大學物理論文模板(10篇)

時間:2023-03-16 17:34:12

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大學物理論文

篇1

大學物理學作為一門專業基礎課,人們更多地強調它的基礎性、系統性,重視概念、原理、定律推導和數學公式的表達,忽視了不同專業學生對大學物理內容的不同需求。從而導致在大學物理教學過程中按照多年來形成的固定模式,對不同專業的學生采用統一的教學大綱和同一個授課計劃。大部分地方院校大學物理內容以經典物理為主,近現代物理內容所占比例較少,有的院校甚至不講近代物理。而實際上以量子力學和相對論為支柱的近現代物理是現代科技的先導。大部分大學生以后將在高新技術領域工作,肩負著國家未來科技發展的重任,他們不能不學習近現代物理的內容。教學內容沒有和學生的專業需求緊密聯系起來,沒有用發展的觀點來選擇、組織傳統物理教學內容,導致物理教學與時展、科技進步脫節。這種對各專業和學科不加區分的課程設置,導致學生無法體會大學物理與自身專業的密切聯系,從而很難激發學生的學習興趣。

1.2教學內容寬泛

大多數院校的培養計劃不斷增加專業課和專業實踐課的學時,壓縮大學物理的學時。而大學物理教學內容不變,從而導致學生難以在如此短的時間內消化和吸收新知識。并且不同理工科專業的大學物理課時都一樣,這樣就造成了為了完成教學大綱規定的全部內容,教師往往挑揀考試的內容講,只重視物理結論定律,很難對知識點的應用進行詳細地展開和深入地剖析。因此,如何利用最少的課時,講解更多的對學生專業有幫助的教學內容,以及如何處理好本學科知識與后續專業課知識銜接等問題,對大學物理教學提出了嚴峻的挑戰。

1.3考評方式單一

絕大部分普通院校對大學物理學的考核手段非常單一,就是簡單地采用期末考試成績為主(占總成績的80%),出勤率及課后作業完成情況(占總成績的20%)為輔的考核方式。大多數院校都是進行統考統評,老師上課時為了應付考試對一些與學生專業知識相關但又不考試的內容不敢深入講,學生也是處于考試壓力之下被動學習。這種單一的考評方式并不能真正地反應一個學生對知識的掌握和應用程度。大多數期末考試題一般都是填空、選擇和計算題,其中計算題占分較重,這種考核方式最終把學生導向用記概念公式、背定理定律的學習方式來學學物理課程。另外,有的院校甚至還規定了期末考試及格率的底線,如果及格率低于所規定的低線,學校將問責任課教師,所以教師為了提高及格率盡可能的降低考試要求,甚至于出現老師給學生劃重點,學生背試卷考試的不良現象。

2分專業進行大學物理教學的必要性

洛陽理工學院是一所新建的理工本科院校,幾乎所有理工科專業都開設大學物理課程,所有開設大學物理課程的專業都嚴格按照大學物理的框架體系,統一的教學大綱和授課計劃組織教學,教學效果并不理想。學生的物理基礎參差不齊,不同專業的學生對大學物理學的內容需求差異比較大。在這種情況下,按照統一的教學大綱和教學計劃,對各個專業不加區分地進行教學,會導致學生對大學物理與自身專業的聯系體會不深,無法激起學習興趣。因此,為了突出專業特色、加大專業的針對性,使大學物理更好地為專業課的學習服務,實行按專業分類教學是十分必要的。

3大學物理分專業教學的幾點建議

針對以上大學物理教學過程中出現的問題,筆者將結合不同的專業特色提出以下幾點建議。

3.1結合不同專業特色修改完善教學大綱

不同的專業有不同的培養目標,學生畢業就業方向也不盡相 同。他們對大學物理的需求肯定不一樣。而且不同的院校有各自不同的專業服務定位,也有各自不同的專業特色。比如洛陽理工學院服務面向定位就是“立足洛陽,面向河南,服務地方,服務行業”。該校的特色專業有無機非金屬材料工程、機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、自動化、計算機科學與技術和土木工程等。根據這些不同的專業、不同的培養目標應該制定不同的教學大綱。可以將這些專業根據對大學物理需求的高低分成三類:無機非金屬材料工程、材料物理、金屬材料工程、自動化和電氣工程及其自動化專業歸為一類,這一類對大學物理要求比較高,后繼專業課的學習與物理知識聯系緊密,且物理學所培養的思維方式,對于他們來說也非常重要。包括力學、熱學、光學、電磁學和近代物理,各部分內容講解比較詳細,教學學時應不少于128學時。為這些專業的學生打下堅實的物理基礎,提高他們利用科學的思維方法分析、解決問題的能力。而對于機械設計制造及其自動化、車輛工程、機械電子工程、材料成型及控制工程、過程裝備與控制工程、計算機控制技術、通信工程和計算機科學與技術專業可以分為一類,教學學時可以控制在96學時。在教學過程中針對專業特點,可以減少相應的內容,對與學生專業結合緊密、學生需要的物理學內容要有所側重,并加強近代物理及物理知識在生產、生活、科學技術應用等方面的內容。對于這些專業的學生來說,由于有了側重點,可以使他們體會大學物理課程與自身專業的聯系,激發學習興趣,為后續專業課學習打下良好的物理基礎。對于大學物理要求不高的高分子材料與工程、土木工程、建筑環境與能源應用工程等專業可以開設64學時。在教學中加強應用性和趣味性的內容,側重物理規律內在的聯系性、物理體系的嚴密性,側重對物理現象的描述而弱化具體解題的過程,注重培養學生科學思維素養和理論聯系實際能力。

