | |
| 课程建设网站网址 | http:// | |
| 河北省教育厅制 二○○七年四月 | ||
一、 以word文档格式如实填写各项。
二、 表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。
三、 涉密内容不填写,有可能涉密和不宜大范围公开的内容,请在说明栏中注明。
四、 除课程负责人外,根据课程实际情况,填写3~4名主讲教师的详细信息。
五、 本表栏目未涵盖的内容,需要说明的,请在说明栏中注明。
1.课程负责人情况| 1-1 基本信息 |
姓 名 | 赵喜梅 | 性 别 | 女 | 出生年月 | 1962年10月 | |
| 最终学历 | 本科 | 职 称 | 教 授 | 电话 | 0319-7300967 | ||
| 学 位 | 硕士 | 职 务 | 物理系副主任 | 传真 | |||
| 所在院系 | 邢台学院物理系 | ximeizhao@yahoo.com.cn | |||||
| 通信地址(邮编) | 邢台市邢台学院物理系(054001) | ||||||
| 研究方向 | 理论物理 | ||||||
| 1-2 教学情况 |
一、近五年来讲授的主要课程: 1. 热学 专业基础课 周4学时 4届 212人 2. 热力学*统计物理 专业主干课 周4学时 4届 367人 二、近五年来担任的实践教学: 1. 力学实验 专业基础课 周6学时 3届 173人 2. 模拟电子实验 专业基础课 周3学时 4届 342人 3. 带本科生毕业论文 3届 30人 三、承担的教研课题: 1. “重构《热学》课程体系研究”,河北省教育科学“十一五”规划课题,2006年; 2. 热学课程建设与教学改革研究,邢台学院教改课题,2006年; 3. 《热学》多媒体教学软件开发与研究,邢台学院课题,2002年; 4. 多媒体物理教学应用模式研究,邢台市教育科学规划重点课题,2005年结项. 1. 《热学》教学改革初探, 邢台学院学报,2005年12月; 2. 热学教学改革之尝试--在热学教学中渗透环保教育的探索,邢台学院学报,2007年6月; 3. 从热力学角度看植物绿化对生态环境的影响, 现代物理知识,2006年6月; 4. 热力学过程吸放热情况的讨论,邢台学院学报,2004年12月; 5. Dome A冰盖获取全球信息的驱动力,现代物理知识,2005年10月; 6. 熵增与能量“贬值”,邢台学院学报,2003年12月; 7. 南极Dome A冰盖的科研价值,现代物理知识,2004年4月; 8. 对中学物理实验教学的思考,教学仪器与实验,2005年1月; 9. 迁移规律在电磁课教学中的应用,邢台学院学报,2002年12月; 10. 迁移规律在物理教学中的运用,邢台学院学报,2001年3月。 五、取得的教改成果: 1. 热学课程2006年被评为邢台学院“精品课程”; 2. 热学课程2003年被评为邢台学院“首批优秀课程”。 六、获得的教师荣誉: 1. 2003年被授予邢台学院“三育人”先进个人和河北省“三育人”先进个人; 2. 2002年、2003年连续两年考核优秀,并记三等功两次; 3. 2005年、2007年两次被评为优秀共产党员; 4. 2000年至2004年四次被评为邢台市优秀工会工作者; 5. 多次被评优秀班主任。 |
||||||
| 1-3 学术研究 |
一、近五年承担的学术研究课题 1.“规模化养殖厂专用除臭灭菌空气净化器研制与应用”,河北省科学技术研究与发展指导计划项目(项目编号 2. “高致病禽流感综合防控技术研究集成与应用”之“鸡舍空气净化”,河北省科学技术研究与发展指导计划 1. 一种超混沌映射的单双参量自适应同步,大学物理,第一作者,2007年4月; 2. 电弧离子镀技术中脉冲偏压对TiN薄膜的影响,河北师范大学学报,第一作者,2006年10月; 3. 纳米复合材料(Ndo.7Dy0.3)8Fe87B5的磁性能和居里温度,河北师范大学学报,第三作者,2005年8月; 4. 磁卡与IC卡简介,电讯技术,第一作者,2005年5月。 |
||||||
课程类别:基础课、专业(技术)基础课、专业主干课
课程负责人:主持本门课程的主讲教师
| 2⑴-1 基本信息 |
姓 名 | 尹世忠 | 性 别 | 男 | 出生年月 | 1965年10月 | |
| 最终学历 | 研究生 | 职 称 | 副教授 | 电话 | 13180555170 | ||
| 学 位 | 硕士 | 职 务 | 教研室主任 | 传真 | 0319-2820518 | ||
| 所在院系 | 邢台学院物理系 | hbxtyinshizhong@163.com | |||||
| 通信地址(邮编) | 邢台市邢台学院物理系(054001) | ||||||
| 研究方向 | 理论物理 | ||||||
| 2⑴-2 教学情况 |
一、近五年讲授的主要课程 1. 热学 专业基础课 周4学时 3届 学生总数 152人 2. 量子力学 专业主干课 周4学时 5届 456人 3. 原子物理学 专业主干课 周4学时 5届 456人 4. 信号与系统分析 专业基础课 周4学时 1届 98人 5 近代物理实验 专业基础课 周3学时 1届 121人 二、近五年承担的实践性教学 1. 带3届本科毕业论文 共28人 2. 指导信号与系统实验1届,共98人。 3. 指导大学生数学建模竞赛2届,共6人。 4. 指导单片机原理与接口技术实验1届,68人。 5. 指导本科毕业生考研,3届,256人。 三、近五年主持教学研究课题 1. 热学课程教学与课程建设研究,邢台学院重点课题,立项编 号;XTXY03ZZ10,2007年7月结项。 四、第一署名人公开发表的教研论文 1. 宇宙中的反物质, 河北理科教学研究, 2003年第3期 3. 扫描隧道显微镜及其应用, 邢台学院学报,2006年第4期 4. 光速测量史,现代物理知识,2001年第3 期 五、获得的教学研究和教学改革成果 3. 2007年8月受政府嘉奖 4. 2003年6月被评为优秀党员 5. 2002年7月被评为邢台市先进青年教师 |
||||||
| 2⑴-3 学术研究 |
一、近五年承担的学术研究课题 1. 非晶和纳米晶合金丝状样品的磁阻抗效应, 邢台学院,2002年9月。本人署名第二,主要承担样品的测量。 二、在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 1. 用平直光锥分析宇宙的视界,邢台学院学报,独自,2003年第4期 2. 非晶和纳米晶软磁丝状样品的环向磁化过程,物理学报,署名第二, 2005年第7期 |
||||||
课程类别:基础课、专业(技术)基础课、专业主干课
| 2⑵-1 基本信息 |
姓 名 | 王建勇 | 性 别 | 男 | 出生年月 | 1968年04月 | |
| 最终学历 | 本科 | 职 称 | 副教授 | 电话 | 0319-7309910 | ||
| 学 位 | 硕士 | 职 务 | 无 | 传真 | 无 | ||
| 所在院系 | 邢台学院物理系 | xtxy.wang@yahoo.com.cn | |||||
| 通信地址(邮编) | 邢台市邢台学院物理系(054001) | ||||||
| 研究方向 | 理论物理 | ||||||
| 2⑵-2 教学情况 |
一、近五年讲授的主要课程 1. 热学 专业基础课 周4学时 4届 246人 2. 力学 专业基础课 周6学时 2届 122人 3. 理论力学 专业主干课 周4学时 5届 302人 4. 固体物理 专业主干课 周4学时 1届 120人 5. 大学物理学 专业基础课 周4学时 4届 164人 二、近五年承担的实践性教学 1. 力学实验 1届 40人 2. 带本科生毕业论文 3届 26人 三、公开发表的教研论文 1.温度概念漫谈,中国教育教学研究,中国教育教学研究杂志社,2004.6 |
||||||
| 2⑵-3 学术研究 |
一、近五年过发表的学术论文: 1. 自旋三极管中电子岁穿系数的数学推导, 邢台学院学报,第一作这,2005.2
3.内力对质点组运动的影响,邢台学院学报,第二作者,2007.2 |
||||||
课程类别:基础课、专业(技术)基础课、专业主干课
| 2⑶-1 基本信息 |
姓 名 | 刘清华 | 性 别 | 女 | 出生年月 | 1965年03月 | |
