工科大学物理论文

2022-04-17

【摘要】阐述在工科大学物理实验课中加强实验教学,从教学思想着手,注重能力培养,提高学生对实验课的认识,培养基本操作技能与严格训练结合,加强内容的改革、传承与创新,培养非智力因素、科学素质和创新意识的研究与实践。下面是小编精心推荐的《工科大学物理论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

工科大学物理论文 篇1:

工科大学物理演示实验教学探索

摘要:工科大学物理实验是一门基础课程,其中大学物理演示实验的建立和发展在培养工科学生认知能力、实践动手能力有着非常重要的作用。着重探索了大学物理演示实验在工科物理教学中的特点和注意事项,以及针对工科大学物理演示实验的教学方法探索。

关键词:大学物理;演示实验;教学探索

作者简介:鲍志刚(1977-),男,蒙古族,黑龙江泰来人,洛阳理工学院数理部,助教;杨慧琴(1962-),女,河南洛阳人,洛阳理工学院数理部,助教。(河南?洛阳?471023)

基金项目:本文系洛阳理工学院青年基金(基金编号:2011QZ18)的研究成果。

由于工科对学生动手能力要求的特殊性,对大学物理实验的教学提出了更高的要求。通过大学物理实验的学习,培养学生的动手能力和创新性思维。

大学物理演示实验是物理实验教学的一个非常重要环节,其中包含力热光电等70多个大学物理演示实验项目,这些实验项目与自然界中存在的实验现象,以及人类的生活环境是息息相关的。许多项目是利用物理学基本原理结合创造性思维设计制作出来的,集知识性和趣味性于一体,既有古老的经典演示实验,如高压静电、海市蜃楼等,又有融合多种现代科学技术的演示探索实验,如3D 影视、超导磁悬浮等,能适应不同专业的学生对物理实验的不同要求。所开设的内容都是经过精心组织设计的,由小到大、由易到难,都能在本实验中激发学生学习物理的兴趣,培养创新意识和创新能力,适应新时代对人才发展的更高需求。

一、工科开设大学物理演示的重要性

物理实验是科学实验的基础,同时也体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。但是,对于不同专业、不同学科层次的学生不能一概而论,应掌握其自身特点,分别明确教学目标和任务。对于工科类学生,应侧重实验方法手段的探索,增强其应对实际问题的能力,积极培养他们的创新意识;对于理科类学生,应侧重实验理论方面的推导,逐渐培养其科学严谨的学习态度,同时也能增加他们的理论联系实际的能力;对于文科类及其他学科的学生,应侧重实验现象的感官认识,通过亲身感受丰富多彩的演示实验,促进唯物主义世界观的形成,增强科学实验的基础,培养务实、不浮躁的精神。

针对工科学生开设的大学物理实验,一共两个学期,每个学期8个实验,都非常经典、针对性很强,而且又是与大学物理课同步进行,使学生受益匪浅。实验教学更有利于学生创新能力和实验能力的培养。如何把创新教育渗透到物理实验教学中,最大程度上发挥物理实验教学的作用,很大程度上取决于工科物理实验教学内容的设计和安排,以及实验教学方法的选择,即取决于工科物理实验的教学模式。其中演示实验在工科物理教学中的地位是十分重要的,因为大学物理演示实验有着其他辅助教学手段不可替代的作用。首先一点就是直观性,通过演示实验,有利于帮助学生直观、形象地理解物理现象的变化规律,形成正确的物理概念,清晰地揭示物理规律,启发学生思维,激发学生学习科学的兴趣和求知欲望。其次,大学物理是一门自然科学,也就是与我们的生活息息相关的一门学科,而大学物理演示实验恰恰能够把物理学中经典的理论知识通过趣味性的演示实验展示给大家,做完演示实验后,能够使大脑非常积极地建立物理概念,领会物理思想,增加对物理世界的求知欲,探索精神。对工科学生开设物理实验,拓展物理学的科学普及功能,让工科学生学习一些与现代生活密切相关的物理学基本知识,感受大学物理学课本所讲授的理论知识的体现和延伸。了解物理学与社会发展的动态和密切关系,有利于更有效地提高学生的科学素质,在物理演示实验教学起到潜移默化的作用。

