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大學物理論文

時間:2024-06-26 13:22:02 物理論文 我要投稿

(通用)大學物理論文

  在學習、工作生活中,大家都跟論文打過交道吧,論文是探討問題進行學術研究的一種手段。寫起論文來就毫無頭緒?下面是小編幫大家整理的大學物理論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

(通用)大學物理論文

大學物理論文1

  獨立學院是普通本科高校按照新政策機制、新教育模式舉辦的本科教育層次的二級學院。作為一種新生事物,其人才培養(yǎng)的目的不是理論型、研究型科研人才,而是要為社會培養(yǎng)出大量的創(chuàng)新性、技術性專門人才。教育部《獨立學院設置與管理辦法》的頒布與實施,標志著我國獨立學院的發(fā)展進入了一個新的歷史階段。一方面獨立學院背后的母體高校的光環(huán)效應正漸漸消退,這就需要獨立學院充分利用優(yōu)質網(wǎng)絡資源、新型教學方法吸引學生、培養(yǎng)學生。另一方面,自主學習的特點與獨立辦學宗旨與目標相吻合。大學物理作為一門基礎性的通識課程,是理工科各相關專業(yè)必修基礎課程之一,在大學教育中占有舉足輕重的地位。如何利用發(fā)達的現(xiàn)代網(wǎng)絡技術手段,更好的建設這門課程服務學生,成為眾多大學物理教育、教學工作者的熱點話題。

  1蘇州理工學院大學物理課堂教學現(xiàn)狀

  江蘇科技大學蘇州理工學院(原江蘇科技大學南徐學院)遷入張家港校區(qū)近五年,與江蘇科技大學本二批次學生同處一個校園,共享師資、教學、實驗等教學資源。獨立學院學生與其母體江蘇科技大學學生相比在綜合素質、基礎知識等各方面總體表現(xiàn)較差,尤其是數(shù)理基礎知識薄弱。較差的理論基礎使得獨立學院學生對大學物理課程沒有學習興趣,甚至對枯燥的數(shù)理推導有嚴重的抵觸情緒,只是一味的死記硬背。獨立學院學生高考分數(shù)較低,并且普遍存在學習毅力和刻苦糈神不夠,綜合素質發(fā)展不平衡,學習積極性不高等特點。針對這些特點,為了激發(fā)學生學習課程熱情,提高獨立學院大學物理教學質量,適應時代發(fā)展的需要,利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術對蘇州理工學院大學物理課堂教學做相應的輔助教學迫在眉睫。

  2蘇州理工學院大學物理網(wǎng)絡教學改革思路

  根據(jù)獨立學院學生的`數(shù)理水平,專業(yè)設置以及人才培養(yǎng)目標等實際情況,按照獨立學院大學物理課程的基本教學要求,對蘇州理工學院大學物理課程教學資源進行全面整合。以大學物理信息資源建設為基礎,校園網(wǎng)為依托,在正常大學物理教學中引入網(wǎng)絡化輔助教學模式,打破傳統(tǒng)的教學系統(tǒng)和教學環(huán)境的界限,形成一個具有強交互性、注重實際、快速搜索等特征的生動形象的網(wǎng)絡教學系統(tǒng)。網(wǎng)絡教學的輔助作用主要體現(xiàn)為以下幾個方面:

  2.1調動學生興趣,提高學習效率

  建構主義教學觀認為,教師的任務不僅僅是教學生學習知識,更是要為學生提供各種學習資源,提供一種促進學習的氣氛,讓學生決定如何有效學習。授課教師按照課程教學要求編寫教學教案、教學腳本實現(xiàn)網(wǎng)絡教學。改變封閉式課堂教學,在網(wǎng)絡課程上開發(fā)豐富的多媒體演示課件、模擬物理過程以及構建現(xiàn)代化信息技術互動平臺,將聲音、動畫、視頻等多種媒體組織起來,把復雜的

  物理問題和現(xiàn)象變得簡單、明了,把抽象問題具體化、生動化,使問題更加易于理解。充分利用媒體資源,使物理教學形象化,激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。在知識結構的構建方面,注重應用啟發(fā)式和聯(lián)想式教學法,努力培養(yǎng)學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。學生一旦發(fā)現(xiàn)問題之后,可順著一定的連接路徑,找到解決問題的思路和答案。學生可以通過閱讀與課堂教學相關的補充內(nèi)容、生動的視頻等資料加強理解,擴展知識。

  2.2注重理論聯(lián)系實際

  網(wǎng)絡課程中注重加強將抽象的物理知識與實驗、實踐結合,與生活實際結合,使之變成生動活潑的生活現(xiàn)實,幫助學生有效地理解、掌握所學的知識。另外,課堂教學時間有限,網(wǎng)絡課程中適當對現(xiàn)有大學物理實驗進行補充,豐富大學物理實驗項目。提供多種多樣的自主學習資源,培養(yǎng)學生聯(lián)想思維,擴展和深化知識。激發(fā)學生的學習興趣及探索欲望。建立網(wǎng)上實驗室,并加入仿真實驗。學生可以利用仿真實驗軟件進一步領悟所學知識,加深對物理實驗的理解。

  2.3提供便利有效的交流溝通途徑,加強師生互動

  通過網(wǎng)絡實現(xiàn)開放、交互性教學,教師與學生實現(xiàn)全方位的交流,拉近教師與學生的心里距離,增加教師與學生的交流。并且通過計算機的統(tǒng)計分析使教師了解、掌握學生在學習中遇到的疑點、難點和主要問題,可以更加有針對性地指導學生,做到重、難點突出,有的放矢。網(wǎng)絡教學使學生自主選擇學習內(nèi)容的自由度也大大提高,從而使得學生自主學習的成功率大大增加。

  2.4考核方式的改革

  建立更為合理的成績考核評價體系。改變以往機械、單一的考核方式,建立、完善學習評價系統(tǒng)。網(wǎng)絡教學系統(tǒng)中使用多元化評價方式,加強過程性評價與診斷性評價,激發(fā)學生學習熱情和創(chuàng)新能力。構建基于學習設計的蘇州理工學院大學物理網(wǎng)絡教學系統(tǒng),探索、改進大學物理教與學、管理與評價的方式和方法,以達到提高教學質量的目的。

  3結語

  先進的教學手段可以真正帶動、提高大學物理教學質量,使課程教學的內(nèi)容、形式、方法等各方面發(fā)生根本性的變革。隨著獨立學院的興起與發(fā)展,教學改革研究勢在必行。網(wǎng)絡課程的開展對提高蘇州理工學院大學物理教學質量具有重要意義,取得的成果可以在其它獨立學院相關課程教學中廣泛推廣應用。

大學物理論文2

  1、工科大學物理課程的地位和作用

  20世紀后半葉,物理學在此前建立起來的狹義相對論、量子力學、量子電動力學、統(tǒng)計物理和許多重要物理實驗基礎上,以前所未有的速度發(fā)展著.許多物理學的分支學科,如原子、分子物理、原子核物理、固體物理、等離子體物理以及粒子物理等,都得到極大發(fā)展.與此同時,科學發(fā)展的另一個重要特征是學科間相互滲透和交叉綜合.物理學和其他學科相互滲透,產(chǎn)生了一系列交叉學科和邊緣學科,如化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理等等.物理學的新概念、新理論和新的實驗方法向其他學科轉移,促成各學科的發(fā)展并成為其組成部分.

  20世紀后半葉,新技術特別是高新技術發(fā)展之快也是前所未有的.高技術包含的科學知識高度密集,綜合性極高,如紅外和紅外成像技術、激光技術、計算技術、信息技術、航天技術、生物技術等等,都無一例外地與物理學等學科的基本概念、基本理論和基本實驗方法密切相關,其發(fā)展在很大程度上依賴包括物理學在內(nèi)的各學科的發(fā)展.

  現(xiàn)代軍事科學技術的知識密集性、綜合性極高,處于科學技術的前沿,近幾年來的局部戰(zhàn)爭向人們展示,現(xiàn)代戰(zhàn)爭在相當大程度上是高新技術的較量.現(xiàn)代軍事科學技術離不開物理學和物理學的新成就,如紅外夜視、激光制導、激光雷達、三相彈等都與物理學原理和物理學實驗技術密切相關.

  這一切都表明,在科學技術發(fā)展的進程中,物理學不但在歷史上曾經(jīng)是處于主導地位的.,在20世紀是處于主導地位的,而且毫無疑問,21世紀物理學在科學技術發(fā)展中也必將處于主導地位,它的作用將會更加突出.

  大學物理課是一門重要基礎課,它的作用一方面是為學生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎,另一方面是使學生初步學習科學的思維方法和研究方法,這些都起著增強適應能力、開闊劉義洪盈贅大爭物雙教爭敬沮思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質的重要作用.學好大學物理,不僅對學生在校學習十分重要,而且對學生畢業(yè)后的工作和在工作中進一步學習新理論、新知識、新技術、不斷更新知識,都將發(fā)生深遠的影響.物理課的這一作用,特別為許多專家、教授、高級工程技術專家所強調.

  我國工科大學物理的學時一直少于理科.因此,目前實施的教學內(nèi)容,主要是傳統(tǒng)物理課內(nèi)容在給定學時范圍內(nèi)一再精選后形成的.總的來講,工科大學生的物理基礎較薄弱,物理知識面也較窄,特別是近代物理和現(xiàn)代工程技術有關的物理基礎和現(xiàn)代工程技術方面的新知識更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學、分子、原子核、粒子等內(nèi)容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應等內(nèi)容;量子物理、統(tǒng)計物理等近代物理基礎的基本概念、基本理論和知識甚為薄弱.這些內(nèi)容,工科一般專業(yè)在后續(xù)課中多不再涉及,而它們恰恰是當今學習新理論、新知識和新技術所要涉及的,有些甚至已成為當今高新技術的組成部分.在這個意義上講,大學物理課內(nèi)容“老的多、新的少”.因此,更新內(nèi)容,加強現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術有關知識,特別是有關基礎知識,是工科物理教學改革必須面向的首要問題.

  2、工科物理課教學改革

  工科大學物理課程的教學改革是很復雜的,也是很困難的,不可能一嗽而就.應該堅持以下原則:不應改變物理課作為基礎課的地位和作用,應著力研究現(xiàn)代高級工程技術人才應具備什么樣的物理基礎;要重點研究如何處理好經(jīng)典物理和近代物理及有關近代內(nèi)容的關系;應在培養(yǎng)學生科學思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度,與研究教學內(nèi)容改革的同時,還必須系統(tǒng)地研究教學方法、考試方法等教學環(huán)節(jié)的改革.

  工科大學物理課內(nèi)容改革的重點在于加強物理學基礎(包括經(jīng)典物理基礎和近代物理基礎),同時適當?shù)亟榻B反映現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術的新知識,擴大學生的知識面,在整個教學過程中提高學生分析及解決問題的能力和獨立獲取知識的能力.由于工科物理課程教學時數(shù)少,只靠課程內(nèi)容和體系本身改革回旋余地小,改革要將課內(nèi)課外、理論教學與實驗教學、課與課間關系諸方面綜合考慮.

 。ㄒ)課程教學內(nèi)容改革,應以物理課程教學基本要求為依據(jù).在保證經(jīng)典的前提下,進一步精選經(jīng)典物理內(nèi)容,突出教學內(nèi)容及能力培養(yǎng),避免過分強調系統(tǒng)性和嚴密性等,在整個經(jīng)典物理教學過程中應貫徹加強近代思想;在近代物理基礎的基本要求部分,加強量子力學和統(tǒng)計物理基礎知識,以利于學生在校和離校后進一步學習新理論、新知識和新技術;加強現(xiàn)代工程技術物理基礎專題,這部分內(nèi)容應側重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分內(nèi)容的講授學時,分別約占總學時的58%、27%和15%.

  (二)開設物理類和技術類專題選修課(或講座).物理類選修課:如現(xiàn)代物理導論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、嫡和信息、傅里葉光學、非線性光學、非線性力學等、技術類選修課:如現(xiàn)代工程技術專題、激光技術、光散射技術、全息技術、穆斯堡爾譜學、核磁共振技術、薄膜技術、換能器、紅外技術、低溫和超導等.選修課應著重物理概念、物理思想和方法,不追求數(shù)學嚴密性,不過分強調系統(tǒng)性和完整性.

  (三)教學手段改革是教學改革的重要組成部分.粉筆加教鞭不適應改革的需要已經(jīng)成為人們的共識.近幾年來,有許多院校在多媒體輔助教學上做了大量的工作.實踐證明,把多媒體技術應用于教學可以改變信息的包裝形式,在計算機上把圖、文、聲、像集成在一起,提高教學內(nèi)容的表現(xiàn)力和感染力,能調動學生主動運用多種感觀積極參與多媒體的活動,使學生由知識的被動接受轉為主動發(fā)現(xiàn).同時,這也為教學研究提供了有力工具,為教學的順暢實施與高效提供了可靠的技術保障.在提高認識的基礎上,加大這方面的資金投人,多媒體輔助教學必將成為21世紀教學手段的主體.而多媒體輔助教學軟件也應向智能化方向發(fā)展.1997年n月6日,中國物理學會正式宣布中國物理教育網(wǎng)建立.這就為網(wǎng)上教學和科研提供了方便,物理教育工作者應充分利用這一有利條件,從網(wǎng)上獲取信息服務于教學.名校、名師更應在網(wǎng)上傳播自己的教法和經(jīng)驗,使大家受益.

  3、教學過程中的一點嘗試

  物理學的迅速發(fā)展,不斷在廣度和深度上揭示物質結構和物質運動的普遍規(guī)律.在教學實踐中,我以物理課程教學基本要求為依據(jù),在保證經(jīng)典的前提下,把現(xiàn)代物理專題中的部分內(nèi)容穿插安排在授課之中,學生反映很好.如在講完振動與波后,由單擺的線性振動自然地過渡到單擺的非線性振動,從而引出“棍沌”,接著向學生指出了普遍存在的混飩現(xiàn)象,并簡要介紹了混沌理論的發(fā)展及意義、激發(fā)了學生濃厚的學習興趣,另外,我還編制了部分多媒體輔助教學軟件以用于教學.如在駐波一課中,用形象、直觀的動畫把駐波的成因生動有趣地展現(xiàn)在學生面前,提高了教學質量和時效.

大學物理論文3

  摘要:

  文章著重分析了大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式的內(nèi)涵、優(yōu)勢和存在的問題,指出學生課前通過觀看教學視頻,自主學習教學內(nèi)容,課堂上邊操作實驗,邊相互討論,尋找解決問題的途徑,可以培養(yǎng)學生學習的主動性,提高學生分析和解決問題的能力,形成開放性知識體系。

  關鍵詞:

  高等學校;物理實驗;翻轉課堂

  翻轉課堂顛覆了傳統(tǒng)教學模式,利用網(wǎng)絡把教師的授課部分以視頻的方式展示給學生,讓他們在課外自主學習,而把學生練習和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學與教的革命[2]。

  一、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式內(nèi)涵及其優(yōu)勢

  (一)大學物理實驗教學中的翻轉課堂含義

  大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式,是讓學生在課前自主學習教學視頻,通過查找相關材料,補充相關知識,課堂上操作實驗,提出并討論問題,師生相互交流,共同尋找解決方案。此種教學模式可以培養(yǎng)學生學習的主動性,提高學生分析和解決問題的能力,使物理實驗教學不再是學生完全被動的、機械的操作儀器的過程,而是讓學生像科學家一樣邊思考邊實驗,相互討論交流,最終得出科學結論的過程。

 。ǘ┐髮W物理實驗教學中翻轉課堂優(yōu)勢

  第一,增加了學生主動學習的時間。傳統(tǒng)教學模式中,學生被動接受知識后,機械的操作實驗,以獲得學分為目的,即便提問,也只是針對操作中遇到的問題,是完全被動的學習。而在翻轉課堂教學模式中,教師只是教學活動的設計者和組織者,課堂時間全部用來引導學生思考,發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論和相互交流,尋求解決問題的途徑,充分調動了學生的學習主動性。整個課堂教學過程不再是知識的傳遞過程,而是知識的生成過程。學生從知識的接受者轉變?yōu)橹R的探索者。第二,重視知識的內(nèi)化過程。與傳統(tǒng)教學相比,翻轉課堂教學模式把教師講授部分放到課外,而把原本放在課外的發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論,總結和練習等學生個人的知識消化和理解過程放在課堂上進行。教師主要通過營造自由探究氛圍,組織學生討論交流,邊討論邊實驗,把理論和實驗結合起來,幫助學生順利完成知識內(nèi)化的過程。第三,尊重學生個體之間的差異,滿足學生個性化發(fā)展的需要。傳統(tǒng)大學物理實驗教學模式是教師先講解實驗原理,實驗儀器的使用方法和注意事項,然后由學生獨立操作。這種教學模式的弊端在于,它是在有限的、相同的時間內(nèi),向所有學生灌輸大量的“陌生”信息,忽視了學生之間的個性差異。由于有的學生缺乏相應的知識基礎,無法在短時間內(nèi)完全消化這些信息,導致教學效果不好。而在翻轉課堂教學模式中,學生可以根據(jù)自身的情況,自主選擇學習時間,管理學習進度,可以反復聽課,隨時查閱資料,補充相關基礎知識,在線與教師互動,答疑解惑,實現(xiàn)個性化學習。課堂上,教師不再是知識的傳遞者,而是教學活動的組織者和引導者,甚至是參與者。教師積極參與到探究活動中,與學生一起探索解決問題的方法,對學生提出的方案給予及時的、有針對性的評價和個性化的指導,促進學生個性化的發(fā)展。第四,更注重學生學習能力的培養(yǎng)。與知識相比,翻轉課堂教學模式更注重對學生獲得知識能力的培養(yǎng)。課堂上學生在教師的引導下,通過參與問題討論、協(xié)作交流和實驗操作等探索活動,親自體驗知識的獲得過程,提高學習能力和實驗操作技能,而且學生的語言表達能力和合作交流能力也得到培養(yǎng)。翻轉課堂教學模式下,師生交流互動變得更頻繁,課堂外線上交流,課堂上面對面的交流,學生學會了知識獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能,學生的知識體系不再是閉合的、僵化的,只局限課本上的結論,而是開放和活化的,通過與周圍信息交流,能隨時得到補充和發(fā)展,應用到現(xiàn)實生活中,解決實際問題的。