| 最终学历 | 本科 | 职 称 | 副教授 | 电话 | 0319-7300834 | ||
| 学 位 | 硕士 | 职 务 | 无 | 传真 | 无 | ||
| 所在院系 | 邢台学院物理系 | liuqinghualiu@126.com | |||||
| 通信地址(邮编) | 邢台市邢台学院物理系(054001) | ||||||
| 研究方向 | 理论物理 | ||||||
| 2⑶-2 教学情况 |
一、近五年讲授的主要课程 1. 力学 专业基础课 周4学时 5届 239人 2. 量子力学 专业主干课、周3学时 3届 210人 3. 大学物理学 周4学时 3届 100人 4. 高等数学 周4学时 1届 40人 二、近五年承担的实践性教学 1. 中学物理教法实验 452人 2. 热学实验 452人 3. 大学物理实验 500人 4. 带本科生毕业论文 3届 26人 三、发表的教学论文 四、获得的教学奖励与荣誉 1. 2007年度院级优秀教学奖, 邢台学院, 2007年 2. 第四届职业技能大赛教师组优秀教学奖 邢台学院, 2005年 3.1998年度考核优秀,并记三等功 4.2001年度考核优秀,并获嘉奖 5.2006年度考核优秀,并获嘉奖 |
||||||
| 2⑶-3 学术研究 |
一、发表的学术论文 1.s-过程核合成参数化研究与铅星产生的物理条件,河北师范大学学报,第二作者,2006年三期 2.全息图的实像再现,邢台学院学报,第二作者,2006年2期 3.改进的DOK模型对纵向BaFe硬磁盘剩磁性质的研,信息记录材料,第三作者2006年03期 4.on magnetic aftereffect of Fe3O4 nano-particles, (sci),第四作者 5.Magnetocaloric effect in La0.8?xNdxNa0.2MnO3, (sci) 第四作者 |
||||||
课程类别:基础课、专业(技术)基础课、专业主干课
3-1 |
姓名 |
性别 | 出生年月 | 职称 | 学科专业 | 在教学中承担的工作 |
| 赵喜梅 | 女 | 1962年10月 | 教授 | 理论物理 | 热学理论讲授 | |
| 尹世忠 | 男 | 1965年10月 | 副教授 | 理论物理 | 热学理论讲授 | |
| 王建勇 | 男 | 1968年04月 | 副教授 | 理论物理 | 热学理论讲授 | |
| 刘清华 | 女 | 1965年03月 | 副教授 | 理论物理 | 热学理论讲授 | |
| 封素芹 | 女 | 1965年06月 | 副教授 | 理论物理 | 热学理论讲授 | |
| 刘鹏 | 男 | 1974年06月 | 讲师 | 电磁场与微波技术 | 热学理论讲授 | |
| 3-2 教学 团队 整体 结构 |
教学团队的学历结构、职称结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况(含辅导教师或实验教师与学生的比例)、高职专业基础课和专业课程还要注明双师结构 学历结构 课程组6位教师中在读博士1人,硕士5位。 职称结构 课程组教师中有教授1人,占16.7%;副教授4人,占66.6%;讲师人,占16.7%。高级职称教师比例83.8%; 年龄结构 课程组教师中1人46岁,3人43岁,1人40岁,1人34岁,平均年龄41.5岁. 学缘结构 课程组6教师曾分别就读于河北师范大学物理系、北京交通大学等大学,北京科技大学、北京师范大学等学校。 热学课程是一门含实践教学内容的课程,理论课一般以自然班级为单位上课,每班人数在20-45人,实验课为了确保教师与学生的充分交流,进一步提高教学效果,每一个教学班分成2大组,每一大组再分成2个人1小组,每1大组都有2名确定的实验教师负责。实验教师与学生比例为1:11。 |
|||||
| 3-3 教学改 革与教 学研究 |
近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项) 教研和教改活动 能定期开展教研活动,做到了周周有活动,次次有记录,以教研活动推动教学改革,并取得了明显效果。 教研和教改成果 1. 主持完成了河北省教育科学规划课题“重构《热学》课程体系研究” 2. 主持完成了邢台学院教改课题“热学课程建设与教学改革研究” 3. 主持完成了邢台学院课题“《热学》多媒体教学软件开发与研究” 4. 完成了邢台市教育科学规划课题“多媒体物理教学应用模式研究” 5. 热学课程2003年被评为邢台学院“首批优秀课程”,2006年被评为邢台学院“精品课程” 6. 尹世忠、刘清华、封素芹三位教师获得优秀教学奖 7. 论文:P-V图上理想气体的负斜率线性过程,河北理科教学研究,2004年第1期 8. 论文:《热学》教学改革初探,邢台学院学报,2005年第4期 9. 论文:从热力学角度看植物绿化对生态环境的影响,现代物理知识,2006年第3期 10. 论文:Dome A冰盖获取全球信息的驱动力,现代物理知识,2005年第5期 |
|||||
| 3-4 师资 培养 |
近五年培养中青年教师的措施与成效 为了进一步加强青年教师教学能力培养,促进教学质量提高,课程组始终把对青年教师的培养放在首位,并特此制定了“关于加强青年教师教学能力培养的若干规定”,具体措施如下: 一、培养原则 2.坚持专业理论知识和教学能力培养并重,确保教学质量的稳步提高; 3.坚持自主学习和指导教师全程指导相结合,不断提高青年教师的教学能力。 二、培养措施 1.职前培训 (1)岗前培训:凡青年教师必须参加上级主管部门举办的岗前培训班,学习教育类课程,掌握高等学校教育教学基本理论和方法,树立教育质量观念和良好的师德观,并取得培训合格证书。 (2)普通话培训:青年教师必须参加普通话培训和测试,成绩合格并取得普通话合格证书方可任课。 (3)教师资格认定:严格执行教师持证上岗制度,所有青年教师必须通过职前培训,经考试合格并取得高校教师资格才能正式上岗任教。 2.业务培训 (1)定期组织开展多媒体技术、网络技术等业务培训,促进青年教师掌握现代教育技术,提高教学能力和教学效果。 (2)聘请校内外专家教授重点讲授高等教育理论、教学技能与方法,有针对性地加强青年教师教学能力培养和提高。 3.教学能力培养的几项制度 (1)实行助教制度:见习期教师原则上不能独立执教,主要任务是助教。青年教师来校工作的第一年的每个学期均应参加一门完整课程的助教工作。助教内容包括跟班听课、辅导答疑、批改作业、讲授习题课、实践教学指导等。 (2)实行课前试讲制:青年教师独立担任教学任务前,必须经过试讲。试讲由教研室组织进行。 (3)实行青年教师导师制:在征求青年教师个人意见的基础上,根据教学工作需要和该教师专业特长,由教研室推选治学严谨、教学水平较高的骨干教师担任青年教师的导师,对青年教师业务能力进行培养,负责审阅青年教师教案(不少于授课时数的10%),并进行听课、评课和具体指导。青年教师要主动征询导师的指导,认真备课、授课,每学期听导师授课不少于六节并认真做好听课记录。 (4)开展观摩教学:青年教师在导师指导下每学期至少举办一次系级公开课,举办两次教研组公开课。教务处负责定期组织全院青年教师公开观摩课,以便鼓励青年教师业务学习和提高,促进相互学习借鉴,有利于教学水平的提高。 4.鼓励青年教师继续深造 我系将青年教师培养和继续深造看成是系发展的重要方面之一,并制定了培养计划,每年将会从优秀的青年教师中选派一些进行短期学习或取得学历的继续学习,在学习过程中,继续跟踪其学习过程,并给予相应的指导。为了提高青年教师的业务水平,课程组李印锋老师刚从西班牙攻读磁学和磁性材料博士学位归来,刘鹏老师正在北京交通大学攻读电磁场与微波技术博士学位,王建勇老师、刘清华老师、封素芹老师于2005年-2007年间分别到北京科技大学、河北师范大学进行脱产学习半年或一年。 |
|||||
学缘结构:即学缘构成,这里指本教学队伍中,从不同学校或科研单位取得相同(或相近)学历(或学位)的人数的比例。
4-1 本课程在校内发展的主要历史沿革 |
