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陕西师大创新本科实验课教学模式hga025手机版

来源:http://www.workrewired.com 作者:仪器仪表 人气:118 发布时间:2020-03-24
摘要:一、二年级本科生开设的“大学科学实验”选修课,课程内容融合了化学、物理、生物、食品等多门学科,设计有自然现象类、生活常识类、实验技术类和信息科学类39个实验项目,深

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一、二年级本科生开设的“大学科学实验”选修课,课程内容融合了化学、物理、生物、食品等多门学科,设计有自然现象类、生活常识类、实验技术类和信息科学类39个实验项目,深受学生喜爱,年年爆满。为适应社会发展对复合型、交叉型、创新型人才的需求, 2011年,学校改革多年来形成的各学科基础实验教学独立进行的教学模式,成立物理、化学、材料、生物、地理、食品、计算机等多学科融合的基础实验教学中心,对全校基础实验教学实验室进行集中管理、整体规划、统一建设。”该校基础教学实验中心主任张尊听说,即融合全校基础实验教学资源、融合不同学科的教学队伍、融合不同专业的实验课程内容、融合分散化的教学管理,实现了多学科基础实验教学资源共享、教学队伍共建、教学活动共度、教学问题共商。

”,作者:霍强;36氪经授权转载。

“哇,太美了!”观察着繁星璀璨的夜空,陕西师范大学2016级英语专业学生姚瑶禁不住连声赞叹。作为一名文科生,她没想到自己在大学还能有机会手持望远镜,学习探索从小感兴趣的神秘宇宙。

6月18日,在陕西师范大学科学教育仪器研究开发中心实验室,张宗权向记者介绍他研发的光学系列实验仪器。

契机来自陕西师大基础实验教学中心面向一、二年级本科生开设的“大学科学实验”选修课,课程内容融合了化学、物理、生物、食品等多门学科,设计有自然现象类、生活常识类、实验技术类和信息科学类39个实验项目,深受学生喜爱,年年爆满。

1997年—2007年,英国作家j·k·罗琳创作的系列小说《哈利·波特》畅销全球,其中的神奇道具——“隐身斗篷”吸引了无数人的眼球。许多人对人类实现长久以来的“隐身”梦想充满期待。在现实世界中,经过科学家的不懈努力,隐身技术虽然在不同领域都取得了进展,但尚未达到“光学隐身”这一最高境界。

“‘大学科学实验’主要是帮助本科生训练科学的实验思维,提高实验能力,为他们今后的学习打下基础。”该校材料科学与工程学院教授胡道道说,课程综合交叉性强,能激发学生对科学的兴趣,特别是可以弥补文科生因过早文理分科造成的知识缺陷。

“我们之所以可以看见物体,是因为眼睛能看到来自物体的光线。要实现‘光学隐身’,必须满足两个条件,一是隐身的物体不发光,二是隐身的物体对位于其后侧的景物‘无遮挡’,就是能从隐身物体的前方无障碍地看到隐身物体后侧的景物,且隐身物体没有阴影。前者容易达到,而后者难度非常大。”陕西师范大学教授级高级实验师张宗权说。

长期以来,陕西师范大学就有重视基础课教学的优良传统。为适应社会发展对复合型、交叉型、创新型人才的需求,2011年,学校改革多年来形成的各学科基础实验教学独立进行的教学模式,成立物理、化学、材料、生物、地理、食品、计算机等多学科融合的基础实验教学中心,对全校基础实验教学实验室进行集中管理、整体规划、统一建设,负责组织日常实验教学及教研活动。

张宗权长期从事大学物理实验教学、科学教育仪器研发和探究性物理实验的研究设计工作。为了激发学生的科学兴趣,从而感受到基础学科在现代科技中的基石作用,张宗权研发了光学隐身斗篷实验演示仪、光在非均匀介质中的弯曲传播特性及应用科普实验系统等一系列科学教育仪器,大受学生欢迎,让物理这样略显枯燥的基础学科课堂“活”了起来。

“2012年至2017年,中心共投入6179万元用于实验室改造和实验设备购置。”该校高级实验师卫芬芬介绍,“实验仪器设备不断更新,套数持续增加,实现了生均一台仪器,人人可以动手做实验,学生实验技能提高很快。”