  二、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式設計

  大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式主要分為課前知識傳遞,課堂上實驗探究,課后綜合性評價三個階段。

 。ㄒ唬┱n前知識傳遞教學設計

  該階段教師要明確教學目標,設計教學方案,錄制教學視頻,布置學習任務。教學視頻可以錄制成三個,分別為講解實驗原理,介紹實驗設備與儀器的使用方法,講解實驗數(shù)據(jù)處理方法。視頻中,教師要提出思考問題和學習任務,用來激發(fā)學生學習興趣,促進小組交流與合作,使學生帶著問題進入課堂。根據(jù)具體的實驗內(nèi)容,通常教師提出的學習任務可以是設計性的,例如讓學生設計某物理量的測量方法;可以是操作性的,例如讓學生利用日常生活中常用物品,自制儀器;還可以是書面性質的,例如讓學生通過查閱資料了解實驗的歷史背景和相關人物。

  (二)課堂實驗探究教學設計

  1.學生自主學習情況信息反饋

  課堂上,要求各小組組長匯報學習情況。主要包括課前進行了哪些活動,如何分工的,取得了哪些成果,存在哪些問題,有哪些體會等,便于教師及時了解和掌握學生的自學情況,同時對學生的課前學習活動起到一定的監(jiān)管作用。

  2.探究性實驗

  項目驅動教學法是20世紀80年代在德國推行的教學方法。教學中,以項目為載體,以小組為學習單位,推動學生通過運用已有知識,在分析和解決實際問題過程中,理解抽象的理論知識,激發(fā)學習興趣,培養(yǎng)學習的主動性和團隊合作精神[3]。大學物理實驗翻轉課堂教學模式,可以仿照德國的項目驅動教學法,教師將整個實驗任務融入到一個現(xiàn)實性問題中,按探究階段把整個實驗任務分成幾個小任務,圍繞著這些小探究任務,結合各小組課前遇到的問題,師生團結合作,討論與交流,實驗操作,共同探究,利用實驗來驗證自己的想法,或通過對實驗現(xiàn)象和過程的觀察,發(fā)現(xiàn)"新"的理論和方法。隨著課堂教學活動的深入,通過一個個小目標的實現(xiàn),逐步完成整個實驗。課堂上,教師不要直接給出實驗操作的具體步驟,而是讓學生在探究中,通過不斷的嘗試,自己探索出正確的操作流程,得出實驗結果。實驗結束后,教師要組織學生進行誤差分析,找出誤差產(chǎn)生的原因,并鼓勵學生提出減小誤差的方法,改進實驗方案。

  3.鼓勵性的點評

  教師的點評貫徹在整個課堂教學活動中。教師要善于發(fā)現(xiàn)學生的閃光點,對他們的有效行為表現(xiàn)給予及時的、鼓勵性的點評,不但能對學生的.活動提供信息反饋,強化有效行為,還能激發(fā)探究動機,促進探究活動的順利進行。

  (三)課后對學生進行全面的評價

  與傳統(tǒng)教學模式相比,翻轉課堂不但注重學生獲得知識的數(shù)量,更重視學生獲得知識的"質量",即知識建構能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,對翻轉課堂教學模式中學生的評價,不能單一的只進行單一性的評價,考察學生獲得多少知識,成績提高多少,還要對學生獲得能力和在活動中的情感表現(xiàn)等進行多元性評價,使翻轉課堂教學目標在教學評價體系中充分得到體現(xiàn)。

  三、翻轉課堂在大學物理實驗教學中應用遇到的問題

 。ㄒ唬┵Y金投入問題

  翻轉課堂教學模式的順利實施離不開網(wǎng)絡信息技術的支持。為了保證視頻質量,微課視頻的錄制,需要配備專業(yè)的攝影和錄音設備,專業(yè)的錄制和剪輯人員,還要建立專門網(wǎng)絡平臺等,這些需要大量的資金投入。大學物理實驗翻轉課堂需要建設具有多種功能的綜合性的網(wǎng)絡平臺,能流暢和清晰的播放教學視頻,方便學生自主學習教學內(nèi)容;還要提供開放性的學習資源,方便學生隨時查閱相關文獻,補充和擴展自己的知識結構;更要能在線交流,方便學生解決疑難問題;要有在線測試,方便學生檢查自己的學習成果;還要能在線提交作業(yè),虛擬實驗等功能,為學生打造個性化的自主學習環(huán)境。

 。ǘ┱n堂教學活動的設計問題

  翻轉課堂的教學成效主要取決于課堂上學習活動的設計。教師在課堂上設計的教學活動,要能充分的調動學生的主動性,讓學生相互交流,積極主動的發(fā)現(xiàn),提出問題,并努力的尋找解決的方案,避免教學活動形式化。而這對于習慣以講授為主的教師是個不小的挑戰(zhàn)。需要有專門的翻轉課堂研究人員對教師進行培訓,講解相應的教學理論和方法,對教師設計的課堂活動進行指導。

 。ㄈ⿲W生的自主學習能力

  翻轉課堂中教師的教授部分是以視頻的方式,放到課外進行的,這就涉及到學生的自主學習能力問題。學生能否在沒有人監(jiān)督的情況下,自覺利用課外時間有效的觀看視頻,查閱相關資料,獨立自主的學習新知識。要知道,如果學生課前沒有觀看視頻,或者只是敷衍的學習視頻內(nèi)容,那么接下來的課堂上的學習活動,無法順利的進行?梢哉f,學生課前的學習效果,直接決定了翻轉課堂的成敗。

 。ㄋ模⿴熒D變教育理念

  翻轉課堂的順利實施,需要師生共同轉變教育觀念。教師不再是單純的知識的傳遞者,而是課堂教學活動的組織者和引導者,把課堂時間完全留給學生,通過組織學生討論和交流,引導學生實驗探究,順利實現(xiàn)知識內(nèi)化。學生也不再是完全被動的知識接收者,實驗儀器的機械操作者,而是知識的主動建構者。學生要積極的參與課堂討論,大膽的表達自己的觀點,與他人交流,要有良好的交流和表達能力。而受傳統(tǒng)教育影響多年的師生,能否適應和接受自己的新角色,成為翻轉課堂能否成功的關鍵。翻轉課堂教學模式在我國高校的貫徹實施,只靠專家學者的努力,是遠遠不夠的。它需要建立網(wǎng)絡化的教學環(huán)境,建設優(yōu)秀的教師隊伍,提高學生的自主學習能力等?傊D課堂教學模式在高校教學中的貫徹實施任重而道遠。

  參考文獻.

  [2]劉榮.翻轉課堂:學與教的革命[J].基礎教育課程,20xx(12):28.

  [3]劉長青,孔麗丹.以項目驅動的雙主體教育模式在本科生導師制中的實施[J].黑龍江高教研究,20xx(7):70-71.

大學物理論文4

  一、大學物理實驗課程存在的問題

  1.教學模式單一,教材格式固定,不利于學生動手能力、思維創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

  在我校,一次實驗用2學時,在這段時間內(nèi)無法完成熟悉實驗、獲得數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并完成實驗報告一系列動作。因而我們采取學生課前預習熟悉實驗、課上操作獲得數(shù)據(jù)、課后處理數(shù)據(jù)完成實驗報告的教學模式。這種教學模式雖然保證了人身安全、儀器安全和實驗成功,但在很大程度上也限制了學生的思維,只讓學生明白了如此做,卻不明白為何如此做。在數(shù)據(jù)處理過程中,學生只需要抄寫教材中數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理內(nèi)容,并填寫空格部分就大功告成,長期使用這種教材,只會讓學生機械地完成實驗,各位同學書寫的實驗報告格式統(tǒng)一,教師批改方便,但沒有給學生獨立思考的空間,學生的思維能力得不到開發(fā),更別提學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

  2.師資力量薄弱,考核方式簡單,難以做到絕對公平。

  我們把一班學生按儀器套數(shù)分成若干小組,每個小組有兩到三名成員。因而一小部分有等靠心理的學生課堂上懶于動手實驗,抄襲同組成員的數(shù)據(jù);也有個別小組由于各種原因課堂上沒有得到實驗數(shù)據(jù)或實驗數(shù)據(jù)不太理想,而抄襲他組成員數(shù)據(jù),造成一組數(shù)據(jù)多人使用。期末考試主要測試本學期用到的數(shù)據(jù)處理方法及做過的幾個實驗,學生在知道考試內(nèi)容的情況下,短期內(nèi)就能做好考試準備并取得不錯的成績。實驗教師在授課班級較多時,難以關注到每一位學生的表現(xiàn),對一貫踏實勤奮的學生和平時抄襲、期末投機取巧的學生都以實驗報告和期末考試成績作為本門課程的評定依據(jù)就有失公平。

  二、大學物理實驗教學改革的探討

  1.更新教育觀念,調整課程內(nèi)容。

  物理學是一門以實驗為基礎的科學,任何物理理論都是進行大量的實驗后,通過對實驗現(xiàn)象的分析、總結得到的,并通過后繼的實驗對物理理論進行檢驗,從而進一步完善物理理論,使其更接近于真理。大學物理實驗課是大學生接受的第一門注重理論與實踐相結合的課程,是進行后繼科學研究的基礎。因而,教師和學生從思想上和教與學的過程中都要認識到實驗課的重要性,認識到實驗課是一門獨立的課程,是與理論課相輔相成、共同發(fā)展的,而絕不是理論課的附屬品。應把教學內(nèi)容的重點放在激發(fā)學生學習的積極性、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性上。物理實驗課要與現(xiàn)代科學技術接軌,就要在保留經(jīng)典實驗的同時不斷更新教學內(nèi)容,這就要求學校教學平臺不斷改進完善、軟硬件設施不斷更新。

  2.改革教學模式。

  灌輸式教學讓該課程毫無興趣可言,也使其失去了原有的教育教學作用。因而,實驗教師需要在教學方法、所選教材等各方面進行不斷革新,讓學生上課時有新鮮感,增加學習興趣,進而鍛煉學生的思考能力;在教學的各個環(huán)節(jié)保證以學生為中心,根據(jù)每個實驗的特點,采用不同的教學方法,給學生一定的學習壓力,促使學生變被動為主動,以調動學生學習的積極性,引導學生在預習、實驗和數(shù)據(jù)處理的過程中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并解決問題;根據(jù)課程需要合理配置教學資源,把實驗的主動權完全交給學生,滿足學生的求知和探索欲望;適當調整所選教材,減少教材中實驗內(nèi)容、數(shù)據(jù)記錄與處理等方面主觀性較強的'部分,讓學生自行補充這些內(nèi)容,以鍛煉其邏輯思維能力;增加實驗的歷史、人物傳記、實驗產(chǎn)生的背景及演化等趣味性較強的知識作為補充內(nèi)容,以期進一步提高學生學習興趣,同時,讓學生了解科學理論產(chǎn)生的過程,明白實驗目的和意義。

  3.開設綜合性、設計性實驗。

  在教授基礎實驗課程時,要講解實驗原理、實驗步驟、注意事項和數(shù)據(jù)記錄與處理等內(nèi)容,甚至還要從頭到尾地演示一遍實驗過程,造成了學生被動學習、不動腦筋。為了改變這種狀況,參考其他理工科院校課程開設情況,在完成基礎性物理實驗的基礎上,我們開設了綜合性、設計性實驗。與基礎性實驗相比,綜合、設計性實驗是較高層次的實驗訓練,是學生根據(jù)自己的專業(yè)特點和興趣愛好等情況而選擇的對某一方面的專題進行的實驗。要求學生獨立或在教師的指點下,根據(jù)學,F(xiàn)有的硬軟件設計出合理、可行的實驗方案,給出科學、可靠的實驗內(nèi)容與步驟,在保證安全的情況下獨立完成實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象、記錄并處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗過程中存在的問題,完成實驗報告。綜合性、設計性物理實驗課程的開設,讓我們把實驗的主動權完全交給了學生,能激發(fā)學生的學習興趣,促使學生綜合運用所學知識,甚至激發(fā)學生通過各種渠道獲得感興趣的相關知識,不僅能拓寬學生知識面,還可以提高其實踐能力、邏輯思維能力,并不斷創(chuàng)新。

  三、結語

  大學物理實驗是學生進入大學校門后接受的第一門系統(tǒng)而全面的理論與實踐相結合的科學實驗基礎教育課程,是我們進行科學研究的基礎。在新教育形勢下,我們應對教學大綱進行改進,對教學方法進行創(chuàng)新,對教學內(nèi)容進行調整,把實驗的主動權交給學生,激發(fā)學生學習興趣,促使學生把所學的理論知識用于實踐,并在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并不斷創(chuàng)新,進而使實驗教學質量不斷提高。

大學物理論文5

  1利用互聯(lián)網(wǎng)技術,豐富大學物理探究式教學資源

  獲取網(wǎng)絡信息資料,充實探究式教學內(nèi)容。在物理探究式教學中,可以挖掘互聯(lián)網(wǎng)上資源,對每個探究式教學專題建立資料庫,一些資料供課堂探究式教學使用,一些資料讓學員課外自主學習。同時從國外網(wǎng)頁尋找下載信息資源,設計成探究式討論題目,減少與國內(nèi)教材內(nèi)容重合;還可以把網(wǎng)上國外學生大學物理相關課題研究發(fā)表的優(yōu)秀論文推薦給學生。許多物理類網(wǎng)頁上的內(nèi)容都可以作為現(xiàn)有教材的補充。例如,在相對論教學中,可以從數(shù)字化期刊中獲取最新研究動態(tài),提出探究式問題,豐富學生對相對論的理解,而且相對論知識在生活里的實際應用也成為相對論理論正確性的有力支撐。同時,老師可以提供網(wǎng)址,要求學生課外提前閱讀有關的資料,為探究式教學提供素材。下載物理教學軟件,提供豐富多彩的教學手段。國內(nèi)外的物理老師已經(jīng)在物理教學軟件開發(fā)方面做了許多的工作,他們很樂意與同行分享成果。網(wǎng)上有免費下載的物理教學軟件,其形象生動的揭示物理過程、引人人勝的動態(tài)畫面,是傳統(tǒng)教學手段的有效補充,為開展探究式教學提供了場景。借助這些軟件可動態(tài)揭示物理過程,反映微觀現(xiàn)象,加深學生對物理本質的理解。應用這些教學軟件,豐富探究式教學手段。

  網(wǎng)上互動,延伸物理教學研討時空。充分利用網(wǎng)上資源,鼓勵有條件的學生參加物理學習電子論壇、閱覽物理學發(fā)展動態(tài)方面的論文、參加研討活動,引導他們進入虛擬的物理教學課堂,開展網(wǎng)上交流,研討問題,拓展視野,提高知識運用探索未知物質世界的能力?鐕枷虢涣,促進物理探究研究。網(wǎng)絡世界很精彩,老師可以閱讀或下載國外教學研究期刊、參加跨國物理教學研究討論小組,縮短與國外物理老師在時空上的距離,緊密跟蹤國際物理教學發(fā)展最新動向,學習和研究新的探究式教學理念、教學思想和教學方法,了解國外在互聯(lián)網(wǎng)、計算機方面用于物理教學的情況。實際上,越來越多的國內(nèi)大學物理老師積極地參與網(wǎng)上物理教學研究的交流討論,有的老師在網(wǎng)上物理教育電子論壇撰文發(fā)表物理教學改革的工作,介紹大學物理探究式教學體會文章,極大地促進了老師物理教學的國際交流。