3.2針對不同專業適當調整教學內容、制定不同的授課計劃

任課教師在制訂授課計劃時,應與所教專業學科教師和學生進行座談,詳細了解所教學科專業后續課程及學生在以后工作和學習過程中對大學物理知識的需求,為各專業訂制不同的教學內容體系,使大學物理的基礎性和實用性充分擴展到學生求學和工作的整個過程中。在授課過程中,任課教師應將一些技術應用方面的知識納入到教學內容中。讓學生切身體會到學學物理的作用,從而培養他們學學物理的興趣。現實中大學物理課時開設不足,可以在在開設大學物理課程時根據不同專業對物理知識的需求,教學內容有所側重。如土木工程和機械類等專業,他們對力學要求比較高,對熱學、光學和電磁學要求就相對低一些。任課老師在講授時就應該側重力學部分,尤其是剛體力學,對光學、電磁學的知識可以少講。而對于計算機與電子信息類等專業,他們對電磁學、光學要求比較高。任課老師在制定授課計劃時就應該側重電磁學、光學部分,還要將近代物理知識,尤其是半導體物理貫穿到課堂教學過程中,這些專業需求比較低的力學和熱學部分可以少講。對于材料類專業,這部分專業的學生對熱學、電磁學、光學和近代物理要求比較高,對質點運動和動力學要求就相對低一些。老師在講授時就應該側重熱學、電磁學、光學和近代物理部分。此外,教師在講課的過程中還可以考慮壓縮經典物理教學內容,增加近代物理的知識傳授,精簡與中學物理相同的內容并加深與現代科技、現代物理知識相關的內容,這樣即可以擴大學生的科學視野,又可以提高學生的綜合應用能力和學習興趣。

3.3改變單一的考核方式

大學物理課程是培養大學生基本的科學素質和科學分析、解決問題的能力,為學生進一步學習后續專業知識、掌握工程技術以及今后知識更新打下必要的物理學基礎。所以對于大學物理的考核,可以改變以往的重期末考試成績的方式。甚至可以把大學物理課改成考查課來進行考核,而不是全校統一進行考試。考核時加大平時成績的比例,但平時成績不能只看學生出勤情況,還要將學生完成作業情況、課堂回答問題情況和分析解決工程應用中的與物理相關的問題考慮在內,使平時成績能對學生學習過程起到督促作用。根據以上制定的三類教學大綱和相應的授課計劃分專業進行考核:對大學物理要求比較高,后繼專業課的學習與物理知識聯系緊密的材料和電子信息類專業可以采用期末考試和平時成績相結合的方式,而對于大學物理要求不高的高分子材料與工程、土木工程、建筑環境與能源應用工程等專業可以采用考查的考核方式。雖然是考查課,但同樣可以培養學生對所學知識的綜合運用能力。比如,可以考慮讓學生設計跟自己專業相關的課程論文,或者利用所學大學物理知識解釋與本專業緊密相關一些物理現象。這樣既可以把大學物理知識與學生的專業知識緊密地結合在一起,同學們也會從內心覺得學學物理對自己有很大幫助。

篇2

實驗室管理制度是實驗教學能夠有序進行的重要基礎,好的規章制度不僅包括指導教師、實驗室管理教師的工作職責,還應包括學生在實驗室中的注意事項,實驗室的開放時間和實驗項目等。另外,也要建立對實驗室開放時間和實驗內容的考核審查制度,以便實驗室能夠合理調動和安排實驗資源開展教學。

1.2制定開放實驗的實驗項目

根據每學期開展的課內實驗,整合實驗資源制定開放實驗的實驗項目。獨立學院目前針對不同專業開設了不同層次的大學物理實驗課程,由于學時不同,開設的實驗項目也不相同。教研室將未在課內實驗中出現過的實驗儀器作為開放實驗,目前獨立學院此類開放實驗項目有動態共振法測量材料的楊氏模量、金屬電子逸出功的測量等。同時,針對文科專業同學開設較簡單的開放實驗,如長度和物體密度測量、示波器原理與使用等以滿足學習需要。另外,可將已在課程中使用過的實驗儀器開展開放實驗,如在課程中利用分光計測量三棱鏡的頂角,在開放實驗中可利用分光計測量玻璃介質的折射率、光柵光譜等。

1.3學生自主實驗與教師指導

實驗室全天對學生開放,學生在做好登記或預約后可單獨或組成小組進行實驗,實驗中鼓勵學生自主設計實驗方案,自行閱讀實驗室提供的資料,借助資料、儀器說明書,準確調整使用儀器,自主的完成從設計到測量的全過程。為方便學生與教師交流,學生也可以提前與指導教師預約,共同探究問題。

2開放實驗與大學物理實驗評價體系及第二課堂相結合

2.1開放實驗與大學物理實驗評價體系相結合

實驗成績的評定應能真實反映學生的實驗水平和實驗素養,有利于培養學生學習的主動性、積極性和探索精神。學生的實驗成績分別由預習成績、操作成績和實驗報告成績三部分組成,期末總成績由平時課內實驗成績60%,開放實驗10%和期末考試30%構成。

2.2開放實驗與物理第二課堂相結合

課外活動作為教學活動的有機組成部分,使大學生豐富和發展自己的第二課堂。由于第二課堂時間充裕、形式多樣、教師便于從多個角度培養學生的動手能力。近年來,教研室在教學中十分注意開發學生的第二課堂,在教學過程中充分利用實驗室現有實驗資源,在大學生科技創新、物理演示儀器制作等環節中,對學生進行操作、制作等方面的訓練。

3存在問題

由于獨立學院目前沒有網絡平臺做為支撐,造成某些時間實驗室學生較多,實驗儀器不足,某些時間沒有學生做實驗的情況,從而導致實驗儀器得不到充分利用。在開放實驗進行過程中,由于學生自由地操作儀器,儀器設備的損壞率明顯提高,并且為不斷提高學生學習興趣,根據實際情況須不斷地更新實驗項目和儀器。這就要求學校要投入經費購買新儀器,增加實驗配件,支付儀器修理費。

篇3

又如,計算機專業的學生往往對自己的專業———計算機更感興趣,其實,計算機的硬件離不開物理,法拉第、麥克斯韋的電磁理論,德布羅意、海森伯、薛定諤等人的量子力學,半導體,甚至牛頓力學,都是計算機誕生的基礎理論,舉個簡單的例子,在電子器件中,電子在電場的作用下沿著設定的電路運動,就實現了器件的功能。科技的發展突飛猛進,而大學物理的理論基礎相對固定,如果不及時更新應用舉例,一直沿用老舊的例子,會令學生覺得物理落伍了,學了沒有用。大學物理作為自然科學的基礎,在打好底子的同時,也應賦予它新鮮血液。教師應時刻關注前沿科技的發展,恰當地引入課堂,激發學生對大學物理的學習興趣。

