吕梁学院教学改革项目申报书

—1—附件3吕梁学院教学改革项目申报书项目名称：热学教学如何与时俱进项目类别：教学综合改革申请系部：物理系主持人：王琦莲申请时间：2014.3结题时间：2016.09联系电话：[phone]E-mail：[e-mail]吕梁学院教务处—2—一、简表项目简况项目名称热学教学如何与时俱进项目类别教学综合改革项目实施起止时间2014年09月至2016年09月项目主持人姓名王琦莲性别女民族汉出生年月1962.10专业技术职务副教授最终学位/授予国家、学校理学学士/中国、山西师范大学近三年教学工作简历时间课程名称授课对象学时所在系(部门)2013年年年年年年年年大学物理及实验本科生260生命科学系2013年年当代科学技术前沿本科生300全校选修2012年热学及实验本科生202物理系2012年当代科学技术前沿本科生360全校选修2011年热学及实验、教学技能训练本、专207物理系2011年当代科学技术前沿本、专209全校选修主持教学研究和科学研究项目立项时间项目名称、来源实施情况（在研、结项）2009年参与了示范实验建设结项2013年参与了全国大学生电子竞赛并获二、三等奖结项项目组成员简况∧不含主持人∨总人数高级职务人数中级职务人数初级职务人数博士硕士学士3111012姓名出生年月专业技术职务所在系（部门）在项目中职责分工签名薛丽丽1975.09.19副教授物理系舒鹏丽物理系—3—三、项目研究方案与可行性分析1、研究内容、方法、目标以及拟解决的关键问题2、项目的主要特色和创二.立项背景与依据（一）国内外研究现状分析、选题意义1.教材内容严重滞后近几十年来，热学理论及其应用有了很大发展，如热力学理论超出了平衡态范围，进入了非平衡态领域，特别是远离平衡态领域，产生了耗散结构、协同论、突变论等理论，从而扩大了热力学研究的范围。非平衡态理论、量子统计物理学等已经广泛应用于环境物理、海洋物理、低温物理、表面物理、等离子体物理、天体物理学、微电子学、生物工程、核能利用等尖端科学技术之中。〔1〕而现行大多数热学教材远远滞后于日新月异发展的科学技术，还基本停留在19世纪经典热力学与分子动理论的范畴。所以，以教学的与时俱进弥补教材严重滞后的不足刻不容缓。2.科学素养和爱国主义缺失科学教育的核心理念应该是培养学生的科学素养。而我们现在的热学教学，大都停留在孤立地、机械地传授知识上，满足于让学生获得一两个僵化的答案，很少有老师指导学生学习探索科学知识的过程和方法，从而提高学生兴趣、培养学生科学研究的方法、使学生进一步热爱科学、发扬献身科学的精神，一句话，提高学生的科学素养。爱国主义教育是社会主义核心价值观的重要内容，而目前爱国主义教育在高校显得苍白无力。推进核心价值体现大众化，基本途径就是丰富载体。寓爱国主义教育于热学教育中的探索空间很大。3.囿于教材，照本宣科任何一门科学都不是孤立存在的，它和其他科学不是绝缘的，而是你中有我、我中有你，有着“剪不断、理还乱”的千丝万缕的联系。物理学的基本观点、思维方法已渗透到包括社会科学、人文科学在内的各个学科、各个领域之中,从而成为各个学科的根基。热学是大学物理的重要组成部分,更是物理学专业学生的必修基础课程，热学的内容特别是热力学第二定律与由它所引出的熵的概念是目前最具生机与活力的,它不仅是耗散结构、协同学等新理论的生长点,而且它也正被越来越广泛地应用到自然科学和社会科学的众多领域。〔2〕_〔4〕但目前的热学教学一直处于自我封闭、与外界隔绝的状态，没有把所讲学科放在整个科学体系的大背景、大坐标中加以介绍，是教热学教材，而不是用热学教材教，严重制约了学生开阔视野、开放思维。4.教学方法落后、学用脱节科学与我们的生活息息相关，如今热学知识在生产生活中的应用已屡见不鲜:大到汽车火车中的内燃机、空调冰箱的制冷系统，小到电饭锅、微波炉、太阳能的加热装置等等，热现象已经完全融入我们的生活。