  2利用網(wǎng)絡資源開展物理探究式教學需注意的幾個問題

  引導學生掌握互聯(lián)網(wǎng)的使用技巧。學生對上網(wǎng)和計算機還是比較熟悉的,但主要還是定位于娛樂方面的。作為基礎課,大學物理課程一般在一二年級開設,學生還不完全能熟練地使用互聯(lián)網(wǎng)開展學術性工作,很有必要指導學生了解互聯(lián)網(wǎng)的使用技術,例如:如何利用搜索引擎查找自己研討的物理專題需要的信息等。一旦掌握了檢索方面的技術,學生們就能自由馳騁在信息高速公路上了。推薦、介紹恰當?shù)奈锢碚。面對網(wǎng)上如大海般浩瀚的信息資源,同學們還不知道如何選擇。老師的推薦指導可以幫助學生提高上網(wǎng)學習效率,但要根據(jù)學生的基礎推薦有切合現(xiàn)實的網(wǎng)站。為了激發(fā)學生學習物理興趣,可以先將部分精彩物理網(wǎng)站內(nèi)容,在課堂教學上展示出來。當同學們感覺興趣盎然之時戛然而止,再告訴他們在哪些網(wǎng)站可以找到。好奇心和興趣會使他們主動去獲得知識,也可以讓學生交流自己尋找到的精彩大學物理站,提升他們更好地獲取和利用網(wǎng)絡資源的能力。布置探究性學習任務,引導學生熟悉網(wǎng)上圖書館。國外著名大學老師常常給學生布置學習任務和研究課題,牽引學生在網(wǎng)上圖書館自己查閱收集資料,做學習和研究報告,提高學生的自主學習能力,這也是探究式教學的基本要求。

  愛因斯坦曾經(jīng)說過:“知識有兩種,一種是你知道的,另一種是你知道在哪里能找到的!焙笠环N由于學生能享有的學習條件有限和教師的教學理念,在我國傳統(tǒng)的物理教學中一直沒有受到重視。現(xiàn)如今,互聯(lián)網(wǎng)的普及和大規(guī)模運用為我們提供了有效解決辦法。例如,可以讓學生寫一篇有關相對論研究報告,由于不同學生的關注點不同,那么作業(yè)的結果會精彩紛呈。有的可能會寫相對論的發(fā)展史,有的可能會寫相對論時空觀及在現(xiàn)代航天領域的應用,有的則可能闡述目前人們關于相對論不同觀點的爭鳴。利用網(wǎng)絡世界強大的交互性,凸顯學生物理探究式學習的主體性。互聯(lián)網(wǎng)是一個知識的綜合體,網(wǎng)上有各類學術專題討論區(qū)的論壇,各個論壇涉及的主題和專業(yè)方向范圍各有側重。鼓勵學生個性化發(fā)展,選擇自己感興趣的物理領域主題論壇,參與討論,發(fā)表意見,提出問題,尋求幫助,在思想交鋒過程中激發(fā)靈感,進行跨越時空、跨越文化的交流,這為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維創(chuàng)設了有利環(huán)境。

  3強化老師自身素質,建立一支開展大學物理探究式教學的教師隊伍

  3.1更新觀念,創(chuàng)建探究式教學新型師生關系

  傳統(tǒng)的老師是學生崇拜的偶像、無所不能的權威,這個高高在上的權威形象在網(wǎng)絡世界面前不可能繼續(xù)維持。所以,老師們要敢于放棄虛幻的自我,把自己從聚光燈下移開,把教學關注的重心轉移到以學生為主的探究式教學模式上來;诨ヂ(lián)網(wǎng)的探究式教學使學生成為物理學習的主體,學生做得越多他就學得越多,網(wǎng)絡為學生提供了很多與老師接觸的條件,老師由學術權威變成學生探索物理知識歷程求知路上的同行者,通過這個紐帶,師生之間的關系趨于更加和諧。

  3.2提高老師信息素質,滿足互聯(lián)網(wǎng)時代探索式教學新需求

  通過國際互聯(lián)網(wǎng),老師也有更多自我充電機會來提高自身素養(yǎng);ヂ(lián)網(wǎng)上有許多各類物理學術專題討論區(qū)的電子論壇,物理專業(yè)研究人員的博客中也有許多物理學術思想和學術著作的相關信息可供借鑒。RSS是RichSiteSummary(豐富站點匯聚)或ReallySimpleSyndication(簡潔信息聚合)的簡稱,通過老師定制由網(wǎng)站直接把信息推送到計算機桌面的技術,是傳遞信息、互動交流領域新技術的典型代表。學習物理時,學生可以通過RSS閱讀器訂閱相關感興趣的物理專題內(nèi)容,網(wǎng)站內(nèi)容更新時,只要打開計算機,就能實時看到新信息的標題和摘要,并可以有側重點的選擇閱讀全文?梢赃x擇代表性期刊或領域關鍵詞、研究主題等方式來訂閱自己關注的信息,每天一打開RSS閱讀器,就可以在第一時間獲取所需的最新信息動態(tài),可以大大節(jié)省查詢檢索時間,提高獲取有效信息的效率。

  網(wǎng)上分布著許多老師物理學研究領域涉獵的專業(yè)網(wǎng)站,其中不乏有物理學科排名靠前的知名大學和研究機構主辦的專業(yè)特色鮮明的優(yōu)秀站點。許多從事物理科學研究的學會和協(xié)會也建有自己的網(wǎng)站,經(jīng)常發(fā)布物理學科的研究新領域和研究新成果,并公布一些最新的學術動態(tài)、會議信息等。對于指導學生開展小發(fā)明、小創(chuàng)造、小制作活動而言,專利文獻是獲得新技術信息的.重要渠道。學科信息站是將一學科領域內(nèi)有關的研究機構、同行專家、信息資源、專業(yè)會議和參考工具等聚合在一起。物理類學科信息門戶是為物理教師提供高質量網(wǎng)絡信息獲取服務的一個有效入口。學科信息門戶的構建是基于學科分類體系,提供主題瀏覽和層級瀏覽結構,并提供關鍵詞或主題詞的檢索。

  3.3合理配置教學梯隊,構建一支有能力開展探究式教學的隊伍

 。1)采取“走出去,請進來”的方式,積極創(chuàng)建有利條件,為教學團隊成員提供學習機會,改善教師的知識結構。通過外出送學、進修培訓、交流合作,不斷提升教師隊伍的教學業(yè)務能力和知識深度寬度。邀請國內(nèi)教學研究專家、教學名師來院傳授經(jīng)驗,進行現(xiàn)場指導交流,開拓團隊教師視野和教學法運用技巧。積極創(chuàng)造條件,讓更多的教師參加國際國內(nèi)會議,及時了解國內(nèi)外教學改革動向,促使教師隊伍具有國際化的視野和素質。

 。2)建立定期的議教、研教和學術交流制度,精選研究討論課題,認真開展研討,研究解決教學隊伍教學及科研中存在的現(xiàn)實性、緊迫性問題,實現(xiàn)教學經(jīng)驗共享、知識結構互補,營造百家爭鳴、尊重創(chuàng)新、積極上進、充滿生氣和活力的工作氛圍。建立新老教員“傳、幫、帶”制度,以老帶新,以強帶弱,促進青年教員快速成長。建立探究式教學教授“示范課”、副教授“觀摩課”和青年教師“競賽課”制度,定期舉行探究式教學觀摩活動,活躍教學氣氛,互相觀摩,取長補短,共同提高。

  (3)鼓勵教師成員勇于承擔探究式教學研究、教學改革課題,構建探究式教學資源庫,多寫探究式教學論文、多出成果,充分發(fā)揮科研優(yōu)勢,以學術促進教學。制定相應的激勵措施,鼓勵教師為探究式教學發(fā)展獻計獻策,積極申報各級各類教學研究與改革項目,鼓勵成員參加全國和全軍性的物理教育交流研討和相關學術會議。

  4結語

  微課慕課的發(fā)展、教育部國家精品課和視頻公開課的建設使教育的數(shù)字化和網(wǎng)絡化具有十分廣闊的前景。校園網(wǎng)的開通,打破了課堂教學的時空限制,使學生在任何時間、任何地點都能學習,快速地利用教育信息資源,滿足到了學生不同智力結構和知識架構學習的自主性和差異性。豐富的網(wǎng)絡教學資源,優(yōu)質的教育資源共享機制,教育資源的優(yōu)化配置,為開展大學物理探究式教學提供了一個平臺和接口。同時,網(wǎng)上物理研討專區(qū)給了青年學生一個發(fā)展自我個性、完善自我品格的良好空間。在網(wǎng)絡的世界里,沒有社會上教育資源的不平等現(xiàn)象,每個人都是享受平等的教育機會,可以自由表達內(nèi)心世界,說出自己心里最想說的話,想問自己最想問的問題。在一定程度上可以說,網(wǎng)絡讓人們發(fā)現(xiàn)了真實的自我,對自己的特色、興趣愛好、發(fā)展方向有了真實的感受。只要我們以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對待和利用網(wǎng)上信息資源,網(wǎng)絡上不斷更新的有效信息必將以前所未有的良好態(tài)勢和非凡進程推動物理探究式教學工作良性發(fā)展。

大學物理論文6

  1自主開放式教學的特點

  大學物理實驗教學的本質特征就是引導學員積極參與有結構的經(jīng)驗學習[2,3]。一方面是體現(xiàn)以學員為中心,讓學員掌握一定的操作技能,熟悉常用的科學探索方法,加強理論知識的理解力,揭示各種現(xiàn)象的變化過程以及對這種變化過程的描繪和預測,在實驗室把前人的經(jīng)驗通過儀器操作重現(xiàn)出來;另一方面以這些經(jīng)驗為指導對新問題進行探索,培養(yǎng)學員的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。因此,大學物理實驗自主開放式教學應立足于“以學員為主體、教員為主導”,從人才培養(yǎng)體系的整體出發(fā),激發(fā)學習興趣,調動學員的積極性和主動性,學員作為課堂教學的主人,讓學員主動融入教學活動的全過程,體會提出問題、解決問題、創(chuàng)造新事物的認知過程,培養(yǎng)學員的應用能力和創(chuàng)新能力,發(fā)展學員的創(chuàng)造性思維。從教員的角度來看,對學員在選題和進度上起主導作用,師生在針對學習目標的形成性評價中構成搭檔關系,教員作為資源的管理者、支配者、指導者、組織者和研究者,教員能將內(nèi)容個性化并批判性的對待;從課程的角度來看,自主開放式課程產(chǎn)生于學員個人和(或)小組的興趣,自主學習過程占主導,問題是開放的、現(xiàn)實的,信息只在解決現(xiàn)實問題需要時尋求,知識作為學員合作探究的工具;從學員的角色來看,學員在教學中的任務、活動基于小組的合作與分工,應用知識發(fā)現(xiàn)、研究和解決問題,學員處于主體地位,能富有個性的解釋和批判知識,而不是被動的在接受式中上課聽講、消化知識、學員積累儲存知識以備將來之用。由此可見,自主開放式教學具有三個顯著特點:(1)學習的環(huán)境寬松、民主。自主探究式教學中,學員可以自由自在地探索問題,大膽猜想、自由討論,發(fā)表不同的觀點。(2)課堂學習以自主探究為主。教學過程中,學員獨立思考、合作討論,知識由學員自己發(fā)現(xiàn),困難由學員自己克服,能力由學員自己在自主探索中提升。(3)課堂上信息交流以多向交流為主。課堂教學中,信息交流的渠道是多向的:小組內(nèi)組員之間的交流;集體討論時全體學員之間的交流;實驗過程中師生之間的交流等等。

  2自主開放式教學的運用與實驗教材編寫

  自主開放式教學理念是根據(jù)大學物理實驗教學的實踐總結出來的,也是由大學物理實驗教學的特點決定的。然而,如何使教材編寫有意識地適應自主開放式教學,則需要認真思考。

  2.1正視實驗教材編寫中的矛盾

  目前的實驗教材一般按照實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗內(nèi)容和步驟、數(shù)據(jù)處理的順序進行編寫,特點是教材理論敘述簡明扼要、具有整體邏輯性和個體分立性、指導性。在教材結構上分為四大塊,即理論知識結構、儀器知識結構、實驗方法結構、實驗數(shù)據(jù)處理方法結構[4]。教材對各個結構都有很詳細的介紹,體現(xiàn)了知識結構的全面與簡潔、目的原理的明確與清晰、方法步驟的詳盡與可行,循序漸進的思路。然而,當前的實驗教材與自主開放式教學尚有一些不適應的地方:(1)建材體系不合理,力、熱、電、光、近代物理分工過細,內(nèi)容重復,綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗不足。(2)缺乏啟發(fā)式、探究式引導,在論述實驗原理和實驗方法時雖然采用循序漸進清晰講解的方法,但只是傳輸知識,學員在預習實驗時只能被動地接受知識,缺少自主組織知識的開放體系。導致學員只要按照書中的步驟按部就班,基本無需做深入的思考就能完成實驗,但學員對每一步實驗操作的物理意義很少去領會,因此很難達到課程培養(yǎng)的能力、素質目標要求。(3)實驗涉及到的目的、原理、方法、步驟等表述冗長,重點不夠突出,學員在預習時容易產(chǎn)生厭煩情緒,看完即忘,不能有效預習,達不到預習的效果。學員很難通過閱讀實驗教材真正領會實驗的設計思想,形成實驗方案,因而達到舉一反三的目的也比較困難。為此,調研了各類大學物理實驗教材,在博采眾長的基礎上,根據(jù)自主開放式教學的要素重構教材結構體系,結合軍校培養(yǎng)軍事應用型人才的辦學定位及長期的實驗教學經(jīng)驗,編寫一套基于自主開放式教學,注重培養(yǎng)學員思考與動手并舉、舉一反三與創(chuàng)新能力融合的實驗教材。

  2.2實驗教材的編寫原則與基本構想

  嘗試對實驗教材的編寫體系進行一些調整,在總體設計上,力求貫徹以學員為本的理念,注重基礎性、實踐性、探索性、開放性的有機統(tǒng)一,探索以循序漸進提出問題、引導學員找出解決問題的根本方法為目標,通過對實驗內(nèi)容的編排,誘導學員在步步思考中體會解決問題的具體技術問題,從而讓學員領會每個實驗的設計思想,促使學員經(jīng)過深入的思考完成實驗,在研究和探討中形成自己的觀點和獨到見解,逐步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維意識,提高創(chuàng)新能力。具體做法如下:(1)兼顧深度與廣度。具有寬廣的覆蓋面和經(jīng)典到前沿的縱深度,既有經(jīng)典實驗項目,又包含足夠數(shù)量的其他實驗項目,有利于開放性實驗的開設和學員自主探索選題。給學員一個發(fā)展中的物理實驗,將現(xiàn)代科技成果滲透到傳統(tǒng)的經(jīng)典物理實驗中去,實現(xiàn)先進性與基礎性的統(tǒng)一,激發(fā)學員的學習熱情,縮短與現(xiàn)代科技的距離,注重現(xiàn)代信息技術在物理實驗中的應用,充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術在物理實驗中的應用。例如傳感器技術、光譜技術、光纖技術、非線性電路中的混沌、超導磁效應等引入到大學物理實驗,并注意軍事應用價值。(2)建立實驗的分層教學體系。依托基礎實驗,以“基本實驗方法、實驗技能、實驗思想訓練”為主,主要為基本量的測量、基本物理現(xiàn)象與規(guī)律的觀察和分析、基本儀器的使用、基本測量方法和實驗技能的.訓練,以及不確定度的計算與分析等[5,6],使學員通過基本操作與基礎實驗相結合,掌握技能。通過綜合性、設計性、應用性實驗[4-7],達到基礎理論與基本技能的綜合運用。壓縮驗證性實驗,并嘗試把一些傳統(tǒng)的驗證性實驗如二極管的伏安特性、惠斯登電橋等改造為設計性或簡單的研究性實驗,增加CCD特性、光纖傳感等綜合性實驗,加強應用性實驗,如空氣熱機、光電傳感器等。教員提出實驗要求,學員獨立設計實驗的內(nèi)容、實驗方法和實驗步驟,并獨立完成整個實驗過程。這些實驗在學員掌握的理論知識基礎上,以基本實驗操作為主,大部分學員都可以進行。在此基礎上,為部分有專長或愛好的學員開設研究性創(chuàng)新性實驗,例如單擺混沌、阻尼共振特性、太陽能電池、磁懸浮等,進一步培養(yǎng)學員的綜合分析問題、解決問題的能力,學員完成實驗后,要提交一篇論文;學員為了能完成一篇質量較高的論文,往往多次重復實驗、反復查資料、研究論文格式、推敲文字用詞等,部分學員的論文達到了較高的水平,增加了學員對科學研究的興趣。(3)突出第一任職需求,因材因專業(yè)施教。大學物理實驗課是針對所有學員開設的一門公共課程,為了適應學員第一任職的需要,我們改變了不同專業(yè)學員開設相同實驗項目的做法,根據(jù)不同的學科施以不同的教學內(nèi)容和方法,因材因專業(yè)施教。例如通信指揮專業(yè)學員側重電磁學,氣象指揮專業(yè)開設粘滯系數(shù)測定、表面張力系數(shù)測定實驗,工程指揮專業(yè)側重力學等,充分體現(xiàn)自身的特色。

