非物理专业(通用12篇)
非物理专业 篇1
对于高等院校理工科来说,大学物理是一门重要的基础课程,其有利于学生观察能力的培养,有利于学生分析问题能力的培养,有利于学生解决问题的能力等等,这些是其他课程所不能代替的。然而,对于非物理专业的学生来讲,大学物理不是他们的主要课,所以,他们不重视这门课程的学习,同时,教师也往往将重点放在专业课上或者是科研上而忽视非物理专业大学物理的教授,这些都在一定程度上使得大学物理教学的现状不容乐观,所以,本文对工科院校非物理专业大学物理教学改革进行研究具有一定的理论意义和实践意义。
一、我国科院校非物理专业大学物理教育的现状
1. 学生不重视这门课程
虽然大学物理工科院校理工科专业一门必不可少的课程,但是其不能够引起学生的重视,因为大学物理不是非物理专业的主要课程,所以,在上这门课程时,学生也不会全身心地投入到学习中去,此外,在竞争日益激烈的时代,就业压力以及学习压力不断地增大,这在一定程度上使得学生将大部分精力都投入到专业课上,使得学生将大部分精力投入到英语知识上等等,从而使得学生忽视了有助于培养个人综合能力的大学物理知识的学习,这些都在一定程程度上造成了大学物理教学现状的不乐观。
2.部分教师不重视这门课程
在一些工科院校中,学校会过于重视教师的科研水平或者是教学规模,这就使得有些物理教师也不重视非物理专业学生的大学物理教育,而是把主要精力放在科研上或者是放在专业课上,从而使得教师在为非物理专业的学生讲授大学物理这门课程时容易照本宣科,使得教师的授课方法比较单一,这则会在一定程度上造成课堂的枯燥乏味,缺少以培养学生的科学素养为目标的教学理念,缺少以提高学生的创新意识为目标的教学理念,缺少以提高学生的创新能力为目标的教学理念。
二、我国科院校非物理专业大学物理教学改革的政策建议
1.处理好教学内容与外系专业课之间的关系
作为一门研究自然界物质运动变化规律的学科,物理学可以分为力学、电磁学、光学、热力学、相对论和量子物理分支学科。作为教师,在讲授大学物理时,我们应该明确其是一门实验学科,所以,需要引入相关的概念和假设来对物理现象进行定量或者是定性的描述,而对所引入的概念和假设的合理性以及他们之间的关系的正确理解往往是一套完整理论建立时的基础,往往是一套完成理论建立时的切入点。在大学物理的教学过程中,首先要明确物理学是一门实验学科,这是一切物理理论建立的基础。
在给学生授课时,教师应该明确指出物理学是自然科学的基础,是工程技术的基础,是工程创新的源泉。因为物理学不是非物理专业的核心课程,学生毕业之后进入工作岗位不一定能直接运用物理知识,所以,作为教师,除了让学生懂得注重大学物理对专业课程的基础作用以外,我们还应该要上学生注重他们对物理思想方法的领悟,注重他们对物理思想方法的把握,注重他们逻辑思维能力的提高,注重他们解决问题能力的提高,注重他们分析问题能力的提高。
2. 注重大学物理与中学物理的联系和区别以及处理物理问题的方法
物理学的研究范畴从中学到大学并没有很大的变化,其研究的主要是自然界物质运动的变化规律,只是大学物理研究研究的内容与中学物理相比更加深入,更加广泛,其对物理现象的描述也相对更加注重从现象到本质,更加注重从简单、特殊到般,更加注重从定性到定量等等,此外,与中学物理相比,大学物理所采用的的数学方法也相对比较复杂,从简单的数学运算变成了微积分。因此,作为教师,在给学生授课之前,我们应该首先要让学生明白本节内容的物理意义,在教学的过程中,我们则应该将重点放在概念的理解上,放在概念的升华上。此外,在授课的过程中,我们还应该要寻找应用定理解决相应物理问题的好方法,只有这样,才能激起学生学习大学物理的积极性,才能增强学生学习大学物理的主动性。
3. 适当利用多媒体辅助教学,开阔学生视野
随着科学技术的不断发展,我国的多媒体技术得到了不断地发展,所以,作为教师,我们应该要适应时代发展的特点,改变传统的教学模式,在授课的过程中,适当地利用多媒体进行辅助教学,这不仅能够在一定程度上激发学生的学习兴趣,还可以在一定程度上激发学生的想象力,激发学生的创造力,开阔学生的视野。因为,传统的教学模式主要以板书为主,这会在一定程度上使得学生在听课时容易枯燥乏味,从而使得学生学习的积极性和主动性不高,而通过多媒体来辅助教学,则可以在一定程度上帮助学生建立起清晰的物理图像,这样,学生课堂上就不容易枯燥乏味,从而激发学生学习的兴趣。此外,在介绍物理前沿知识时,传统教学存在着很大的不足,因为前沿知识所涉及的知识面比较广,这时候合理的运用多媒体来辅助教学,则不仅可以弥补传统教学的不足,还可以开拓学生的视野,激发学生学习的积极性。
三、明确大学物理教学目的,改革考核方式
对于非物理专业来讲,大学物理的教学目的是提高学生的观察能力,分析问题的能力以及解决问题的能了,所以,作为教师,我们应该以此为出发点建立合理的考评机制。不再以考试作为学生唯一的考评依据,而是应该综合考虑学生的出勤表现、课堂讨论、提交作业、回答问题、期末闭卷考试以及课程论等方面来综合考察学生的学习情况,同时,我们还应该适当的压缩期末考试的分值比例,而适当的增加学生其他方面能力的分值比例。在设计期末考试试卷时,除了要考察学生对基本理论知识的掌握情况之外,我们还应该结合实际情况设计些可以评估学生综合能力的考核题,比如可以提现学生物理思维方式能力的考核题,可以体现学生分析问题和解决问题的能力的考核题等等。教师课堂提问一方面可以考察学生对相关的理论知识的掌握程度,另一面,其可以活跃课堂气氛,在一定程度上激发学生学习大学物理的积极性和主动性,从而营造更加开放和互动的课堂教学环境,等等。明确大学物理教学目的,建立合理的考评机制,一方面可以考察学生对所学的理论知识的掌握程度,另一方面,还可以培养学生综合应用知识的能力,此外,建立合理的考核机制还可以在一定程度上减轻了学生的学习压力,从而有利于提高学生的学习兴趣。
摘要:作为高等院校理工科类一门重要的基础课,大学物理在培养学生的观察能力方面具有其他课程不能替代的作用,同时,其在培养学生解决问题能力方面也具有其他课程所不能替代的作用。虽然大学物理是一门必修课,但是对于非物理专业,这门课程则不容易引起重视,因为其不是非物理专业的主要课程,这在一定程度上造成工科院校非物理专业大学物理教学的不理想,所以,本文首先分析了工科院校非物理专业大学物理教学的现状,然后主要从四个方面提出了有针对性地政策建议。
关键词:非物理专业,大学物理,教学
参考文献
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[5]潮兴兵,刘坚强,孙光厚.课程内容与教学模式整合视角的大学物理教学改革的研究[J].物理与工程,2009年04期
[6]潘继环.基于多媒体技术整合的大学物理教学改革[J].湖北成人教育学院学报,2009年04期
非物理专业 篇2
摘要:非逻辑思维的重要性已经为越来越多的人所认可,然而对非逻辑思维的研究目前还处于很不成熟的阶段,如何有效的提高非逻辑思维能力一直是个没有很好解决的问题。本文试图通过高中物理解题培养学生的非逻辑思维能力,并结合实例,提出了一些具体建议。
关键词:非逻辑思维;物理解题;想象;直觉;灵感
非逻辑思维是相对于逻辑思维而言的,是指用通常的逻辑程序无法说明和解释的那部分思维活动,主要有想象、联想、直觉、灵感和逆向思维等表[1]现形式。非逻辑思维是创新思维的重要组成部分,它在创新过程中往往起着关键作用。科学史上许多真正的重大发现都离不开非逻辑思维。甚至有人认为,“科学发现是一个非逻辑思维过程[2]”。非逻辑思维的重要作用已经为大多数人所认可。
然而,长期以来我们都高度重视对学生逻辑思维能力的培养,却忽视了非逻辑思维。培养学生非逻辑思维能力的途径是多种多样的。对于高中生来说,解题几乎是学习物理每天都要做的事情。在解题中运用非逻辑思维,不仅很多时候可以简单快捷的解决问题,而且可以突破常规,培养学生的非逻辑思维能力,开发学生的创造潜力,提高学生素质,使解题真正成为素质教育的一部分。通过解题培养学生的非逻辑思维能力无疑是一条值得一试的途径。下面从想象、联想、直觉、灵感和逆向思维五个方面,分别通过举例说明如何在高中物理解题中运用非逻辑思维,以培养学生的非逻辑思维能力。
一.发挥想象,变通思路
爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”想象,作为一种直观的、形象的思维,是科学家从事科学研究的重要手段[3]。在物理解题过程中,想象更是一种不可或缺的思维方式。
物理过程图景想象就是经常要用到的一种想象。学生对题目所涉及的物理过程,在头脑中必须有一幅清晰的图景,才有可能着手解题。
例1从离地面高为h处有自由下落的甲物体,同时在它的正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛,要使两物体在空中相碰,则做竖直上抛运动的物体的初速度v0应满足的条件是?(不计空气阻力,两物体均看作质点)若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰,则v0又应满足条件是?