工欲善其事,必先利其器。“实验仪器是实验教学不可缺少的工具,对教学质量的保障与提高作用显著。2018年初,学校整合物理、化学、材料、生物、地理、食品、计算机等7个学科资源,成立了科学教育仪器研究开发中心,为大学教育、中小学师资培训及科普工作研发科学教育仪器。”陕西师范大学科学教育仪器研究开发中心主任张尊听教授说。

据统计,2012年以来,该校基础实验教学中心整合3个国家级、4个省级实验教学示范中心优质资源,建设多学科融合实验平台,每年为全校8000余名本科生开设71门实验课,实验项目573个;综合性实验课7门,实验项目156项;多种形式的创新实验,教学内容日趋丰富,学生实践创新领域不断拓展。师生们明显感觉到,实验课堂比以前热闹了,大家参与的积极性更高了。

光学趣味性实验打造“网红”课

多学科融合还搞活了实验教师的教研活动,“孵化”出一大批实验教学骨干。中心组织多名骨干教师和实验技术人员组成光学、电磁学、化学、教育机器人及人工智能虚拟现实等5个研发团队。2016年教师实验教学创新技能大赛一等奖获得者张琦,指导本科生参加全国大学生化学实验邀请赛获一等奖,迅速成长为有机化学实验教学骨干。

张宗权是科教仪器研发中心光学探究性实验仪器研制与实验内容设计的学术带头人。为了启迪学生的创新思维,起到“打开一扇窗户”的作用,张宗权研发了一系列趣味性、探究性光学实验仪器,让学生能够“看明白”多种神奇的光学现象。

“经过7年探索,中心形成了以‘四融四共’为特点的多学科融合式基础实验教学模式,按下了师生实践创新能力培养的‘快进键’。”该校基础教学实验中心主任张尊听说,即融合全校基础实验教学资源、融合不同学科的教学队伍、融合不同专业的实验课程内容、融合分散化的教学管理,实现了多学科基础实验教学资源共享、教学队伍共建、教学活动共度、教学问题共商。近年来,实验教学教师共承担各类教改项目149项,获省部级以上教学奖13项、创制科教仪器60种,获授权专利62件,获全国仪器展评奖29项,发表论文136篇,出版教材16部。学生承担国家级“双创”项目534项,2300余人次在国内外各种创新竞赛中获奖。

以光学隐身斗篷实验演示仪为例,记者在科教仪器研发中心实验室看到,这是一种开放式光学隐身实验装置,“隐身斗篷”是由一组不同形状的水棱镜组合构造的隐形空间,外部物体可以无障碍进入其中,能够实现可见光范围内的完全隐身,而隐形物体后面的景物却“一览无余”。

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“这是我们基于光的折射原理,通过巧妙的结构设计,实现了物体的光学隐身。”张宗权说,“在实验装置功能器件尺寸确定的情况下,隐形空间的大小可变,有利于学生更深刻地理解光学隐身的物理本质。”

姓名:冯丽 石萍 工作单位:

hga025手机版,除了光学隐身斗篷实验演示仪,张宗权自主研发的光在非均匀介质中的弯曲传播特性及应用科普实验系统也激发了学生的学习热情。这套科普实验系统在2018年全国科学实验展演汇演活动中获得了一等奖,同时获得最佳实验创意奖,是本次活动中仅有的两个最佳实验创意奖获奖项目之一。

“日常生活中,不论是照明灯光、汽车灯光、手电筒光还是激光束,都是直线传播的,因此人们心中‘光沿直线传播’的概念根深蒂固。”张宗权说,“我们以自来水为工作介质,基于水的‘热光效应’,利用自有专利技术,在水中快速构造出大尺度、高梯度、可重复使用的非均匀透明介质,让学生能够在光线的侧面观察其弯曲传播轨迹,通过视觉与触觉感受,深刻理解光在非均匀介质中弯曲传播的物理原理。”

目前,张宗权共研发科学教育仪器20余台,获得国家授权发明专利20余项。借助这些仪器,许多枯燥难懂的理论都变得“看得见、摸得着”。科教仪器研发中心开设的选修课——大学科学实验课也成为陕师大的“网红”课,每年选课时都是学生们追捧的对象,许多文科生都跑来听课。

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