2多種教學手段相結合

與大學物理豐富的教學探索內容相適應的,是多樣的教學探索手段。物理現象千姿百態,奇妙無窮,僅憑口述和板書,很難展現它的多彩魅力。比如,波動光學里的白光干涉有美麗彩色條紋,教師可以自己制作鐵絲圈配制肥皂水,在課堂上親手演示薄膜干涉現象,定能給學生留下深刻的印象。再如,自帶一根普通跳繩,隨時悠動起來演示橫波現象,既操作簡單又能形象地解釋深刻的波動規律。當然,更多實驗不方便課堂演示,或者得有專門的儀器才能演示,這就得依靠現代教學探索手段———多媒體了。比如,波動學里的駐波,畫在黑板上時,它就是某一時刻的波形圖,看起來和行波完全相同,然而,駐波在同一個波節內各質點的振動相位都相同,這跟行波規律有著本質的不同,這點總是會讓學生感到費解。當運用多媒體教學探索手段,動態地演示駐波的傳播過程,讓學生清楚地看到同一個波節內各質點究竟是如何振動的,這個疑團自然就解開了。

篇4

二、網絡資源的利用能充分展示物理實驗

物理學是一門實驗科學,其產生和發展離不開實驗,所有的規律和概念都直接或間接來自于實驗。實驗教學和演示實驗是物理教學不可缺少的重要組成部分。實驗教學最大的特點就是生動有趣,利用實驗課可以讓學生記住實驗步驟、理解相關結論、掌握產生結論的過程。學生在做實驗的過程中,不僅能感受到自然科學的神奇,而且能培養學習興趣,便于理解抽象的物理原理。但在普通物理演示實驗中,由于受到常規儀器本身的限制,一部分實驗根本無法做,一部分實驗即使做了,產生了效果,也不如人意。根據現代教育理念和教學要求,可以將多媒體網絡資源模擬實驗室引入課堂,這種模擬實驗化微觀為宏觀、化抽象為形象,可以彌補常規實驗儀器的不足,達到事半功倍的演示效果。還有一些物理實驗的現象很難看清楚,如布朗運動,固體顆粒很小,其運動情況直接觀察是根本看不清的。以往主要借助顯微鏡觀察,教師事先調整好,學生輪流觀察。但由于學生不同,觀察結果也存在差異,導致實驗效果大大降低,還消耗了大量的時間。如果利用課件模擬實驗,展示粒子相互作用的“真實場景”,把微觀世界通過模擬演示清晰地展現在學生面前,學生可以更容易觀察到物理現象。利用網絡資源制作課件向學生進行形象直觀的展示,有利于學生學習和掌握物理規律。當然,網絡不能代替真實的實驗,只是實驗的輔助工具,但在實驗較難完成的前提下卻能發揮出不可替代的作用,達到為教學服務的目的,這種多媒體教學模式對優化課堂教學也是十分有益的。

三、網絡資源的利用能創設生動的教學情境

情境教學是教師在教學過程中,根據學生的知識水平、認知能力和教學內容、教學目的、教學重點、教學難點,有目的地在課堂上創設情境,讓學生在學習過程中身臨其境,培養學生的學習興趣。興趣是人積極探究事物的認識傾向和認識需要的情緒表現,是學習的動力和保障。在教學過程中,教師的一項重要任務就是激發學生的學習興趣,利用網絡資源創設生動的教學情境,讓學生處在模擬的學習環境或問題情境中,從而有效激發學生的學習興趣。

1.利用多媒體素材創設教學情境

多媒體網絡的一大特點是圖、文、聲、像并茂,可以全方位地調動學生的注意力、情緒、情感和興趣。讓抽象的物理概念、難懂的物理過程通過可觀察的畫面、視頻、圖片等,動態地展現給學生,可以讓其更容易理解,同時還能增強課堂教學的活力。例如,在教學“萬有引力定律”時,學生對天體運動的知識一無所知,難以對其形成深入的理解,通過多媒體播放載人飛船視頻和模擬動畫課件,從火箭點火到飛向太空,然后從飛船進入預定軌道做圓周運動再到安全著陸,一一進行介紹,可以調動學生的多種感官,提高他們探究物理知識的積極性和學習熱情,讓他們感受到物理學習的樂趣。

2.適當運用網絡語言激發學生學習興趣

教學是一門語言藝術,無論在教學過程中運用教學方法,教師的講解都是最重要的、最基本的、最不可或缺的。講解依靠的是語言,而語言是思維的表現和工具。有的教師專業知識非常扎實,但是語言表達能力欠佳,自己心里清楚卻講不明白。具有同樣知識功底的教師,如果在講課時吞吐自如、妙趣橫生,則能夠牢牢地吸引學生的注意力,并引發學生有益的遐想。網絡語言是隨著網絡發展而興起的一種簡潔生動、形象傳神的語言形式。學生的學習生活與網絡密不可分,網絡語言也融入到了學生的日常交談中。物理學語言講究科學、準確、有邏輯性。在物理課堂中可以適當地引入網絡語言,例如,講“磁場”時就可以運用這樣的網絡語言“:明星的‘氣場’你們理解吧,磁場也類似,看不見、摸不著,但是有吸引力。”教師靈活運用形象生動、幽默風趣的網絡語言進行授課,學生會倍感親切、熟悉,聽起來也會津津有味、興趣盎然。