该题以自由下落与竖直上抛的两物体在空中相碰创设物理情景,涉及的可能物理过程图景有:1.乙物体在上升过程中和甲物体对碰;2.乙物体上升到最高点后又下落,在下落过程中被甲物体追上,和甲物体发生碰撞;3.乙物体上升到
最高点又下落,整个过程都没有和甲物体相碰。
学生如果不能想象出这些物理过程图景,就无法切入问题进行解答。明白这些物理过程图景后,运用运动学的知识,就可以对题目进行解答了。具体的解答过程在此不作赘述。
辅助性想象是物理解题过程中可能用到的另一种想象。这种想象比物理过程图景想象更具有思维跳跃性,也更具有创造性。有些问题用常规的方法解答非常繁杂,适当辅助以想象之后就变得简单明,可“想”而知。还有些问题按照常规的逻辑思维可能永远都找不到解答的方法,就不妨大胆想象,说不定会柳暗花明。
例2 如图1所示,在球心为O、半径为a、带电量为Q的均匀带电球体内偏心挖去一个半径为b的小球(球心为0’),OO’=c,挖去小球后剩下部分仍然带电均匀。在OO’连线上距O为r(r>>a)处有一点电荷,带电量为q,试求该点电荷受到的电场力。
按照常规的思维,是把带电体等效为点电荷,然后利用库仑定律求解。但是偏心挖去小球后的带电体形状不规则,要找它的几何中心显然是一件很繁杂的事情。如果我们把空腔想象成一个同时带有等量异种电荷的球形带电体,接下来按照逻辑方法,把大球和小球都等效成点电荷,利用库仑定律求他们对点电荷q的合力,问题便迎刃而解了。具体过程如下:
b3由题设,易知所挖去的小球带电量为q+=3Q。设空腔中同时带有
ab3b3q+=3Q和q-=-3Q的电荷量,则
aa大球带电体对点电荷q的电场力为:F1=k小球球带电体对点电荷q的电场力为:
Qq 2rqq-b3Qq F2=k=-k322(r+c)a(r+c)1b3故所求点电荷受到的电场力为:F=F1+F2=kQq[2-3].ra(r+c)2例3 如图2(a)所示,有一块均匀的半圆形薄电阻合金片P,先接在电极A、B之间,测得其电阻为R,然后按图2(b)接在电极C、D之间,这时P的电阻为多少?
按照常规的逻辑思路,很多学生可能对这道题无法入手。如果想
象两电极之间本来存着一整块圆形的电阻片,半圆形电阻片是由圆形电阻片切割而来的,然后运用串、并联的有关知识进行组合分割,问题就巧妙的解决了。如图3所示,可一目了然,P的电阻为4R。
二.展开联想,类比迁移
联想是科学研究的又一种重要的思维方式。当人们碰到完全陌生的问题时,往往很难找到解决的方法。他山之石,可以攻玉,此时若能仔细观察,并结合自己的经验展开合理的联想,灵活迁移,常常能够事半功倍。在物理解题过程中有效的展开联想,不仅可以驾轻就熟的解决问题,还可以锻炼思维能力,形成良好的思维习惯。
例4 如图4所示,有一平直公路MN,在到公路的垂直距离AC=30km处有一仓库A,公路上有一卸货点B,与C相距L=100km.一辆货车从A点出发,在公路外的平地上行驶速度v1=40km/h,在公路上行驶速度为v2=50km/h.则货车从A到B运动的最短时间为多少?
这是一道运动学的题目,然而,直接运用运动学的知识很难解出这道题。如果联想到光的全反射规律,就豁然开朗了:车在平地和公路上的运动可设想为光线从光密介质(n1)进入光疏介质(n2)的传播,且正好处于全反射的临界状态(如图5),由费马原理,光线总是沿着最短光程(即耗时最短的路径)传播,就可以巧妙而简洁地求出货车运动的最短时间了。具体过程如下:
根据光的折射定律,而 AO=434vsina4得 sina=,cosa=,tana=.=1=,553sin90°v25AC=50km,CO=ACtana=40km,OB=BC-CO=60km.cosa所以 tmin=AOOB+=2.45h.v1v2例5 如图6所示,在光滑水平面上停放有表面光滑的弧形小车,另一质量与小车质量相同的铁块,以速度v从小车右端水平向左沿圆弧轨道向上滑动,到达某一高度后,又沿轨道下滑。则铁块刚离开轨道时作怎样的运动?()
A.向右作平抛运动
B.向左作平抛运动
C.自由落体运动
D.无法确定
对于这样的题目,很多学生可能觉得所学的知识用不上,无法作出判断。然而,仔细观察题目的条件之后,会发现题目所涉及的物理过程具有以下两个特点:1.系统的机械能不变;2.铁块和小车的质量相等。这和我们所熟悉的“两等质量小球完全弹性碰撞”模型类似。一联想到“两等质量小球完全弹性碰撞”模型,马上就会得出“交换速度”的结论。由于“碰撞”前小车静止,所以“交换速度”后铁块的水平速度为0,即作自由落体运动,选C项。
三.直觉洞察,直击结论
直觉思维是个体在面对问题时,以个体的整体知识结构为根据,不经过逻辑
[4]思维,而直接地、迅速地获得结论的思维过程。直觉思维通常以跳跃的、概要的方式跳过逻辑程序,径直指向最后的结论,从整体上对事物的性质、联系作出结论性的判断[5]。科学史上很多重大发现和突破,都发端于直觉思维。爱因斯坦曾说:“物理学家的最高使命是要得到那些普通的基本定律,而通向这些定律并没有逻辑的思路,只有通过那种以对经验共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”
当问题的前景错综复杂、扑朔迷离的时候,敏锐的直觉往往能够帮助研究者迅速锁定目标,指明研究方向。在物理解题过程中,鼓励学生大胆进行直觉预测,不仅可以高效的解决问题,达到“一望而知”的效果,还可以坚定学生的直觉信念,培养良好的思维品质。
例6 有两个金属小球,固定在两个位置上,现给两个小球提供的总电量为Q.问两个小球的电量如何分配时两球间的库仑力最大?
对于这道题,很多学生可能先会想到当只有一个小球带电时,两球带电量差异最大,库仑力为零。至此,有些学生会直觉到两球电量相等,即两球带电量差异最小时库仑力最大,进而进行逻辑验证。
“两球带电量差异最大,库仑力为零”和“两球带电量差异最小时库仑力最小”之间并无必然的逻辑关系。但这种直觉是非常可贵的,它直接从无数可能的结果中锁定了目标,为严格的逻辑运算提供了积极的先导作用,使一个求解题变成了求证题。
然而,需要指出的是,并非所有的直觉都是正确的,直觉质量的高低依赖于学生原有的经验储备和知识储备[6],以及学生已具备的思维品质。只有正确的直觉才能促进问题的解决。于是,对直觉必须进行逻辑验证或实践检验。
四.灵感启发,出奇制胜
灵感是指人们在问题面前调动全部智慧进行探索,使精神处于极度紧张状态,再由某种偶然因素的激发,而对问题的解决突然产生富有创造性的思路[7]。灵感思维具有很强的突发性和高度的思维跳跃性,其创造性是其他思维所无法比拟的。它往往能使问题的解决发生突破性的进展,对问题的解决起关键性作用。
人们在实践中获得大量感性认识,经过理性认识的加工处理形成信息储存起来,以此来“诱导”灵感的发生。当信息储存到一定程度,某一刺激就会引起灵感的爆发,从而加深对问题的认识和解决。[8]在物理教学中,我们除了要使学生积累丰富的“信息”,还要向学生提供必要的“刺激”,以引起学生“灵感的爆
发”。设计一些需要高度的思维跳跃性才能解决的习题,就能产生这样的“刺激”,从而点燃学生思维的火花,开发学生的创造性。
例7 如图7所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力,人从船头走到船尾的过程中,船和人对地的位移各是多少?
在该题中,由人和船组成的系统在水平方向上始终不受外力作用,水平方向上动量时刻守恒,可用动量守恒定律解答。但是不知道人和船的速度,无法直接运用动量守恒定律。一些理论基础扎实、思维活跃的学生可能会“灵机一动”:用位移代替速度。这是完全可以的,因为在任意时刻都有mv人-Mv船=0,所以mv人-Mv船=0(v人和v船表示平均速度),又因为时间相等,给上式每项乘上时间t后,就可以用位移代替速度了。即
ms人-Ms船=0,又
s人+s,L船=马上可以得到s船=mLML,s人=.m+Mm+M五.逆向思维,另辟蹊径
逆向思维就是在分析、处理问题时,从习惯思维(正向思维)相反的方向去探索、研究,从而解决问题的一种思维方法。[9]运用逆向思维往往能使我们另辟蹊径,迅速有效的找到解决问题的钥匙。在物理解题中灵活运用逆向思维,不仅可以巧妙高效的解决问题,而且能够促进学生深刻理解物理知识,摆脱思维定势,锻炼学生的创造性思维能力。
例8 一个竖直上抛运动的物体,到达最高点的最后1秒内上升的高度是它上升最大高度的1/ 5,试求它上升的最大高度。(g取10m/s2.)