热学是物理学专业学生必修的专业基础课,它是研究物质热运动及其有关性质和规律的学科。在1978年邢台师范专科学校(邢台学院的前身)开始招收物理教育专科学生之时,就开始设置该课程,在我院物理教育专业开设已有三十年的历史了,2002年我院开始招收物理学本科专业,该课程在物理学本科专业也已开设六年。开设对象为一年级学生,开设时间为一年级第二学期, 理论课每周4学时,授课时间18周,共72学时;实验课24学时。 1.教学层次的演变 本课程自开设以来,教学层次上经历了如下的过程: 1978年-2001年师范类专科; 2002年-2005年专科与本科并存; 2006年至今的只有本科的过程。 2.教学方式、方法的改革 教学方式由普通的常规课堂讲授方式到现今的教学手段多样化的现代多媒体网络化教学,课堂传递的信息量大大增加;积极推进教学改革,实施宽口径、厚基础、强能力、重应用的培养特色,学生的实验也由以验证性实验为主向综合性、设计性实验为主过渡,在实验教学上重点加强学生理论联系实际的能力、动手能力、分析问题和解决问题能力的培养训练,加大实践性教学环节。具体措施有: (1)精讲基本内容,打下“扎实”功底 围绕热学教学目标和新世纪对人才培养提出的应具有较强的创新能力、综合能力和实践能力的要求,“实、新、宽、活”的教学内容不仅信息量增加,并且要求也高了。但学时并不增加,所以只能课堂上精讲基本概念、基本规律、基本方法和思路,不少非基本的内容以及“新”和“宽”的内容在课堂上只是蜻蜓点水 的提一下,主要由学生到课外去自学、阅读以及举办科学讲座来解决。 (2) 开展课堂讨论,注重发散思维 对于学生的认知过程来说,学习本质上是探究未知,因而,学习是一种研究过程。而开展讨论就有助于发展创造性思维。但我国传统教学模式是教师讲学生听,学生缺乏充分发表个人见解及相互讨论的机会,不像美英等国教育放得比较松,“胡思乱想”统统鼓励。在教学改革中,我们特别注重科学思维的训练,使学生的想象力尽可能的自由发挥,让学生的不同见解尽情发表, 不同意见、不同观点在碰撞中会产生新的灵感,闪现出新的火种,充分调动了学生的积极性和主动性,甚至允许他们“胡说八道”,对一个问题要求从多种设想出发,不按常规地进行思考,允许他们得出一些不完善甚至错误的结果,这样就避免了孤立地、静止地观察问题,从而开阔思维, 培养创新能力。具体做法: ①课前首先向学生公布本次讨论的问题,以便学生查阅资料。 ②每学期安排2-3次,每次讨论2小时。 ③讨论时由学生自由结合3-5人小组,不设组长,主讲教师巡回于各小组之间进行启发、引导。 “ 宽”与“新”在教材上用的是渗透法或以专节、阅读材料方式介绍。在课堂上只能“精讲”那些基本概念、基本规律、基本方法和思路,对于那些“新”和“宽”的内容在课堂上只是蜻蜓点水的提一下,主要由学生到课外去自学、阅读以及举办科学讲座来解决。因此,我们每学期都要举办2—3次课外讲座.讲座内容如:1.地球大气壳层结构与南极Dome A冰盖;2,太阳表面温度估计;3.宇宙膨胀;4.信息熵;5.生物中的负熵;6.遗传基因与克隆;7.热辐射及其应用;8.行星大气与地外生命;9.温室效应及控制10.臭氧层破坏保护;11.热污染及防护;12.植物水分散失对环境的影响;13.台风及云雾的形成;14.耗散结构. (4)鼓励引导学生写科技小论文 鼓励学生写与课程内容有关的科学小论文,培养他们调研与学科前沿内容有关文献书籍,写出读书报告或调研报告,是培养学生创新意识与创新能力有效手段,是早期科研训练前奏。相关的题目如:1. 浅谈生命“赖负熵为生”;2. 温室效应及其控制;3. 焦耳效应和焦耳—汤姆孙效应的比较;4. 表面张力在生活中的应用;5. 热污染及防护;6. 从热力学角度看台风、龙卷风的形成。 (5)组织课外活动,培养综合能力 我们通过组织学生搞一些课外活动,如指导学生制作多媒体课件;参加全国大学生数学建模竞赛;参加邢台市“中考物理实验”监考;担任邢台市教育局举办的“中学物理实验竞赛”评委工作;参观邢台市教育局举办的“物理自制教具”评比活动;参加“中考物理试卷”评阅工作等活动,来培养学生的综合能力。培养学生们应用知识解决实际问题的能力,搜集信息、查阅信息和筛选信息的能力。 3.教学管理严格有序 在教学管理上院、系两级都制定出了“教学督导体系”,学院成立了由离退休老教师、老专家组成的听课、评课和教学常规督察团,系里成立了由离退休老教师、老专家和在职的教学水平高、责任心强的人员组成了“教学常规督导组”,院系两级“督导组织”加强了对课堂授课质量的检查指导和考评。 4.实验条件快速改善 2002年随着学校升本工作的进行,学院对实验室的资金投入力度快速增长,实验室仪器更新迅速,实验条件得到了极大的改善。硬件条件的改善成为教学质量提高的有利保证。 5.考试方式形式多样 在考试制度上,建立起了灵活多样的评价体系,闭卷考试、开卷考试、撰写科研论文、实验操作等多种形式相结合,考查学生的综合素质和能力,确保教学质量。 6. 课程建设成绩斐然 热学课程经过课程组教师数十年的努力探索,课程的各教学环节和要素出现了巨大的变化,教学水平不断提升与优化,课程越来越准确地体现我院的教改基本方向,课程建设取得了可喜成就: (1) 2003年评为邢台学院首批“优秀课程” (2) 2006年被评为邢台学院院级“精品课程” (4) 2006年 “重构《热学》课程体系研究”被列为河北省教育科学“十一五”规划课题。 |
4-2 理论课和理论(含实践)课教学内容 |
4-2-1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标 我校是2002年新升本科院校,生源涉及全国20多个省、市、自治区。学校确定了“立足邢台、面向河北、辐射全国,为社会培养具有较强实践能力的高素质应用型人才,努力把我院建设成为一所特色鲜明的具有较高办学水平的教学应用型本科院校”为主体的办学指导思想。根据我院办学定位、人才培养目标和生源情况,物理学专业的培养方向主要是面向物理学或相关科技领域中从事科研、教学、技术和相关管理工作的具有较强实践能力的高素质应用性人才。 热学课是物理学专业学生必修的专业基础课程,学生在学完该课程后,还要进行相应的专业基础课程、专业课程的学习和训练等,所以热学课程在学生培养过程中占有非常重要的地位。一方面要通过该课程的学习使学生掌握热现象的基本理论、基本知识和基本技能,认识物质热运动的规律和测量原理,明确热力学和分子动理学的基本原理,为后续专业课程的学习奠定一定的基础;另一方面还要培养学生实验技能和相关知识,要努力通过本课程培养学生终身受益的能力。课程组根据多年的实践教学经验,不断对课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等进行一系列的改革和实践,修订教学大纲和教学内容,充分发挥热学课程在教学应用型人才培养中的作用。 1.重新定位教学目标 (1)使学生掌握“扎实、严谨”的热学基本内容 通过热学课程的教学,使学生掌握“扎实、严谨”的热学基本理论、基本知识和基本技能;认识物质热运动的规律和测量原理;明确热力学和分子运动论的基本原理;明确热力学和分子运动论的基本原理;能理解中学物理中热学部分的教材,能解决中学物理教学中遇到的热学问题。 (2)为学生创新能力的培养打下“宽实”基础 通过热学课的教学,加强知识面的拓展,为创新能力的培养打下“宽实”基础。从本学科与其它学科间的横向联系入手,打破学科界限,渗透与热学有联系的天文、地质、气象、生物、化学、医学、工程等实例,全面培养学生综合分析问题、解决问题的能力。 (3)使学生树立科学的人生观和价值观 通过本课程的教学,从科学态度、情感、价值观等方面,全面培养学生的科学素养;从热学理论的发展史和一些科学家为科学而献身的事迹中,培养学生热爱科学、追求科学的精神。 (4)培养学生理论联系实际的能力 通过本课程的教学,加强理论知识在生产技术中的应用,培养学生利用所学理论和规律解决生活中所遇到的热学问题,了解热学理论和规律在近代物理、科技前沿和高新技术中的应用,培养学生重视“应用”意识。 (5)使学生了解学科前沿“新成果” 通过本课程的教学,使学生了解学科前沿领域的“新成果”,进行科学思维方法和创新能力的训练,培养学生的创新意识和创新能力,还要培养学生获取信息和利用信息的能力。 2.重新整合课程内容 在明确了教学目标后,首先在课程内容设计方面进行了大刀阔斧的改革,改革目的使学科发展与课程在人才培养过程中的定位相适应。正确定位本课程在人才培养过程中的地位和作用,正确处理本课程建设与后续课程(如热力学*统计物理学)改革的关系。