篇5

二、多媒體與傳統教學方法結合

多媒體教學是近展起來的一種現代化的教學方式,有非常明顯的教學優勢。比如多媒體教學可以拓寬現有教學模式,能把復雜的物理現象用錄像或者三維動畫的形式展現給同學們,比如在講到駐波時,僅僅靠描述駐波是不夠的,同學們并不能夠準確理解駐波現象,對波節與波腹的概念也比較模糊,如果借助多媒體工具,能將駐波這一過程以動畫的形式展現給同學們,對剛才提到的幾個基本概念就很容易了解了,另外,教師也可以針對不同專業,比如橋梁專業,解釋駐波對橋梁的危害,并搜集相關視頻,將這種物理現象利用多媒體技術與其專業結合起來,可以使大學物理教學內容表現得豐富多彩,形象生動,激發了學生學習的積極性和主動性,增進對所學知識的理解和記憶,這是傳統的黑板加粉筆教學手段難以表現的。凡事有利弊,多媒體教學方式也是如此。雖然多媒體教學方式有許多優勢,被很多年輕教師所采用,但經常會出現一些在傳統教學方式中所沒有遇到過的問題。比如多媒體可以在短時間內提供大量的信息,但學生能不能在短時間內將如此多的信息完全吸收理解,能不能達到預期的上課效果,將會是一個很重要的問題。物理學科是一門邏輯性很強的自然學科,如果學生對教師上課內容不理解,造成的結果是對學習物理課程失去信心,對學生學習物理課程是非常不利的。所以在講解課程的重點部分或者比較復雜的推導過程時,應用多媒體顯然是不合適的,學生還沒有來得及反應,就得到了最后的結果,中間過程少了同學跟隨教師思考的時間,對學生理解物理定律現象是不利的。這時候,教師應該采用粉筆加黑板的傳統教學方式,慢慢引導學生跟上教師的節奏,深入淺出,必能達到較好的教學效果。因此兩種媒體交替使用,更有利于吸引學生的注意力。

篇6

2.大學物理中運用案例式教學的優點

傳統大學物理教學是以教師和書本為中心,一般采取原理加例證講授的方式。教師居于主要地位,是對學生單向灌輸知識的溝通,而學生是被動的聽講者和接受者,這就是傳統的“填鴨式”教學方法,這種講授法忽視了對學生學習潛能的激發,導致理論與實踐的脫節。相對于傳統的教學法,案例教學法的優點在于:首先,授課方式上,是以教師主導,學生主體的課堂,教師和學生共同參與對案例的討論和分析,強調師生互動,教師引導學生通過案例的分析、推導,運用概念來解決問題;第二,教學內容上,不拘泥于教材本身的知識內容,而是以大量鮮活案例構成學生需要掌握的知識點和關鍵點。可把日常生活中的事例作為引導性材料,讓學生主動探索、發現,并對所學知識進行主動建構[3];第三,教學過程中,案例教學不僅是學生掌握知識的過程,更是學會學習的過程。學生能學會信息的收集、使用和分析,學會和他人探討、交流、促使學生思維深化,能夠對一個問題尋找多種答案,逐漸培養和形成創造性思維;第四,案例式教學是一種動態的開放的教學方式,在教學活動中,教師是引導者和組織者,學生是積極的參與者,這將提高學生獨立決策的能力,學生對復雜多變的案例情況獨立做出判斷,排除以往過分依賴教師的心理,發揮學生的主體性、學習和探究的自主性。

3.案例式教學法的應用

案例教學應用實施中應注意的幾個問題。(1)案例要具有典型性、普遍性及適用性[3,4]。應圍繞所傳授的基本理論和方法選擇具有代表性的典型案例,一個具有普遍意義的案例,能起到舉一反三、觸類旁通的作用。此外,還要注意案例的難易程度應與學生的接受能力相適應,以激發學生的創造性和主動性,提高教學效果。(2)對教師素質提出更高要求[3]。案例教學是否有吸引力和說服力,教師是關鍵因素,教師要精心選擇案例,并熟知案例陳述的背景、事實、觀點,以及所蘊含的原理,據此擬定教學計劃。教學過程中,教師要成為學生的“導師”,引導學生開展探索創新,善于拋磚引玉,打破僵局,使學生融入課堂,還要對學生討論中不完整、不準確的地方給予補充和更正。(3)學生要積極、主動參與教學。學生不再是知識的被動接受者,而是主動參與教學,成為會學、樂學、善學的“主體”。要求學生勤于思考,積極參與,有理有據地陳述自己的觀點;并強化互助合作意識,認真聽取、評析其他人的觀點和意見。下面舉兩個案例教學的例子。如在講解“剛體角動量守恒定律”時,要讓一學生兩手舉著啞鈴站在可繞豎直軸轉動的凳子上,在使凳子轉起來的過程中,學生不時改變兩胳膊與水平方向夾角,周圍同學觀察其轉速變化,啟發大家思考原因。在此基礎上進一步分析,舞蹈時如何控制自身旋轉速度大小?跳水時為何要改變身體和四肢的姿勢?“支奴干”直升機、水中魚雷為什么要采用反向轉動的雙旋翼?由近及遠啟發學生思考并討論,加深學生對角動量守恒定律的理解與認識。再比如講解“感生電場”內容時,知識比較抽象,學生難以理解,教師可以用《夢溪筆談》中的一段記載作為案例,書中記載,一內侍家中遭雷擊,室內的金屬銀扣、寶刀等溶化成汁,而木質的漆器與刀鞘,卻安然無恙,這顯然是有違人們常識的神奇之事,如何解釋呢?教師首先引導,雷擊事件中有電場,也有磁場,所以要從電與磁的內在聯系分析,雷電來襲時,高壓放電,可達到數萬安培的電流,從而產生強大的高頻交變磁場,后面的可以讓學生進行討論,一步一步分析出,變化的磁場在金屬銀扣和鋼刀中激發感生電場,進而形成渦電流,產生大量焦耳熱,將其熔化,由于時間極短,木質漆器和刀鞘這類非導體尚未來得及燒焦,從而解決問題。后面,老師還可以引導學生來解釋電磁爐工作原理等內容,使學生能夠舉一反三,其學習效果也事半功倍。這樣,通過設計案例、啟發引導、組織討論、分析解答等一系列工作,學生的認知中已具有同化新知識的基礎,教師再上升到理論高度講解,使同學們感覺到新知識具有重要的應用價值,不再感覺抽象乏味,有效地調動學生學習物理知識的積極性與主動性。