按正向思维解题,该题运算过程较为繁琐。如果考虑到竖直上抛运动的上升阶段与自由落体运动是可逆的,设想时间反演,则可运用逆向思维进行思考:竖直上抛运动到达最高点的最后 1 秒内上升的高度,恰好等于自由落体最初 1 秒内下落的高度。于是,所求的最大高度
11h=5?gt25创10?1225m
22这就大大简化了解题过程,让学生体会到了物理中的简单美,激发学生的思考兴趣和创新欲望。需要注意的是,并非所有问题都具有可逆性。
在物理解题中培养学生的非逻辑思维能力,要注意几个问题:
1.由非逻辑思维得到的结论不一定都是正确的。不同人对同一问题的非逻辑思维结论也往往大相径庭。这是由非逻辑思维所固有的跳跃性和不严格性决定 的。因此,对由非逻辑思维得出的结论,需要进行逻辑验证或实践检验。
2.非逻辑思维要以逻辑思维为基础。想象和联想不是胡思乱想,直觉和灵感并非空穴来风,逆向思维也不是简单的“反过来想”就行了。失去逻辑思维这个基础,非逻辑思维只能是无源之水、无本之木。高质量的非逻辑思维是以丰富的经验储备和知识储备为后盾的,必然有高质量的逻辑思维支撑。具备高质量逻辑思维的人不一定具备高质量非逻辑思维,但是具备高质量非逻辑思维的人必然具备高质量逻辑思维。所以,在培养学生的非逻辑思维能力的时候,要着眼于学生的逻辑思维能力。
3.非逻辑思维必须结合逻辑思维,才能最终解决问题。单凭非逻辑思维是解决不了问题的,非逻辑思维只是为问题的解决提供一种思路,或者取得一种突破,要最终解决问题,还得依赖逻辑思维。
总之,在物理解题中注入非逻辑因素,可以使学生在加深理解物理知识的同时,提高非逻辑思维能力,培养良好的思维品质,增强创造力。
参考文献:
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School Physical Exercise
非物理专业 篇3
关键词:大学物理、非物理专业、学习兴趣
中图分类号G642.0 文献标示码A 文章编号
物理学是一门基础自然科学,它所研究的内容是物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律以及所使用的实验手段和思维方法。非物理专业的学生往往物理方面基础比较差,在学习大学物理过程中感到难学、无趣。产生这个现象的根本原因是学生没有掌握正确的物理学习方法,没有找到学习物理的乐趣。《论语》有云:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。要教好大学物理,就要使学生树立良好的物理观,提高学生对物理的兴趣。兴趣以需要为基础。人们若对某件事物或某项活动感到需要,就会热心于接触、观察这件事物,并积极探索其中奥秘,达到学习的目的。因此,在能不能学好大学物理这一点上,兴趣最为关键。兴趣不是先天就有的,它是人们通过对某种事物的反复接触和了解,并随着有关知识经验不断积累逐渐形成和发展起来的。
那么,如何提高学生对大学物理的兴趣呢?下面谈一下我的看法。
1. 做好与学生的互动
积极良好、和谐愉快的课堂气氛能使学生大脑处于兴奋状态,有利于学生的智力活动。为了活跃课堂气氛,需要教师与学生互动起来。互动起来的方法很多,有条件的可以在课堂上做一些小实验,帮助学生理解思考所学的问题。而没有条件的,就需要在课堂上设置一些情景问题,让学生大脑思考起来,参与到课堂教学中来。例如:在讲参考系时,按照定义(研究物体运动时所选用的参照物体),参考系可以任意选取的。那么,我们可以设置一个问题令学生思考。既然参考系可以任意选取,那么如果选太阳为参考系,地球绕着太阳转,即日心说;如果选地球为参考系,太阳绕着地球转,即地心说。既然这样,为什么现在大家都公认为是日心说呢。再如,在相对论一章中的动尺变短效应中,如果一个尺子比一个窗子的宽度长。在二者相对静止的时候,尺子不会横着穿过窗子的。但是,如果尺子以接近于光速运动时,由于动尺变短,尺子能够穿过窗子。我们可以问:如果以尺子为参考系的话,窗子也接近于光速运动,那么它也会变的更窄,尺子就不能穿过窗子。同一个问题,选择不同的参考系,为什么会出现两个不同的答案呢?
像这样把问题在课堂上提出来,促使学生课后思考,使学生在学习中化被动为主动。如果学生能自己得到答案,可以收获到解决问题的喜悦和快感。这样不仅提高了学生对本门课的兴趣,而且加深了课程内容的理解。
2. 巧用物理学史
物理是历史最悠久的自然科学之一。物理学史也是博大精深的。每一个物理原理的产生,都是众多科学家共同努力的结果。在教学过程中加入物理学史和名人轶事,可以活跃课堂气氛,缓解学生压力,提高学习兴趣。
在教学过程中,物理学史的加入有两种方法。(1)以教学内容为主线加入物理学史。例如,在讲授牛顿定律时,适当的引入牛顿发现牛顿定律的过程和前人的研究成果,以及牛顿和胡克的矛盾与争执。(2)以物理学史为主线加入教学内容。例如,在相对论一章里。建议以物理学史为主线,插入相对论内容,使物理学史和教学内容有机的结合起来。这一章的内容安排如下:人们对牛顿绝对时空观的批判—寻找以太—迈克尔逊-莫雷实验—经典物理学的妥协(洛伦兹、彭加勒等)—爱因斯坦的两个公设—洛伦兹公式—洛伦兹公式的应用(动尺变短,动钟变慢等)—狭义相对论动力学(相对论质量、质能公式等)—狭义相对论的遗憾—广义相对论的提出—广义相对论的验证—爱因斯坦晚年对大统一理论的研究。这样,使学生通过物理学史而自然的学到了相对论理论内容。将相对论内容穿插在物理学史中,把枯燥的理论转化为有趣的历史,更能激发学生的好奇心和兴趣感。
3. 突出物理意义
在大学物理的教学中,冗长的数学推导占用大的篇幅。而这些推导对于非物理专业的同学来说是枯燥乏味的,不能引起学习兴趣。因此,在大學物理教学中,教师应该注重的是物理意义和物理图像。对于一个公式来说,如果不能说明它的物理意义,那么它只是一个数学公式,而学生获得的也仅仅是数学技巧而已。为了提高学生的感知兴趣,教师在课堂上应该更注重物理图像的释疑,而不是数学的推导。
4. 融入科学前沿
对于人类来说,未知的领域是好奇的领域。当前的大学物理教材中是一些传统的物理内容,没能跟上时代的发展脉搏。尤其是这些内容在高中已经或多或少的涉及过。这就给学生一个暗示,大学物理里的内容都是学过的东西,没有新意。使学生失去了探索未知领域的动力,也就失去了学习的兴趣。
在教学的过程中适当的引入当前的科学发展前沿,丰富学生的物理知识,能提高学生的学习兴趣和钻研动力。选取的科学前沿,是大学物理内容的延伸,不能与其教学内容脱节。教师在引入科学前沿时应结合教学内容,按着教学的脉络顺其自然的引进物理前沿知识。例如,在“力的分类”章节里,宇宙中的四大基本相互作用课程中,简单介绍一下“超弦理论”内容以及超弦理论对四大相互作用的统一所做的努力。在“机械波干涉”中引入飞机隐形的概念和介绍。在“光的折射”中介绍不同于正折射材料的负折射材料和光学隐形材料。
非物理专业 篇4
关键词:大学物理,非物理专业,教学改革
一、引言
《大学物理》作为一门重要的通识性基础课程, 通常开设于大一或者大二阶段, 为高等院校各理工科专业学生所必修。《大学物理》课程中所包含的基本概念、基本理论和基本方法, 对提高学生的科学素养具有重要作用, 为学生进行后续的科学及工程技术工作所必须掌握和具备[1]。有鉴于此, 对于《大学物理》课程的教学改革研究便显得尤为重要。近些年来, 随着社会产业结构的不断转型及改变, 对于人才的需求与以往有了较大不同, 传统的数学、物理、地理等基础理工类学科受到冷遇, 而一些新兴的航空、环境、能源等学科则发展迅速。以滨州学院为例, 依托区域、行业和自身优势, 围绕培养应用型人才的目标, 近几年不断优化系院布局和学科专业结构, 新上了许多诸如航空、化工、海洋、农业等应用型的专业。而对于这些非物理专业, 《大学物理》课程的开设都是必不可少的。不同的专业, 后续所要学习的专业知识及以后所要从事的工作大相径庭, 且不同专业之间的学生水平参差不齐, 学习基础及学习能力差距较大, 这一切都为非物理专业《大学物理》课程的开设和讲授增加了困难。在非物理专业《大学物理》教学过程中, 笔者也确实发现了一些问题, 并针对这些问题做了一些有针对性的工作。
本文首先根据滨州学院非物理专业《大学物理》的教学情况调查, 分析课程的教学现状及教学中存在的主要问题。根据笔者在教学实践中的一些做法, 给出相应的解决方案及对策研究。结合具体应用中所出现的一些问题, 探讨其注意事项, 以期对于非物理专业《大学物理》课程的教学改革能够有所启发, 有所裨益。
二、非物理专业《大学物理》课程教学现状分析