  3結論

  我們編寫大學物理實驗自主開放教學教材的理念是:從培養(yǎng)學員“自主學習能力”的基點出發(fā),突破傳統(tǒng)實驗教材的體系,設計一個能循序漸進引導學員通過自主學習來解決問題,讓學員通過思考掌握理論和技能,而不僅是按部就班完成實驗。構建以基礎性實驗、綜合性實驗、設計和研究性實驗為基礎,從低到高、從基本到前沿、從接受知識型到培養(yǎng)綜合能力型逐級提高的大學物理實驗課程新體系,教材具有較寬的覆蓋面和足夠的實驗項目,既體現(xiàn)科學的內(nèi)涵、實驗內(nèi)容的更新,又要反映新技術、新方法、新設備等現(xiàn)代實驗技術和手段,反映物理課程和體系改革以及實驗教學改革和研究的成果;改變力、熱、電、光、近代物理分工過細,內(nèi)容重復,綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗不足的缺點;改變填鴨式的教學方法,對不同系科、專業(yè)進行不同內(nèi)容的教學,因材、因專業(yè)施教;充分體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術在物理實驗中的應用,充分體現(xiàn)自身的特色。

大學物理論文7

  摘要:在分析大學物理實驗教學現(xiàn)狀的前提下,討論出現(xiàn)的教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的弊端,分別針對性地提出應用網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng)、實驗室無課程開放、考核方式多元化的方案進行改革實踐。

  關鍵詞:教學模式單一;實驗項目單一;考核方式單一;網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng);實驗室無課程開放;考核方式多元化

  1引言

  大學物理實驗作為高校理工類學生的基礎課程,不僅是引導學生理解物理知識、掌握物理技能的重要環(huán)節(jié),更在培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力和實踐能力方面起到不可替代的作用。通過對比研究發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過大學物理實驗課程的學習和訓練之后,學生參與實踐研究的內(nèi)驅力和動手實踐能力都得到極大地提升[1]。但通過分析當前大學物理實驗的教學現(xiàn)狀,仍能從中發(fā)現(xiàn)一些延續(xù)已久的弊端。本文正是對這些問題展開分析討論,并尋求相應方案改革實踐進行解決。

  2大學物理實驗教學現(xiàn)狀

  當前國內(nèi)高校的物理實驗教學中,大多仍采用傳統(tǒng)的按班上課、實驗報告評分的模式,即不同理工類專業(yè)的班級按照相同的實驗項目進行課程設置,并依據(jù)實驗報告給出最終的實驗成績。但這并不利于因材施教和提高學生的學習興趣,教學資源也沒有得到充分的利用[2],存在教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的弊端。

  2.1教學模式單一

  實驗課的教學模式,通常按照傳統(tǒng)的課前預習、課堂講授、操作演示、學生模仿、實驗報告提交、教師評分的固定的教學范式進行,形成處處以教師演示為中心,學生被動模仿的教學模式。對學生而言,整個實驗過程,僅僅是對教師實驗操作的重復模仿,極大地壓制了學生的主動性及創(chuàng)新思路。另外,在實驗課時有限的前提下,如果充分考慮學生課前預習的良莠不齊而延長課上講授,則必然會過多地占用學生的操作時間;如果精簡講解內(nèi)容而減少課上講授,則必然會有學生因預習不到位而無法展開實驗,這都極大地影響了實驗課程的質量效率。

  2.2實驗項目單一

  大學物理實驗課程是高校對大部分的理工類專業(yè)開設的,存在涵蓋專業(yè)廣的特點。但各專業(yè)學生因其獨有的專業(yè)特點,其自身已有的知識儲備以及后續(xù)的專業(yè)需求都不相同。如果統(tǒng)一地按照相同的實驗項目開設課程,一方面會讓部分學生因其專業(yè)知識儲備的欠缺,而對實驗課程產(chǎn)生畏難情緒;一方面也會讓部分學生因所學內(nèi)容與其專業(yè)關聯(lián)性不大,而對實驗課程缺乏興趣。

  2.3考核方式單一

  嚴格的考核制度是保證優(yōu)良教學質量必不可少的前提條件[3]?己说脑u價標準甚至會影響學生對所學知識的價值定位和精力投入。對大學物理實驗的考核,目前多數(shù)高校仍采用偏重實驗報告給出最終成績的方式進行評定。這種考核方式并不能充分體現(xiàn)出實驗課對實驗技能和實踐能力的培養(yǎng),也會錯誤地引導學生將精力側重于書寫文字報告上,而忽視實驗操作過程。我們深知實驗教學是一種過程教學,其實驗過程往往比實驗的結果更重要,必須加強實驗操作環(huán)節(jié)的考核比重[4]。

  3大學物理實驗教學的改革實踐

  在理工類高等院校中,實驗教學占有非常重要的地位。近些年來,高校在加大實驗場館建設和更新實驗儀器的同時,也積極針對原有的實驗教學方式進行改革以適應新形勢下的應用型人才培養(yǎng)需求。結合青島科技大學高密校區(qū)物理實驗中心進行的改革嘗試,以及與相關院校的經(jīng)驗交流學習,針對出現(xiàn)的教學模式單一、實驗項目單一、考核方式單一的問題,已初步探索出一套完整的解決方案。

  3.1針對教學模式單一,應用網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng)

  基于MOOC教育思路,結合實驗課程的實際需求,青島科技大學高密校區(qū)自主研發(fā)的高等院校實驗教學與管理系統(tǒng)已于20xx年3月投入運行,校區(qū)內(nèi)所有實驗課程都通過實驗教學與管理系統(tǒng)有序開展,實現(xiàn)了在線上平臺的網(wǎng)上預習、在線測驗、實驗預約,從而留出充足的線下課堂時間供學生開展自主實驗操作、小組討論、師生互動。大學物理實驗中心按照實驗教學與管理系統(tǒng)的應用方案,針對性地制備了相關預習資料進行上傳。特別是其中的實驗視頻,使學生可以自由安排時間地登陸線上視頻,結合書本進行形象地理解預習,而不再是單純枯燥的文字想象;另外,結合學生的認知規(guī)律,有選擇地準備了相應實驗測試試題進行網(wǎng)上測驗,從而對學生的預習情況做出合理評判,并以此成績作為進入實驗室正式展開實驗的前提要求。通過網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng)的投入應用,在線下教學中,對于學生通過網(wǎng)上預習預約已掌握的實驗原理和具體操作,可以選擇性地精簡講解,從而為學生的操作節(jié)省出大量時間。并且通過對網(wǎng)上實驗測試試題的解答情況進行匯總總結,歸納出學生共性的錯誤作為線下講授的重點,充分提高線下的課堂效率,使線下教學更有目的性。充分發(fā)揮實驗教學與管理網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺的作用,為線下課堂教學提供導向性和針對性。

  3.2針對實驗項目單一,進行實驗室無課程開放

  在按照實驗課表充分完成課程進度的同時,鼓勵學生以及實驗小組,或者對原有的基礎性實驗進行重復探究,或者結合專業(yè)技能需求提出創(chuàng)新的實驗方案進行實踐,或者在教師的指導下參與新實驗項目的拓展設計等。在由教師對其方案可行性進行評估后,利用實驗室的無課程開放,在教師的指導下完成驗證操作[5]。從而將學生的物理實驗課程與科研創(chuàng)新訓練進行結合,以研帶學,實現(xiàn)學生的分層發(fā)展。一方面,對原來有限的課堂時間進行了無形的延伸擴展,使學生能更充分驗證和嘗試自己的創(chuàng)新思路;另一方面,在實驗室開放的過程中,通過與學生面對面地深入的互動交流,教師能夠更全面、更深入、更專業(yè)地進行知識和技能支持,實現(xiàn)對學生自主學習能力和探究學習能力的最大激發(fā)[1]。

  3.3針對考核方式單一,實施考核方式多元化

  實驗科目的考核有其特殊性,如果完全按照傳統(tǒng)的偏重實驗報告給出最終成績的方式,并不能體現(xiàn)學生的操作技能以及實踐能力;如果過分注重操作考核,則學生的實驗理論和設計思路并不能得到充分展現(xiàn)。因而實驗中心采取日常表現(xiàn)、實驗報告、操作考試、書面考試相結合的.方式來評定學生最終的實驗成績。在兼顧實驗報告和實驗操作的同時,使學生的理論知識和對實驗的設計應用也能在最終成績中有所展現(xiàn)。具體評分權重及評定內(nèi)容如下:總成績=日常表現(xiàn)×30%+實驗報告×20%+操作考試×30%+書面考試×20%其中,日常表現(xiàn)評定內(nèi)容為:網(wǎng)上預習測驗成績、課上實驗中操作能力/解決問題能力/數(shù)據(jù)的收集歸納、實驗室無課程開放的使用及創(chuàng)新型設計能力;實驗報告評定內(nèi)容為:實驗報告撰寫、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗總結反思;操作考試評定內(nèi)容為:實驗步驟規(guī)范、靈活解決問題、數(shù)據(jù)的收集處理;書面考試評定內(nèi)容為:實驗原理的理解、實驗的生產(chǎn)應用討論、設計型實驗小論文。

  4結語

  大學物理實驗不僅是對物理知識的驗證、補充,更是通過學習測量方法、科學思維方法和學科研究方法,來培養(yǎng)學生的實驗設計能力、實踐探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[6-7]。隨著教學方式的改革發(fā)展以及不同批次學生自身知識儲備的變化,固有的大學物理實驗教學方式開始陸續(xù)暴露出一些不足和弊端。在明確大學物理實驗課程教學定位的前提下,根據(jù)不同專業(yè)的學生對實驗內(nèi)容的需求,積極探索新興的教學模式和多元化的考核方式,不斷提升自身的教學改革能力進而優(yōu)化教學效果,使大學物理實驗這門課程在高素質應用型人才的培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。

  參考文獻

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大學物理論文8

  1大學物理實驗教學改革方案設計

  為貫徹上述實驗教學理念,我們物理實驗室不斷改革教學方案,并在本科教學過程中實踐應用,效果較好。

  1.1構建省內(nèi)一流的多功能、多層次、開放型物理實驗教學平臺

  物理實驗室提出著力構建多功能、多層次、開放型物理實驗教學大平臺的建設思路,并將這一思想確定為物理實驗室的建設目標。物理實驗室不但要具有一流的師資隊伍、一流的辦學條件、一流的改革成果和一流的教學質量,同時還要高標準地建成多功能、多層次、開放型的實驗教學大平臺。該平臺由“好奇心喚醒平臺”、“實踐素質與應用能力養(yǎng)成平臺”、“應用創(chuàng)新與探索實踐平臺”三個功能目標清晰的實驗平臺組成。三個子平臺分別發(fā)揮各自不同的作用,其中“好奇心喚醒平臺”的功能是:激發(fā)學生對物理學的好奇心和興趣,催生獲取知識的原動力,深化理解物理思想和物理概念,為后續(xù)物理理論課與實驗課的學習打下良好的基礎!皩嵺`素質與應用能力養(yǎng)成平臺”的功能是:針對不同專業(yè)學生,通過不同實驗及其在生產(chǎn)實踐中不同的應用來培養(yǎng)學生掌握物理實驗基本知識、基本方法和基本技能,提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。作為實踐素質與應用能力的養(yǎng)成環(huán)節(jié),采取開放式的教學模式,為學生提供一個自由、自主、自覺學習的環(huán)境,培養(yǎng)學生的應用意識、應用精神和應用能力!皯脛(chuàng)新與探索實踐平臺”(針對相對較優(yōu)秀的學生開設)的功能是:大力開展素質教育,開闊學生眼界和思路,提高學生對實驗方法和技術的綜合運用能力;同時培養(yǎng)學生們的競爭意識、合作與協(xié)作能力以及團隊精神,為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供強有力的支撐。

  1.2循序漸進,構建“進階”式教學體系

  根據(jù)學生的認知特點和規(guī)律,按照綜合交叉、有機結合、整體優(yōu)化的原則,加強實驗內(nèi)容的綜合性與設計性,進一步提高學生實踐能力的培養(yǎng),將過去的力、熱、電、光、近代物理等實驗整合為“基本測量實驗”、“驗證性”、“技術性”、“綜合性”和“設計性”五種類型實驗,形成從低到高、從基礎到綜合、從基本能力到綜合能力培養(yǎng)逐級提高的“進階”式實驗教學體系。實驗內(nèi)容和難易程度“層次加深、步步登高”,使學生由淺入深、循序漸進,系統(tǒng)地掌握物理實驗知識和技能。同時也為學生提供更多的學習機會,提供給學生足夠多的、多方面的實驗項目供學生進行自由選擇,實驗室開設了24個實驗項目,一本和二本(A)學生可以根據(jù)興趣從中選擇20個,二本(B)學生選擇12個。這種開放式實驗模式激發(fā)了學生的學習興趣,調動起學生學習物理實驗的積極性,使學生的實驗技能和工程實踐能力得到進一步的鍛煉與提高。通過一系列邏輯上嚴密、操作過程嚴謹、結果要求準確嚴格的技能培訓物理實驗項目,達到初步養(yǎng)成其科學素質的目的。

  1.3注重經(jīng)典與現(xiàn)代相結合,更新實驗教學內(nèi)容

  在充實、改進原有實驗項目的同時,淘汰一些操作簡單、內(nèi)容陳舊的實驗項目,精選出一些物理基本概念、實驗方法突出的典型實驗項目。引入新技術和現(xiàn)代化實驗手段拓展實驗教學內(nèi)容。如:液晶電光效應的研究、微波模擬光和X射線的特性、光纖位移傳感器的.原理與使用等應用到實驗中,增加了物理實驗的內(nèi)涵,拓展了學生的視野。納入一些具有時代氣息的、與生產(chǎn)實踐或科研密切相關的實驗,增加設計性的實驗內(nèi)容,給學生留有較大想象與拓展空間。做到物理實驗不僅在時間與空間上的開放,更重要是在實驗內(nèi)容上進行開放,充分體現(xiàn)開放式教學的靈活性、豐富性和拓展性。

  1.4以培養(yǎng)高素質應用型人才為目標,大力推進應用型教學

  高水平的實驗研究始終是實驗教學的有力支撐,是培養(yǎng)應用型人才的動力源泉。我們在教學中鼓勵學生把學習與應用結合起來,在學習中應用、應用中學習,培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神。在實驗教學中提出一些應用性的小題目供學生討論和研究。例如:在“霍爾效應實驗”中,提出如何將霍爾器件用于汽車里程計的設計?在“聲速測量”實驗中,如何用聲波測量距離和定位?在“光纖傳感器實驗中”,提出如何用光纖傳感器測量壓力、溫度、楊氏模量和儲油罐液面的高度等。其中有一些研究內(nèi)容較深入的題目已獲得學校的實驗教學改革立項的資助。通過啟發(fā)與引導,把應用型教學的思想貫穿各級物理實驗教學的始終。

  1.5建設網(wǎng)上物理實驗虛擬環(huán)境,為學生提供現(xiàn)代實驗教學手段

  為了提高實驗室的開放層次,擴大開放的覆蓋面,利用網(wǎng)絡資源優(yōu)勢,為學生提供更多的現(xiàn)代化實驗教學手段,實驗室建設了網(wǎng)上虛擬物理實驗。利用flash軟件實現(xiàn)真實實驗的虛擬,學生可通過網(wǎng)絡,進行遠程操作,并完成相應的實驗內(nèi)容。這一實驗環(huán)境的建設為學生提供了全新的實驗教學模式,可幫助學生實驗預習、自學和擴展知識面,深化理解物理知識,提高實驗技能。

  1.6設立應用創(chuàng)新實踐課程,實行學生的“個性化”培養(yǎng)模式

  為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與應用能力,給學生提供創(chuàng)新訓練環(huán)境與條件,實驗室除建有物理演示室、大學物理實驗各室、自學室等基礎實驗室外,還建有大學生創(chuàng)新與應用實踐平臺,把選拔人才與培養(yǎng)人才緊密結合起來。宗旨是創(chuàng)立一個開放、流動、聯(lián)合的創(chuàng)新和研究環(huán)境,選拔學有余力的優(yōu)秀本科生以多種方式來實驗室學習,加強學術交流,促進學科交叉,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力,培養(yǎng)具有堅實的理論基礎、較強的應用能力,并且具有一定創(chuàng)新意識、科學實踐能力、科學觀察力的全面發(fā)展的應用型人才[6]!皯谩笔俏倚=虒W計劃的重要組成部分,是學生獲得駕馭知識的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科學觀察力,以及培養(yǎng)工程實踐能力的實踐性、綜合性的重要教學環(huán)節(jié)。21世紀高校培養(yǎng)的學生既要有“知識”、有“能力”,更要有使知識和能力得到充分發(fā)揮的“素質”,只有把這三個方面有機地融合在一起,才能培養(yǎng)出應用型人才。