二、开展工科大学物理实验的教学方法

1.认真选择所要演示的实验项目

演示实验室内的项目大概有70多项,那么在一次实验课达到非常好的教学效果,有精心选择一些实验项目为重点演示讲解的,还有一些是一般讲解的,剩下的实验项目是由学生自己通过摸索、实践达到目的的。教师一定要时刻清楚自己所要表达的主题是什么,以一种什么样的讲解方式和演示方法是非常重要。不能在有限的时间内范范介绍,弄得学生眼花缭乱,使学生抓不住重点,达不到巩固或者建立正确物理图像的目的。选择一些典型的经典的实验详细讲解,而且能够引起绝大多数同学兴趣的实验,充分调动他们的好奇心,通过教师提问式的引导,学生能够更加清楚其中隐藏的物理概念,而且学生的思维得到了锻炼,对于他们认识世界、改造世界具有不可估量的益处,换句话说就是他们创新性思维的发展起到非常重要的作用。

2.让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识

兴趣是最好的老师,作为一名演示实验的老师要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动他们的参与性,使学生能够用心思考,这是增强学生实践能力的关键环节。传统的演示实验都是教师操作、学生观察,学生是被动式学习,不利于学生思维的发展。让学生来做演示实验,使他们有了表演和参与的机会,学生可以自主选择实验项目,也有了发挥自己潜能的条件。学生的积极性被调动起来,教学的目的自然就达到了,而且事半功倍。

3.物理实验中有大量设计思想丰富的实验,在教师的引导中让学生去体会创新的思想,培育创新意识与潜能

让学生看到物理现象的同时,要合理地安排和引导学生,使他们对这个现象有一个合理的想象空间,让他们通过更多的思考,逐渐真正地理解和掌握其中的道理。当代的大学生应成为具备坚实的基础理论、较强的科学实验能力和创新精神的高素质人才。在演示实验中教师应该适当地提供一些相关科研领域的前沿问题,让他们感受到科技的发展与他们是密切相关的,这样能够使他们跟上时代的脉搏。在教学过程中发挥学生的主观能动性,让他们在物理实验中从现象到本质的认知过程中进行深入的体会,逐渐培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

4.改革传统的物理报告形式,建立多元实验考核方法

大学物理演示实验不同于传统的实验方法,所以在写实验报告的时候,就需要另辟蹊径,也就是不能按照原来的思维方式去写实验报告。为了更好地发挥演示实验的益处,要求学生写一个科普的小论文,这样进一步增加了他们的实验积极性,把他们的主动性建立起来,对于他们在学术上的进一步发展打下基础。学生选择实验项目,着重介绍实验装置、实验操作步骤、实验现象,重点要阐述实验现象的形成原理,这是在课堂上要完成的。课后学生再写一个科普小论文,充分发挥他们的想象力,使课堂上学到的知识在课后能够更加系统化、全面化。不断为学生创造平等、宽松的课堂教学氛围,培养学生的独立思考能力和创新意识。

三、实验教师的科学素质培养

实验教师是实验教学的主导者,是衡量教学质量好坏的关键。为适应培养创新型人才的需要,提高教师的业务水平是当务之急。实验任课教师必须亲自参加科学研究活动,只有亲自体验,才有可能在实验教学活动中找到最适合的教学方式,正确地引导学生对一个问题由浅入深的认识,启发学生进行探索性研究,对可能的影响因素做深入研究,而且通过参加教科研活动和到其他高校去学习等手段,不断吸收新知识,研究新问题,将现在最新的实验设计思想引入到实际教学过程中去。因此建立一支责任心强、业务水平高的物理实验技术人员队伍是非常关键和重要的。