为全方面地掌握非物理类专业《大学物理》课程的教学现状, 笔者采取了以下几种方式进行调查分析, 主要包括: (1) 向10余个非物理类专业的300多名学生发放调查问卷, 广泛了解学生对该门课教与学两方面的意见和建议; (2) 向10余个非物理类专业的50余名专业课教师及教学管理人员发放调查问卷, 了解不同专业与《大学物理》课程内容的联系以及对《大学物理》课程的不同需求; (3) 经常开展教研活动, 与不同专业的《大学物理》任课教师交流, 了解他们对所任课专业《大学物理》课程教学现状的看法; (4) 分析非物理专业学生期末考试考核情况, 通过学生的答题情况分析学生在教学中所存在的各种问题。调查发现, 当前非物理类专业《大学物理》课程教学面临很多的压力和困难, 主要存在以下三个问题亟待解决。
1. 课程内容较难, 学生理解和掌握起来存在一定障碍。
在与学生的交流中, 每当问及学生对于《大学物理》课程的看法, 听到最多的一个字便是:难。确实, 虽然课程中的力学、热学、电磁学和光学等内容在中学阶段已经学过, 但在《大学物理》中却被赋予了新的深度和广度, 有了新的研究方法和工具。非物理类专业的学生物理和数学底子相对来讲较差, 对于《大学物理》深奥抽象的物理概念和烦琐复杂的解题方法在理解上自然存在一些困难。
2. 概念公式多, 数学推导多, 学生普遍缺乏学习兴趣。
对于《大学物理》课程, 学生另一个反映较多的问题是对于该门课程提不起兴趣。枯燥乏味的物理概念及物理公式, 以及冗长的数学推导, 确实很难激发起学生的学习兴趣。而由于理工科课程的特点, 又很难像文科课程一样讲得生动活泼。因此在课堂上常常会看到, 教师在上面讲得热火朝天, 而下面能认真听讲或者真正能听懂的学生却不多, 导致课堂教学效果较差。
3. 与本专业后续课程及将来工作关系小, 学生普遍不重视。
这是近些年影响学生学习效果越来越重要的一个因素。虽然物理学与人们的日常生活息息相关, 在培养学生的科学素养和创新能力方面具有重要的意义, 但由于《大学物理》与非物理专业学生后续专业课程的学习以及将来所从事的工作不存在直接的联系, 考研时也不会考到, 使许多学生抱着期末考试能够考及格的心态和目的来学习本门课。对于某些专业, 该门课程甚至只开设一学期, 且被设定为考查课, 就更难引起学生的重视了。
三、非物理专业《大学物理》课程教学对策研究
滨州学院《大学物理》课程为校级重点课程及精品课程。针对当前非物理专业《大学物理》课程教学所存在的上述问题, 笔者及其他任课老师做了一些尝试性的工作, 实践证明能够部分地解决教学中所存在的问题。
1. 加强计算机数值模拟在《大学物理》课程中的应用。
物理实验形象直观, 能够帮助学生更好地理解抽象的物理概念和物理过程, 但《大学物理实验》课程所开设实验普遍个数较少, 且许多实验仪器无法方便地搬进课堂。鉴于此, 以数值模拟为基础的“计算机仿真实验”能够较好地解决这个问题, 它可以把抽象难懂的物理知识以图形、图像、动画等生动直观的形式展现在学生面前, 实现了抽象内容的可视化[2]。笔者在教学中尝试引入Matlab数值仿真, 将复杂的物理知识点编写成一个个Matlab小程序。学生普遍感觉比较新鲜, 通过观看仿真过程及结果, 既能够帮助学生理解深奥的物理知识, 又提高了他们学习物理的兴趣。
2. 发展更科学更全面的《大学物理》课程考核方式。
考核方式是指导学生学什么及如何学的“指挥棒”, 通过改革考核内容、考核形式及成绩评定方式等, 实现更全面、客观、公正地评价学生的学业成绩, 无疑将大大提高教学的效果[3]。实践证明, 传统的作业成绩加期末考试成绩的考核办法无法充分发挥学生的主观能动性, 也不能准确客观地反映学生的学习情况。建立多元化的考核评价指标体系, 对大学物理成绩进行综合测评, 是目前较为公正和合理的评判方法。笔者曾考虑了学生上课出勤、课堂表现、思维创新、作业情况、期末考试等评价指标, 并赋予了各指标相应的权重, 利用模糊数学中的综合评判方法, 对某几个班学生的学业成绩进行评判, 评判成绩基本能够体现学生平时的学习水平。
3. 加强《大学物理》内容与非物理专业后续专业课内容的联系和衔接。
通过分析各非物理类专业不同的专业特点, 根据后续专业课对于物理知识的要求及侧重点, 有的放矢地对不同专业学生选择不同的《大学物理》知识点进行讲授。比如, 对于化学专业的学生, 多给他们讲些热学、光学等方面的知识, 对于机械及自动化等专业, 多给他们补充电磁学等方面的知识, 使他们认识到所学的知识对他们的专业是有用的, 能促进他们后续专业课的学习, 甚至对于将来的继续深造以及工作, 都是有所帮助的。
四、思考及建议
在教学实践过程当中, 我们也遇到了一些问题。下面将简单地介绍面临的困难以及拟解决的方法, 并给出自己的思考和建议。首先, 在将计算机数值模拟引入《大学物理》教学中, 我们遇到了教学课时不足的问题。《大学物理》课程涉及知识点多, 传统的讲授方法课时量都稍显不足。加上需要数值运算相关知识的引入和学习, 教学课时的安排更需要统筹兼顾。我们认为, 计算机数值运算的基础知识应由学生课下自己学习, 或是通过开设公选课的方式进行, 不应过多占用《大学物理》课堂教学的时间。而且, 对于不同学习程度和水平的学生, 要求也应该是不同的。比如, 对程度好的学生可以给他们一些简单的例子让他们编程, 程度差的只要求他们能借助数值模拟更好地理解物理知识即可。其次, 考核评价指标体系的建立需要考虑各方面因素, 需大量的调研。而且, 基于模糊综合评判法的考核评价方式, 其算法要比平常使用的方法麻烦得多, 操作起来需耗费大量时间及精力[4], 笔者也只是对有限的几个班进行过实验。下一步可以尝试根据模型编写相关软件, 利用计算机进行计算处理, 从而减少教师的工作量, 提高工作效率。
五、结语
《大学物理》作为一门重要的通识性基础课程, 通常开设于大一或者大二阶段, 为高等院校各理工科专业学生所必修。《大学物理》课程是非物理理工科专业所必须要学习的一门重要基础课, 但目前其课程教学存在较大问题, 教学改革势在必行。笔者经广泛调研, 分析了非物理专业《大学物理》课程的教学现状及面临的问题, 结合自己的工作给出了相应的对策及一些思考, 希望能对非物理专业《大学物理》课程的教学改革起到抛砖引玉的作用。
参考文献
[1]教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会.理工科类大学物理课程教学基本要求 (2010年版) [M].北京:高等教育出版社, 2011:1-6.
[2]胡盘新, 钟季康.在大学物理教材中引入计算机数值解的尝试[J].物理与工程, 2006, 16 (2) :47-50.
[3]贾天俊, 高光珍, 李荣.大学物理课程考核模式改革的探索与实践[J].教育教学论坛, 2014, (18) :25-26.
非导游专业求职简历 篇5
----------施瓦布
姓名: XX性别:Xx民族:xx出生年月:xxx
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工作经历:个人简介:
自我评价:性格外向,求职意向 :导游
自荐信
尊敬的领导:
您好!
感谢您百忙之中读完我的自荐信,给我一个毛遂自荐的机会。我叫张萌,毕业于江苏建筑职业技术学院,我,自信,乐观,敢于迎接一切挑战。普通的我却拥有一颗不甘于平凡的心。
虽然我的专业不是导游,但我是一名狂热的导游爱好者,在校期间利用业余时间考取了导游资格证。施瓦布曾经说过,无论何事,只要你对他有无限的热情,你就会取得成功。我爱导游工作,我对导游工作有无限的热情,我相信我一定会成为最好的导游,我会用全部的热情,浓厚的兴趣,加倍的努力,去证明我自己,我有信心将导游工作做好。我有不怕困难吃苦耐劳努力学习的精神,请给我一个机会,我会努力工作,尽职尽责。
最后,祝贵公司事业蒸蒸日上,祝您身体健康,万事如意
殷切盼望您的佳音,谢谢!
此致
非物理专业 篇6
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是 . (填写步骤前面的数字)
(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴. 现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2. 由此估算出油酸分子的直径为 m. (结果保留l位有效数字)
答案 (1)④①②⑤③;(如果④放在③之前的其他位置也同样正确)
(2)5×10-10
分析 本题考查用油膜法估测油酸分子直径大小.
(1)依据实验顺序,首先配置混合溶液(④),然后在浅盘中放水和痱子粉(①),将一滴溶液滴入浅盘中(②),将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状(⑤),最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油墨的总面积(③),故正确的操作顺序为④①②⑤③.
(2)一滴油酸酒精溶液的体积为:[V=1cm3300cm3×50=SD],其中[S=]0.13cm2,故油酸分子直径[D=VS=1cm3300cm3×50×0.13cm2=]5×10-10m.