篇7

2大學物理互動教學模式

2.1課前預習互動

教師在上一節課時通知下一節課要學習的內容,并且要求學生提前預習,這里的預習不單是傳統看書,而是更側重于要學生尋找我們身邊的哪些事物、現象等與內容有關,如果可能則設計一個小實驗來演示下一節課要講授的部分內容.例如在講“光的全反射”問題中,教師可以取一段實驗用無保護層的透明光纖,配合激光筆來演示光在透明光纖中的傳播,學生看到透明光纖的一端輸入激光,另一段端就可以有激光輸出,從而提高學生的學習興趣.這樣可以避免學生認為學習物理沒用,從而失去學習動力.學生發現生活中現象是與物理學息息相關的,從而可以提高學生學習物理學的積極性.在這個環節中,教師要有所提示.例如要學習“圓孔衍射中光學儀器的分辨本領及分辨率”時,教師可以提示:現在馬路上的紅綠燈基本都是由若干個發光二極管構成的,那么能夠數清楚發光二極管數量的條件是什么呢?紅燈、綠燈、黃燈中哪種燈中的發光二極管數量最容易數清楚呢.學生通過預習及實際觀察就會得出結論:人眼也是光學儀器。

2.2上課課堂互動教學

教師在課堂上也要充分調動學生的上課積極性及參與性,活躍課堂氣氛.課堂互動中,教師要善于提出問題讓同學們思考回答,同時加強課堂練習,讓同學到黑板做題或者每次隨機抽查收取同學們在紙面上的練習.例如在講“角動量守恒問題”時,教師可以播放一個花樣滑冰的視頻并提問,為什么在花樣滑冰運動中運動員的手臂伸開合攏會造成運動員轉速的變化,學生自然會想到各種問題,教師最后總結一下給出是角動量守恒的原因,轉動慣量變化所以角速度變化.讓每個同學都處于隨時要與教師及其他同學互動的思想準備中,這樣學生就必須集中注意力跟上課堂的節奏與程序,避免了上課注意力不集中甚至睡覺、玩手機、玩平板電腦等現象。課堂互動可以讓學生演示自己在課前找到的與本次課相關的視頻、動畫、圖片或者是自己制作的演示實驗,也可以通過同學表演的方式來演示相關物理知識.教師需在上課前對學生要演示的內容把關,避免出現錯誤等現象.例如在“高斯定理”中,學生對電通量的概念及高斯面等不容易接受理解,這些問題在中學也沒有接觸過,所以感覺很難.有位同學利用充氣的球形氣球及圓柱形氣球當做高斯面,再利用棉線作為電場線,氣球可以擠壓變形甚至凹陷,非常形象地展示了電通量等問題,學生由此也掌握了高斯定理.

2.3課下復習互動

經過一次課的學習,學生并不能全部掌握所學知識,總會有各種各樣的問題.而大學是沒有針對某門課的晚自習等輔導的,那么學生有問題如何處理?想問老師也不一定能找得到老師,或者當時老師不一定有時間給及時解答.課下互動可以利用發電子郵件或者利用QQ群等方式進行廣泛互動交流,教師可以根據自己的時間在線指導,不同系不同專業的學生也可以自行交流,這樣可以促進物理學的學習.并不是每位同學都會主動在課下互動,這就要求教師提出一定的要求,例如發放提問紙的方式,要求每位同學把自己的問題寫到一張紙上上交,然后由教師作答,并將此作為平時成績的一部分,促進學生參與互動環節.鑒于有些同學的問題過于簡單,可以由不同班級的同學互相交換提問紙并回答其他班級同學的問題,這樣在回答問題時學生就必須要查閱資料或者相互討論等,這也促進了學習,加深了對所學知識的掌握程度,同時也可以減輕教師的互動工作量及工作強度.如果學生對其他同學的回答不滿意可以繼續讓另外的同學回答或者由教師回答.

2.4大學物理與大學物理實驗互動教學

大學物理與大學物理實驗一直以來是分開教學的,獨立開課,物理知識的講解與物理實驗并不能同步.通過大學物理教師把與理論課要講知識相關的物理實驗在課堂上講解演示或者進行多媒體演示,可以促進物理教學同時也促進了實驗教學,例如在講牛頓環等厚干涉時,物理教師同時可以講牛頓環裝置與讀數顯微鏡,同時講解如何通過牛頓環測量平凸透鏡的曲率半徑;教師指導學生到開放的物理實驗室去需找與物理課相關的實驗項目并練習,可以使學生更好的掌握物理知識,例如在看到渦流管演示實驗時,教師可以引導學生回憶大學物理課堂講過的動生及感生電動勢.而在物理實驗課上講授物理知識會使學生更容易掌握,通過實驗現象,學生對物理知識印象深刻.

篇8

在大學物理實驗課教學過程中,往往只重視物理理論知識的理解,將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證,忽視大學生實驗實踐能力的培養,偏離了大學物理實驗課的培養方向和培養目標.

1.2實驗教材偏理論性,實驗思想和方法不足

大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具,直接影響著大學物理實驗教學質量.但是,目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強,物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現.大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育.

1.3多以驗證性實驗為主,綜合性設計性實驗為輔

目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主,驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味,課堂氛圍會比較呆板沉悶,不能夠很好地激發學生的求知欲望,很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數據,完成格式化的實驗報告.

1.4實驗教學方法單一,學生實驗較為被動

目前我國大學物理實驗課程的教學形式相對固定,教學方法比較單一,忽視各學科之間的兼容性和互補性.由于教學形式的固定,教學方法的單一使大學生做大學物理實驗時比較被動消極.

1.5強調按規定的實驗步驟操作,忽視靈活性與創新能力培養

大學物理實驗教學應適應時代和科學發展的要求,應不斷求思、求變和求新,要給大學生營造和創設自由發揮的空間和時間.但是,目前我國大學物理實驗課程教學比較強調按規定的實驗步驟操作,嚴重忽視大學生靈活性與創新能力的培養.

2大學物理實驗教學的五維一體改革

基于創新人才培養大學物理實驗教學五維一體綜合改革由大學物理實驗教學理念改革維度、大學物理實驗教學內容改革維度、大學物理實驗教學方法改革維度、大學物理實驗報告改革維度和大學物理實驗成績評定改革維度這五個維度構建形成一個綜合改革體.