注重教学内容随时更新,关注科学前沿动态,及时将反映本学科领域的最新科技成果引入教学,同时广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,体现新时期社会、政治、经济、科技的发展对人才培养的新要求。 (1) 去掉陈旧老化的知识,对经典教学内容进行“精选”。避开传统内容深而窄、不太注重实际和求新的缺点,对教学内容进行精选使之有所加强或有所削弱,对某些较古老的与学科体系建立及当前科技发展及应用不甚密切的内容可不讲或少讲,减少与中学物理的重复。如作为传统体系中的重点内容“热机”,现在看来已经过时,该部分内容就可不讲或少讲。 (2) 充实反映学科领域进展的新成果,使传统课程内容进行“更新”。如引入反映科学前沿的非平衡态理论、宇宙膨胀、超流与稀释制冷机等,引入有关高新技术的内容有信息科学(熵与信息、激光是耗散结构等)、生物工程(遗传密码与生物高聚物中的信息、生物中的负熵等),引入有关环境科学的内容有温室效应、臭氧层破坏、南极Dome A冰盖的冰样与大气污染、水是生命之源、树叶水分之散失等。 (3) 加强本学科与其它学科间的横向联系,为创新能力的培养打下“宽实”基础。打破学科界限,渗透与热学有联系的天文、地质、气象、生物、化学、医学、工程等实例。如太阳表面温度估计、大气温度垂直递减率、地球及大气的圈层结构、大气逃逸、地幔环流、大气环流、台风形成、生物中的负熵、温室效应、热化学、化学反应动力学、表面活性剂、人的体温调节等。 (4) 加强理论知识与生产技术的联系,培养学生重 “应用”意识。结合课程内容介绍了内燃机、燃料电池、冰箱与制冷机、热泵型空调、超速离心技术、多孔绝热技术、温差发电及制冷等。 4-2-2 说明本课程的知识模块顺序及对应的学时 本课程知识模块分为六个,其顺序及对应的学时如下: 第一章 导论(10+2学时) 第二章 分子动理论的平衡态理论(13+2学时) 第三章 输运现象宏观规律与分子动理论的非平衡态理论(8+1学时) 第四章 热力学第一定律 (12+2学时) 第六章 物态与相变(8+2学时) 4-2-3 课程的重点、难点及解决办法 2.热学课程的难点:是应用热学基本理论和规律分析、解决实际问题能力培养。 3.解决的方法:加强基本知识、基本技能的训练。 4-2-4 实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的理论课程不填) 热学实验是热学课程的主要实践教学环节,热学实验开设24学时的热学基础实验。通过实 验教学培养学生热学实验的基本技能;为后续实验课程的学习打下必要的实践基础;加深对热 学原理的理解;培养与提高学生的科学和实验素养。 |
4-2 实践(验)课教学内容 |
4-2-1课程设计的思想、效果以及课程目标 一、课程的设计思想 热学实验课程是面向物理系本、专科学生的重要实践性基础课程,在我系培养人才中有着理论课不可替代的作用,课程本身突出的特点是基础性与实践性。 主要思想是: 1.培养学生的基本物理实验技能和科学作风; 2.使学生学会观察、测量、分析,数据处理、归纳、探索、假设等基本手段和科学素质的训练,能够具备基本的研究能力; 3.使学生在这个过程中启发思维,能够举一反三; 要求既要有严格的科学规范,又要引导学生在学习中提出问题、发现问题的能力,积极进行探讨、质疑、培养学生的创新精神。 二、课程设计的效果 按着教学进行实验教学,每年利用课程结束时,对学生进行“问卷调查”。学生认为热学实验课程教学安排合理,维护了学生在教学中的主体地位。通过做实验提高了自己的科学实验能力. 学生评价平均结果:优良以上为95%. 三、课程目标 1.造就一流的实验教学队伍,努力提高自身素质。 2.建立装备水平较高,拥有培养人才所需要的教学设备和教学环境。 3.创建能够体现现代教育思想考试方法。 课程内容 热学实验课程独立设课,创立了“二段式”课程新体系:基础性实验阶段5-6个实验项目,提高性实验阶段共3-4个实验项目. 实验项目、学时、基本内容及性质 实验一 金属比热的测定(3学时)(基础性实验) 1.学会基本的量热方法——混合法。 2.测定金属的比热。 3.学习热学实验中系统散热带来的误差的修正方法。 实验二 冰的熔化热的测定(3学时)(基础性实验) 1.测冰的熔化热 2.冷热补偿法减小误差 实验三. 气体三定律及气态方程验证(3学时)(基础性实验) 1. 应用气体定律实验仪验证气体三定律。 2. 验证气态方程和计算R值。 3.学会使用福廷气压计。 实验四金属线胀系数的测定(3学时)(基础性实验) 1. 用光杠杆法测定金属棒的线胀系数。 2.掌握线胀系数的一种测定方法。 实验五 液体粘滞系数的测定(3学时)(基础性实验) 1.用圆柱体转动式粘度计测定油的粘滞系数。 2.熟练基本测量仪器的使用。 实验六 液体表面张力系数的测定(拉脱法)(3学时)(基础性实验) 1. 测定弹簧的倔强系数。 2. 用拉脱法测定水(或其他液体)在室温下的表面张力系数。 3.掌握焦利氏秤测量微小力的原理和方法。 实验七(a)良导体导热系数的测定(3学时)(提高性实验) 1. 用稳态法测定铜的导热系数 2. 利用热电偶测量试件两端的温度差。 3.掌握测定良导体导热系数的一种方法。 实验八(b)不良导体导热系数的测定(3学时)(提高性实验) 1. 用稳态平板法测定不良导体(橡皮或胶木)的导热系数。 说明和要求 2. 测定不良导体的导热系数。 实验九 空气比热容比(绝热指数)测定(3学时)(提高性实验) 1.用绝热膨胀法测定空气的定压比热容与定容比热容之比 2.观测热力学过程中空气状态变化及基本规律 3.学习用传感器精确测量气体压强和温度的原理与方法 4-2-3本课程教学组织形式与教师指导方法 课程组织形式 物理学科的热学实验课程属于专业必修课,计划学时30学时,要求学生必须完成3个学时的误差理论课,27学时的实验操作课,其中3个学时的基础性实验题目6个,3个学时的提高性实验题目3个,写出实验报告,上交教师,测评出成绩。 教师指导方法 物理学科的实验按着班级划分成小组,进行循环实验。所设部分实验题目是“未知的”,需要反复实验才能探索到规律,这类实验不以快慢、熟练程度、结果与实际值的符合度作为评价标准,允许学生带着问题离开实验室,也允许学生重新回到实验室。 教师主要讲解实验中突出的实验物理思想,启发学生主动探索问题, 以培养“能力”为主。 在讲授实验课的同时,还结合大学生“工作室”,参与维修常用教学仪器、制作CAI教学软件、开发新型实验装置、参与教师的科研工作等。 4-2-4考核内容与方法 考核主要依据是实验平时成绩,平时成绩是指学生实验操作情况、所完成实验报告的质量、实验预习的检查和抽查情况。之后进行两种方式的考核,一种是考核误差理论和数据处理,采取笔试形式;另一种是考核实验技能,教师设立评分标准,学生抽签考试,以操作形式进行。 具有一支教学、科研兼容,理论教学和实验教学互动,核心骨干相对稳定、结构合理、爱岗敬业、团结协作、勇于创新的实验教学团队。 1.创立的“二段式”课程体系、严格的考试方法,带动了教学内容、教学方法、考试方法的全面改革,较好地体现了现代教育思想的实施。 2.实现实验教学和仪器设备等计算机网络化管理,使物理实验达到了较高的管理水平。 3.将科研成果融入实验教学,设计创新实验题目,丰富和提高了热学实验的内容与层次,形成了教学、科研相互促进的良性互动循环机制。 |
4-3教学条件 |