23. (12分)
使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端. 现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干. 实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值. 完成下列填空:
(1)仪器连线如图l所示([a]和[b]是多用电表的两个表笔). 若两电表均正常工作,则表笔[a]为 (填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为 Ω,电流表的读数为 mA,电阻箱的读数为 Ω;
[1][7][6][5][4][3][2][8][9][0][×100][1][7][6][4][3][2][8][9][0][×10][1][7][6][5][4][3][2][8][9][0][×1][1][7][6][4][3][2][8][9][0][×0.1][5][5]
(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为 mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为 V. (保留3位有效数字)
答案 (1)黑;(2)14.0,53.0,4.6;(3)102;(4)1.54
分析 本题考查测电阻的电学实验,并要求能对欧姆表、电流表及电阻箱进行正确读数.
(1)根据所有电器“红进黑出”的原则,对多用电表来说,电流从红表笔进入多用电表,电流从黑表笔流出多用电表,由于设计电路图中[a]表笔接在电流表的正极,故电流经过多用电表从[a]表笔流出,故[a]表笔为多用电表的黑表笔.
(2)欧姆表读数为[R=]14.0Ω;电流表读数为[I=50mA+10mA10]×3.0=53.0mA;电阻箱读数为:4×1Ω+6×0.1Ω=4.6Ω.
(3)多用电表接外电路时,考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的,其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26∶50,而多用电表接外电路时,外电路电流表示数为[I=]53.0mA,设表笔短接时通过多用电表的电流为[I0],则[2550=II0],解得[I0=]102mA.
(4)设多用电表内阻为[r],已知外电路电阻为[R=]14Ω,多用电表接外电路时:[E=I(r+R)],多用电表两表笔短接时:[E=I0r],联立解得多用电表内的电池电动势[E=]1.54V.
24. (15分)如图,两根足够长的金属导轨[ab、cd]竖直放置,导轨间距离为[L],电阻不计. 在导轨上端并接两个额定功率均为[P]、电阻均为[R]的小灯泡. 整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直. 现将一质量为[m]、电阻可以忽略的金属棒[MN]从图示位置由静止开始释放. 金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好. 已知某时刻后两灯泡保持正常发光. 重力加速度为[g]. 求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.
答案 (1)设小灯泡的额定电流[I0],有
[P=I02R] ①
由题意,在金属棒沿着导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经[MN]的电流为
[I=2I0] ②
此时刻金属棒[MN]所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有 [mg=BLI]③
联立①②③式得 B=[mg2LRP]④
(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为[v],由电磁感应定律与欧姆定律得
[E=BLv]⑤
[E=RI0]⑥
联立①②④⑤⑥式得 [v=2Pmg]⑦
分析 本题考查电磁感应中的电路问题和功率问题. 要求理解能量转化关系和等效电路图.
1. 由标准答案知,只有电阻运算[R总=12R]不能得分;只有[P=UI]的也不能得分. 只有[P=UI]和[U=IR]两式同时出现时,才能相当于标准答案①⑥式,可以得相应分.
2. 本题仅由[E=BLv]、[P=E2R]、[mgv=2P]三式即可解出全部结果,但如果没有解出最后结果,则这三式只能相当于标准答案的①③⑤⑥式,故只能得这四个式子相应的分.
3. 计算题解答切忌连等. 如果用连等式表示,正确的,能得相应得分点的分数;但如果连等式有错,相应的分都不能得分.
4. 第2问还可根据功能关系,由[mgv=2P]
解得[v=2Pmg]
25. (19分)如图,与水平面成45°角的平面[MN]将空间分成I和II两个区域. 一质量为[m]、电荷量为[q(q>0)]的粒子以速度[v0]从平面[MN]上的[P0]点水平右射入I区. 粒子在I区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为[E];在II区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为[B],方向垂直于纸面向里. 求粒子首次从II区离开时到出发点[P0]的距离. 粒子的重力可以忽略.
[Ⅱ][Ⅰ]
答案 带电粒子进入电场后,在电场力的作用下沿抛物线运动,其加速度方向竖直向下,设大小为[a],由牛顿运动定律,得[qE=ma]①
设经过时间[t0],粒子从平面[MN]上的点[P1]进入磁场,由运动学公式和几何关系,得
[v0t0=12at02] ②
粒子速度大小[v1]为,有[v1=v02+(at02)]③
设速度方向与竖直方向的夹角为α,则
tanα=[v0at0] ④
此时粒子到出发点[P0]的距离为[s0=2v0t0] ⑤
此后,粒子进入磁场,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,圆周半径为 [r1=mv1qB]⑥
设粒子首次离开磁场的点为[P2],弧[P1P2]所张的圆心角为2β,则[P1]到点[P2]的距离为
[s1=2r1sinβ] ⑦
由几何关系,得 [α+β=45°] ⑧
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,得[s1=2mv0qB] ⑨
点[P2]与点[P0]相距 [l=s0+s1] ⑩
联立①②⑤⑨⑩解得[l=2mv0q(2v0E+1B)]11
分析 本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动,要求考生熟练掌握带电粒子在电场中的类平抛运动和磁场中的匀速圆周运动. 两个轨迹的衔接点的速度大小和方向是本题的难点.
1. ②式写成[x=s0cos450=v0t0y=s0sin450=12at20]两个式子,[s0]计算错了,不能得分;计算出正确结果的一样能得分.
2. ⑧式的作用是求[β],这一步的计算是个难点. 有两种办法解决:一是用[tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ],二是数形结合,构造如图几何图形即可很快解出[sinβ=1010].
3. ⑨式没有写出,如果11式正确,同样得分;但如果11式错误,则⑨11式的分全扣.
4. 最后结果写的是减号的,其他都正确的扣⑩11式的分;最后结果用反三角函数表示正确的,扣11式的分,前面不扣分.
5. 只写[qvB=mv2r]这个公式没有计算出[r],但后面的运算结果都正确的不扣分,后面没做,或做错的,此式不能得分.
26. (20分)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击. 通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因.
质量为[2m]、厚度为[2d]的钢板静止在水平光滑桌面上. 质量为[m]的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿. 现把钢板分成厚度均为[d]、质量均为[m]的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示. 若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度. 设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞. 不计重力影响.
答案 设子弹初速度为[v0],射入厚度为[2d]的钢板后,最终钢板和子弹的共同速度为[V]
由动量守恒,得[(2m+m)V=mv0]①
解得[V=13v0]
此过程中动能损失为[△E=12mv02-12×3mV2]②
解得[△E=13mv02]
分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为[v1]和[V1]
由动量守恒,得[mv1+mV1=mv0]③
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,射穿第一块钢板的动能损失为[△E2],由能量守恒,得
[12mv12]+[12mV12]=[12mv02]-[△E2]④
联立①②③④式,且考虑到[v1]必须大于[V1],得
[v1=(12]+[36)v0]⑤
设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为[V2],由动量守恒,得
[2mV2=mv1] ⑥
损失的动能为[△E′=12mv12]-[12×mV22] ⑦
联立①②⑤⑥⑦式,得[△E′=12][(1+32])×[△E2]⑧
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,由⑧式可得,射入第二块钢板的深度[x]为
[x=12(1+32)d]⑨
⑨式的结果用小数表示正确同样给分.
分析 本题考查子弹打击木块模型,要求学生对功能关系和动量守恒或动力学相关知识熟练掌握.
1. 标准答案中[△E]可写成[F⋅2d],[△E2]可写成[F⋅d],但不能是[△E]写成[F⋅d],[△E2]写成[F⋅d2];②式可写为[F⋅2d=12mv20-12⋅3mV2],但加了[F=μmg]后②式不能得分,且后面的能量式中出现[μmg]该式均不能得分.
2. 标准答案中①②③④⑥⑦⑨式正确,缺⑤⑧式,可以得全分;但⑨式错误,缺⑤⑧式,不能得⑤⑧的分.
3. 表述过程中物理量没有定义,但在表达式中能表达相应的意思即可,如已知字母写成其他形式,有定义可得分;没有定义,相应步骤均不给分.
4. 标准答案中将本题分成3个阶段解题,①②为第1阶段,5分;③④为第2阶段,5分;⑤⑥⑦⑧⑨为第3阶段,10分;2、3阶段过程表达式③④⑥⑦可写成合并式:
[mv0=mv1+2mv2]
[F(d+x)=12mv20-12mv21-12⋅2mv22],
但只有此两式无法得到最终结果,故此两式只能得第2阶段③④式的步骤分.