2.1大學物理實驗教學理念改革

大學物理實驗教學要以大學生為主體,以創新人才培養為導向,從傳統的學生接受性學習轉移到學生自主學習、探究學習及合作學習相結合的學習方式,充分激發大學生在大學物理實驗教學中的主動性和積極性.貫徹以大學生為主體,以創新人才培養為導向的大學物理實驗教學改革理念,使大學生能夠將大學物理實驗中學習到的理論、思想、方法和技能等運用于其專業領域,并逐步培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力.針對大學物理實驗教學中存在的學生實踐能力培養不足,學生學習主動性和積極性低,探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗少,忽視創新能力培養等問題,通過學習、反思與討論,提出行之有效的改革方案(其中包括教學模式、教學內容、教學方法、實驗報告撰寫及實驗成績評定方式改革等內容).加強對學生的引導、啟發和幫助,減少實驗中對學生思維能力及動手能力的束縛,以提高大學生做大學物理實驗的主動性和積極性,提高團隊合作意識,開發大學生的創新意識和創新能力為主要目標.

2.2大學物理實驗教學內容改革

改變目前我國大學物理實驗仍以驗證性實驗為主,以探究性實驗和設計性實驗為輔的局面,過多的驗證性實驗會束縛大學生的探究能力和創新能力.大力開發探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,增加探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的開設比例,提高綜合性實驗和設計性實驗的開設質量,使學生能夠根據自己的專業需求及其興趣特長選擇實驗,切實有效地培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力.針對大學物理實驗教學內容開展調研,通過座談會、問卷調查方式向實驗教師和實驗學生進行大學物理實驗教學內容改革調研,以更好的設計并確定適合本校的大學物理實驗教學內容改革方案.開設了尊重學生求知欲和興趣的“基礎實驗,綜合應用實驗,設計研究實驗”課程體系.開設的壓力傳感器實驗、半導體溫度傳感器實驗、電表的設計和改裝等綜合性及設計性實驗改變了學生實驗熱情不高的狀況,激發了學生的興趣和動力.很多學生還將大學物理實驗與自己的專業背景結合,深入研究探索,在學術期刊上發表與設計性實驗相關的研究論文.大學物理實驗教學內容改革效果顯著.

2.3大學物理實驗教學方法改革

目前我國大學物理實驗教學更多的采用教師講解→教師演示示范→學生自己操作→教師總結點評→學生完成實驗報告→教師批改實驗報告的教學流程,教學方法固定單一,教學效果不佳,特別不利于學生的探索精神、創新意識和創新能力的培養.要更多的采用實驗探究法、提問解問法、小組研討法、課題引領法、課內課外融合法、師生團隊法和設計創新法等教學方法,更加靈活多變,具有創新因子,有效地提高大學物理實驗教學質量,進一步培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力.針對教學方法也開展了一系列改革.首先,建立了信息平臺,實現了學生根據自己的意向自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內容;其次,教師實現了網上評定成績、網上教學質量分析;另外,針對創新意識及能力較強,且對科研具有較高熱情的學生選擇性地開設與目前科學研究的前沿課題相關的研究性演示實驗,向學生展示更多的學科前沿實驗內容,展示物理實驗的思想和方法,進一步培養學生的科研興趣和科研能力,并為學生將來走上其專業相關的研究領域及研發崗位培養濃厚的興趣,奠定良好的科研基礎.通過大學物理實驗教學改革,切實高效地培養學生的創新意識、創新精神和創新能力,以達到培養創新人才的目標.

2.4大學物理實驗報告改革

在大學物理實驗教學中,實驗報告的撰寫是一個重要環節,教師能夠通過大學生撰寫的實驗報告了解學生的實驗完成情況,實驗報告也是對學生進行實驗成績評定的重要依據.目前,在大學物理實驗教學中所采用的傳統實驗報告書寫格式相對固定,都是格式化的模板,大學生依次填入實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據及處理、誤差分析與討論以及對實驗的體會就完成了實驗報告的撰寫.有特色、有創新的實驗報告很難見到,很難體現出學生的探究與創新,面對雷同的實驗報告,實驗教師也很難給出科學恰當的評定成績.要結合本校的條件和特色,對具體形式不做過多固定要求,不采用格式化的實驗報告模板,采用形式多樣化的開放式實驗報告形式,增加實驗探究、實驗發現、實驗提問、實驗擴展、實驗改進、實驗設計、實驗綜合和實驗創新等板塊,還可設置一定比例的按照科技小論文寫作格式與寫作方法來完成實驗報告.目前對于少部分設計性實驗鼓勵有能力的學生采用開放式實驗報告.以硅光電池特性研究實驗及核磁共振實驗為例,學生可以在教師的指導和引導下,根據自己的興趣提出問題,設計實驗,并最終以小論文形式完成實驗報告.這和傳統的實驗報告撰寫方式相比,能夠更多地開發學生的創造能力.目前,這種實驗報告完成方式有必要進一步推廣擴大,但這必須建立在實驗教師隊伍的素質提高和數量的擴充上.

2.5大學物理實驗成績評定改革

目前我國多數高校的大學物理實驗成績評定一般分為平時成績和實驗成績兩部分,平時成績考核參考出勤、預習報告等情況給出成績;實驗成績的評定則根據實驗操作、實驗原始數據記錄和實驗報告撰寫等給出.這往往使大部分學生忽視探究問題能力的提高.大學物理實驗成績的評定要增加以下內容:(1)要求學生在預習報告中寫出自己對于本實驗的理解,并提出自己思考的問題;(2)實驗中可以4名學生組成一個實驗小組(每位學生都有一套完整的實驗儀器和設備,每位學生都要完成整個實驗),針對不同實驗,學生輪流進行實驗講解,并進行小組討論,培養學生的科學思維能力、科學語言的表達能力以及團隊協作意識.實驗教師根據學生參與實驗討論的情況判斷學生對于實驗的預習程度及學習積極性,據此給出相應成績;(3)實驗完成后,激勵學生把實驗改進、實驗與自己專業的聯系、實際應用鏈接、實驗設計及實驗創新等寫入實驗報告,以增強學生的創新意識和創新能力.目前,已進行與實驗教學體系改革相適應的成績評定方式,針對不同層次的實驗采取不同的方式評定成績.基礎實驗仍根據預習、操作和報告三個模塊評定成績;綜合性及設計性實驗則通過實驗選題、實驗方案設計、實驗操作、實驗報告或小論文和簡短答辯方式綜合評定實驗成績.這樣既能訓練學生的基本功,打好基礎,又能夠進一步滿足不同專業、不同興趣愛好學生的需求,有的放矢地進行大學物理實驗教學.小論文和答辯方式成績評定的進一步大范圍推廣也有賴于實驗教師素質的提高和數量的擴充.從實驗教學模式、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗報告撰寫和實驗成績評定方式方面全面進行大學物理實驗教學改革實踐,并通過反饋信息進一步進行改革——實踐——再改革的循環,將大學物理實驗教學改革經驗進行推廣,對其他專業課實驗課教學改革起到輻射和推動作用.

