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提升来华留学生创新能力的大学物理混合课程体系的研究与实践

来源:扬州大学作者:王伟发布:2023-12-27 09:49分享:

扬州大学王伟  主持完成了 2020年江苏高校“大学素质教育与数字化课程建设”专项课题“提升来华留学生创新能力的大学物理混合课程体系的研究与实践”(课题编号:2020JDKT124),课题组主要成员:杨金彭、徐秀莲、杜微、吴永萍。


      项目立项以来,课题组围绕研究目标开展了多方面的研究工作,也取得了预期的研究成果,现将研究成果简述如下:
一、以创新性实验为抓手,促进来华留学生的创新能力的提升
      在本项目的执行过程中,我们团队成员积极在物理实验的内容、方法、手段上进行研究探索,并积极将研究成果运用到学生中,由于在项目执行期间,外国留学生几乎都不在校园,因此,我们教学改革从两个方面展开,一方面着力进行实体化实验的创新性改革,另一方面从虚拟仿真的角度进行远程实验探索,方便让远在一带一路沿线国家的外国留学生能进行相关物理实验。由于在项目执行期间,外国留学生无法回到中国校园进行学习,因此,我们的相关实验教学改革成果只能先从中国学生开始,成果只能先运用到中国学生当中。但是这样的物理实验成果完全可以在疫情放
开后移植到外国留学生中,这项工作已经开展,并逐渐取得一些成果。我们团队成员的相关实验教学改革的主要成果概述如下:
 (1)徐秀莲老师主持研发的《非良导热材料导热系数的测定》在 2021 年第七届全国大学生物理实验竞赛中荣获一等奖。(2)徐秀莲老师主持研发的《用波尔共振仪研究受迫振动》在 2022 年第八届全国大学生物理实验竞赛中荣获一等奖。(3)杜微老师主持研发的《基于 UE4 的虚拟仿真实验——光栅衍射研究与拓展》在 2022 年第八届全国大学生物理实验竞赛中荣获一等奖。(4)杜微老师主持研发的《烟花绽放——光栅等倾衍射创新实验》在 2021 年第七届全国大学生物理实验竞赛中荣获三等奖。(5)徐秀莲老师指导学生在在 2021 年第七届全国大学生物理实验竞赛(教学赛)——综合性实验题目中,荣获一等奖。(6)杜微老师指导学生在在 2021 年第七届全国大学生物理实验竞赛(教学赛)——基础性实验题目中,荣获三等奖。

我们团队在项目执行期间,不但积极开发创新性物理实验项目,并指导学生参加各级各类的物理实验竞赛,同时还积极开展实验教学的理论研究,积极撰写教学改革论文,团队成员在北大中文核心期刊共发表研究论文 4 篇:
(1)杨金彭 “提升物理核心素养的趣味实验教学探索” 《物理教师》2021 年第11 期 (北大中文核心期刊)
(2)杜微 “利用智能手机研究二维光栅衍射” 《物理教师》2021 年第 5 期(北大中文核心期刊)
(3)杨金彭 “一叶知秋”式提升物理学科核心素养的实验探索:再谈手机屏的反射与衍射 《物理教学》2023 年第 7 期 (北大中文核心期刊)
(4)王伟 杨金彭 “光电效应与光电子能谱分析技术” 《物理教学》2023 年第 5 期(北大中文核心期刊)
依托团队的实验创新工作,在项目执行期间,杜微 徐秀莲还获得一项实用新型专利《一种用于光栅等倾衍射实验的演示装置》(专利号:17921499)杜微老师获批扬州大学 2021 年自制实验仪器设备项目立项(zzyq2021zy01)《新型光栅等倾衍射仪的设计与制作》2022 年,杜微老师获得软件著作权《基于虚幻 4 开发的衍射法研究手机屏幕点阵结构虚拟仿真程序》
二、以创新性教学模式的有序递进,逐步提升来华留学生的创新能力的提升
     在《大学物理》的教学过程中,如果采用更能激发学生创新意识和创新能力的教学模式,无疑将能提升来华留学生创新能力的提升。项目组主要成员吴永萍老师和项目主持人王伟老师合作首创《基于 FRTP 模式构建大学物理创新教学体系》,该体系实现了由“知识导向”向“能力导向”的转变,该教学模式在中国学生的大学物理公共课教学中取得显著成效。基于此模式教学改革,成功申报教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会项目《基于 FRTP 的大学物理创新教学体系的构建与实践研究》(编号:DJZW201917hd),并于 2021 年顺利结题。在对来自一带一路沿线国家的外国留学生,该模式的实践探索也正在取得积极成效。
    《大学物理》和《大学物理实验》是相互支撑的课程体系,在项目执行期间,团队不仅在大学物理的理论课教学中实施改革,同时在《大学物理实验》上也着力进行
课程体系的改革。成果如下:

徐秀莲老师主持扬州大学 2021 年校教改课题(重中之重项目 YZUJX2021-A3)《“四新”背景下大学物理实验课程体系教育改革与实践》 也取得阶段性成果。杨金彭,杜微,王伟作为主要成员参加的《石墨烯朗道能级的测量虚拟仿真实验》,获得首批江苏省省级一流本科课程。
三、以课程网站为基地,以省级全英文精品课程为抓手,不断更新数字化在线课程,
提升来华留学生的创新能力项目负责人王伟老师主讲的《Medical Physics》在 2020 年底 【苏教外函(2020)35 号】被江苏省教育厅正式认定为“十三五”江苏高校外国留学生英文授课省级精品课程。依托扬州大学在线教育平台,项目负责人王伟老师及其团队持续建设《Medical Physics》课程网站(http://eol.yzu.edu.cn/meol/jpk/course/blended_module/index.jsp?courseId=101781)不断更新教学资源,2022 年根据 FRTP 教学模式重新设计制作了全部讲课视频,并且已经上传到课程网站,供外国留学生学习使用。
四、以腾讯会议为在线教学载体,跨越时间和空间的制约,促进境外留学生的课程学习,激发他们的专业发展潜能。
     在项目执行期间,疫情出现反复,外国留学生无法顺利返回校园。项目主持人及其团队比较采用多种在线教学平台,最终确定以腾讯会议为在线教学载体进行在线教学。由于 QQ 邮箱不限容量的便利性,通过 QQ 邮箱收集学生的作业和课程论文。通过 QQ 进行 24 小时全天候的在线留言答疑,通过采用两部手机双机位模式进行在线考试等手段,有效提升了在线教学的教学效果。
在疫情管控放开后,留学生陆续回到中国校园,我们即以课程网站为依托,通过线下教学和线下答疑,外国留学生走进创新实验室等具体方法,通过《大学物理》公共课,激发外国留学生的创新热情和创新能力,助力他们在各自的专业学习中取得好成绩,如 2021 级机械工程专业的留学生秦浩宇在 2023 年中国大学生机械工程创新创意大赛——材料热处理创新创业赛总决赛中,作为团队成员荣获本科组一等奖。
五、项目主持人获得江苏省外国留学生教学观摩比赛特等奖
     基于 FRTP 模式的教学设计,王伟老师获得了 2023 年江苏高校外国留学生教学观
摩比赛的特等奖。“江苏高校外国留学生教学观摩比赛”由江苏省教育厅指导,江苏省高等教育学会外国留学生教育管理研究委员会主办,是经省教育厅认定的省普通高校教师教学竞赛省级赛事,特等奖的获得也充分说明基于本项目的教学实践研究取得了非常好的预期效果。


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