非物理专业 篇7
物理学对培养学生树立科学的世界观和方法论, 以及对培养学生的观察问题能力、分析问题能力、解决问题能力、对未知世界的预测能力、创新能力有着其他课程所不能替代的作用。因此, 各类高等学校广泛开展了一门基础课大学物理。那么, 非物理学专业的学生是怎样看待大学物理的呢?笔者曾通过如“你认为大学物理重要吗?”、“你学大学物理快乐吗?”、“你学习大学物理的方法与中学物理的学习方法有区别吗?”、“你会自觉的阅读大学物理课本吗?”、“你有写读书笔记的习惯吗?”、“文科生应不应该开大学物理?”等问题用访谈的方法做过一些不全面的调查, 调查数据显示, 65%的学生认为大学物理并不重要, 60%的学生觉得大学物理枯燥难懂, 90%的学生学习方法与中学一样, 90%的学生不会自觉阅读大学物理教材, 90%的学生没有写读书笔记的习惯, 100%的文科生 (这些文科生来自于未开文科大学物理的学校) 认为没必要学大学物理, 等等。由此, 不得不说这些数据是对当前大学物理教育的否定。身为大学物理教育的一线教师, 笔者将针对当前大学物理的教学现状, 结合自身的教学体会, 提出一些改革大学物理教学现状的建议, 以供参考。
二、当前大学物理的教学现状
1. 对大学物理课程的重视有名无实。
高校的不断改革没有对大学物理教学带来正面的冲击。一方面, 非物理理工科类大学物理的学时数被压缩了又压缩, 甚至于被取缔;另一方面, 像“加强基础, 拓宽基础, 淡化专业”这一类的改革并没有使高校将文科类专业的大学物理广泛开展起来。其次, 学生走入社会时须经历的各类招考使高校笼罩了“应试学习”的阴影, 而各类 (不包含物理类专业) 社会考试中涉及的大学物理知识极少甚至于没有, 使得学生不看好这门课, 缺少学习动力。
2. 教学大纲长久不变, 教学目标异端化, 教学内容陈旧。
教学大纲长久不变, 不同专业同一教学大纲。关于大学物理的教学目标历来有两种观点最突出:一种观点认为大学物理教学必须体现物理学的特色, 注重物理学本身的系统, 不需要与专业过多的结合;另一种观点是大学物理既然是基础课, 就应该为专业学习服务, 为不同专业的后续课程的学习而存在, 要把重点放在应用上, 即教学目标异端化了。其次, 教学内容陈旧。由于学时数被压缩, 许多较难的内容被随意删减, 通常只剩下陈旧的经典老三篇:力学篇、电磁学篇、波动光学篇, 学生无缘与在大学物理当今科技中相遇;理论与实践应用相脱离, 教学内容没有和学生的专业需求紧密联系起来。
3. 教师思想观念守旧, 教学模式单一, 教材对学生缺少吸引力。
很多教师思想观念守旧, 教学思想还停留在学科知识本位的传统观念上, 用物理知识传授替代大学物理教育, 忽略了物理思想方法的教育, 忽视了学生的接收能力和兴趣的培养, 忽略了学生探究能力和预测、创新能力的培养。教学形式单一的以讲授为主, 教学手段是传统的粉笔加黑板。其次, 大学是培养学生自主学习的重要阶段, 学时数的有限与科技发展致使教学内容不断增加的矛盾, 需要学生自主习大学物理相当一部分内容来缓解, 但大学物理教材对学生缺少吸引力, 或许说大学物理“教材”转型为“学材”未受到重视。
4. 重理论, 轻实验, 理论课与实验课脱节。
物理学是一门实验科学, 物理定律的建立, 无一不以实验为基础, 并受到实验的检验。但在高校轰轰烈烈的改革中, 学校重理论, 轻实验的现象屡见不鲜, 大学物理实验课学时数受到更大的压缩, 甚至被取消;其次, 大学物理理论课老师与实验课老师不交叉上课, 甚至于上完理论课再开实验课, 理论课与实验课不能齐头并进, 理论课老师与实验课老师互不交换教学信息, 理论课与实验课脱节。有的学校由于实验室是由上实验课的老师管理的, 理论课老师很难获取实验器材, 因此, 理论课上做实物演示实验更是鲜见, 没用多媒体教学的老师不做仿真演示实验, 就真是上“纯”理论课了。另外, 实验设备陈旧或不足。
5考核形式单一。学生成绩主要依据期末考试成绩, 期末考试通常采用闭卷考试, 成绩占总评成绩比例相当高, 而考题纯粹是从理论到理论, 题型一般是填空题、选择题、判断题、计算题, 其中计算题占分较重, 这种考核最终把学生导向用记概念公式、背定理定律的学习方式学大学物理。其次, 有的学校规定了期末考试及格率的低线, 如果及格率低于所规定的低线, 任课教师将被问责, 而学生基础又差, 所以尽可能的降低考试要求, 甚至于出现师生一起“临时抱佛脚”的现象:老师给学生几套复习试卷, 学生背试卷考试的不良现象。
三、当前大学物理教学现状的改革建议
1. 对大学物理课程的重视要落在实处。
2004年12月教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会在“非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求正式报告稿” (以下简称“报告”) 中指出“大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中:A为核心内容, 建议学时数不少于126学时。为了体现加强基础的教育思想, 增强学生的发展潜力, 各学校应根据人才培养目标和专业特点增加一定数量的B类内容和学时数, 例如:对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工科专业, 其大学物理课程的学时数不应少于144学时。”根据这一要求, 高校应改变对大学物理的“食之无味, 弃之可惜”的开课现象, 保证大学物理的学时数不低于144学时。其次, 当今社会所需求的是具有科学素养和人文素质的复合型人才, 学校教育应以这两方面的培养为主题。报告中指出“物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域, 应用于生产技术的许多部门, 是其他自然科学和工程技术的基础。在人类追求真理、探索未知世界的过程中, 物理学展现了一系列科学的世界观和方法论, 深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活, 是人类文明发展的基石, 在人才的科学素质培养中具有重要的地位。”即物理学对培养学生的科学素养有着其他课程所不能替代的作用, 而文科生在中学时对物理学大多心存畏惧, 所以为文科类大学生补上这一课是必要的。根据文科生的感性思维特点, 应以日常生活、社会科技中的物理学为学习内容, 适当增加物理学的世界观、方法论、哲学思想, 教学方法上应尽量采取感性直观的教学手段, 逐步培养学生的理性思维。另外, 社会的各类招聘招工考试应是以人才的综合素养、发展潜力与今后实际工作需求并重的考核, 改善招聘招工考试既与人才要求、实际工作需求脱节又与学校教育脱节的社会现象。
2. 使教学目标全面化, 给教学内容输送新鲜血液。
不同的专业应有不同的教学大纲, 教学大纲应根据科技的发展, 社会的进步适时修订。大学物理是从物理学中提炼出来的, 教学中当然要体现物理学的特色, 但作为基础课的大学物理, 与专业结合也是必要的。同时, 依据报告指出的:“在大学物理课程的各个教学环节中, 都应在传授知识的同时, 注重学生分析问题和解决问题能力的培养, 注重学生探索精神和创新意识的培养。”因此, 结合专业, 体现物理学特色, 使学生的知识、能力、素养协调发展应是大学物理的教学目标。其次, 结合专业, 将物理学在各行各业的应用前沿引入大学物理教学中, 给教学内容输送新鲜血液, 以提高学生兴趣, 使学生体会到物理学的重要性和普适性。
3. 改革教师的教学思想, 使教学形式多样化, 注重教材的转型。
教育较落后的地方院校应做出每个教师每隔2~3年至少外出学习一次的规定, 使教师身处具有先进教育理念的环境中, 近距离的受染于先进的教育教学思想中, 改进自身的教育教学思想, 自然的衍生出多形式的教学手段。其次, 重视将大学物理“教材”转型为大学物理“学材”的工作, 使教材具有激发学习欲望的功能, 提示学习课题的功能, 提示学习方法的功能, 促进学习个别化与个性化的功能, 巩固学习成果的功能。
4. 理论与实验并重, 使理论课与实验课齐头并进。
改革大学物理理论课上无实物演示实验的怪现象。报告指出:“应充分利用演示实验帮助学生观察物理现象, 增加感性知识, 提高学习兴趣。大学物理课程的主要内容都应有演示实验 (实物演示和多媒体仿真演示) , 其中实物演示实验的数目不应少于40个。实物演示实验可以采用多种形式进行, 如课堂实物演示、开放演示实验室、演示实验走廊等。提倡建立开放性的物理演示实验室, 鼓励和引导学生自己动手观察实验, 思考和分析问题, 进行定性或半定量验证。有条件的学校可以通过选修课或适当计算学分等措施保证实现上述目标。”其次, 理论课与实验课应交叉进行, 齐头并进, 理论课老师与实验课老师要常交换教学信息。在学校系网页上建立理论课与实验课的教学信息表, 信息表由任课教师、实验员、学生共同填写。
5. 考核形式多元化。
改革学生成绩“一考定论”的考核方式。降低期末考试成绩占总成绩的比例, 除了理论课的期末考试, 还应有实验考核、平时考核。平时考核包含出勤考核、作业考核、课堂提问考核、小论文交流与发表考核、自主读书笔记考核、考试态度考核等。
参考文献
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大学物理实验课是高等院校理工科专业的一门非常重要的专业基础课程, 同时也是对大学生进行全面素质教育过程中的一门重要课程。开设这门课的目的:一是培养和提高学生观察和分析实验现象及理论联系实际的工作能力;二是系统地培养和训练学生进行实验的基本方法和基本技能, 使学生学会正确使用基本物理仪器, 掌握基本物理量的测量原理和方法, 掌握用物理实验来验证理论的方法;三是学会正确处理实验数据和分析实验结果, 提高科学实验的能力。然而, 通过学生的实验报告和各种形式的教学讨论会所反馈的信息, 我们发现学生“学”的兴趣并没有随“教”的投入而成比的增加, 相反的, 学生对实验课的学习兴趣表现出明显的下滑趋势。为此我们进行了一次较全面的物理实验教学质量分析和实验兴趣调查。
1 高等院校学生对物理实验课兴趣的调查研究
1.1 调查的方法与范围
采用问卷调查的方式, 对我校2006、2007级非物理专业 (化学、数学、生物、计算机) 师范类本科学生348人进行了调查, 返回有效问卷324份, 占调查学生总数的93%, 调查结果基本反映出了客观情况。
1.2 调查研究的内容
为了能够更加详细地了解和分析非物理专业学生物理实验课兴趣的情况, 针对一系列的相关问题, 我们有针对性地对学生进行了问卷调查。
2 调查结果分析
对学生返回的问题答案, 我们进行了统计和分析, 从统计表中具体的数据和大量的反馈意见, 大致得到了以下的结论:
2.1 学生对视觉性较强的实验, 如“金属丝杨
氏模量的测定”、“利用气垫导轨验证弹性碰撞”、“用旋光仪测定液体浓度”、“利用示波器观察李萨如图形”等实验表现出非常浓厚的兴趣, 这也是多年来很多届学生所表现出的一个共性特点, 即学生对多感官参与性实验的学习兴趣非常浓厚。所以, 我们应该利用学生的这一特点, 在物理实验中使“看”、“听”、“动”等多种能力协调发展, 更好的提高学生的实验积极性。
2.2 有63%以上的学生希望多开设一些和他
们本专业相结合的跨专业综合性实验, 减少纯物理理论验证实验所占的比重。通过平时对学生的了解, 我们发现非物理专业学生对物理课程学习的兴趣之所以一直很低。这主要是因为大学物理课本身是一门理论性很强的课程。并且, 物理实验对课程理论知识、专业背景和数学计算能力都有一定的要求。这使得许多非物理专业的学生对物理实验课望而却步, 很难以饱满的精神来完成实验。从而导致实验课学习兴趣低下, 教学效果不佳的结果。那么, 如何引导和培养学生对基础物理实验学习的兴趣?