1. 教材使用与建设 ① 2000年以前——李椿等编的《热学》时期 2000年以前我们一直选用高等教育出版社出版的李椿等编的《热学》作为教材,并保持基本稳定。该教材对我国热学教学发展做出了不可磨灭的贡献,本教材理论体系严密、系统、完整,但随着时代的发展和科学技术突飞猛进,教材内容渐显陈旧,为了适应新时期对人才培养的要求,我们自2001年将本教材作为教学参考书使用. ② 2001-2002年——赵凯华等编和秦允豪编《热学》并存时期 为了适应科学技术迅猛发展的需要和21世纪对人才提出的新要求,从2001级开始学用高等教育出版社出版的赵凯华等编面向21世纪课程教材《热学》和高等教育出版社出版的秦允豪编面向21世纪课程教材《普通物理学.热学》。通过两届学生使用检验,发现秦允豪编《热学》教材更适合我们这样新升本科院校学生使用。 ③ 2003年以后——秦允豪编《普通物理学.热学》时期 通过01—02两年的教学实践,结合我院学生实际情况最后确定选用秦允豪编面向21世纪课程教材《热学》。该教材兼备了李椿编《热学》和赵凯华等编《热学》两本教材的特点,既继承我国传统物理教学严谨扎实的传统,又注意改正传统教学深而窄、不太注重实际和求新的缺点,体现了“新、宽、精、活”的特点。因此,从2003年以后我们一直选用此教材,03—04两年使用的是该教材的第一版,05年开始使用该教材的第二版。 秦允豪编《普通物理学*热学》是面向21世纪教材、“国家级九五重点教材”。该教材获得2002年国家级优秀教材奖二等奖;该教材的前身是1990年出版的《热学》,它于1995年获得国家教委第三次优秀教材奖一等奖。 2. 促进学生自主学习的扩充性资料使用情况 自编了《热学—扩充资料》一册,收录了课题组教师在多年的教学过程中,撰写的与热学有关的论文及随笔,供学生和教师学习参考。 3. 配套实验实训教材的教学效果 配套的实验实训教材也几经更换,目前使用的教材为杨述武主编、高等教育出版社出版的《普通物理实验—力学及热学部分》。通过多年的实践证明效果良好。 4. 实践教学条件 热学课程有较完备的实践教学条件,现有热学实验室1个,准备室1个,仪器库1个,实验设备价值10万元以上,目前可开设热学实验10-12个。 5. 网络教学环境 利用学院校园网,实现了教学资源共享,积极探索网络教学途径,自己动手制作了适合我院学生特点的热学多媒体课件,并配有多套热学电子教案,形成了良好的网络教学环境。可以方便地查阅数据库的热学资源。 |
4-4 教学方法与教学手段 |
教学方法的改进是课程教学改革的重要方面,是提高学生学习兴趣的主要措施,也是提高教学质量的主要手段。本课程在教学过程中对教学方法进行了多方面的改革,教学改革的目的是“以热学课程为依托,以提高能力为目标”。我们在教学中除了原来主要使用的讲授法外,又渗透了科研法、讨论法、质疑法、扩展法、类比法、研究法、生活法、预习法等多种教学方法。在教学手段上除继续使用效果比较好的黑板加粉笔的手段外,我们把信息技术的网络和多媒体引入课堂,利用自制课件、通过网络借鉴外校成熟的教学资源,来提高学生兴趣,增大教学容量,提高单位时间的信息量。在整个教学过程中注意了以学生为主体,以提高学生自身素质和能力为中心,使学生在学习热学知识的同时,激发学生探求知识的兴趣和动力,培养学生的能力和素质,使学生终生受益。 另外我们对学生高标准、严要求,培养了学生严谨治学的态度。如本课程要求学生有“四个一,两个全”,即学生每人要有“一本教材、一本教学参考书(教师推荐)、一个笔记本、一个作业本;学生必须上课全到,作业必须全交”。 通过这些教学方法改革的实施,产生了明显的良好效果,也逐渐形成了本课程所独具的治学严谨、内容开放、方法灵活、师生互动、紧跟时代的特色风格,受到学生的欢迎。这些教学方法改革实施过程中相应的上课学生规模就是学习本课程的全部学生。下面介绍具体的改革情况。 一、教学方法的改革 1. 科研法(主要对教师) 教师要用搞科研的态度对待教学,积极开展教学研究与科学研究,从教学有关领域挖掘课题开展科研,再把科研成果引入教学丰富教学内容,使教学与科研两者有机地相结合。这样在教学过程中自然而然的会使课堂充满研究与探索的气氛,教师的严谨治学,对端正学生的学习态度,培养他们的探索能力能起到潜移默化的作用。例如在麦克斯韦速率分布时,对大量分子组成的平衡态系统,在温度为T分子应有确定的分布,但是按动能分布考察,平动能在 附近分子出现的几率最大,从速率分布看,平动能在 附近出现几率最大,那么到底分子在哪个动能值附近出现几率最大呢?我们首先由教师进行教学研究,查阅参考资料,得出结论,在把整个研究过程移植到课堂,课堂上就会充满探索与研究的气氛,使学生在学习课程的过程中受到熏染,培养他们的探求精神。 再如,如何估算分子的大小、如何估算分子间距离、可逆过程与准静态过程的关系、热力学第二定律的实质等都可以用搞科研的方法进行教学。这样使学生养成勤于思考的习惯,勇于提出自己独立的见解,为学生发展其科学研究能力和科学创新能力创造了良好的学术环境,同时这也是在课程教学中丰富课程教学内容、恰当处理经典与现代的关系、解决“培养学生的科学研究能力和科学创新能力”这样的难点的有效方法。 2、讨论法 在课堂教学中,适当穿插小讨论。如建立温标时是否必须规定:热的物体具有较高的温度,冷的物体具有较低的温度?单个分子为什么不能讲温度?麦克斯韦速度分布中,最概然速率出现在速度矢量等于零处,是否说明分子很小的速率占的比例很大?为什么麦克斯韦分布本身是一个统计规律?能均分定理中的能量,到底有没有势能?分子和器壁间的碰撞会不会使气体的能量减少?地球表面和月球表面分子的逃逸速度各是多大?如何估计地球大气的总分子数和总质量?一个很小的灰尘,落入一杯水中,由于表面张力而浮在液体表面上做二维自由运动,它的方均根速率如何求?为什么在日光灯管中为了使汞原子易于电离而对灯管抽真空?功都有那些形式?功、热量、能、焓、熵都表示状态吗?雨、雪是怎样形成?地球大气环流可以近似用热力学里的哪个过程解释?多方过程的多方指数到底如何确定?节流过程到底可逆不可逆?每个同学给出一个热力学第二定律的表述?每个同学举出自己想象到的只符合热力学第一定律而不符合热力学第二定律的过程?这样的世界会出现哪些奇怪的现象? 另外,对热学课程中没有完全统一的概念和提法,在教学中也不回避,把各家的观点原原本本的告诉学生,让学生自己思考、判断。 3、质疑法 对以前各届学生容易产生错误认识的知识点,可以设置疑问,提出质疑,提醒学生、避免重犯。 4、扩展法 扩展法主要是针对与热学知识相关的其他学科的知识,或是近代、现代的高新技术方面的内容使用。主要做法是以热学课程的知识点为基础和依托,向外多方位渗透和扩展知识,使学生开阔眼界,增长知识。例如在讲到分子力作用时,扩展到固体、晶体、液体的分子结合键能、键角和摩擦力的实质;在讲到麦克斯韦分布和玻尔兹曼分布时扩展到超速离心技术、台风、飓风、龙卷风的形成;讲到能均分定理时扩展到能量的不连续、固体比热、黑体辐射、光电效应、光压;利用玻尔兹曼分布推理负温度的概念;在讲到等温大气模型时扩展到航空高度计、大气的壳层结构、大气的逃逸、行星大气、甚至可以扩展到航天技术,结合神州五号、神州六号;在讲粘滞定律时扩展到建筑的保温和保冷、温室大棚、河流的冲刷和铁轨的磨损、石油的开采、耗散结构和自组织现象等;在讲到负热容时扩展到恒星的形成、恒星的演化和恒星的死亡;讲到绝热过程时可以扩展到潮湿大气如何形成云、雨,宇宙的演化、大爆炸模型的成功与困难、宇宙的年龄、中微子等。近年来对微波背景辐射的观测研究表明宇宙的平均密度恰好是临界密度的1.02±0.02倍,从而得出宇宙是平直宇宙的结论,可是对遥远的超新星的观测研究却又得出宇宙目前正在加速膨胀的结论,而且宇宙中的重子物质只占临界密度的4.4%,即使加上非重子的暗物质也才占临界密度的27%,因此其余的73%一定是其他某种具有反引力(排斥力)的暗能量了。当课程讲到热力学第二定律时,就可以结合大爆炸宇宙论同时介绍暗能量。讲相变时扩展到冰雨、雪的形成,水的爆沸、锅炉的使用安全;讲到热机时扩展到地球的温室效应、环境的保护、能源的开发和利用;讲到制冷剂时扩展到臭氧层的破环和全球抵制氟利昂的运动;讲到熵时扩展到能量的品质和能源的合理利用以及信息论;讲到相变时扩展到超导、超流,结合高新技术和新材料等知识。 总之,利用扩展法来弥补课本内容的不足,既能开阔视野,又能提高兴趣。 5、类比法 使用类比法形象地处理一些难于理解的问题。如在讲到分子速率分布率时可以用一个特定人群的年龄分布来类比,看某个年龄段里的人占总人数的比和那些因素有关,从而类比到气体分子在某一速率范围内的分子数在总分子数的比例,找出速率分布函数,这样一来降低了学生对分布函数的理解难度。在讲到气体压强的微观实质时用下雨时打在雨伞上的雨点给雨伞的冲量,从而理解分子无规则撞击器壁产生持续压力;讲到液体分子的特点时用游牧民族的生活来类比,短程有序,长程无序。 另外,将穿过指定截面的分子的自由程分布函数与分子射线内分子的速率分布函数类比。又如将包含指定时刻的分子的平均自由时间与穿过指定截面的分子的平均自由程类比。再如将焓对压强的偏微商与内能对体积的偏微商类比。又如将求粒子的平均速率与求均匀薄板的质心位置类比。 6、研究法 研究法是针对部分不明显的结论,但是在学生认知基础上,经过探索研究可以得出结论的知识,动员学生在课下进行探索研究,达到学到知识,培养能力的目的。如根据分子之间相互作用,来推求范德瓦尔斯气体方程;利用冲量、速度、冲力、压强之间的关系研究气体压强的微观公式;利用分子平均自由程等概念研究粘滞系数之间的关系等等。