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二、基于信息論的大學物理教學設計目的

(一)提高信息傳播質量,提升教學效率

信息論是應用概率論以及數據統計的方法對信息熵、數據傳輸等問題的應用數學學科。信息論中指出,信息是生命系統、機器系統等適應外部世界和同步世界所開展的一種交換物質的運動形式。在大學物理教學過程中,教師和學生之間所進行的便是一種交換過程,在這一過程當中,老師的教學內容即是信息,而學生則是接收這些信息的外部世界。要保證信息傳輸的真實性和準確性,教師首先需要做的,便是對教材的深入了解和分析,掌握教材的教學中心,提煉準確的教學元素,保證信息的輸出質量和輸出效果,最終實現大學物理教育教學效率的顯著提升。

(二)優化教學方法,改善教學質量

從信息論角度開展大學物理教學方法的研究和設計,對于改善教學質量也將起到非常積極的租用。信息論研究的主要方向是信息的傳播路徑、信息的傳播方法以及信息的傳播形式,通過改善信息通道和優化信息傳播方法,以達到提升信息量和信息傳播質量的目的。大學物理教學中引入信息論,能夠對大學物理教學過程中教學方法進行分析和評估,指出教學中所存在的問題和不足,根據分析結果選擇合理的教學手段來優化知識傳播途徑,達到改善教學質量的目的。

三、基于信息論的大學物理教學設計

(一)提煉教學元素,準確輸出信息

一名優秀的教師,應該懂得如何對信息進行轉化,將枯燥的信息轉成豐富而生動的圖文,使學生能夠樂于接受這些信息,讓學生能夠牢牢地記住教學知識。教材中關鍵點的挖掘,是信息傳輸的前提。許多教師雖然課堂教學方法靈活多變,課堂氛圍活躍,但是教學水平則一般,究其原因,主要是教師沒有真正的抓住教材的主要思想,沒有將教學信息完全的傳輸給學生。因此,教師在大學物理教育教學過程中,必須要抓住信息關鍵,消除思維屏障。適當的教學方法,也是提升信息傳輸效果的有效途徑。在教學過程中,教師可以依靠合適的教學方法來提升教學氛圍,提升學生對知識的理解興趣,提高學生的學習積極性。較為常用的教學方法主要有實驗法、互動學習法、實踐法等多種方法,教師可以根據實際情況采取行之有效的方法達到教學目的。比如,電動勢概念一直以來都被人們當做是大學物理教學中的難點和重點,概念的抽象和不便于理解,使得教師難以達到教學預期。針對這類問題,教師可以采用實驗法,帶領學生進行試驗操作,較低教學難度和坡度,使學生在操作過程中能夠掌握非靜電力的有關概念,激發學生學習積極性和學習興趣,并牢牢記住非靜電力的作用原理和效果。由此可見,從信息論角度來看,教師要想準確的輸出教學信息,保證信息輸出質量和效果,就必須要重視信息元素的提煉和分析,采用行之有效的方法,以達到教學目的。

(二)精簡教學結構,暢通信息渠道

大學物理教學過程中,教師要想實現真正意義上的信息高效率轉化,就必須要從教學結構入手。所謂教學結構,就是教師對教學要點的合理布置,課堂教學時間的應用,以及對教學方法的整合。合理的教學結果,能夠使信息逐層增加難度,在不斷的探索和理解過程中幫助學生掌握相關知識要點,達到教學預期。大學物理中的許多知識點都相對較為復雜,具有一定的教學難度,教師應該根據信息論進行教學結構的優化和改良。在香農-維納公示,信息的頻帶寬越大,則信噪比越高,傳遞的理想信息量就會越大。信息組塊是信息量的一個有效單位,也是測量人短時記憶的最小單位。信息論中指出人的短時記憶容量小于或者等于五個組塊時才能夠牢固的將信息貯存在長時記憶當中。因此,在實際的教學過程中,應該靈活的運用這一原理進行結構的調整,遵從信息塊不得大于5的原則,以4個信息塊來設計新的教學結構。

(三)建立信息反饋機制,發揮信息調控作用

在信息論理論當中,信息在完成輸出活動之后,信息的反饋則成為信息的重要調控元素。信息的存儲和長期保持,必須要有信息反饋的參與。大學物理教學中,教師通過多樣的教學方法和教學結構以實現信息的傳輸目的,幫助學生了解和掌握相關物理學知識。然而,如果缺乏必要的信息反饋和交流,學生將無法完全的吸收和消化信息,這個信息的傳輸工作也便沒有真正的完成。由此可見,建立信息反饋機制是非常重要的,發揮信息調控作用,能夠更好的保證教學質量和教學效率。首先,信息的反饋可以在教學課堂上進行完成。老師在課堂上可以就本堂課所傳輸的信息提出部分問題,供學生回答和思考。根據學生對問題的回答結果,老師能夠較為清楚的了解學生對信息的獲取和吸收情況,并根據實際情況來調整教學內容,鞏固教學知識。同時,教師也應該在課堂之外加強和學生之間的交流和溝通,在和學生的溝通當中了解課堂教學中自身所存在的問題和不足,并對其進行及時的優化和改善。例如,在楞次定律的教學中,老師便可以圍繞這楞次定律提出相關問題:比如,感應電流在什么樣的情況下才會產生,當線圈當中有磁感線的時候,線圈就會產生電流嗎?法拉第電磁感應定律和楞次定律之間存在什么樣的聯系?感應電流磁場是如何阻礙原磁場的變化的?會不會將原磁場中的磁感線阻礙掉一半呢?以上問題的提出,充分的結合了本堂課所傳授的知識信息,學生對該問題進行積極思考和分析的同時,也是自身加強記憶和信息回顧的過程,這對于提升學生對知識的掌握能力以及對問題的處理能夠有有著非常積極的作用。