2.3 超过三分之二的学生对计算机仿真物理
实验表现出强烈的学习兴趣, 这使我们高兴的看到大学生对现代科学知识的渴望, 对高层次物理实验的兴趣是非常强烈的, 同时也是对实验设施加大投入的教学改革措施的肯定。但是, 另一方面也说明现代大学生计算机操作能力的加强, 也导致了他们实验技能水平的下降。
2.4 学生的学习兴趣与教师的指导方式有着
密切的关系。从调查结果中可以看到, 教师对学生的严格要求、耐心指导以及成绩认定标准的提高等等, 都会对学生的学习兴趣的增强起到积极的作用。
3 教学改革与实践
经过多年连续的大学物理实验教学改革与实践, 目前已基本对非物理专业本科学生科学实验能力的养成得到了一些很有价值的经验, 对学生实验积极性的培养起到了非常积极的作用。
3.1 改造传统实验, 尽可能的调动学生多感官的参与性与协调
对一些传统的以测量为主的实验进行改革, 大量引入定性与半定量因素, 省去一些枯燥的内容, 从而提高学生的实验积极性。例如, 用迈克尔逊干涉仪测量光波波长就是一个非常典型的以测量为主的实验题目, 要求学生读出移动至少500个连续条纹时反射镜的移动距离, 从而计算出光波的波长。虽然实验的精度较高 (结果可达四位有效数字) , 但是内容相当枯燥, 学生常常会读数读的头昏眼花, 因此学生的实验兴趣很低。现在对实验内容和要求稍作调整, 要求读数从500条减少到100条, 且只做一组, 利用节省下来的时间, 让学生仔细观察迈克尔逊干涉条纹和牛顿环条纹的异同;思考如何利用迈克尔逊干涉仪研究等厚干涉条纹等等。结果发现, 学生并没有因为实验要求的降低而轻视实验过程, 相反的恰恰因为只测量一组数据, 反而做得更加仔细。这样, 既学会了仪器的使用方法和操作规程, 还避免了因主观上的疲劳而引入的测量误差, 更重要的是还极大地丰富了实验内容, 使学生深层次地掌握了仪器的原理。非常有效的提高了学生实验的积极性。类似的实验还有很多, 如拉伸法测量金属丝的杨氏模量、拉脱法测量液体表面张力、落球法测量液体的粘滞系数等等。
3.2 素质教育先行, 改革传统教学项目, 大量开设跨专业物理实验
通过平时对学生的了解, 我们发现非物理专业学生对物理课程学习的兴趣一直很低。那么, 如何找到物理学和非物理专业的切合点?如何通过这些跨专业的边缘学科领域引导学生对物理学产生浓厚的兴趣?如何培养学生对基础物理实验学习兴趣?这许许多多的问题不仅是每一位物理教师当前必须思考的问题, 而且这也给我们提出了一个新的研究课题:基础物理实验学习兴趣培养的途径在哪里呢?答案是, 开设跨专业物理实验一定是一个好办法。
大量开设跨专业物理实验是一条提高学生学习兴趣和实现素质教育的较好途径。首先, 开设跨专业实验课程有利于实现素质教育。其次, 由于跨专业物理实验具有知识面广及多学科综合性优势, 而与一般的科普性教育相比又具有较深的专业知识和技术, 因此不但可以开阔学生的知识面, 也可以使学生受到较系统专业化的训练。
3.3 加大实验设施的投入, 更新实验设施
在普通物理实验中, 很多实验还在使用传统的, 几近淘汰的仪器, 学生对此类实验都表现出明显的兴趣不高。对于这种情况, 更新实验设备, 大量采用新型实验仪器, 通过学生对于新仪器强烈的驾驭心理, 可以有效地提高学生的实验积极性.
3.4 合理利用多媒体资源及广阔的网络空间
21世纪是信息化高度发达的知识经济时代, 如何合理利用丰富的多媒体及网络资源是任何一个学科都不可小视的大课题。在实验教学过程中, 我们必须思考如何有效的利用这些资源。例如:在传统实验中, 有两个环节是必不可少的。一是实验前的预习报告;二是实验后的数据处理和回答问题。虽然, 这两个环节对于掌握原理和完成实验的重要性学生都很清楚, 但是在实际操作中真正用心完成的少之又少, 大多数学生都是简单的抄袭教材和计算器加图纸。并没有真正起到预习和复习思考的作用和效果。现在我们把实验准备做了一些补充和改革, 充分利用物理仿真实验和网络实验课件。这样既促进了学生多感官参与性的协调发展, 又提高了学生计算机的操作能力, 可谓“一举多得”。
结束语
随着实验教学改革的深入和教学设施投入力度的不断加大, 实验教学制度、教学方法、评分标准和评价体系将会更趋完善。正如北京大学赵凯华教授所说的那样:“面对层出不穷的科技新花, 物理实验作为一门基础实验, 不可能, 也没必要亦步亦趋地跟踪和反映所有的科技新成果, 需要的是给学生驾驭这些新知识的信心和能力。”
摘要:通过对近几年我校非物理专业本科学生大学物理实验课学习兴趣的详细调查, 发现学生对传统物理实验的兴趣明显下滑, 而对半定量和定性实验、计算机仿真实验等表现出很高的学习积极性。对非物理专业物理实验课兴趣培养作了一些尝试, 提出了一些新的教学改革设想。
关键词:非物理专业,学习兴趣,物理实验,教学改革
参考文献
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非物理专业 篇9
一、与学科特色相结合, 优化学生的知识结构
因材施教, 了解教学对象, 明确教学目标是成功进行物理化学教学的前提和保证。非化学学院由于课时限制以及培养目标的不同, 决定了不能简单地将化学专业的物理化学课程内容照搬到非化学专业, 不同学院之间也不能简单一刀切。相对化学专业, 我们有必要减少非化学专业物理化学理论性, 强调课程的实用性。为此, 首先必须精简复杂的理论推导, 其次结合这些非化学专业的学科特色。调查研究相关学院的学科设置与化学基础以及化学支撑的要求非常必要。通过和学院负责人座谈, 了解今后化学需求及化学应用侧重点, 为此我们还主动将物理化学融合到药学学科建设中去, 通过学科成员之间定期的交流, 首先改善了教师自身的知识结构, 教师基础理论得到强化, 使得教师在讲授物理化学课时更有针对性。在此基础上我们修订了教学大纲, 一方面对物理化学课程的讲授重点进行相应的调整, 将与环境科学、医学、药学和生命科学紧密相关的热力学诸定律、化学平衡、相平衡、电化学、动力学、表面和胶体等部分作为讲授重点;另一方面, 要根据学科的特色以及其与环境科学、医学、药学和生命科学的联系, 对教学内容进行必要的拓展和延伸, 使教学目标符合人才培养要求。其次化学基础学科内部优化也很重要, 在学习物理化学时, 学生已经学习了无机化学、有机化学、分析化学等课程, 这些课程中的某些内容确实是和物理化学存在某种程度的重叠, 只是系统性和深度不及物理化学, 如能够在学科体系内, 协调优化各类化学课程的教学内容, 则可以避免重复讲授的状况, 不致浪费本已削减的教学课时[3]。由于物理化学是化学中的理论化学, 因此在保证课程本身内容的连贯及衔接来对相关课程的教学内容重新整合, 优化内容体系。
二、与生活实践相结合, 加强趣味教学让学生主动思考
尽管物理化学枯燥、抽象, 但物理化学主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题, 揭示化学变化的本质而逐步发展起来的科学。可以说物理化学发展在很大程度上见证了近代科技的发展, 如热力学三大定律就与工业革命有着紧密联系, 所以物理化学与我们生活息息相关, 我们应该充分利用这一优势, 让物理化学教学与生活实践相结合[4]。比如电化学中各式各样的电池, 电池电量的确定与能斯特方程紧密结合, 界面现象, 防水材料, “荷花”效应, 传输管道疏水或疏油处理, 表面活性剂的增溶, 相平衡中盐除冰, 胶体大分子章节中, 蓝天白云、晨曦晚霞无不是日常生活中的常见现象。以日常生活问题为切入点, 可以让学生产生“知识就在身边”的感觉, 激发学生的学习兴趣, 引导学生思考。在完成理论教学之后, 我们可以根据专业特点, 把物理化学知识从和专业的联系上进行展开, 同样是相平衡章节, 材料化学中无机材料或金属材料就和药学院不一样。这就需要教师钻研教材, 了解学科, 因材施教。另外一方面, 物理化学是化学的灵魂, 物理化学理论知识为无机、有机与分析提供了理论指导。如蒸汽压与温度关系就与有机中减压蒸馏、水蒸气蒸馏紧密相关, 分析中“陈化”在界面现象中过饱和溶液这一亚稳态得到理论说明, 我们在学习物理化学知识巧妙的联系以前学过的化学知识, 会让学生觉得恍然大悟, 兴趣倍增。物理化学很多章节不仅与日常生活社会实践相联系, 而且与传统文化紧密联系, 如化学平衡移动中勒夏特列原理与老子《道德经》中“补不足而损有余”非常吻合。把单一的学科和社会生活、传统文化联系起来, 不仅增强了学生兴趣, 而且增强了学生对知识的理解, 能取到良好的效果。总之, 物理化学的特点注定了只要我们教师挖掘教材潜力就可以深入浅出, 化枯燥为兴趣, 化抽象为形象。