又如讲热力学第二定律的统计意义时,学生总感到困惑,觉得1立方厘米标准状态下的气体,其全部分子都集中在一半体积内的概率虽小,但总应该会发生,能遇到。我们就引入一个问题要求学生研究给出结果,问题是:设想有一本10万字的书,假定书里每个字都不同,把此书所用铅字全部打乱放在一起,信手胡拿依次排列后结果竟和原书一字不差的概率是多大?用这个概率与全部分子退回在一半体积内的概率进行比较,从而说明,一些过程的不可逆性。 把研究引进教学,锻炼了学生,提升他们刻苦钻研的精神,为日后独立研究问题,解决问题打下坚实的基础。 7、生活法 就是紧密结合学生的生活实际,如经常让学生计算一下他一口气能吸多少分子;我们的教室里有多少个分子;教室内空气的质量有多大;爆玉米花时气体所经历的是什么过程;湿袜子为什么比较难脱;毛巾中的毛细现象;焊接时焊珠为什么是圆形;体温计中的水银柱为什么不自动下落等等。通过学生看得见、摸得着的例子,增强直观性,加深理解。 8、预习法 预习法是许多教师经常采用,但是学生很难坚持的一种有效的教学方法。这里不再赘述。 9、感染法 用科学家的故事、科学家的名言、甚至当前一些企业家的创业史来激励、感动、感染学生,激发热情,激发动力,教书育人。如讲热力学时引用爱因斯坦的评价:“一个理论,如果它的前提越简单,而且能说明的各种类型的问题越多,适用的范围越广,那么它给人的印象就越深刻。因此,经典热力学给我留下了深刻的印象。经典热力学是具有普遍内容的唯一的物理理论,我深信,在其基本概念适用的范围内是绝不会被推翻的。”同时又介绍了爱因斯坦还告诫说:“尽管热力学结构简单,但难以捉摸。因为热力学的许多想法和概念都难以想象。一下子不能弄清楚,需反复地认识。” 又如讲气体动理学理论的基本论点时介绍了费曼的评价:“假如由于某种大灾难,所有的科学知识都丢了,只有一句话传给下一代,那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢?我相信这句话是原子的假设(或者说原子的事实,无论你愿意怎样称呼都行):所有的物体都是用原子构成的──这些原子是一些小小的粒子,它们一直不停地运动着;当彼此略微离开时相互吸引,当彼此过于挤紧时又互相排斥。只要稍微想一下,你就会发现,在这一句话中包含了大量的有关世界的信息。” 再如有些学生误以为凡是好的新理论都要用高深的数学,总是复杂难懂的。就引用钱德拉塞卡的铭言:“简单是真理的标记,而美是真理的光辉。”如讲到“功是过程量,它既不是态参量,又不是态函数,一旦过程结束,功也就不存在了,系统只可以具有能,而不能具有功”时,就可以联系到人也不能居功自傲,你干了一番事业,只能说你有能力。再如讲到钱德拉塞卡的铭言“简单是真理的标记”时,就举邓小平理论中的“一国两制”为例。此外,讲统计规律时,介绍了学生交作业次数和听课出勤率都与学习成绩密切关联的统计资料,提高了学生做作业和听课的自觉性。 除以上介绍到的具体的教学方法外,我们还坚持教师认真备课,互相交互教案,互相听课、评课;坚持主讲教师辅导制等措施来保证教学质量。坚持书面征求学生意见,就教学内容的多少、讲授进度的快慢、学习难度的难易、学习兴趣的喜厌、讲授质量的优劣、学生出勤情况、对课程的感觉和感想以及其他意见建议和要求等方面向学生做普遍的、问卷式的调查,收集学生的反馈意见,积累第一手资料,以便及时针对学生情况调整教学。教学中要严格要求学生,时时处处注意培养学生的科学素养。习题课上经常教育学生正确使用国家颁布的科学名词、符号与单位,准确引用基本物理常量的最新国际推荐值。在作业本和草稿纸上不可胡写乱画,作业要书写清晰、语句通顺、作图正规准确、演算步骤齐全。要遵守有效数字运算法则,推理要合乎逻辑。要求学生独立完成作业。 通过教师认真的工作,学生努力的学习,利用各种有效、有益的教学方法保证了热学课的教学效果,深受学生及校系领导的好评,从而基本达到了教学改革的目——“以热学课程为依托,以提高能力为目标”。 二、信息技术手段在教学中的应用及效果 要提高教学效果,确保教学质量,除了教学方法的改进和调整外,教学手段的改革也是不容忽视的。在热学课程的建设中,我们除了保留传统的黑板家粉笔的教学模式外,启用了信息技术等一些现代化的教学手段,如网络、动漫、电子课件等。教学手段的现代化提高了学生学习的兴趣,提高了单位时间里课程容量,增大了信息量,对培养学生的科学素养、综合能力和综合素质起到了良好的作用,对实现热学课程改革的目的“以热学课程为依托,以提高学生能力为目标”起到了很大的促进作用,也深受学生欢迎。 1、网络技术的应用 现代科技日新月异,知识增加很快,知识传输的渠道很多,知识传输的速度很快,特别是信息高速公路?——互联网的建设,为知识的传播提供了有力的平台。目前各行各业的发展都不开了互联网,热学课程的教学也必须适应形势,充分利用网络资源,增加课程内容的先进性和趣味性,提高教学效果,实现我们热学改革的目的。 由于受条件限制和教学的需要,在课堂上使用网络既不现实、也不必要。我们的做法是“教师课前上网,学生课后上网”。教师备课中的扩展内容,大部分来自网络。如宇宙的标准模型、宇宙的年龄、超导体的特性、国际实用温标、室温大棚的建设等等,许多内容网络都可以提供。教师在上课前要根据教学内容的需要,大量搜索有关的网页,把网页内容引入课堂,并把有意义的网页或是网站推荐给学生。在下课前我们主要是给学生留一些问题,或是开放性的作业,要求学生课后自己通过网络来解决。这些作业主要是与现代高新科技有关的内容,促使学生多了解生产实际,了解热学理论的应用,提高学习的主动性。如航天方面的知识、材料方面的知识、大型计算机技术、纳米技术等等,不一枚举。 2、多媒体教学手段的应用 课程教学中应该经常采用多媒体手段,当然同时也使用粉笔、黑板。它可以明显节约课堂教学时间,增大每节课内的教学信息量,这有助于缓解在课程教学中一直存在着的教学内容多与教学时间少的矛盾。 一般而言,教科书没有涉及到或者没有直接写明的内容往往宜用自制幻灯片进行讲解。例如:课程的教学基本要求;课程的具体讲授提纲;教科书内容的深入和扩展;补充的典型数据、图表与公式;最新科技新闻和当前科技动态;典型问题的深入剖析与详尽讨论;物理学家语录和物理学史的背景资料。 3. 自制课件和借用课件相结合 课件我们可以自制一些,但是由于时间和精力的限制,我们也借用其他院校编制的电子课件,这样实现了资源共享,保证了教学质量。在使用电子课件时,并不是教师放映,学生观看,而是教师采用启发和问题式教学法进行讲解和评述。到目前我们已经自制课件600多个。 三、教学方法改革、作业、考试改革的举措 1、对学生 “四个一,两个全” 的要求 对提高教学效果确实起到了很大的作用。一本教材是教学的基础,不必多说。一本教学参考书对学生的学习是至关重要的,根据我们多年来的经验,要使学生真正领会课程内容,只有一本教材是不够的,必须有一本以上的参考书,看看各书对同一个问题是如何讲解的,从不同的角度对同一个问题进行理解、研究,我校专接本考试成绩在河北省一直名列前茅是与我们的四个一不无关系的。一个笔记本,是要求学生上课根据老师讲解,要记录部分推演过程和主要结论,这样有利于帮助学生记忆教学内容,记忆的多了自然领会起来就容易。一个作业本(可以用作业纸代替),对作业的严要求是课题教学效果的有力保证。以前学生作业,交了,批了,就丢了。针对这个情况,我们要求学生必须准备作业本,这样容易保存,不易丢弃。如果用作业纸,我们期末要回收作业,一是评定成绩,二是促使学生好好保存作业。“两个全”是要求学生坚持听课,按时交作业。同时教师也认真批改作业。改到做错的题,不光打个叉,至少还要指出一个主要错误,有时还加批注,也纠正常见的错别字。有的学生在作业里只列公式,不算数值结果或者抄袭答案,就在习题课上讲了做作业算出结果的诸多好处,明确要求,提高了作业质量。 2、课外辅导不走形式,要有针对性 除了每周进行一次固定时间、固定地点的答疑外,每学期还在课外有针对性地进行质疑式的集体辅导。辅导中不仅对学生普遍有疑难的问题进行讲解,而且对某些在课堂上没有顾得上充分展开与深入讨论的内容作进一步的探讨。此种做法的效果相当好,颇受学生欢迎。 3、作业改革的举措 作业除了传统的给学生留课后习题外,我们还坚持每学期至少给学生留4个通过网络解决的课外问题。如宇宙里的暗物质、恒星演化中的热容量、能源危机与新能源的开发、信息科学与熵、人类的DNA、制冷与制热技术、高真空的获得等等。