四、总结

总之,工科学校开设大学物理演示实验课是适应培养跨世纪人才和素质教育的要求,也是适应现代化物理教学发展的要求。大学物理演示实验在人才的创新能力和科学素质培养中占有重要的地位,以后对大学物理演示实验进行改革,使之不断完善以适应更高的要求,不断地提高学生的综合素质。大学生已经具备了较高的抽象思维能力,受过普通教育训练,具有一些社会经验和独立思考的能力,能够向更高的思维层次上发展。在物理实验的教学中,学生是主体,是大学物理演示实验教学最终的体现者。作为一名合格的大学物理演示实验的老师,必须认真研究学生学习物理的认知规律,分析和考查学生已经具备物理的一些基本知识,使学生的认知和教学更好地结合起来,这样才能使大学物理演示实验达到最终的教学目的。

参考文献:

[1]韩长明.如何使物理演示实验取得更好效果[J].大学物理,1993,

(3):38.

[2]代伟,陈太红.如何做好大学物理演示实验教学[J].物理与工程,

2008,(4).

(责任编辑:宋秀丽)

作者:鲍志刚?杨慧琴

工科大学物理论文 篇2:

工科大学物理实验改进措施的实践

【摘要】阐述在工科大学物理实验课中加强实验教学,从教学思想着手,注重能力培养,提高学生对实验课的认识,培养基本操作技能与严格训练结合,加强内容的改革、传承与创新,培养非智力因素、科学素质和创新意识的研究与实践。

【关键词】大学物理实验 教学思想 内容改革 科学素质 非智力因素

工科大学物理实验是一门独立的且较系统的公共基础实验课。通过课程的学习和实践,不仅能够加深、巩固并且扩大对所学理论知识的理解和掌握,而且还能够训练基本实践技能,培养观察现象、分析归纳、撰写报告等方面的能力以及严谨的科学方法。同时也是为学生奠定使用科学术语表达的能力、工程实践的能力以及创新意识的基础。物理实验中心近年来在开设基础性、综合性、设计性和创新型大学物理实验工作中进行了大量的探索,建立了“以学生为本,以能力培养为核心,以提高科学素质为目标”的教学理念,确立了“激发兴趣、夯实基础、培养能力、探索创新”的教学方针,落实了“加强基础、注重特色、锐意改革、不断创新”的指导思想。在实验教学中,做了一些有益的尝试。

一、从教学思想着手,注重能力培养

决定教学效果好坏、成败的是教学思想。教学改革要以此为依据,以学生为中心,在实验课中既要培养学生技能和素养,又要注重“会用、会做”实验,还要注重“思考、思辨”实验;在达到基本要求、较好地地完成实验的基础上,加强灵活运用和拓展创新实验的培养与训练;在按时、按量完成实验的基础上,给能力较强的制造宽松环境,结合所做的实验做一些拓展项目。以此为基础,在一个和谐气氛下师生从循序渐进到自由发挥、从感性认识到理性认识、从统一要求到实验多样,为学生的实验营造一个活学活用的教学平台。

按照工科实验的基本要求,结合我校的特点,给本科生开设的16个必做实验,按照基础性、设计性、综合性三个层次选择和安排实验。在教学方法上,要求学生先预习完成预习报告,然后教师结合仪器引导学生预习和操作,之后独立完成实验,做到“预习、预做、操作” 的三个环节;在教学活动中,教师要做到因材施教。有的学生实验认真,细致,但动作太慢,影响实验速度;有的学生动作虽快,但心情急燥;有的基础较差的,不能熟练操作仪器。对不同类型的学生要分别予以指导,帮助他们端正态度,认真、细致地做好实验,使不同层次的学生都得到相应的培养和锻炼。教师在整个教学活动中,还要加强实验过程的管理、控制和考核。