但目前的热学教学好些还是传统的讲授式教学模式，不注重理论与实践的结合，学生觉得上课气氛沉闷，感到抽象茫然，不易理解。可见，热学教学创新方法和手段，增强应用—4—车火车中的内燃机、空调冰箱的制冷系统，小到电饭锅、微波炉、太阳能的加热装置等等，热现象已经完全融入我们的生活。但目前的热学教学好些还是传统的讲授式教学模式，不注重理论与实践的结合，学生觉得上课气氛沉闷，感到抽象茫然，不易理解。可见，热学教学创新方法和手段，增强应用性，提高学生学习的兴趣已迫在眉睫。特建议热学实验室配备：空调一台、冰箱一台、电饭煲一台、微波炉一台、太阳能加热装置一台（详见经费预算）。参考文献：1.赵凯华罗蔚茵：《新概念物理教程》——热学[M]北京高等教育出版社19982.王雨田：《控制论、信息论、系统科学与哲学》北京中国人民大学出版社1986:2913.夏宗经《湖北师范学院学报》1992.12.4.黄叔清等：《热学教程》高等教育出版社2011.7.—5—（二）项目研究基础课题负责人：1.承担热学教学30年，积累了比较丰富的经验2.编写教材3部，撰写并发表了热学方面的论文10多篇，已有一定程度的研究教材⑴：《新编普通物理教程》(10万字，中国矿业大学版,1993.2月）⑵：《物理》(3万字，山西高校联合出版社.,1993.3月）⑶：《吕梁高等专科学校物理系力热实验讲义》(10万字).论文⑴：“热学教材现代化改，议”（获《物理通报》优秀论文奖）⑵：“熵的意义及演变”（）⑶：“浅谈热学中的图象教学”（）3.一直以来，承担全校选修课“当代科技前沿”的教学任务，积累了不少素材课题组成员主要的成果有：薛丽丽：《碰撞能对HSHjvHDS)0,0()(21反应立体动力学性质的影响》，《原子与分子物理学报》2011年；薛丽丽：《反应物旋转对HSHHDS21)(反应立体动力学性质的影响》，《山西师范大学学报》，2012；薛丽丽：《借助物理表象培养物理思维能力》，《吕梁学院学报》2011；薛丽丽：《双轴对称Fe8铁磁颗粒的量子隧穿》，《西安文理学院学报》2011；薛丽丽：《氢原子4n的一级撕塔克效应》，《吕梁学院学报》2012；薛丽丽：《经典物理理论及教学研究》，《吉林大学出版社》2011；(三)完成本项目的研究能力和资料设备；科研手段等参与本项目的成员都是经验丰富的教师，主要从事热学和热学实验的教学,对热学的现状很了解，多年来已具备一定的科研能力。—6—三、项目研究方案与可行性分析(一)项目实施计划、保障条件⒈项目实施计划（1）准备阶段（2014.5-2014.9）利用现代教育技术对国内外热学教学现状进行分析和调查，对我系学生跟班调研，并对本方案进行试行，在试行中发现问题，进一步整合完善本方案。（2）理论实施阶段（2014.9-2015.9）通过调研讨论，提出热学与时俱进的教学整合模式，开展教学实践活动，在有效整合方面做进一步的探索，形成优秀教案、优秀课件集。工作中及时调整研究方案，始终保证研究重点；项目组成员定期交流，及时听取一线教师和专家的建议；中期评估、总结，形成阶段性成果。（3）总结阶段（2015.9-2016.4）在前期研讨和探索的基础上，吸取经验教训，加强理论指导，不断完善教学方法。撰写有关研究的教学案例和研究论文。（4）申请结题（2016.4-2016.7）整理有关研究成果，写出课题研究报告，申请结题，做好结题工作。⒉项目保障条件（1）制度保障学校的教研、科研实行校系两级管理。各系负责项目的日常动态管理与监督，学校对于立项项目要组织专家进行中期检查，以保证项目能按计划进行，并按期完成。（2）硬件保障学校图书馆与物理系资料室的有关大学物理教学方面的期刊、文献、资料，还有校园网上的清华同方数据资源库，提供了资料上的保障。另外我校拥有比较完善的校园网宽带连接互联网，每个教室都配备了比较先进的多媒体设备供老师上课使用。—7—（3）人员保障参加课题研究的教师均为我系骨干教师，职称、年龄以及学科结构合理，而且有优良的团队合作意识。