还坚持每学期每个学生结合自己学习的热学知识和生产生活实际,写一篇字数不低于2000字的小论文,以培养学生书写论文的习惯和能力。通过实践发现有些学生写的论文很有水平,到毕业时可以稍加修改和丰富即可作为毕业论文,效果很好。 4、考试改革的举措 (1) 坚持教考分离。热学是我院较早实行教考分离的课程,早在1996年我们就从外校购进了试题库,保存在教务处。考试时由教务处利用试题库组卷,任课教师在考试前不和试题见面。后来试题库有些不适应教学的要求,我们就由非任课教师结合试题库和教学大纲进行命题,坚持主讲教师不命题的做法,继续保证教考分离。 (2) 坚持“三不”原则,即“考前不划范围,考后不提分数,主讲教师不出题”。 阅卷前先订出评分标准,阅卷过程不再变更,防止前紧后松现象。评完分后至少复核一次,对不及格者则更为慎重,反复检查。如果学生成绩普遍比预计的差,认真分析原因,找出教学中的差距,但不作普遍抬高分数的“技术处理”。考后不迁就个别不及格的同学,如果考试不及格必须补考或重修,保证热学课程的教学效果。 (3) 考试题型多样化,填空、选择、简答、计算、推理、作图、判断等题型交叉出现,真正考出实力与水平。 (4) 进行期中考试。 (5) 实行期末考试成绩和平时成绩相结合。 (6) 平时成绩的记录包括出勤率、作业成绩、论文成绩、上课参与讨论的成绩等。 |
4-5 教学效果(含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明;校内学生评教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果;课堂教学录像资料要点) |
热学课程组的成员都是学校里的中青年骨干教师,精力充沛,敬业精神强,特别是几位主讲教师,都具有高级职称,并且多年从事热学课程的教学,教学内容熟练、教态沉稳、教学效果好,深受学生欢迎。在物理系学生评课、系教学督导组听课、学校教学督导团听课评教的各种活动中,都获得了很高的荣誉和很好的评价。 2003年热学课程被评为邢台学院首届优秀课程(当年全院只有5门),2006年又被评为邢台学院精品课程。2007年完成了学校立项课题“热学的教学改革与课程建设研究”,同年完成了河北省教育科学“十一五”规划课题“重构《热学》体系研究”,取得了良好的效果。 热学课程的教学经验被介绍到其他科目,对物理系的课程建设甚至对邢台学院的课程建设都起到了很大的促进作用。 一、校外专家评价 校外同行、多年来一直在从事热学课程教学的邯郸学院物理系王新春教授年在举证评价材料中谈到课程负责人的课程时说:“邢台学院物理系赵喜梅教授主讲“热学”课程,教法精湛,教材熟悉,能够理论联系实际,特别是在教学中把热学理论和近现代的高新科学技术结合起来,使学生在学习热学的同时,开阔了眼界,增长了知识,提高了能力,强化了素质。该课程在长期的教学实践中不断进行课程建,将课堂讲授、教学研究和科研工作三者很好地融合并相互促进,达到了很高的水准。使得邢台学院的热学课的教学在省内外同类课程中处于先进地位。” “赵喜梅教授以高度的负责精神和严谨的科学态度对待教学工作,在课程讲授中形成特有的风格。在课程内容的精选与更新、教学手段的丰富多样、理论阐述的多角度多层次、学生能力的培养与提高等诸多方面下了不少功夫,赋予热学课程鲜活生命和丰富的内涵,激发了学生求知的欲望,使学生感受到学习热学的乐趣。” “赵喜梅教授的课内容丰富,条理清楚,层次分明,知识面广,例题多,贴近实际生活,难易适中,重点突出,效果优良。” 校外专家邢台职业技术学院教授刘东学,在谈到邢台学院物理系热学课程建设时说:“去年有幸到邢台学院物理系参观学习,随堂听了赵喜梅教授讲授的热学课。赵教授熟练的教学、沉稳的教态、整齐的板书、深入浅出的分析给我留下了深刻的印象。课后我又有幸翻阅查看了邢台学院物理系热学课程组的教学资料,他们的教学资料齐全,教材、教案、课件、作业都保存完整,通过和他们交流,得知他们对热学课程的建设始终没有停止过。我认为他们的热学课在目前应该是省内外同类课程中领先的。 赵喜梅教授通过精心设计方案,全面加强各个环节,合理运用各种现代的教学方法和手段,形成治学严谨、深入浅出、视野开阔、联系实际、幽默风趣、寓教于乐的课程特色风格。她讲课善于抓住学生的心理,将枯燥无味的内容生动具体化,将复杂的内容简易化。这种引人入胜讲解,易于吸引学生的注意力和启发学生的思维,给人留下了深刻印象。” 二、校内院系两级教学督导团的评价 校内院系两级教学督导团,在多次听课评课中都对热学课程给予了很高的评价,他们说:热学课程教师队伍优秀,教师个人素质高,教法娴熟,备课认真,授课理论联系实际,效果很好。在对热学组教学资料的评价中,他们说:热学组的教学资料齐全,保存完整。积累了许多原始材料,对课程建设非常有利。在谈到考试改革时,他们说:热学课程的教考分离和考试坚持的“三不”原则值得在全校推广,这样对提高教学质量,促进教师提高,促进学生学习方面都是很有效的措施。 教学督导团对课程负责人的教学情况进行了全面检查后的评估意见是:“赵喜梅教授主讲“热学”课程是一门精品课程。他对教学工作热情负责,能为人师表,教风良好。他在教‘热学’课时讲授熟练,精通内容,重点突出,表达清楚准确。他能把教学与科研相结合,更新教学内容,联系实际,介绍当代科技的新进展。他经常使用多媒体手段,教学方法灵活多样,讲授时启发引导,深入浅出,对课程中的难点,能给出独特的简明讲解。他在教学中重视学生能力与素质的培养,教书育人,教热学知识时也讲做人的道理,讲授风格生动活泼,风趣幽默,受到学生的欢迎。” 三、校内学生评教指标 邢台学院物理系教师课堂教学质量评价问卷 任课教师姓名: 所教课程: 序号 项 目 听课评价 优秀 良好 一般 较差 很差 1.你对此教师课堂教学的总体评价是; [A] [B] [C] [D] [E] 2.教师勤勉敬业,遵守学校纪律,按时上下课 [A] [B] [C] [D] [E] 3.备课精心,教学认真,上课精神饱满; [A] [B] [C] [D] [E] 4.教授内容充实,信息量大,重点突出,难点讲解透彻:[A] [B] [C] [D] [E] 5.教学内容系统性、连贯性强,时间支配得当; [A] [B] [C] [D] [E] 6.教学方法得当,讲解条理清晰,逻辑性强,益于学习;[A] [B] [C] [D] [E] 7.教学启发思维,培养创造性能力和知识应用能力; [A] [B] [C] [D] [E] 8.积极引导思考,课堂气氛活跃,激发学习主动性; [A] [B] [C] [D] [E] 9.有效地利用各种教学辅助手段,教学效果好; [A] [B] [C] [D] [E] 10.介绍学科新成果,并能将科研成果融入教学中; [A] [B] [C] [D] [E] 11.安排足够的课外辅导、答疑时间,认真解答学生问题;[A] [B] [C] [D] [E] 12.认真批改和讲解作业,指导学生阅读参考书; [A] [B] [C] [D] [E] 13.师生相互沟通,真诚公正的对待每一位学生; [A] [B] [C] [D] [E] 14.为人师表,严格要求学生,严格课堂纪律; [A] [B] [C] [D] [E] 15.教课仪表整洁大方,口语清晰,板书规范,条理清晰。[A] [B] [C] [D] [E] 四、近三年的学生评价结果 年份 得A率 2005年 94.5% 2006年 96.4% 2007年 96.8% 1. 赵喜梅获河北省2003年“三育人先进个人”,邢台学院“三育人先进个人”称号 2. 尹世忠获2006年邢台学院“优秀教学奖” 3. 刘清华获2007年邢台学院“优秀教学奖” 4. 封素芹获2007年邢台学院“优秀教学奖” 六、课堂教学录像资料要点 1、赵喜梅老师录像课的要点 课题: 态函数----熵 (1) 克劳修斯等式 (2) 熵的定义 (3) 熵的计算方法 (4) 理想气体的熵 2、尹世忠老师的录像课的要点 课题:理想气体微观描述的初级理论 (1) 理想气体的微观模型 (2) 单位时间内碰到单位面积器壁上的分子数 (3) 理想气体压强的公式 (4) 温度的微观实质 3、王建勇老师的录像课的要点 课程: 气体分子的平均自由程 (1) 碰撞截面 (2) 碰撞频率 (3) 平均自由程 |