  1.7區(qū)分不同層次學生考核重點,推行多元化考核方法

  改革大學物理實驗考核制度和考核方法,將一本、二本學生的考核重點區(qū)分開,根據(jù)不同層次的學生的學習水平分別制定,以利于提高學生在實踐教學的主動性和自覺性?己朔椒ㄗ鳛榻虒W評價的重要手段,對學生學習和教師教學具有重要的指導作用。我們長期堅持、積極探索考試方法的改革,逐步建立了有利于提高學生參與實踐教學的主動性和自覺性的、多元化實驗考試模式,引導學生改進學習方法。

  2結束語

  這些年,我們秉承學校的“大德育、大工程、大實踐”三大教育理念,堅持以培養(yǎng)“綜合素質高、實踐應用能力強”的高水平人才為目標,不斷加強大學物理實驗室建設,積極探索和嘗試新的大學物理實驗教學方案,并在平時的教學過程中實踐應用,實驗教學效果和教學質量有了顯著提高。在以后的實驗教學過程中,我們還將讓學生積極主動地參與到實驗教學和相關項目的研究過程中,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力和實踐創(chuàng)新能力。

大學物理論文9

  摘要:先分析MOOC教學的優(yōu)勢與不足,再分析大學物理實驗的現(xiàn)狀及問題,后探討在實驗教學的環(huán)節(jié)中融入MOOC的教學,完善大學物理實驗教學,提高人才培養(yǎng)質量。

  關鍵詞:MOOC;大學物理實驗;自主學習

  一、MOOC教學的優(yōu)勢與不足

  MOOC是大規(guī)模開放在線課程的簡稱,MOOC是一個完整的教學模式,有學習者的參與,有反饋,有作業(yè),有討論和評價,有考試與證書,教學流程上并不比傳統(tǒng)教學少。作為一種新型的學習和教學方法,MOOC教學具有的優(yōu)勢是:易于使用,覆蓋的人群廣,自主學習,學習資源豐富。傳統(tǒng)教學的開展要求師生時空上聚在一起,需要時間成本和空間成本,而MOOC作為遠程教學的一種形式,師生時空分離是它的一個特點,成本低廉的同時有利于個別化學習,再加上其豐富開放的學習資源,作為學習者無疑會樂于接受,并投身其中。MOOC與傳統(tǒng)教育模式相比也有它的不足:(1)學校作為一種特殊的組織機構,有自己獨特的文化特性,并以物質的、制度的、精神的形態(tài)表現(xiàn)出來。校園文化能在潛移默化間給予學生文化浸潤、文化陶冶及人文關懷,這是MOOC無法比擬的。(2)傳統(tǒng)課堂教學中老師語言表述、肢體形態(tài)等現(xiàn)場感染力對學生學習動因是極大促進,已經(jīng)遠遠超越知識本身的獲取,而MOOC缺少課堂教學的現(xiàn)場氛圍。(3)教育學中的一個非常重要原則———因材施教,開發(fā)每個學生的智力,培養(yǎng)個性化人才。然而在MOOC的課堂中,全面地進行學習者特征分析是不可能的,出現(xiàn)優(yōu)秀學生得不到鼓勵關注而被埋沒的情況,差生的情況也得不到更多的關注。因此,MOOC與傳統(tǒng)的教學模式之間不是一個簡單的替代關系,而是一種融合、互補的關系。有人預言:“最后的結果可能是MOOC中有大學,大學中有MOOC!盡OOC教學的意義,在于對傳統(tǒng)教育教學模式的促進,通過參與式、自主與交互式學習模式,學生既是學習者又是教授者,既是知識的受眾,又是傳播者和創(chuàng)造者;全時空性的學習也有利于學生選擇最佳學習時間,有效利用時間,提高學習效率,從根本上把學習主動權交給學生,發(fā)揮其學習主觀能動,混合式教學的引入也便于教師實施“反轉課堂”教學,可提高學生的參與度、批判性思維和學習態(tài)度。

  二、大學物理實驗教學的現(xiàn)狀與問題

  大學物理實驗是大學一門重要的基礎課程,是一門實踐課程。從課程目標上來看,一是要通過實驗強化學生對理論知識的進一步認識,引導學生運用理論知識去分析和解決實際問題,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。二是通過實驗儀器、設備操作使用,實驗過程中不斷通過發(fā)現(xiàn)問題———分析問題———解決問題,學生正是反復在“錯誤”與“糾錯”的過程中,他們的觀察力、分析問題能力及實驗操作能力得到提高與升華。學生只有真正走進實驗室直接接觸實驗設備,通過嘗試和探究才能形成深刻的`感性認識,只有在實驗室才能完成這一目標,實驗教學的主要特點是實際操作,不同于其他課程,因此,MOOC根本無法完全取代實驗室教學。大學物理實驗教學的現(xiàn)狀與不足:(1)實驗室資源有限,學生人數(shù)多,實驗時間緊,必須在有限的時間內(nèi)讓學生完成實驗內(nèi)容。因此,要求教師必須少講、精講。常常會有顧此失彼的感覺,不同的實驗,不同的教師存在很大的差異,影響實驗教學的效果。(2)學生課前預習效果差。與理論課相比較,實驗預習除了實驗原理外還有實驗設備的預習,僅靠書本對實驗設備的描述及插圖,學生很難對實驗設備建立正確的、直觀的形象,對整個實驗的場景,操作步驟,可能出現(xiàn)的問題只能根據(jù)學生的經(jīng)驗、想象力去做一些猜想,導致學生之間存在很大差異,影響實驗操作與實驗結果。(3)課后復習環(huán)節(jié)薄弱。課后的實驗數(shù)據(jù)處理,實驗中的問題分析與討論,實驗內(nèi)容及應用的拓展是實驗教學的重要環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中教師難于掌控,影響實驗教學的效果。

  三、MOOC教學模式與大學物理實驗教學融合的設計探索

  (一)大學物理實驗MOOC資源的設計

  MOOC教學的重要環(huán)節(jié)是教學資源的建設,大學物理實驗的MOOC資源與理論課教學相比有它的特殊性,它應該包含實驗原理、實驗設備的工作原理與正確操作方法、實驗系統(tǒng)的搭建,實驗流程與數(shù)據(jù)采集等。MOOC教學的特點之一———教學資源短小精干,給學生靈活性。因此必須把實驗的內(nèi)容拆分成若干個小的模塊,制作教學視頻資源,加深學生對實驗原理的理解、為掌握實驗設備的正確操作方法提供必要保障。MOOC教學的另一特點———學習效果檢驗。因此在MOOC資源各個模塊中嵌入在實驗原理理解中的重點、難點問題,實驗操作的正確步驟,實驗中的常見問題與錯誤,實驗數(shù)據(jù)的分析與處理等,設計各個模塊中練習與測試的問題,便于評價學生學習效果。MOOC教學資源上網(wǎng),利用網(wǎng)絡優(yōu)勢對學生開放,實現(xiàn)資源的大規(guī)模共享,建立網(wǎng)上互動平臺,實現(xiàn)學生與學生,學生與老師的互動與交流,使學生進入實驗室以前對實驗原理,實驗設備的正確使用,實驗操作步驟及注意的問題有了正確的認識,為提高實驗教學質量打下堅實的基礎。

  (二)大學物理實驗教學過程與MOOC教學的融合

  大學物理實驗的預習環(huán)節(jié),利用MOOC的大規(guī)模、開放性、在線特征,由學生自主學習,完成相應的練習與測試。老師在課前檢驗學生MOOC學習的成果,并給出評價,計入預習成績。老師實驗課程的講授,主要是與學生一起討論MOOC中存在的問題及理解中的錯誤。改變以前課堂上教師唱獨角戲,學生被動接受的狀況。學生主動參與,師生互動,調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生學習能力、分析能力及口頭表達能力。解決了以前講授內(nèi)容多,時間長,學生操作時間縮短,有利于提高學生的實驗操作技能。在學生實驗操作階段,老師還可以針對個別學生在MOOC中的問題,實驗中的具體問題進行面對面的交流與指導,也克服MOOC中師生交流的短板與不足。利用MOOC教學資源,學生完成MOOC中的相應數(shù)據(jù)處理、實驗原理、實驗方法的拓展學習,提高學生實驗數(shù)據(jù)處理的能力,完成實驗問題的討論與改進,提高實驗報告的質量,達到提高大學物理實驗教學質量的目的。

  四、總結

  大學物理實驗教學與MOOC教學各有優(yōu)勢,兩者不是簡單的替代,如何實現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補是值得進一步探索的問題。不同的實驗課題,MOOC資源的建設也存在差異,需要精心設計與制作。大學物理實驗教學過程中,如何與MOOC有機融合在一起,也是值得每一位教師在教學實踐中去探索。學生自主學習,師生交流互動,讓學生更多地進行實驗操作,培養(yǎng)學生實驗技能,提高教學質量是大學物理實驗教學改革的方向。

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大學物理論文10

  摘要:本文對大學物理實驗課程的現(xiàn)狀進行了分析和反思,主要從教育觀念、教學體系、教學方法以及教學評價幾個方面提出了自己對大學物理實驗課程改革的看法。

  關鍵詞:物理實驗 課程改革 教學體系 教學方法

  大學物理實驗課程是高校理工科專業(yè)學生必修的一門公共基礎課,在培養(yǎng)學生的實驗能力、動手能力和科學素養(yǎng)方面有著不可替代的重要作用。但是,長期以來,大學物理實驗課程在體制、教學內(nèi)容和教學方法以及教學評價上存在著一些弊端,使得大學物理實驗無法達到其應發(fā)揮的作用,無法適應新世紀培養(yǎng)高素質人才的需要。進入21世紀,科技的發(fā)展、知識的飛速擴充,學生的特點也發(fā)生了很大的變化,要想提高學生實驗技能和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng),對傳統(tǒng)的物理實驗教學進行變化調整勢在必行。

  一、 更新教育觀念

  物理實驗課程是一門涉及領域廣闊、時代性、社會性十分強的課程,它時刻面對著新時代、新科技的挑戰(zhàn)。我們在對于大學物理實驗的認識不能停留在教材上,物理學本身就是一門實驗科學,他的發(fā)展離不開大量的實驗,所以物理實驗課程應隨著社會的發(fā)展而變化。學生的進步和發(fā)展,取決于學生能否自主學習、合作學習和探究學習,而物理實驗為此提供了一個廣闊的舞臺,它有助于學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀方面得到發(fā)展,有助于教師的提高。我們應在教育改革思路和實踐上有重大突破。傳統(tǒng)的物理實驗教材與物理知識的發(fā)展之間的脫節(jié),傳統(tǒng)的課堂授課的局限,實驗儀器的程式化,這樣都很難調動激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新意識。

  二、 豐富實驗教學體系

  長期以來,大學物理實驗是作為理論課程的一種延伸,學生只能按照理論課的知道機械的刻板的完成實驗,這樣大大的限制了學生的積極性,使原本充滿樂趣的實踐性課程變得很枯燥乏味。大學物理實驗應該是一門培養(yǎng)學生綜合能力的獨立課程,大學物理的教學內(nèi)容也不能僅僅限于普通物理的范圍內(nèi),當前科技發(fā)展中的新方法、新技術、新手段的加入會使得基礎實驗又賦予了新內(nèi)容,提升了實驗檔次。除了學生必須的基礎性驗證實驗外,我們還要加強綜合性實驗和研究性實驗、開放性實驗,開辟一種分層次實驗教學的模式。其中研究性實驗和開放性實驗要真正的開設起來,要求學生通過查閱資料,理解實驗原理,設計實驗方案、選擇實驗儀器、確定實驗參數(shù)、擬訂實驗步驟,在實驗過程中完善實驗結果,然后撰寫實驗報告。另外,研究性實驗和開放性實驗還可以通過教師開設的科研課題小組的形式來完成,豐富學生的知識,培養(yǎng)學生動手搞科研的能力,培養(yǎng)其科學研究的思維和科學創(chuàng)新精神。在學校開設物理實驗課的同時,還可以并行開設一些“物理實驗系列講座”,講述各領域的背景、思想、方法、現(xiàn)代技術和應用,使學生能夠深入理解物理實驗的思想、方法和應用,提高物理實驗課的層次和水平,激發(fā)他們的學習熱情和積極性。

  三、 改進教學方法

  首先確立以學生為中心的教學觀念,在傳統(tǒng)教學方式中往往是老師把實驗儀器調整好,在學生做實驗前詳細的講解,甚至做出實驗演示。學生只要被動地按照老師演示的步驟機械的.重復實驗操作,就能成功的測到數(shù)據(jù),完成實驗。學生在思想上對大學物理實驗課程不夠重視,每次實驗操作都是按部就班的應付了事。物理學是一門實驗科學,實驗是科學認識的基本方法。一個完整的實驗過程,包含提出問題、設計操作、數(shù)據(jù)分析和理論解釋4個階段。教學也應遵循這種過程,教師應當采用各種手段引導學生按照這種規(guī)律進行實驗。

  例如:實驗的引入應充分調動起學生的實驗積極性,教師可以通過各種有趣的物理史實、物理現(xiàn)象引起學生的注意,然后適當?shù)奶岢鰡栴},激發(fā)學生的求職欲望。在傳統(tǒng)的教學中,教師往往死板的采用教材上的事例引入,對于學生來說,這已早沒有了新鮮感,這就需要教師自身積極學習,不斷充實自己,要具有十分豐富的知識面和很強的科學實踐能力,將枯燥的知識聯(lián)系實際,形象化。另外,在不同類型的實驗課上,教師應該根據(jù)實驗課的特點調整不同的教學方法,靈活多變,以免使學生產(chǎn)生精神疲勞。在指導學生實驗時,教師應當貫穿物理思想、物理方法的教育,而不是簡單的解決學生當前的困難,而要讓學生知其然而知其所以然,引導學生善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,靈活應用實驗設計思想和方法,獨立排除故障。

  四、 完善教學評價體系

  目前,我們學校學生的大學物理實驗成績評定分為三部分:預習成績+操作成績+報告成績。其中預習成績我們一般是針對學生寫的預習報告的情況打分,實際上大多數(shù)學生僅是將教材上的內(nèi)容大抄一番,并沒有對實驗進行必要的預習,僅僅想通過課堂上的提問檢查是解決不了問題的。進一步完善物理實驗的教學評價體系是非常必要的。正確的教學評價是實施新課程改革的關鍵。它對教師的教學歷程、學生的學習過程具有非常重要的指導和導向作用。對于不同的實驗類型,教師可以采用不同的教學評價方式,關鍵看學生通過物理實驗課程的學習能否提高動手能力、培養(yǎng)科學創(chuàng)新精神。傳統(tǒng)的實驗報告是千篇一律的格式,學生往往按照教師的要求計算結果并進行一定的分析,實驗結論和小結也僅僅是將教材中的內(nèi)容重新復述一遍,這樣不利于學生科研論文的寫作能力。對于研究開放性實驗,教師可以鼓勵學生撰寫科研論文式的實驗報告,自己收集查閱相關資料,設計實驗步驟,寫出報告。

  大學物理實驗課程教學改革和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項艱巨長期的工程,需要我們不斷更新教育觀念,豐富多層次的教學體系,改進教學方法,能夠客觀公正的進行教學評價,才能使物理實驗課程成為培養(yǎng)學生思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)上成為一個較好的平臺,成為更有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學環(huán)境。

  參考文獻

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  [3] 楊建宋.對大學物理課程教學評價的思考[J]。杭州師范學院學報,20xx,5(3):196~197。

  [4] 黃曙光.物理實驗教學改革探索[J]。高校實驗室工作研究,20xx,90(4):27~28。

大學物理論文11

  篇一、大學物理中創(chuàng)新能力培養(yǎng)論文

  一、采用布魯納發(fā)現(xiàn)法教學,改變灌輸式傳統(tǒng)教學模式

  目前,大學物理教學中許多老師只是單一地講授教材中的概念、定律和定理,這樣做僅是積累了學生的知識,不利于他們思維能力的訓練。而發(fā)現(xiàn)法教學是以掌握學科的基本結構為內(nèi)容,把學科的基本概念、原理及特有的研究方法納入教材,并圍繞學習課題準備好假設、驗證用的資料及實驗,老師為指導,學生為主體,探究物理概念的形成過程、物理定律怎樣被發(fā)現(xiàn)、物理定理怎樣推導出來、它們的物理意義等問題,并從中學習物理學家們的創(chuàng)新思維,從而拓寬思路,達到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。例如在學習帶電粒子在磁場的運動時,首先通過介紹一則關于回旋加速器的新聞報道創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生探索帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律的欲望。然后引導學生把復雜問題簡單化,從帶電粒子速度和磁場正好平行和垂直兩種特殊情況出發(fā),分析速度方向和磁場方向夾任意角的帶電粒子運動就是兩個分運動的合成。學生通過思考和討論就能自行發(fā)現(xiàn)在均勻磁場中的一般運動規(guī)律。