四、基于信息論的大學物理教學設計體會

(一)調動學生積極性,提升信息傳輸質量

通過將信息論與大學物理教學相結合,一定程度上保證了信息提取的準確度和有效性,使教材中教學內容更為清晰的展現在學生面前,避免了信息數據不準確而導致的教學質量低下的問題。同時,結合信息論理論,實現了教學信息傳輸的準確性,降低了學生的理解難度,調動了學生的學習積極性。

(二)大學物理教學應用信息論開展教學設計的注意點

信息論作為一門專業的應用數學學科,信息論原理較為抽象,導致不同程度的應用困難和障礙,最終影響到信息論的應用效果和教學效果,為此在實際的運用中必須要注意以下幾點。首先,應用信息論開展教學設計和教學分析,必須要循序漸進,將教學過程劃分為準備階段、教學階段和反饋階段,分階段應用信息論開展評估和優化。其次,信息的傳播是相互的,信息反饋是優化信息傳播路徑的關鍵。應用信息論進行教學設計,必須要重視學生的反饋,采取適當的手段在課上及課后開展信息反饋和整理工作,認真分析問題,并解決問題,從而真正的實現教學質量的提升。

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2大學物理實驗開放教學對策

2.1合理地選排課

合理的選排課環節是學生能否順利完成實驗項目的前提,我們提出將手工排課和選課系統自主選課結合的辦法去克服目前出現的問題。學期初,教師首先將不同專業的學生分組,盡量保證同一班級的學生在同一時間段上課。接著,要求學生按照分組情況進入網絡選課系統自主選擇實驗項目。這樣的選課方法既統籌安排了實驗的教學過程,又體現了開放教學的自主性,其優點有:(1)學生上課時,可相互提醒,避免了因記錯上課時間而延誤實驗;(2)可指派班長或學習委員核查學生身份信息,有效遏制了學生替做實驗現象;(3)實現了學生根據自己的專業特色和學習興趣自主選擇實驗項目的教學目標;(4)選課系統已包括了成績管理的功能,學期末可直接導出學生的實驗平均成績,克服了手工計算實驗成績的冗繁過程。

2.2物理仿真實驗與考試系統

我校地處國家中西部,盡管隨著地區經濟和學校的發展,實驗條件已有很大改善、實驗項目亦在陸續增加,但與清華、北京大學等一流院校相比較,可供學生操作的實驗項目畢竟有限。仿真實驗是擴展課堂教學內容、拓展學生學習興趣、培養學生創新能力的有效教學手段。我校已于去年購買了中科大奧銳科技有限公司的大學物理仿真實驗系統和考試系統,該系統具有界面友好、實驗指導信息豐富,靈活選擇實驗儀器,實驗針對性強等優點。目前包含30個實驗項目:用單擺法測量重力加速度、交流諧振電路及介電常數的測量、熱敏電阻溫度特性研究實驗、用凱特擺測重力加速度、不良導體熱導率的測量、半導體溫度計的設計、雙臂電橋測低電阻實驗、動態磁滯回線的測量、溫度傳感器溫度特性測試與研究、示波器實驗、分光計實驗、設計萬用表實驗、聲速的測量、三線擺法測剛體的轉動慣量、測量銻化銦片的磁阻特性、偏振光的觀察與研究、干涉法測微小量(牛頓環和尖劈)、橢偏儀測折射率和薄膜厚度、邁克耳孫干涉儀、檢流計的特性研究、塞曼效應實驗、密立根油滴實驗、直流電橋測量電阻(自組式和箱式)、拉曼光譜實驗、光電效應和普朗克常量的測定、交流電橋、太陽能電池的特性測量、拉伸法測金屬絲的楊氏模量、霍爾效應實驗、光強調制法測光速。考核是實驗教學中的重要環節,也是教學過程和教學方法的重要組成部分。為此,我們購買了物理實驗考試評判系統。該系統包含了上述仿真實驗項目和試題庫,命題教師也可根據自己的教學情況自主命題。具體教學過程中,我們鼓勵學有余力的學生在修完必做實驗項目后,有選擇地完成仿真實驗。學期末,將根據仿真實驗的完成情況和考試成績,給予加分鼓勵。針對重修的學生,可要求其完成仿真實驗并進入考試系統進行測試。仿真實驗和考試系統的引入極大地豐富了大學物理實驗的教學內容教學的靈活性。

2.3實驗報告的評閱

我校大學物理實驗室對所有的學生實驗報告仍采取手工評閱方式。這種評閱方式造成報告評閱后不能及時、甚至無法返回到學生手中,以便學生查證自己實驗過程中存在的問題;同時也耗費了教師大量的精力。我們正在嘗試學生的部分實驗報告采用網絡自動評閱的方式進行,學生既可以及時查看自己的實驗成績,也可以發現自己實驗過程和結果中存在的問題。目前,已購買了中科大奧銳科技有限公司的實驗報告自動評閱系統,但實驗項目與我們開設的項目并不完全吻合,需進一步合作完善。

2.4開設實驗選修課和創新性實驗

為進一步實現大學物理實驗教學的開放,可以在每學期開設大學物理實驗選修課和創新性實驗。實驗選修課的儀器臺套數可以少一些,但實驗項目數要盡量多,有助于開拓有興趣學學物理實驗學生的學術視野、加強動手能力、形成良好的科研素養。創新性實驗主要基于現有廢舊儀器,鼓勵學生去改造發掘新功能,充分調動學生學習物理實驗的主觀能動性、培養學生的創新能力。

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