5-1 本课程的主要特色与创新(限200字以内,不超过三项) 1、课程建设定位高。把课程建设定位在“以热学课程为依托,以提高能力为目标”,定位显然高于了热学课程学习的本身。通过精心设计方案,加强各个环节的检测,合理运用各种方法手段,培养能力,提高素质,为学生的终身发展奠定基础。 2、对学生高标准、严要求。学习过程要求“四个一和两个全”。考试坚持“三不原则”。 3、教学队伍优秀。能够娴熟驾驭教材,拓展教材内容。使教学与科研有机地结合起来。 5-2 本课程与省内外同类课程相比,所处的水平 本课程在省内外同类课程中处于先进的地位。 目前还有以下几方面的不足之处,需在课程建设过程中进一步研究与解决。 1. 教学资料的更新不够,上网的教学资料不够多。教学资料要随着社会的发展及时进行更新,及时上网交流,做到和其他院校资源共享。 2. 拓展的教学内容,拓展到什么程度还值得研究。因为拓展了教学内容,会使长期以来在课程教学中一直存在着的教学内容多与教学时间少的矛盾更加尖锐,例外拓展过多,学生有看热闹的倾向。 3. 本课程已经上网的资源(例如教学录象、电子课件、课堂教案、习题讲解等)还都需要继续增加与完善。应该逐年增加授课录象上网,并且继续编制、修改、补充或引进课程教学中所使用的电子课件和课堂教案,提高课件的质量。 4. 当前还缺乏一个培养青年教师的操作平台,应该以精品课程建设为依托,在此基础上探索出可以不断培养出优秀中青年教师的良好机制,实现教师培养的制度创新。 |
6-1-1 本课程的建设目标、步骤及五年内课程资源上网时间表 一、本课程的建设目标与步骤 本课程的建设目标是把“热学”课程建成具有一流水平的精品课程,在省内外的课程建设中起到示范作用,充分利用热学课程的教学最大限度地培养学生的学习能力、研究能力和独立工作能力。在热学精品课程的建设过程中,我们从今年起逐步着重完成以下几方面的工作。 1、结合国家教学大纲和我校特点,更新我校热学课的教学大纲,使教学大纲紧跟时代步伐。(一年内完成) 2、编制符合国家教学大纲要求和本校特点,在国家有一定影响的电子教材一套,实现教材上的突破,填补国内热学课电子教材的空白。授课实现全程电子化,多媒体化,增大信息量。本项工作已在学校实现了科研立项,工作进展程序已经确定,基本框架也已形成,主要包括9个模块: (1)帮助主题:介绍该课件的操作、使用方法,各模块、各章节的衔接关系。 (2)文本部分:主要包括热现象的基本原理、内容、公式及表格等。文本开始弹出内容提要,之后采用超级链接的方法可随时进入需要的知识点,当内容结束后,可随时返回内容提要部分,便于教学使用。 (3)静态图象:主要采用现行教材中的一些图象,同时根据需要自己增绘一些图象。 (4)动态图象:主要针对教材中那些抽象难懂、微观的、用肉眼无法观察到的物理现象,或瞬间变化很快,很难分清变化过程的物理现象,根据需要制成多媒体课件,利用声音、动画和图象使其变得形象、直观、生动,利于学生接受。如分子的无规则热运动,气体压强的微观实质、气体的节流过程、准静态过程、卡诺循环过程、气体的输运过程、相变过程等。 (5)影视剪辑模块:剪辑一些与所学理论相关,特别是热学理论应用方面的科技前沿,高新科技图片或动画,激发学生的学习兴趣和求知欲望,拓展学生视野。 (6)科学家生平简介模块:编辑一些对热学理论做出过突出贡献的科学家的生平故事,在上课时适当插叙,培养学生的科学态度、科学精神和科学素养。 (7)小结、思考题、习题模块:对每一章的内容进行总结,对思考题和习题给予适当的提示,便于教师教学和学生自学。 (8)信息与动态模块:对热学理论方面的发展方向和趋势进行介绍,使学生认识到每一门学科都在不断的发展变化中,科学无止境,认识到热学是一门既古老又年轻的科学,从而培养学生追求科学的精神。 (9)热学实验模块:把热学课中所涉及的实验编辑在教材之中,将实验和理论进行充分的结合,改变过去教材理论、实验两张皮的现象,实现理论实验一体化。(三年时间完成) 3、编写一部适合地方本科院校学生基础的热学教学参考书。这本书不同于流行的一般意义的教材,更不是一般教材内容的小结和习题解答,也不是一般的热学辅导书,而是一部以热学理论为基础,向多方向扩展,多方位提升,紧密结合高新技术,突出热学理论应用的适合学生阅读的阅读材料。它必将对学生学习主动性的提高,学习兴趣的激发,学习动力的增强、研究问题能力的提高起到不可估量的作用。(三年内完成) 4、继续做好考试改革,在考试形式上要有突破。我们计划在争得院、系同意的基础上,改革现有考试形式。考试分两部分,一是闭卷限时考试,主要采用题库考核学生对基本概念、基本规律的掌握情况;二是给学生一个开放性的试题,实行开卷限时考试,针对一个生活实际问题,要求学生从多角度去分析解决,像数学建模一样,考察学生综合运用知识的能力。两部分考试分别以70%和30% 计入总成绩。为其它学科的考试改革探索一条可行之路。 5、加强实验仪器的开发,实现实验的开放。实验仪器的开发和实验室的开放是教学实验改革的一个方向,我们要在这方面探索一条切实可行的路子,做出一些开创性的工作,为提高学生的综合素质提供一个广阔的天地。 6、加紧课程资源上网工作的步伐,并不断更新已经上网的资源,为各院校之间互享优质教学资源贡献力量。依靠学校有关处、院的统一安排与有力支持,经过3年的努力,逐步达到全程授课录象上网。 7、建设培养青年教师的一个平台,以热学课程精品课建设为依托,为院系提供一个培养青年教师、锻炼青年教师的优秀平台。通过吸收青年教师参与精品课的建设,来提高他们的业务水平,以使热学课乃至其他课程的建设后继有人。探索出可以不断培养出优秀中青年教师的良好机制,实现教师培养的制度创新。应当积极帮助那些即将开始主讲“热学”课程的教师作好充分准备,讲好其第一遍课;经常整理在课程建设中所形成的教学资料,在主讲“热学”课程的教师间相互交流,实现课程教学资源的共享。 8、实现省级科研立项,争取国家级科研立项,提高科研成果档次。目前我们参与了一些科研工作,虽然总的讲,成果档次不高,但锻炼了我们的科研能力,也为我们今后的科研奠定了一定的基础,我们力争在一、两年内从教学方面争取到省级以上的科研立项,使教学促科研,科研带教学更进步一步。 二、五年内课程资源上网时间表为: 1. 第一年,完善和更新已经上网的课程资源。包括教学大纲、教学内容、考试大纲、教学参考书、电子教案、教学进度、教学日志、试题题库、试卷卷库、习题解答、电子课件、课堂教学录像等。 2. 第二年,把前3章的授课录像全部上网。 3. 第三年,达到全程授课录像上网。 4. 第四年,将编制的电子教材上网。 5. 第五年,把编制的教学参考书上网。 6-1-2 三年内全程授课录像上网时间表 现在已有3学时的授课录像上网。为了能够确保授课录像上网的质量,应该对授课录像上网的制作与组织等方面先进行试验,在取得了比较成熟的经验后再全面展开。三年内完成全程授课录像上网,具体的全程授课录像上网时间表为: 1. 第一年完成20学时左右的授课录像上网; 2. 第二年完成30学时左右(14至18学时)的授课录像上网; 3. 第三年完成其余19学时左右的授课录像上网。 6-2 本课程已经上网资源 1.教学大纲 2.教学进度计划 3.热学电子教案2套:一套秦允豪版,一套李椿版 4.热学多媒体课件 6.习题及答案 9.参考书目录 10.部分教学录像 11.课程组成员学历、学位、职称、教学科研成果及获奖情况等作证材料 课程试卷及参考答案链接(仅供专家评审期间参阅) |
所在高校鼓励精品课程建设的政策措施及实施情况 精品课程建设是教育部和省教育厅“高等学校教学质量与教学改革工程”的重要组成部分,同时也是我校课程建设的重要内容和主要目标。学校根据教育部及省教育厅相关文件精神,自2003年起开始评定优秀课程,后来改成为精品课程。制定并施行了《邢台学院精品课程建设实施管理办法》,明确规定学校为各级精品课程提供配套和建设经费,并提供相关教学条件。 学校采取“重点扶植、稳步推进,成熟一门,发展一门”的措施,在抓好学校合格课程、重点课程、精品课程建设的基础上,积极培育省级、国家级精品课程,建立起以学校重点课程、精品课程和省级、国家级精品课程为主的课程建设体系和良性发展机制。各级精品课程负责人和课程组成员,在教学研究项目申报、教学成果奖申报、教材建设、教学名师评选等方面,学校予以优先考虑。 每学期学校组织教师进行教学观摩和交流,同时监督检查各级精品课程的网上资源的更新情况,充分实现优质教学资源共享。近年来,学校投入100多万元用于课程建设,在提高本科生教学质量方面取得了明显效果。 |
|