团队成员都能熟练的应用计算机来辅助教学，在教学研究方面有能力更有热情，保障了该项目的完成。（4）经费保障学校在教研、科研经费管理上制定有相关的政策，有利于项目的顺利开展，对项目的按期完成提供了经费保障。四、实施计划与预期成果(一)项目实施范围、受益面（1）立足吕梁学院，以理科各专业作为项目实施的主要范围，同时兼顾工科各专业，扩大研究、探索范围。（2）运用研究成果指导吕梁学院大学物理课程的教学。（3）公布研究成果，丰富国内应用型本科院校课堂教学模式，扩大受益面。（4）提高教师教研水平。（5）总结教学案例，为其他相关教学研究提供详实可靠的参考依据。(二)预期成果形式、推广应用价值⒈项目预期成果（1）研究报告《热学教学如何与时俱进》成果总结。（2）论文在省级以上学术刊物上发表新建本科院校大学物理教学改革研究的系列论文。⒉推广应用价值（1）与省内外应用型本科院校交流，提供参观、考察、交流平台。（2）努力优化本项目的研究成果，为优化课堂教学，提高教学质量提供一种新的模式，在山西省或国内应用型本科高校具有较高的推广价值。—8—五、经费预算支出科目金额（万元）计算依据必要的设备与软件10228元.格力空调1p2260元、2.格兰仕微波炉G80F23CSL-Q6H(BO)930元、3.苏泊尔电饭煲CFXB50FC11D-75399元、4.海尔BCD-215DM冰箱2799元、5.四季沐歌2012飞龙星58＊1800﹡16珠光绿385/500/50度（单电）3840元出版、文献、信息传播费2000元500元/方面×4方面合作交流2000元1000元/次×2次管理费2700元起止时间2014.9--2016.9共两年，减去寒暑假每年按9个月计算，每天按5元（半个工作量）计算会议费、差旅费和第三项“学术交流费”交叉其它(调研)2000元调研对象：兄弟高校物理系（省内外各去一个点）本院物理系学生（含已就业学生跟踪）合计18928元经费来源金额（万元）学校2万合作单位其它—9—合计六、审核评审意见合作单位意见：单位（盖章）年月日系部意见系部（盖章）年月日教务处意见公章年月日专家组意见专家组组长签字：教指委（公章）年月日—10—（二）研究内容、目标、要解决的教学问题，拟采取的方法和主要特色1、研究目标通过探索和研究，克服目前课程体系设臵的“分离性”和过分的“系统性”，增强课程设臵的“针对性”；加强应用型实用性人才培养，强化教学专项技能培训，提高教学综合能力；将电子电器课程整合到物理学专业，培养学生校园电子电器产品使用、维护及维修能力，提高学生社会就业综合竞争力。2、研究内容（1）根据应用型人才培养的要求，采用课程压缩、整合等方法，适当削减理论课程学时；注重教学内容选择、教学方法和教学手段改革，根据人才培养的社会就业层次要求，适当降低理论课程教学和学习难度。（2）通过对中学物理教学综合能力进行分解，对学生应该具备的各项教学技能进行分解培训，切实加强教师专项技能培养，缩短与中学实际教学岗位的差距，力争达到零距离。（3）依托现有资源，整合电子电器产品技能培训课程，使学生具备较强的使用、维护校园电子电器产品（电子类实验设备、电器产品、计算机及网络维护等）能力，并且具备初步维修这些产品的能力。（4）本探索与研究的后续工作：课程整合后教材及教学大纲编写，3、要解决的教学问题（1）重新设臵物理学专业基础课程体系整合压缩理论课程学时（如“力学”与“理论力学”整合为“经典力学基础”（暂名――以下同）、“热学”与“热力学统计物理”整合为“热力学基础”、“电磁学”与“电动力学”整合为“电磁理论”，“原子物理学”与“量子力学”整合为“近代物理学”），—11—适当降低理论课程中不切实际的教学要求。（2）增设专业技能培训系列课程（三）预期效果与具体成果1、预期效果通过系列化的教学技能实训课程，加强学生教学专项技能培训，将提高学生教学综合能力；通过系列化的电器产品实训课程，培养学生对校园电子电器产品的使用、维护及维修能力，将提高学生的就业竞争力。2、具体成果（1）形