言传身教,既教书又育人。首先教师必须做好人身安全方面的教育,严格遵守实验室的安全规章制度,做到安全万无一失;其次在堅持实事求是的科学态度方面要严格要求、做出表率,测试完毕的数据做到认真检查,核实签字,让学生形成严谨、务实、求真的实验精神;再次在教学活动中,教师要做到因材施教,对不同基础的学生要分别予以热情指导、耐心解释,使不同层次的学生都得到相应的培养和锻炼;第四进行爱护公共财物、节约资源、友好协作及其美育等方面的引导和教育;最后对待疑难问题,要仔细分析,准确回答,让学生实践有收获。在整个实践过程中,处处渗透教学思想。

二、培养基本操作技能与严格训练相结合

每次实验严格抓好四个环节:一是课前预习(预习课前有检查);二是预习课:课堂质疑、多媒体讲解和核心演示、基本仪器熟悉和训练;三是巡回指导和重点提示;四是数据和现象记录等程序要求学生。

1.培养自学能力

初次上实验时,预习实验,写好预习报告,做到心中有数,实验就会顺利进行,也能避免或者减少不应出现的事件。因此开始的预习制度显得尤为重要。教师通过课前的检查、课间的提问,作为总成绩的一部分评定分数。从严要求学生,养成课前自觉预习的好习惯;同时,预习使学生充分了解实验的目的、方法、步骤,增强了学习的兴趣和爱好,克服了实验的盲目性,从而积极主动又自觉地做好实验。在培养自学能力方面起到“抛砖引玉”的效果。

2.培养解决实验问题的能力

教师初次上实验,必须讲清掌握基本过程、基本操作的重要性,使学生明确基本操作技术正确掌握与否是决定能否做好科学实验的首要条件,结合本次有关的实验内容、有关后续课或学生所学专业、并结合科研加以强调。同时明确:基本操作技能是实验的重要考核内容,将作随堂考核计分。实验开始就促使每个学生对解决实际问题、基本操作技术规范化予以足够的重视,达到严格训练的目的。在整个实验过程中,学生思想上难免会有一些波动和挫折感,适时地进行引导是必要的,总体上应进行一些科学家的成长故事的引导,科学实验的百折不饶,使学生产生共响,强化过程的重要性,从而深化实验的教学改革,提高了动手能力。

3.培养独立工作能力

以学生为主人和主角,提高对实验课程的认识。学生能力的培养与实践活动、知识的积累存在内在的、必然的联系,人的才能是建立在实践活动、科学知识的基础上,由量变而质变,逐渐转化而获得的。创新能力与勤奋学习、注重实践密切关联。在科技不断创新的今天,作为培养实践能力的重要基础课,其作用尤显突出,能够为学生打下牢固的实践基础。只有具备扎实的基本功,才会有可靠的应变能力和坚实的后劲,才会具有一定的创新能力。实验课程的最大特点就是学生独立完成实验,必须一丝不苟,能够培养学生独立工作的能力。

4. 培养严谨的科学态度和实事求是的作风

实验过程中,尤其结束后,立即检查原始数据,核实无误后签字。杜绝抄袭、编造数据的现象;遇到类似情况,既要严肃批评教育当事人,也要告诫全班学生,科学实验是实在的、来不得半点虚假的,否则会导致研究失败或导致错误的结论。学生就应培养形成严谨的科学作风,强调如实写出的实验报告能真实地反映出实验的结果和存在的问题,便于分析误差,查找存在的问题,有利于今后的提高。通过教育,学生认识普遍提高。同时采取了让学生做完实验后,立即将原始数据交给老师检查,以便教师核对数据的真实性,基本杜绝了抄袭报告和拼凑、编造数据的现象,使学生逐渐养成了实事求是的科学态度。将预习报告(含预习课质疑)、实验操作、实验报告完成质量等各项内容纳入总分体系,这种考核方法既较准确地反映了学生的成绩,又能督促学生重视实验。进一步通过完成报告,培养阅读参考资料、查阅文献,整理资料的能力。再次通过实验考核和答辩,训练综合能力和表达能力。