  二、通過介紹物理學史培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

  物理學史其實就是一部創(chuàng)新史,在教學過程中,教師靈活穿插物理學史中一些典型的創(chuàng)新事例,提煉和整理后介紹給學生,通過學習物理學家們發(fā)現(xiàn)和提出問題的過程,可以培養(yǎng)學生的質疑精神和提出創(chuàng)新性問題的能力。同時,在分析問題和解決問題的過程中注意體現(xiàn)物理學家們的科學分析方法和思維方法,這有助于提高學生的思維能力和掌握科學方法。例如在學習波動光學時,介紹物理學發(fā)展史上關于光究竟是粒子還是波的跨世紀大爭論,科學家們的創(chuàng)新精神和對科學真理的執(zhí)著追求極大地感染了學生;關于光的本質的思辯過程也對學生科學思維方式形成產(chǎn)生深遠影響。

  三、考核方法多元化

  對傳統(tǒng)考核方式進行改革。學生成績改為由幾個部分組成:平時作業(yè)、創(chuàng)新報告、小論文、課堂討論和期末考試。其中把創(chuàng)新報告、小論文加分加入到學生成績中是對創(chuàng)新教育和教學改革的一個保證。并鼓勵學生在課堂上對教師所授的內(nèi)容進行質疑、提問,并引導大家展開討論,取得了良好的教學效果。教學過程中同學們經(jīng)常主動向教師提出對一些問題解決方案的新看法;[4]對同一道題提出不同解法,有些解法常具有創(chuàng)新性(經(jīng)查文獻,未見該解法的報道)。通過一題多解一題巧解能很好地把學生的發(fā)散思維和聚斂思維結合起來,[5]是獲得頓悟和靈感的有效手段,能有效克服學生定向思維的影響,從而發(fā)展學生的創(chuàng)新思維能力。在教學實踐中,對學生提交的小論文盡量給予肯定和評價,根據(jù)價值和水平給予不同程度的加分。適度引入激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,激發(fā)學生課堂參與意識和創(chuàng)新欲望,使得課堂教學更加精彩。

  四、實行小班教學模式,搭建課程網(wǎng)站,提供培養(yǎng)創(chuàng)新人才的良好平臺

  現(xiàn)在大學物理的教學班普遍達到上百人,相比而言小班教學模式更利于每個學生充分主動地參與到教學活動中來。[6]教學活動中教師鼓勵學生提出創(chuàng)新想法,展開課堂討論,并及時給予評價。由于課堂時間有限,通過建立大學物理精品課程網(wǎng)站實現(xiàn)師生交流的課后延續(xù),有教學大綱、授課錄像、互動教學、課件與教案,創(chuàng)新平臺等欄目,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搭建良好平臺。

  五、充分發(fā)揮物理實驗對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的積極作用

  物理學是一門實驗科學,當中的許多原理和結論都來自實驗結果,更為重要的是,實驗充分體現(xiàn)了人類社會的創(chuàng)新發(fā)展過程和創(chuàng)新成果,對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著積極重要的作用。但是目前大多數(shù)高校物理實驗仍以驗證性實驗為主。20xx年已逐步實現(xiàn)了物理實驗設計、教學方式以及時間上的全面開放,學生可以依據(jù)在學習中或日常生活中遇到的實際問題結合所學的知識,查閱相關資料,自行設計實驗方案,安排實驗步驟,選擇實驗儀器,分析解決實驗中遇到問題,教師只是從旁適當引導和啟發(fā)。這樣的開放性實驗,激發(fā)了學生學習的積極性和主動性,培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,更重要的是對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)的'形成也發(fā)揮了積極作用。在設計及實施實驗的過程中,學生要查閱大量的資料,比較若干不同的方案,自己動腦設計出符合實驗邏輯和物理原理的操作步驟等,將真正體會到創(chuàng)新的樂趣。

  六、將物理學前沿問題和物理基礎知識相結合

  大學物理在啟發(fā)學生創(chuàng)新、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、塑造學生分析和解決問題能力方面有著不可磨滅的作用。但是筆者發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)院校的大學物理教材都是沿用傳統(tǒng)物理學教材的知識體系,力熱光電以及原子核物理是主要章節(jié)的內(nèi)容,近代物理和物理前沿相關內(nèi)容是少之又少,即便出現(xiàn)也是一句話帶過。因此,這些內(nèi)容會讓學生覺得物理和現(xiàn)實生活脫節(jié),從而喪失學習物理學的興趣,更談不上創(chuàng)新性的培養(yǎng)。但是,往往當教師在課堂或者學術講座上,講述一些類似黑洞、百慕大、航天飛機、納米技術、磁懸浮高速列車等前沿問題的時候,學生是聽得最認真并且反饋是最好的。有許多同學在聽講完畢還會追著筆者表示想深入了解更多相關知識,并有自己的想法與筆者探討。這些也從反饋的角度再次印證了在大學物理教學中,將物理學前沿問題和物理基礎知識相結合的重要性以及它對學生學習過程中產(chǎn)生的深遠影響。

  因此,在大學物理教學過程中不能一味追求講述完成課本內(nèi)容就好,應該與時俱進地添加部分當下或者近年來物理學前沿發(fā)生和發(fā)現(xiàn)的一些重大事件、科研成果和未解之謎,可以從很大程度上激發(fā)學生學習和創(chuàng)新的興趣和熱情。創(chuàng)新教育勢在必行,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)應該是高校學科教育最重要的任務之一。大學物理作為全國大部分院校都要開設的一門基礎公共課,具有廣泛性和普遍性。本文提出的在大學物理教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的改革思路和方法切實可行,許多兄弟學校同行、本校后續(xù)課程老師和廣大學生對筆者進行的教學改革和實踐也給予了充分的肯定,可見這項改革具有較強的現(xiàn)實意義和良好的應用前景。

  篇二、大學物理中創(chuàng)新能力培養(yǎng)論文

  1、實驗原理與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

  物理學是一門實驗學科,物理定律和理論的建立離不開大量實驗,比如從伽俐略的斜面上小球滑下實驗到牛頓運動三定律,從法拉第的電磁感應實驗到麥克斯韋電磁理論的創(chuàng)立,都是從反復實驗中觀察,分析,歸納和總結出來的,反過來,一個理論的正確與否最終也需要實驗來檢驗。那么,我們怎么樣設計一個實驗?為什么這么做?這就是實驗原理,學生首先需要理解。例如,牛頓環(huán)和邁克爾遜干涉兩個實驗,從干涉圖樣來看,極其相似,很多同學便混淆不清了,什么原因呢?就是因為他們沒有掌握實驗的原理,不明白牛頓環(huán)是等厚干涉,而邁克爾遜干涉是等傾干涉,通過教師分別講解牛頓環(huán)和邁克爾遜干涉的實驗原理之后,同學們再回到實驗中重新認識兩種實驗現(xiàn)象,比較它們之間的異同,從而可以加深他們對等厚干涉和等傾干涉的認識,提高他們理論聯(lián)系實際的能力,強化他們學以致用的思想觀念,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。

  2、實驗方法的選擇與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

  大學物理實驗中有直讀法、比較法、模擬法、放大法、轉換變量法、平衡法和干涉法七大類[6],這些方法中都蘊含著一定的物理模型,是非常好的思維訓練素材。課堂上,教師除了講授原理,從原理中提煉出測量方法,并作詳細講解才是更重要的。例如,在“用拉伸法測金屬絲的彈性模量”實驗中,重點是介紹金屬絲在砝碼作用下產(chǎn)生的微小伸長量的測量方法,對于數(shù)量級達10—4m的長度,用一般測長工具直接測量行不通,怎么辦?老師提出一種新的測量方法——光放大法。它是利用在砝碼作用下金屬絲產(chǎn)生的微小長度變化,來帶動光杠桿轉過微小角度,然后經(jīng)過望遠鏡將此角度的變化轉變?yōu)榉瓷涔饩角度的變化,進而轉化成標尺上較大的讀數(shù)變化,這樣,就把不易測量的微小伸長量轉換成了用一般方法可測量的量。通過對光放大測量方法的理解,學生的學習興趣會大大增加,前人巧妙的`構思和無窮的智慧打動了他們,激勵他們?nèi)ビ掠谔剿骱烷_拓創(chuàng)新。

  3、實驗儀器的使用與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

  大學物理實驗中,對長度、質量、電流、電壓等基本物理量的測量是最基本的實驗,學生使用什么實驗儀器進行測量才能最準確,是問題所在。近年來,一些高校實行開放式實驗教學[7],取得了較好的教學效果。例如,測量測狹縫寬度時,有米尺、游標卡尺、螺旋測微器和讀數(shù)顯微鏡四種儀器讓學生選擇,哪一個更加合適?需要學生對四種測量工具進行比較,探討不同測量工具的準確度,分析出測量數(shù)據(jù)位數(shù)與測量工具的精確度等級之間的關系。認真篩選之后,最終選擇了用讀數(shù)顯微鏡去測量,通過這個實驗的訓練,學生對讀數(shù)顯微鏡的結構、測微原理和如何提高其測量精度都有了正確的認識,明白了測量數(shù)據(jù)不是一個簡單的測量結果,而是包含有很多信息,如所使用儀器的精確度、測量結果的準確性等,從而能夠做到正確讀數(shù)和正確測量,整個過程對他們的動手能力、判斷是非的能力和創(chuàng)新思維的能力無疑是一個很好的鍛煉。

  4、實驗操作與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

  物理實驗對物理量的測量都是先觀察和判斷目標,再對儀器進行調整,然后讀數(shù),因此,實驗者判斷的準確程度以及操作技能的高低都會直接影響測量結果的可靠性。在固體密度的實驗中,測量質量要用到物理天平,物理天平我們中學就已經(jīng)使用過,但是有的同學操作仍然不規(guī)范,在起動的狀態(tài)下調節(jié)平衡螺母或加減砝碼,導致橫梁落下,儀器受到損壞,課堂上,教師應該關注學生的操作過程,給予及時糾正。調節(jié)時,首先轉動制動旋鈕起動天平,由指針觀察橫梁是否平衡,隨即止動,根據(jù)指針在標盤上的偏移不同調節(jié)平衡螺母或加減砝碼,再起動,再觀察,如此反復直到調平為止。有時,由于部分天平磨損比較嚴重,同學們在實驗中還會遇到天平調不平衡的問題,此時,教師就可以啟發(fā)學生,是不是可以想出一個辦法使天平平衡?學生經(jīng)過思考,想到可以加砝碼先使天平平衡,計算時再折算質量,不失為一個好方法。學生的實驗技能提高了,學習興趣大大提高,同時也培養(yǎng)了他們獨立思考和創(chuàng)新實踐的能力。

  綜上所述,大學物理實驗作為一門基礎性的實踐課程,它在鍛煉學生的實驗技能,啟發(fā)和培養(yǎng)學生科學的思維方法和創(chuàng)新能力,激發(fā)學生的科學研究興趣,提高學生科學素養(yǎng)等方面是其他課程無法替代的,并將日益顯示其重要性。

大學物理論文12

  1實驗模式的改革

  1.1創(chuàng)新型實驗室

  創(chuàng)新型實驗室是根據(jù)學生不同的認知水平,對其開展相應類型的實驗,包括驗證型、探索型與設計型實驗,不同的實驗類型進行相應的實驗,逐步提高學生的操作能力與思維能力。通過采取科學的方法,鼓勵學生對將要操作的實驗結果進行大膽的猜想并分析產(chǎn)生這個結果的可能原因。這種實驗遵循科學的方法,即學生從實驗開始到實驗結束的分析過程中,可以初步掌握研究問題的基本方法,并提高學生實踐能力、發(fā)現(xiàn)與處理問題的能力及綜合分析的能力,更重要的是會使得學生迸發(fā)出創(chuàng)造性思維,為學生個性化的培養(yǎng)提供良好的實驗平臺。

  1.2如何建設創(chuàng)新型實驗室

  建立創(chuàng)新型實驗室以學生為研究對象,從內(nèi)、外兩個方面入手。從內(nèi)入手:主要包括8個方面的內(nèi)容。

  (1)教學方法要“開放”:包括兩個內(nèi)容:一、教學方法要有靈活性。教師通過問卷調查和座談會等形式與學生交流,并找到一種最適合學生學習的教學方法,即一個實驗配套一種教學方法。二、學生要有自主選擇性。對于所有的開放實驗,由專人列出其內(nèi)容并公布出來。學生根據(jù)自己的實驗需求,選擇適合的實驗項目,自己選擇指導教師。促使學生自主學習,提高他們的學習興趣。

  (2)實驗教材的變革:以往的實驗指導書,從實驗目的、原理到實驗過程都寫得十分詳細,學生自己不需要思考,按照教材的步驟即可完成實驗,這極大地束縛了學生的思維能力。因此,新的實驗指導書上面只寫實驗目的,實驗器材和實驗意義即可,從根本上迫使學生挖掘自己的潛力和提升思維能力,自主設計實驗過程。

  (3)教學方式的改變:如果學生想做的一些實驗項目沒法在現(xiàn)有的實驗室完成,就必須到其它的地方完成實驗。因此新的實驗教學平臺的建立顯得十分必要。在《模擬電子技術》這門課的一些電路圖是可以在網(wǎng)上利用專門的軟件進行實驗,學生自己設計的電路圖,可以利用相應的軟件來檢測其是否正確。所以,在校內(nèi)建立專門的網(wǎng)絡平臺,來解決實驗室中解決不了的器材問題是非常必要的。

  (4)教學組織變化:一、學生可以先進行基礎性實驗,再進行探索與設計性實驗。二、教師也可以根據(jù)學生自身專業(yè)的不同,選擇不同的科目進行教學,比如電氣工程與自動化專業(yè)的學生,可以專門做力學與電磁學的實驗,而光學與熱學的實驗可以選做。

  (5)教學內(nèi)容的聯(lián)系:在創(chuàng)新型實驗教學中,教師可以引入《物理學史》的相關內(nèi)容,即講述前人做經(jīng)典實驗的過程以及做這個實驗的歷史背景等等。通常學生不理解為什么要做這個實驗,有什么具體意義,不同的實驗內(nèi)容彼此有什么聯(lián)系等問題。在加入《物理學史》的內(nèi)容后,不僅可以增加了物理實驗的趣味性,同時也可以使得學生從前人的實驗過程中借鑒他們的實驗思路、實驗方法以及感受前人的智慧火花,更重要的是學生明白了這個實驗的`歷史意義,即科學與社會的發(fā)展息息相關,使學生懂得獲得的知識要服務于社會。

  (6)教學時空上的調整:以教學與實驗同步進行為準,如《電路》實驗課程中戴維南定理的驗證實驗,可以將教學內(nèi)容與實驗過程同步進行。

  (7)教學科目的必修與選修:必修實驗課包括學生在學習文化知識后,進行實驗研究,即對書本當中剛學過的定理進行批判性的研究。選修實驗課包括對全新領域進行新實驗課題的研究。

  (8)教學儀器的改革:鼓勵學生進行實驗探究,只要學生能完成實驗,達到實驗目的,學生就完全可以根據(jù)自己實驗所需的儀器,自主選擇實驗器材或者在網(wǎng)上購買實驗元件并進行組裝,來完成相關實驗。從外入手:包括兩個方面的內(nèi)容。

  (1)引入心理學基礎:對學生的學習引入心理學的理論,啟發(fā)與誘導學生喜歡學習,愛鉆研知識。老師要學會“放手”,給學生營造一種寬松、適宜的學習環(huán)境;根據(jù)學生的認知水平,教師選擇相應的實驗題目。對于剛進入大學的學生來說,實驗是第一門課程,應該嚴格要求,比如對實驗數(shù)據(jù)的處理方法、實驗的操作過程等等,以培養(yǎng)出嚴謹、求實的科學精神。

  (2)加入教育學的思想:樹立學生的教育主體及終生學習的思想,明白教育的意義,培養(yǎng)與提高自身的創(chuàng)新水平,掌握科學的研究方法和研究過程。

  2實驗模式的實施

  新的實驗模式會帶來很大的好處,一方面它可以營造激發(fā)學生興趣的教學氛圍,學生身處其中會時時刻刻感受到自己是教育主體。另一方面,它也可以逐步調整學生的學習狀態(tài),從不重視實驗到參與實驗,最后到親自動手實踐。與此同時,它也會帶來一些挑戰(zhàn),正所謂一個硬幣有正面也會有反面。首當其沖的是實驗器材的維修與保養(yǎng)。學生持續(xù)不斷地做實驗,器材也會受到損傷,維修費用也成了一個大的問題。其次,人員的安排上,教師不可能每時每刻都在實驗室等著學生做實驗。最后,學生是否會長期堅持下去。針對上述提出的問題,我們必須找到行之有效的方法才能保證新的實驗模式順利實施。根據(jù)長期實驗室的教學工作經(jīng)驗,主要采取五方面的措施,以保障其創(chuàng)新型實驗室的順利建設。

  (1)管理制度:一旦新型實驗室創(chuàng)建成功,隨后的問題也會接踵而至,比如實驗室的器材、安全以及實驗指導教師的工作量的增加等問題。因此,要根據(jù)教師與學生以及實驗室的具體情況,制定最為適宜的日常管理制度,妥善安排好教師的人員分配、儀器使用等問題。只有解決了這些問題,才能讓創(chuàng)新型實驗室更好的服務學生。

