翦知渐:要培养学生的创新精神,老师更要创新

时间:2022-09-16 08:27 点击:

人物名片:翦知渐,物理与微电子科学学院副教授,“普通物理实验”课程负责人,主编“大学物理实验”教材;建设线上教学平台,主持课程微课化建设;获评2019年湖南大学品牌课程、2020年湖南省线上线下混合式一流课程。2022年获评“湖南大学师德标兵”荣誉称号。

“我们能不能开发一款新的课程管理软件,让这门《大学物理实验》选课和管理过程高效又便利?”周四上午,翦知渐正组织物电院的几名老师开展教学研讨会,主要内容就是课程排课和管理。

《大学物理实验》是面向全校理工科类学生开放的公共基础课,每年有六千余名学生进行课程学习。“一学期有十几个实验,我们希望在完成基础性训练的基础上,学生可以根据自己的专业特点和需求开展实验课的学习。”作为学院实验中心主任及课程负责人,翦知渐一直在思考,如何进行教学模式、教学方法、课程设计等方面的改革。任教38年,他在不停地进行探索,实现课程创新。他说:“改革这东西总是慢慢试的,希望能给学生更多的选择。”

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物理与微电子科学学院副教授翦知渐。

把实验室“搬进”家里

实验课注重培养学生的动手能力和思维方式,在解决实际问题的过程中,提升数据处理和发现问题本质的能力。“要像物理学家一样思考,穷究原理,在复杂的数据中发现规律。”物理悟理,在物理教学中如何培养学生的创新性需要老师付出更多心血。

“实验课与理论课的教学改革是很不一样的,受到了更多的限制。”翦知渐认为,实验课的重点在于现场实验和连续操作,尽管可以把实验的讲解和介绍分割为若干知识点,做成慕课或者微课,但是始终不能解决根本问题。“做实验需要预热仪器,设置参数,观察现象,统计数据……一个实验至少需要1.5小时,而不能碎片化地进行教学。”因此,实验课的改革受限于场地、设备、时间组织等各方面资源。

2020年由于疫情影响,同学们无法返校学习,但是实验课还得继续上。怎么在离开实验室的条件下,完成教学目标?翦知渐带领老师们开启了实验教学云课堂在线教学模式的创新,把实验室“搬到”家里。

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翦知渐开展线上教学。

“在家开展实验课教学,首先要符合大学物理的内容,其次要实现定量的测量。”翦知渐和学院老师经过一个月的研究和开发,设计出一系列光学、力学、声学实验,并迅速投入教学使用,学生们通过一部手机和家里已有的器材就能进行科学的物理实验。一根激光笔、一个光盘就能开展光栅衍射实验,一个圆盘、几根粗线就能自制三线摆测物体的转动惯量……

在一次全国性线上教研讨论会上,翦知渐汇报的多个实验项目得到300余位来自哈尔滨工业大学、复旦大学等高校从事物理实验教学的同行专家的高度评价。“当时我们是第一个做这个事情的,很高兴我们的教学设想能被全国同行采用。”

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学生在老师指导下居家做实验。

“要培养学生的创新精神,老师更要创新”

教学方法的改革、教学模式的创新一直在进行当中,翦知渐还尤其关注教学仪器的研发和创新,他坚定地说道:“不管怎么说,实验课的教学一定要体现出实验技术的发展,要让学生接触到各种各样的测量手段。”他举了一个例子,中学时代常见的指针式万用表,它的内阻是几千个欧姆,使用时常常要考虑测量误差;而现在的数字万用表内阻是几百万个欧姆,这意味着完全不用考虑误差了。“实验课不同于理论课,技术的进步意味着一些工具和方法必须随之做出改变。”目前面向学生开放的实验中,近三分之二的实验项目及仪器是由学院老师自行设计或改造提升的。

“要培养学生的创新精神,老师更要创新。”在翦知渐看来,老师既要引导学生思考,也要在具体问题上指导学生解决问题的方案。如果老师缺乏创新精神,不具备创新能力,学生在这方面得到指点和提高就很难。“创新能力并不能由老师赋予,但是学生的灵感和奇思妙想不能完全凭空产生,老师要做好引导和指导,这是非常重要的。”

应用物理专业2020级的阳鑫对翦知渐的评价是:平易近人且善于给予启迪。“当时我从网上了解到一个新的软件comsol,也可以对整个实验过程进行仿真模拟,但是翦老师还不了解,我给他介绍了这方面的用法,后来我们还讨论了软件可以运用的多个场景。”他印象最深的是翦知渐对他的鼓励,“重要的不是结果,而是学会研究方法,锻炼思考能力,过程中总会有自己的收获。”在集中准备全国大学生物理实验竞赛的暑假,每当实验遇到阻碍的时候,阳鑫每次去翦知渐的办公室都能得到耐心的指导和解答。

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翦知渐(右二)与学生合影。

“教好、教会学生是我的职责和义务”

“真的很感谢翦老师,他教会我如何进行科学探索和求知。”电子信息工程专业2020级的罗燕航提起翦知渐满是感激。2021年,罗燕航在翦知渐的指导下参加全国大学生物理实验竞赛,小组荣获全国一等奖,并在准备竞赛的过程中申请了一项专利。“当时我才刚结束大一的学习,好多东西还不会,老师都是手把手教我物理学的方法、论文的行文用语等内容。”

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翦知渐在课间与学生交流。

实验课不设置单独的课程考试,每一项实验都会进行一次考核,根据预习报告、实验纪律、实验操作、实验报告计算分数,所有实验项目的加权平均分就是整个课程的成绩。尽管每次上课都是一次考核,但是同学们从不会觉得有压力。罗燕航说:“翦老师和物电院的很多老师,教学方面都很细心,基本上都能把学生教会,做实验没那么难的。”

“教好、教会学生是我的职责和义务,学生能学到东西比什么都重要。”翦知渐感慨地说,“要对得起自己的这个职业,有这个想法,很多工作做起来就很自然。”每年上课的PPT,他都会根据现实情况做出调整,把物理学中的新技术、新的应用与发现整合到教学中。

来源:融媒体中心

实习记者:易旭凤

实习编辑:曹娇

责任编辑:文亦佳

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