三、内容的改革,起到传承与创新的作用

遵循人才成长的规律,有计划、有步骤地构建课程的新体系:基本误差理论、基础性实验、提高性实验、近代与综合性实验和设计性实验。教学内容的改革是:实验内容与学生的基本能力兼顾、实验内容与新技术相结合、实验内容与信息技术组合、实验内容兼顾趣味性。培养自主、研究性学习和创新。形成由简单到复杂、由基础到综合、由单纯传授知识到培养学员综合能力和科学素养的逐级提高的实验课程的新体系[1]。从基础实验的创新活动抓起,由低级向高级发展动,使之保持不断上升趋势。首先是求异思维;然后是多向发散性思维;最后综合归纳思维。多层次培养大学生的创新实践能力,力求达到不断递进的过程,遵守连续性、持久性和发展性原则。

通过对不同阶段的实践活动,如设计性试验、创新活动(如USRP、创新实践项目等)、竞赛活动(校级、市级、全国)形式的举行,锻炼学生的能力,从多角度、多方向、多方面提高和训练大学生的创造能力和求异思维,加强非智力素质的锻炼,注重培养猜测、灵感、顿悟、激发潜意识等非逻辑思维方式,发挥学生主观能动性和探索精神。

工科物理实验必须探索用现代科学的观点审视、选择和整合好经典的、传统的教学内容,合理设计含有先进的科学技术、方法和新概念的实验,适应培养具有工程素养卓越人才的发展要求,提高解决实际问题的能力,达到“构建多元化开放式实践教学体系培养大学生的“四种能力”[2]的实际效果,达到具有厚基础、宽专业、较强的创新意识、较高的实践能力、视野开阔的高素质人才的目标。

工作得到2016年华东理工大学教育教学改革项目的支持。

参考文献:

[1]任才贵,艾剑锋,大学物理实验分级开放教学改革与实践[J].大学物理,2007,26(12),36-40.

[2]韦化,构建多元化开放式实践教学体系培养大学生的“四种能力”[J].实验室研究与探索,2011,30(5),1.

作者简介:陈建华,男,主要从事物理教学。

作者:陈建华 钟菊花 谢湘华 章登宏

工科大学物理论文 篇3:

工科大学物理与相关专业课程及中学物理间的衔接研究

【摘要】本文针对目前一般工科院校大学物理在教学过程中存在的现实问题做了具体分析,在此基础上分析了工科大学物理与相关专业课程及中学物理的关系,并提出了如何做好工科大学物理与相关专业课程及中学物理的衔接工作。

【关键词】工科大学物理 课程衔接 教学改革

大学物理是高等院校工科各专业必修的一门基础课,其内容和思想对后续学习的课程有着深远的影响。为了培养应用型人才,必须认清大学物理所存在的实际问题,并做好相应的教学改革工作。

一、一般工科院校大学物理存在的现实问题分析

1.高中物理基础普遍比较薄弱

一般的二本工科院校,许多同学高中物理特别差,基础概念不清楚。大学物理的知识是在高中物理的基础上深化的,这样给大学物理的学习造成了困难。一方面,学生的整体物理基础有很大的差别。另一方面,每个地区使用的教材存在差异,所以新入学的新生在物理知识模块方面存在差异。同时很多中学为了高考,把许多知识砍掉,导致在讲授大学物理中所隐含的高中知识,许多同学反映高中没学,这些实际问题在我们的日常教学过程中已经明显感觉到了。所以做好中学物理与大学物理的衔接工作亟待解决。