  (2)教學開放平臺:前一段時間,遇到一個學生,他想做關于電解的實驗,但不知道在哪里可以做實驗。因此,建立教學信息公開化平臺,在全校網(wǎng)站等相關的地方說明實驗樓各樓層的實驗研究內(nèi)容。這樣就可以保障學生一有想法,就可以到相應的實驗室去做實驗。同時與其他高校架設起資源共享的橋梁,使得教師與學生利用這個教學資源,同外校的師生交流和相互學習,同時,根據(jù)不同實驗項目的難易程度和參與學生人數(shù)的多少,設置不同級別的學科類型,真正的形成有一定規(guī)模效益的創(chuàng)新實驗教學平臺。

  (3)自主選擇性:學?梢园阉袑嶒灲處煹膫人資料(包括照片、所教科目、研究方向)全部整理出來,同時張貼在實驗室教師公布欄中。學生自己探索或者設計的實驗,以紙質版的形式,粘到相關教師的邊框中,表明學生想讓這位老師指導。學生選定的老師應及時查看實驗的可行性。一旦實驗可行,在約定的時間內(nèi),由老師指導學生完成實驗。

  (4)教學簽到制與學分管理制:教學簽到制指的并不是學生上必修課的簽到,而是學生自選實驗課簽到的次數(shù)。這樣從“制度”上保證了創(chuàng)建新型實驗室的必要性。要是沒有必要的“強制”措施,只有與學生良性互動的主觀愿望和教師的滿腔熱情,而不考慮做實驗的關鍵———學生,就很難讓學生參與其中,激發(fā)他們的積極性。因此,開放的實驗項目必須要實行學分制度,一旦學生開放的實驗學分未修滿,則要求他們重修,直到修夠學分為止。

  (5)教師隊伍:配備優(yōu)秀的教師隊伍,一個完善的創(chuàng)新實驗室不僅僅體現(xiàn)在它的設備與環(huán)境上,更重要的還要體現(xiàn)在它的師資隊伍以及其它軟件的建設方面,這是作為建設創(chuàng)新型實驗室的關鍵步驟。教師隊伍的建設必須優(yōu)先考慮建設內(nèi)容,對于老師教學能力的高低與教師結構的合理搭配,將直接影響創(chuàng)新型實驗室效能的發(fā)揮。

  3結束語

  通過對新實驗模式的改革與創(chuàng)新實踐的研究,其中包括課程安排、教材內(nèi)容和教學方法的革新以及學生學習心理等方面,最后發(fā)現(xiàn)它可以極大地調動學生的積極性和主動性,充分挖掘學生的探究能力和科研創(chuàng)新能力。例如通過對11級物理學采用新模式實驗教學,發(fā)現(xiàn)學生對實驗有了比較大的態(tài)度轉變,無論是從做實驗的積極性還是興趣等方面,都有大的改變,特別是課外實驗:設計噴霧裝置,學生自己設計實驗,準備器材,完成實驗。新實驗模式對大學物理實驗的教學起著關鍵的作用,特別是對學生的創(chuàng)新能力與動手實踐能力都有著推進作用,為我校舉辦各種大型比賽提供重要保證。

大學物理論文13

  目前許多高校的理工科專業(yè)開設了大學物理課程,而有的文科或管理學科以及一些醫(yī)學院校等也開設了此課程。為深化大學物理教學,多媒體技術作為一種輔助教學手段,能夠有效地提高教學質量,但同時也有存在的問題。本文從教學實踐出發(fā),客觀地分析并研究了大學物理多媒體輔助教學的優(yōu)越性、與傳統(tǒng)教學模式的關系,以及認識多媒體技術的不足,克服目前多媒體教學中在認識、方法和技術上存在的不足,使多媒體教學充分發(fā)揮其優(yōu)勢,提高多媒體輔助教學的質量。

  一、大學物理多媒體輔助教學的優(yōu)勢

  1.具有直觀化、形象化的特點

  多媒體教學是一種現(xiàn)代化的教學手段,多媒體課堂教學強調以現(xiàn)代電教媒體為中心的多媒體群的作用,形象、生動、直觀地顯示出傳統(tǒng)教學手段難以表達的教學內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象。利用多媒體課件可以模擬各種物理實驗和現(xiàn)象,利用直觀的、形象的畫面來呈現(xiàn)所學內(nèi)容,使學生在視覺上接受更多的信息,學習主動性會有所提高;同時具有很強的啟發(fā)性,能夠培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力。

  2.能增大信息量,提高教學效率

  與傳統(tǒng)的教學模式中教師往往要花大量的時間去板書、繪圖相比,運用多媒體教學手段可大大節(jié)省板書及繪圖的時間,給教師留下大量的講解時間,增加課堂傳遞的信息量。同時還能避免出錯,有利于教師把每個知識點準確、嚴謹、形象、精彩地表現(xiàn)給學生,激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生及時正確地理解及掌握學習內(nèi)容。多媒體教學既能看得見,又能聽得見,使學生在學習過程中“聽”與“看”相結合,學習效率大幅提高。如在講授等厚干涉時,利用多媒體播放一段視頻,講解什么是等厚干涉,并區(qū)分與等傾干涉的不同,教學效果比在黑板上板書好得多。

  二、大學物理多媒體輔助教學的弊端

  1.不利于教師主導課堂教學

  組織課堂教學的主角是教師,教師應始終處于主導地位。傳統(tǒng)教學模式中,教師直接面對學生,教師的形體語言、面部表情、板書文字、手勢引導、講解語氣和即興發(fā)揮組成了豐富的教學信息,這是傳統(tǒng)教學模式和方法的優(yōu)勢。而目前在多媒體教學中,由于采用的課件是事先準備好的,從而使教師的授課思路總是隨著課件走,教師在授課中的臨場發(fā)揮受到一定的束縛,課堂教學缺乏教師與學生的互動過程,教師的主導作用沒有體現(xiàn)出來。

  2.缺乏靈活性、同步性

  在傳統(tǒng)教學手段中,教師利用粉筆和黑板可以邊寫、邊畫、邊講,對學生接受、理解、掌握知識起到了很好的引導作用。同時通過合理的板書設計,教學內(nèi)容中的公式、定理可以在黑板上長時間保留。而多媒體教學雖然具有音像和動畫方面的`優(yōu)勢,但教學的靈活性卻不如傳統(tǒng)教學手段。多媒體教學只能放映事先制作的課件,在授課過程中只能逐頁顯示,教師最多只能通過控制放映速度來掌握上課節(jié)奏,新的一頁出現(xiàn)了,舊的一頁上所有信息都將消失。這不利于學生對前面內(nèi)容的回憶,也不利于學生記筆記,其靈活性和同步性顯然要差。

  三、大學物理多媒體輔助教學的運用

  1.合理規(guī)劃哪些課程使用多媒體課件教學

  我們使用多媒體教學的根本目的,就在于解決傳統(tǒng)教學手段所欠缺的部分,彌補傳統(tǒng)教學所達不到的教學效果,使學生的學習效果達到最好,同時思維能夠拓展。作為一種教學手段,多媒體教學要根據(jù)教學內(nèi)容和教學對象來選擇和使用。多媒體教學要符合教學大綱的要求,富有代表性,科學準確,符合學生的認知規(guī)律,并與教學內(nèi)容的表現(xiàn)形式相適應。若課堂講授中圖像較多時,或者用多媒體動畫能夠很好地表達物理定義時,我們采用多媒體效果要好一些。同時要對整個大學物理課程有個規(guī)劃,哪些章節(jié)需要用到多媒體,可以根據(jù)學習對象、學習內(nèi)容、學習目標等因素設計多媒體課件的內(nèi)容,這些都需要從實際的教學經(jīng)驗中去總結,力求在進行多媒體教學時做到“適時、適度、適當”,并能使教學過程得到優(yōu)化、教學效果明顯提高,所涉及的實際問題從根本上得以解決。

  2.多媒體教學方式同傳統(tǒng)教學方式有機結合

  多媒體教學是教育教學的一種工具,從教育生理學的角度,在教學過程中,長期只和一種媒體打交道,哪怕是最先進的媒體,也容易誘發(fā)生理疲勞,對傳統(tǒng)媒體是這樣,對多媒體教學也是這樣,因此兩種媒體交替使用,更有利于吸引學生的注意力。課件應起到利用黑板、粉筆和教具所不能起到的作用,而對于邏輯思維較強的內(nèi)容,教師的解題思路、解題過程需要用板書一步步地呈現(xiàn)給學生,這樣才能達到較好的效果。只有將兩種教學方式有機融合,相互補充,才能發(fā)揮兩種教學手段的優(yōu)勢,彌補各自的不足,使得教學效果達到最佳。

  多媒體教學已經(jīng)作為一種新型的教學手段得到廣大老師的使用,我們應該努力認識這種教學方法,發(fā)揮其優(yōu)勢,提高學生學習大學物理的興趣。同時要解決存在的問題,發(fā)揮主動性,吸引學生學習大學物理。

  參考文獻

  [1]李海輝多媒體教學的特點與運用[J].江南大學學報。

  [2]胡南李蕊再談提高大學物理多媒體輔助教學的質量[J].中國西部科技。

  [3]陸文慶金惠強如何搞好大學物理的多媒體教學[J].沈陽教育學院學報。

大學物理論文14

  【論文關鍵詞】大學物理;選修課;素質教育

  【論文摘要】大學物理課是高校實施素質教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課過于強調“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應用性”,使物理學教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對非理工科學生開設大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。本文對開設大學物理選修課的教學目標、教學內(nèi)容、課程體系、教學方式和考核方式進行了分析和探索,有利于高等院校非理工科專業(yè)大學物理教學的實施。

  在科學技術突飛猛進,人類已步入知識爆炸、高科技和信息時代的今天,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、市場的繁榮,高等教育面臨著如何適應社會主義經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的人才需求這一問題,首先是一個轉變觀念的問題。過去在教育教學過程中長期形成的一種潛意識的觀念,現(xiàn)在已經(jīng)基本得到澄清,越來越多的人們認識到:大學本科要立足于培養(yǎng)復合型人才,而不是培養(yǎng)專家,本科教育主要是打好科學文化素質基礎,尤其是培養(yǎng)學生自主獲取知識和自我發(fā)展的能力。[1]

  物理學是各門自然科學的基礎,其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學研究。正如偉大的物理學家費曼所言:學習物理學,就是要學習怎樣由未知進到已知的科學求知方法,就是要學習如何嘗試和糾錯,就是要學習一種普遍的自由探索的創(chuàng)造精神。大學物理課是高校實施素質教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課為了培養(yǎng)研究和應用型人才,是為理工科學生后續(xù)課程學習打基礎,所以很強調“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應用性”,并且有統(tǒng)一的教學大綱和采用統(tǒng)一閉卷考試。受此制約,物理學教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對非理工科學生開設大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。大學物理選修課對體現(xiàn)科學教育與人文教育的融合,特別對提高非理工學生的科學文化素質起著重要作用。

  一、大學物理選修課教學目標

  大學物理選修課程教學內(nèi)容并不是理工科物理教學內(nèi)容的縮減,不能把大學物理選修課程體系當作理工科物理體系的縮影。大學物理選修課的教學目標主要是力圖使學生在有限的時間內(nèi)了解物理學的基本內(nèi)容,即物理學研究的是什么;培養(yǎng)學生獨立探求知識的探索精神;提供當代大學生必不可少的現(xiàn)代觀念和思維方式;開拓視野,讓學生了解物理學前沿;了解現(xiàn)代科學技術的物理基礎;了解物理學與社會、環(huán)境、能源等方面的關系,物理對人類社會文明的進步有什么貢獻與影響;了解科學家創(chuàng)造性的工作特點和研究方法,獲得科學方法論的教益與啟迪。

  二、教學內(nèi)容和課程體系

  針對這一目標,大學物理選修課的教學內(nèi)容和課程體系應通過身邊的物理、生活中的物理以及工程技術中的物理直到最新科學動向(如高溫超導、納米材料、反物質世界等)導入物理基礎知識,應強調:

  1、定性與半定量,對計算能力要求不高[2]

  由于非理工科學生的數(shù)學基礎普遍不高,因此為了讓此類學生對表現(xiàn)物質世界的運動規(guī)律有明確直認識,應采取定性、半定量及適度的定量方法來闡述物理學的概念、理論和規(guī)律。注重教學內(nèi)容中的語言描述,降低物理學科中的定量要求,給出清晰的和較寬闊的物理圖像、科學觀點和思維方法,并注意將研究方法、思維方法滲透其中,以使學生既學到知識又領會了方法。[1]

  2、增加物理學史的講授,幫助學生正確理解物理原理和物理概念

  每一個物理概念、每一條物理定律的形成都離不開當時的歷史條件,都少不了物理學家的科學思想的邏輯發(fā)展和歷史行程。回顧這些物理概念、物理定律的逐漸建立的歷史過程,可幫助學生正確理解概念的內(nèi)涵,正確運用物理定律來解決實際問題。

  3、從哲學角度考察物理學的思想根基古代物理學的理論形態(tài)實質上是自然哲學,它是未分化的包羅萬象的知識體系,把自然界當做一個整體而從總的方面來認識它。從16世紀起,自然科學開始從哲學中分化出來,物理學開始了它的近代發(fā)展時期。作為科學的世界觀和方法論,辯證唯物主義哲學在物理學研究過程中發(fā)揮著重要的作用。辨證唯物論認為,世界上一切客觀的東西都是永恒的運動和變化的,它從不把自身的理論當做一部不變結論的匯集,而看做是同樣必然地要不斷發(fā)展變化的斗爭。這樣的思想貫穿在物理學里,如:物理規(guī)律是普適的、場是運動變化著的、物質具有波粒二象性、能流是有方向的等等。

  4、物理學方法論

  在物理學的發(fā)展過程中,無數(shù)物理學家對物質世界的物理現(xiàn)象和事實進行科學實驗和科學思維,在建立物理概念、揭示物理規(guī)律的同時,逐漸形成了一整套研究物理學的科學思想和科學方法,從而產(chǎn)生了物理學方法論的科學。物理學的方法論是介于哲學原理和物理學理論之間,對物理學探索和物理學理論的建立和發(fā)展起指導作用的普適原理。課程中應向學生介紹研究物理學的行之有效的科學方法,如觀察和實驗、科學的'抽象、理想實驗的方法、類比的方法、假說和模型的方法、歸納和演繹相結合的方法、數(shù)學公理化的方法等等,培養(yǎng)學生多維化、系統(tǒng)化和信息化的科學思維方式。

  5、內(nèi)容廣而新

  覆蓋面要廣,除了介紹物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的產(chǎn)生、發(fā)展、應用,更要闡明物理規(guī)律之間的相互聯(lián)系、物理學與其它學科的交叉發(fā)展和物理規(guī)律在生產(chǎn)實踐、生活實際和科技革命中所起的重要作用。當今世界科學技術迅猛發(fā)展,信息量擴大,知識更新速度快。物理學在近代發(fā)生了重大革命,出現(xiàn)了許多新的技術科學,并在實踐中獲得了重要應用。因此課程要充分體現(xiàn)近代物理學的內(nèi)容以及當今某些物理前沿內(nèi)容及其重大應用,以便學生對最新的物理學理論、應用及科技發(fā)展動態(tài)有一個全面的了解,這對學生的知識、能力、素質的培養(yǎng)來說,是十分必要的。

  三、教學方式與考核方式

  1、教學方式

  大學物理選修課不是進行系統(tǒng)的物理學理論知識學習與研究,而是從欣賞的角度,以科普的形式,力求輕松、有趣,側重身邊物理、生活中的物理及趣味物理,以消除學生的恐懼心理,這樣學生漸入狀態(tài),學習的興趣和主動性會被激發(fā)和調動起來。在教學安排上,可以不強求系統(tǒng)性,不嚴格遵循物理學發(fā)展的順序,而是根據(jù)一些起源于物理學、現(xiàn)在已滲透到各學科甚至人文學科的概念、方法和技術開設若干專題講座,如航天技術、能源技術、信息技術、材料科學、物理學在醫(yī)學中的應用、地球系統(tǒng)、環(huán)境科學等。[3]

  大學物理選修課的主要對象是非理工科學生,不需要講授繁瑣的理論推導過程,故傳統(tǒng)的“邊板書、邊講授”的方法不適用,而應盡量多地采用多媒體教學手段[4]。教師要花費大量時間學習和閱讀文獻,收集和制作課件、圖片、flash動畫、音像影視資料,做到音像圖文并茂、生動直觀、引人入勝地傳遞教學信息,以便取得較好的教學效果。

  2、考核方式

  與強調“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”的理工科物理不同,大學物理選修課可以不采用解題、統(tǒng)一閉卷考試的方式來考核學生的學習情況,而可以采取多元化的考核方式:讓學生查找文獻撰寫專題論文;撰寫讀書報告、課程心得體會;由學生獨立完成演示實驗或自我設計探索性實驗;甚至分組研討某些物理問題或口試答辯等等[5]。

  物理學是研究自然界最普遍規(guī)律的科學和最成熟的自然科學。當今世界科學技術以前所未有的速度發(fā)展,不同學科、不同專業(yè)領域相互交叉、相互滲透和相互融合的趨勢更加明顯。這要求課程結構要趨向綜合化,文理要相互滲透。開設大學物理選修課可以彌補普通理工科物理教育的不足,對非理工科學生融合自然科學與人文科學的知識結構具有啟迪思維、萌生感悟、提供思想方法、樹立創(chuàng)新精神和提高科學文化素質的促進作用。

  【參考文獻】

  [1]徐婕,詹士昌,楊建宋。加強文科專業(yè)學生的科學素質教育[J]。浙江工業(yè)大學學報(社會科學版),20xx,4(2):180—184。

  [2]周雨青。東南大學文科物理教學改革的反思[J]。高等工程教育研究,20xx(2):89—92。

  [3]何曉燕,陳小鳳,李俠。大學文科學生物理通識教育問題探析[J]。成都理工大學學報(社會科學版),20xx,14(4):95—97。

  [4]薛建國,黃黎紅,鄭志霞。物理通選課教學改革的探索與實踐[J]。新鄉(xiāng)師范高等?茖W校學報,20xx,19(5):70—71。

  [5]高志華,盧常芳。開設大學物理選修課程的探索與實踐[J]。高師理科學刊,20xx,27(3):101。

大學物理論文15

  摘要:為適應現(xiàn)代社會對工程技術人才的更高要求,高教領域理論基礎課程也迫切需要面向現(xiàn)代工程教育的教學改革和實踐。大學物理是一切工程技術的理論基礎,為了讓學生在今后的實踐工作中能夠更好地將理論知識融匯到其中去,在大學物理《電磁學與光學》的授課時,作者將一些成功的工程技術相關案例作為素材融入到其中,增加了學生對基礎知識的鞏固,建立完整鏈條的物理模型及實際應用,強化了學生工程實踐和科技創(chuàng)新意識,達到在大學物理課堂教學中工程實踐和科技創(chuàng)新意識培養(yǎng)的要求。

  關鍵詞:電磁學與光學;工程教育;案例分析;課堂教學

  一、概述

  隨著社會的進步,科技的發(fā)展,工程教育理念逐步被融入到應用型大學的實踐教學領域中。大學物理是面向幾乎所有專業(yè)的核心基礎課,為培養(yǎng)研究型人才打好物理基礎。目前的工程技術,從原理上講大多數(shù)都屬于大學物理范疇。在教育的過程中,我們通過借助互聯(lián)網(wǎng)時代下快速發(fā)展起來的多媒體教學技術,以及在教課書中融入成功的工程技術相關案例素材,以此來促進學生對于一些晦澀知識點的從其誕生到現(xiàn)在的實際生活的運用等方面進行深入地學習。這樣新舊知識一脈相承形成完善的體系,通過經(jīng)典理論的再現(xiàn),新知識的引入順理成章。本文以大學物理中的《電磁學與光學》為主,引入實際教學案例,在要求學生熟練掌握大學物理課本內(nèi)常用專有名詞的概念和一些物理現(xiàn)象的基本規(guī)律等后,在一定程度上將它們在實際工程案例中的運用進行介紹,從而讓學生更好的理解理論與實踐之間的關系,并且了解這些理論在現(xiàn)實生產(chǎn)技術領域內(nèi)所開展的推廣應用情況,這樣有助于學生更好地掌握課本知識,提高學習的主動性和積極性,幫助學生在大學物理課堂教學中,建立理工科學習興趣,樹立工程教育意義。

  二、電磁學和光學工程教育教學案例

 。ㄒ唬╈o電噴漆

  靜電噴漆屬于靜電學中的應用案例。霧化的油漆微粒在直流高壓(80~90kV)電場中帶負電荷,在電場力作用下,油漆微粒飛向帶正電荷的工件表面,形成漆膜,此過程稱為靜電噴漆。物理原理:靜電噴漆是將被涂物當成正極,日常情景下接地;涂料霧化裝置為負極,接電源設置為負極,如此在正負極間能夠形成靜電場。并且在負極附件區(qū)域內(nèi)可以出現(xiàn)電暈放電,在放電地過程中使得涂料內(nèi)的介質出現(xiàn)電荷的轉移從而帶電,并且進一步實現(xiàn)霧化。根據(jù)同性相離、異性相吸的原理,以及帶電介質受電場力影響,涂料跟被涂物形成環(huán)抱效果,沿電場線向著靜電噴漆噴過的帶有正電荷的被涂物上,并且分布勻稱且有較強的吸附能力,從而形成一層薄膜。工程應用:根據(jù)國內(nèi)外相關調研結果顯示,靜電噴漆技術作為近幾年內(nèi)研發(fā)出來的技術,它在各種工業(yè)內(nèi)都受到了重視,主要被用來處理產(chǎn)品表面。相比與傳統(tǒng)的產(chǎn)品表面處理工序而言,其發(fā)展勢頭如此好,在一定程度上是因為它具有如下幾大特點:1.所需要的涂料很少就能達到想要的效果;2.綠色環(huán)保,不僅無毒害,而且在一定程度上能凈化環(huán)境;3.能夠使用機器化工作模式,減少人工操作,并且具有高效特征。注意事項:1.工作時安全電壓為小于9萬伏,短路電流為小于0.7毫安,工作運轉時超過安全電壓,對相關工作人員會造成一定程度的不利影響。2.在進行完噴漆工作后,需要馬上將噴槍接觸地面。這樣可以釋放內(nèi)部的電荷,減少進入到人身體上的電荷。3.為了避免意外短路時產(chǎn)生電火花,在進行工作時要與操作界面保持一公分以上的距離。4.在操作前務必要確認各部分的'線路連接正常,一定要注意機殼和工件的接地正常,避免高壓靜電。

 。ǘ┥锎艑W的應用研究

  生物磁學屬于靜磁學中的應用案例。生物磁學是研究生物磁性和生物磁場的生物物理學。生物磁學研究與物理學、生物學、醫(yī)學等密切相關,而且在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學診斷和治療、生物工程等方面都有廣闊應用前景。生物材料的磁性:在對生物大分子的廣泛研究中,發(fā)現(xiàn)大部分生物材料具有抗磁性,少數(shù)為順磁性,極少數(shù)呈現(xiàn)鐵磁性。1.生物材料的抗磁性,表現(xiàn)在生物分子在磁場作用下產(chǎn)生與磁場方向相反的運動,使原來的磁場減弱。一些綠色植物單細胞或者葉綠體放置于磁場中,當葉綠體的平面結構與磁場垂直取向時,分子受到的磁場力最大,與磁場平行時,磁場力最小。2.生物材料的順磁性與其中有過渡金屬離子的成分有關。生物機體內(nèi)所具有的所有金屬離子中,屬于順磁性金屬離子有八種之余。例如進行氧化輸送的血紅蛋白,進行電子傳遞的細胞色素,DNA分子生物合成需要的核糖核苷酸還原酶等。此外,任何物質受磁場作用都有抗磁性,只不過在順磁性物質中,由于順磁性超過抗磁性,故整體對外表現(xiàn)為順磁性。3.在生物體如磁性細菌、鴿子和個別人體發(fā)現(xiàn)有鐵等具有磁性的金屬物質存在,并且對生物體的生存具有重要的意義,能夠讓生物在一定程度上辨識方向,大雁南歸靠的就是體內(nèi)具有磁效應的羅盤準確的從千里遙途飛回鵲巢?茖W家也曾發(fā)現(xiàn)在某些人的鼻竇骨的表層下約5μm處有一層鐵質層,據(jù)估計與人的第六感覺即磁感覺有關。人體磁場遠低于地磁場,約為10-12T,很難進行觀察和研究,目前主要采用磁屏蔽原理和空間鑒別技術。磁場的生物效應:1.磁致遺傳效應:磁場處理能夠在一定程度上誘導基因突變的現(xiàn)象。如用強度不同的磁場對大麥種子進行處理后,發(fā)現(xiàn)DNA合成率下降了,同時在第二代的染色體中也觀測到了畸變。通過對生物基因突變學的相關研究進行綜合分析,一部分生物研究學者認為,磁場對誘導基因突變主要是通過對DNA分子內(nèi)部氫鍵的作用,使得DNA的結構發(fā)生變化,從而影響基因的表達。2.磁致生長效應:磁場對生物生命過程的各個階段各個環(huán)節(jié)均具有一定的影響。如一旦磁場的強度超過了1.4T就能夠在一定程度上對細菌生長產(chǎn)生嚴重的影響。此外,地磁場反向時,會導致生物滅絕。3.磁致放大效應:具有低能量的外加磁場,能夠產(chǎn)生具有很大能量的生物效應。根據(jù)能量平衡相關原理來講,這是磁場在生物效應中所起的作用,只能看著是起到的激發(fā)引導作用,通過其導致生物體內(nèi)能量短時間內(nèi)放大化作用。當外加磁場達到最大值時,生物效應就開始出現(xiàn),隨著磁場作用的增大,生物效應隨之增大,這是一種累積效應。

  (三)霍耳效應的應用

  霍耳效應是美國物理學家愛德華霍耳1879年發(fā)現(xiàn)的,霍耳效應就是把一塊導電板放在磁感應強度為B磁場中,導電板通有縱向電流,這樣,在導電板的橫線兩側面就會呈現(xiàn)出一定的電勢差,所產(chǎn)生的電勢差即霍耳電壓。表達式如公式(1),顯然霍耳電壓跟電流I成正比,跟磁場的磁感應強度B成正比,跟載流子的數(shù)密度n成反比。公式不僅揭示了電流與磁場之間的相互作用,而且體現(xiàn)了霍耳電壓與載流子數(shù)密度之間的關系。(1)由公式(1)可知,若是金屬導體,導體內(nèi)部的載流子數(shù)密度n很高,霍耳效應很;而半導體中,載流子數(shù)密度n比較低,因此會產(chǎn)生很強的霍耳效應。利用霍耳效應工作原理制備成的半導體元件在科研和生產(chǎn)中都有非常廣泛的應用,主要包括判斷半導體材料性質、測量磁場、測量電流、霍耳傳感器、磁流體發(fā)電機和電磁流量計等。1.判斷半導體的材料,根據(jù)霍耳電壓的公式,可以通過測量外加磁場中的霍耳電壓來判斷傳導載流子的類型,電子型半導體中的多數(shù)載流子帶負電?昭ㄐ桶雽w中的多數(shù)載流子帶正電。兩種類型的半導體相對應的霍耳電壓方向正好相反。因此,通過電壓表的偏轉方向就可以很容易的判斷電子型或空穴型半導體。同樣的也可用來測量載流子的濃度,這種方法廣泛的被應用在半導體摻雜載體的性質和濃度的測量上。2.測量磁場,霍耳效應本質上就是一種電磁效應,原理是在電流垂直的方向上加磁場,這樣,就會在與電流和磁場平面垂直的方向上建立一個電場。所以,可以根據(jù)霍耳電壓來測量未知磁場的分布。具體實驗的方法是:將霍耳器件放置在未知磁場的任意位置,然后在磁場中旋轉一周,仔細觀察所測霍耳電壓值的大小變化會由0增加到最大,然后由最大變化到0,當電壓值最大時所對應的磁感應強度就是該點磁場的大小,此時霍耳器件的法線方向即該點磁場的方向。3.量電流,霍耳電流傳感器是一種高性能的新型電氣檢測元件,可以用來隔離主電路回路和顯示控制電路。并且最適合用來測量電力電子設備的過電流或短路保護電路中檢測電流信號,還可以用來進行電流反饋和截流、穩(wěn)流控制等。4.測量微小位移量,保持霍耳元器件的工作電流不變,使其在均勻磁場中移動,霍耳電壓的輸出值由磁場中的位移量來決定,所以能夠用霍耳元件來測量微小位移量,即霍耳微位移傳感器。該傳感器的優(yōu)點是慣性比較小、頻率響應速度快、工作壽命較長。霍耳元件還可以用來制備其他類型的傳感器,比方壓力、應力、重力傳感器等。5.磁流體發(fā)電機,基本原理就是霍耳效應。磁流體發(fā)電機是將物體的內(nèi)能轉化成電能的裝置,兩平行金屬板之間有一個較強的磁場,一束等離子體以一定的速度噴射入磁場中,正、負離子在磁場力(洛倫茲力)的作用下發(fā)生偏轉,然后分別聚焦到兩極板上,這樣兩極板相當于直流穩(wěn)壓電源的兩個電極。當?shù)入x子體作勻速直線運動時,此時,兩板間的電壓值達到最大即電源的電動勢。6.電磁流量計,用來測量導電的液體。將流量計放在均勻磁場中,磁場垂直于前后兩面,當導電液體中的帶電粒子流經(jīng)管道時,導體的上、下表面會分別帶電,最終達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時,電源電動勢即上、下兩表面間的電勢差,導電液體在洛倫茲力和電場力這一對平衡力的作用下繼續(xù)做勻速直線運動,流過導體管內(nèi)橫截面的流體體積也將保持恒定。實驗所測的導電液體的流量就是單位體積內(nèi)流過導體管內(nèi)橫截面積流體的體積;舳鷤鞲衅鞯靡嬗诩呻娐返陌l(fā)展,并且隨著大規(guī)模集成電路和微機械加工技術的發(fā)展,出現(xiàn)了三、四端口的固態(tài)霍耳傳感器,使傳感器制備工藝從二維平面發(fā)展到三維空間,實現(xiàn)了產(chǎn)品的微型化、產(chǎn)業(yè)化和實用化。近些年,科學家對量子霍耳器件的研究頗多,相信未來在該領域將會不斷呈現(xiàn)出新的科研成果,更好地為人類服務。

 。ㄋ模⿺(shù)字全息照相

  數(shù)字全息照相屬于光學中的應用案例。全息術是利用光的干涉同時記錄物光的強度信息和相位信息,所產(chǎn)生的像是完全逼真的立體三維像,立體三維成像技術能夠從各個角度及細節(jié)來反映真實情況,根據(jù)實際情況,對聚焦的距離進行調整。數(shù)字全息在物理學的各個方面的產(chǎn)業(yè)中均的到了不同程度的重視,以及推廣應用。1.數(shù)字全息照相的兩個過程(1)波前全息記錄:利用光的干涉記錄物光的相位和強度分布。不同的光波通過激光器后別分割成兩束。一束為物光波,另一束是與物光相干的參考光。通過對干涉條紋所呈現(xiàn)出來的性狀以及密度來了解物光的分布。通過其呈現(xiàn)出的明暗來了解物光的振幅,感光底片將條紋記錄下來,然后經(jīng)過顯影、定影處理后,就能夠洗出一張與光柵相似結構的全息照片。(2)物光波前再現(xiàn):用一束參考光照射在全息圖上,類似于光柵發(fā)生衍射,衍射光波中能夠體現(xiàn)之前的物光波。由此,當順著物光波進行觀察,即能夠看到具有之前物體所有特點的物體的再現(xiàn)像。2.數(shù)字全息照片的四個特征(1)全息照片上的花紋基本在各個方面均有異于被攝物體,但是一旦有相干光束的幫助,物體圖像卻能通過花紋達到如實重現(xiàn)的效果。(2)三維再現(xiàn)效果強,能夠將各視角及細節(jié)都呈現(xiàn)出來,同時能夠對比細微的差異。(3)全息圖只要任取其中一小片,同樣可以用來重現(xiàn)物光波。類似于在小窗口觀察物體一樣,仍可以看到物體的全貌。但由于受光面積減少,成像光束的強度也相應的減弱;所以一旦全息圖面積減小,其邊緣的衍射效應更明顯,從而影響像質。(4)同一張照片上可以重疊動態(tài)中數(shù)張不同的全息圖。曝光后經(jīng)過處理再現(xiàn)時可重現(xiàn)不同圖像。

  三、工程教育在基礎物理教學中的意義

  將大學物理基礎知識點相關的事例素材進行歸納整理,同時借助互聯(lián)網(wǎng)時代下快速發(fā)展起來的多媒體教學技術,來將工程技術融入到大學物理課題教學中,會極大的提高學生對自然科學知識學習的興趣。以電學中的電容器為例,工程技術上需要將大量的電荷儲存起來,于是最早的電容器萊頓瓶誕生了。電容器是電子設備中的儲能器件,廣泛應用于電子工藝中的耦合、濾波和傳感等多個領域。微型電容器和超大電容器是目前電容器發(fā)展的兩個方向,其中微型電容器是微小型電路板的主要元件,而超大電容器是目前大力發(fā)展的新能源汽車等的重要部件。在大學物理《電磁學和光學》教學中,通過借助互聯(lián)網(wǎng)時代下快速發(fā)展起來的多媒體教學技術,以及在教課書中融入成功的工程技術相關案例素材,將工程實踐融入理論學習中,并且在課堂上已現(xiàn)實案例為基礎來鍛煉學生科技創(chuàng)新能力,加強其創(chuàng)新意識。通過這種教育模式來讓學生熟悉工程應用領域。高度符合在大學物理課堂教學中注重工程教育培養(yǎng)的要求,值得進一步推廣學習深入實踐。

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