2.大学物理的教学内容没有体现不同专业区分对待的特色

一方面,大学物理基础知识与专业需求脱节。另一方面,大学物理课程内容和相关专业课的衔接不是很紧密。教师教学过程中教学大纲统一化,没有专业特色,使学生在学习过程中觉得大学物理与所学的专业课没什么联系,对自己将来的专业发展帮助不大,从而学习大学物理的积极性不高,而且听课的效果以及出勤率不高。这些问题的存在值得我们每个教师深思,应该在教学的过程中不同专业区分对待,真正和专业课程衔接起来。

3.大学物理理论知识与实验教学结合不紧密

大学物理是一门实验性的科学,很多物理定律都是实验总结得到的。但是很多学校的大学物理理论课和实验课是分开设置的两门课,一般情况下由不同的老师讲授。这样的教学就有可能使得理论和实验结合不紧密存在脱节现象。加强物理理论与实验的结合,加深学生对理论知识的理解和实验动手能力。更重要的是很多大学物理实验也没有考虑不同专业区分对待,没有多设计和演示与本专业有关的大学物理实验,与专业课程实驗存在脱节现象。

二、工科大学物理与相关专业课程及中学物理间衔接的具体措施

1.做好中学物理与大学物理内容衔接工作

由于大学物理是高中物理的深化,要想学好大学物理就必须先打好高中物理基础。为了解决大学物理与高中物理知识不衔接的问题可以从新生的调查研究入手。组织新生入学问卷调查,也可以从学校的学生入学系统数据中查看学生的高考物理成绩。笔者调查发现,广西大部分高中没有开设《物理选修3-5》。所以在我们实际教学过程中要把这部分知识补充好。当然,教师要根据该校学生的实际情况做好中学物理与大学物理之间的衔接工作。

2.不同专业区分授课,体现大学物理授课内容具有本专业的特色

不同专业区分对待,应制定不同的教学大纲和教材。如果要把大学物理的内容全部授予学生学时往往不够。教师应该深入各专业进行调研了解不同专业的实际需求。自编或补充教材,与学生专业课课程紧密结合。比如机械工程专业,跟物理紧密相关的课程有“理论力学”“结构力学”“工程力学”等,讲授时应重点放在力学和热学篇章,多举一些跟专业相关的例子。电子信息与自动化专业,后续的专业课程里“电路分析”“电子技术”,讲授时应注重电磁学。通过以上知识模块的的强化改革,为他们以后的专业课学习有所准备。这样学生上课就会更有积极性,听课的效率会更高,同时也达到了我们一线教师传授知识的使命。

3.大学物理理论与实验相结合

大学物理是一门实验性的科学,很多物理定理都是实验总结得到的。大学物理课程应与专业课相结合,指的是不仅理论知识与专业课相结合,而且实验课更要与专业课相结合。工科专业注重学生的实际动手操作能力。所以大学物理实验在教学过程中要培养学生的实验动手能力。在实际教学中增加一些应用物理知识与专业课的趣味实验和小发明小创造。不仅可以使学生感受到物理的魅力,也使学生感受到成功和学有所用的喜悦。

三、结束语

大学物理是工科学生的必修公共基础课,由于现实存在的问题,使大学物理的教学面临了前所未有的挑战。一般本科院校向应用型高校转变,迫使大学物理的教学内容和教学方法的改革。随着科技的发展,各学科之间不断地融合,大学物理与各学科的衔接也会变得越来越多样,越来越丰富,所以大学物理与中学物理及各相关学科的衔接研究将是一个长期的任务。

参考文献:

[1] 赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程学[M].北京:高等教育出版社,1995:1-40.

[2] 张贵清.工科大学物理教学的探索和思考[J].科技资讯2010.35.

[3]陈华,张雪峰,杜晓红.大学物理与工科专业相结合教学模式研究[J].中国冶金教育,2010.6.

[4]胡南,李铁.应用型人才培养目标与大学物理教学改革[J].物理与工程,2010.6.

作者:徐春玲 谢东

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