三、多种教学方法相结合, 引导学生积极思考
物理化学是一门理论化学, 解决实验向化学提出的理论问题, 决定了物理化学知识具有层次性。实际问题包括日常生活问题很实在的问题, 理论问题比较抽象, 而工业生产实践则处于两者之间, 如果我们能引导学生进行积极思考, 由浅入深、举一反三必将取得良好的教学效果, 为了达成这一目的, 我们多种教学方法相结合, 发挥学生的主体作用。
1.课堂讨论式教学方法。讨论式交流是启发式教学的典型代表, 注重培养学生自己思考分析的能力。在物理化学中, 有很多理论模型, 例如理想气体、可逆过程等, 虽然不存在但有很重要的意义。通过讨论看有没有更好的模型, 现有模型的意义和优缺点。这种方式不仅培养了学生自我学习知识的能力, 同时还锻炼了学生主动发言的能力。在讨论结束后, 教师再在讨论基础上归纳总结, 对于他们没有提到的意义和特点进行补充。
2.案例教学方法。在教学实践中, 案例教学方法实际上已经被广泛使用, 案例教学法最重要的是先找到合适的案例, 对一些知识进行归纳总结。如热力学第二定律是探讨方向的定律, 我们可以介绍人类把石墨变成金刚石, 即“点石成金”的历史。围绕1954年通用公司条件探讨该反应298K标况下能否进行, 继而可得必要条件, 每步都是问题, 每步都在思考, 让学生在思考中巩固所学知识。
3.课题项目导向法。课题项目导向法是让学生完成指定的工作项目, 在教师指导下学生自己完成信息收集、方案设计、过程实施及最终评价, 从而获得学习成果的一种教学方法[5]。这方面的探索我们目前主要集中在实验教学上。我们在不改变教学内容的前提下, 改变教学模式, 把传统实验改造成设计性、研究性实验。课题通知下达后, 学生进行合作与交流, 查阅文献, 制订工作计划, 并在教师指导下进行完善, 最后确定工作方案, 完成相应的实验。在教师确认原始记录后, 学生通过计算机处理数据, 完成实验报告。教学模式的改变让学生必须思考实验中的理论实践问题, 自己理论联系实际, 分析解决问题。
四、与多媒体辅助手段相结合, 提高教学效率
多媒体信息量大, 化抽象为直观, 不仅可以解决学时缩短的问题, 也可以帮助教师突破教学难点, 教师充分利用多媒体辅助手段可以充分发挥教师的主导作用。多媒体辅助教学另外一个优点是可以通过网络平台进行交流[6], 为此我们也非常重视网络教学平台的建设, 及时发布与本课程相关的各种基本信息和学习资料及文件, 学生可以在课后继续按照教师的指导学习思考。利用互动式题库使学生很快发现自己的问题, 并加强思考。
物理化学课程是既枯燥又生动的基础课, 影响教学效果的因素也有很多, 因为其理论性强, 要提高物理化学课程的教学效果, 教师必须引导学生进行思考, 以兴趣教学为手段, 引导学生积极思考, 达到提高教学效果, 增强学生素质, 解决学习问题的目的。
摘要:物理化学内容抽象逻辑性很强, 教师只有注意把握内容的系统性和趣味性, 并与学科特色、生活实践相结合, 运用适当的教学方法, 才能引导学生思考, 充分调动其学习兴趣和主动性, 享受到物理化学学习过程带来的别样乐趣, 教与学也会相长, 教学质量自然得到提高。
关键词:物理化学,引导,思考,教学质量
参考文献
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非物理专业 篇10
物理学是一门实验的科学, 物理实验在物理教学中和理论教学有着同等重要的地位[1]。大学物理实验是高等院校理工农林各学科的一门基础必修课, 也是一门实践性和应用性很强的课程。大学物理实验的任务是通过实验培养学生发现、分析和解决物理问题的能力, 让学生系统地掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能, 锻炼学生的动手能力、观察分析能力, 培养学生初步的科学素养和实事求是的科学精神[2]。可以说, 实验教学是培养学生基本素质和科学创造能力不可或缺的重要环节, 这也与21世纪高校应培养知识型、创新型、能力型人才的要求相一致[3,4]。所以高校在大学物理实验教学过程中, 积极探索与建立适应21世纪人才培养所需要的实验教学模式, 加强实验教学的改革和学生实践能力的培养, 是很有必要的。
二、大学物理实验教学存在的问题
1. 学生认识不足。
目前各高校在人才培养过程中普遍存在急功近利的思想, 对学生就业重要的课程和教学环节就加强, 否则就会被忽视, 物理实验由于与各专业所学专业课没有直接影响, 而且不能直接对学生就业产生影响, 所以学生认为花在物理实验上的时间还不如用来学习英语、计算机来得实惠, 这种实用主义至上的学习观念在学生中普遍存在, 是当前高校急功近利思想的一个直接反映。就连部分院校的领导和老师也有这种思想, 对实验课的潜在影响明显认识不足, 从思想上不重视物理实验教学, 这种现象对于地方性院校尤为严重。
2. 教材和教学内容不合理。
大部分地方性院校一方面教育经费不足, 大学物理课程作为公共基础课重视不够, 经费投入不足。另一方面实验课时压缩, 所以实验课都是以简单的验证性实验为主, 综合设计性所占比例较小。学生做实验大部分都是按照教材上或课堂上老师所讲的实验步骤重复操作, 锻炼动手能力有限。在选用教材时, 地方性院校为了保证教学质量, 尽量选用国家推荐教材, 而这些教材大部分都是国家重点大学的老师所编, 适合国家重点大学, 而对于地方院校不一定合适, 往往是本校开设的实验教材上没有, 教材上有的实验本校又无能力开设。
3. 教学方法和教学模式僵化。
在地方院校大学物理实验教学中, 普遍存在着实验教学模式固定、教学方法死板的问题。几乎所有的实验都是由负责人事先安排好实验内容, 且一个层次教学内容相同, 没有考虑专业的不同和学生的兴趣。一般都是实验管理人员准备好实验仪器, 实验任课老师在黑板上讲解清楚实验原理, 拟订出实验步骤, 甚至还设计好数据记录所需的表格。这样学生不用动脑思考, 只需要按照教材或老师拟订好的实验步骤去做, 就能成功地测得数据, 完成实验。这种僵化的教学模式在很大成度上抑制了学生做实验的积极性和主动性, 很难激发学生的学习兴趣。
4. 考核方式不合理, 过程监督不到位。
大学物理实验的考核主要以学生书写的实验报告为主。所以学生不管实验做得怎样, 只要写好报告就可以得到高分, 最后取得好的实验成绩。所以这种评价考核方式显然不能完成对学生实验过程的指导监督, 反而使一部分学生存在投机取巧的心理, 使学生认为平时实验认不认真做没关系, 只要把实验报告写好就行。有的学生为了得到理想的数据, 还会任意篡改实验数据或抄袭别人的数据, 严重违反了实事求是的科学精神, 更有甚者干脆直接抄袭别人的实验报告。所以加大过程监督, 改革考核方式十分必要。
三、改革的几点建议
针对上面提到的地方院校大学物理实验教学中普遍存在的问题, 笔者结合多年教学经验和塔里木大学物理重点课程建设所取得的改革经验, 对地方性院校的大学物理实验教学提出了以下几个方面的改革建议:
1. 加强制度约束, 体现实用性。
经过对地方性院校部分专业老师和学生不重视大学物理实验现象的调查分析, 认为主要有两方面的原因:一是大学物理实验现有的内容安排不合理, 对学生后续专业的学习和各方面能力培养作用不大;另一原因是大学物理现有的教学考核制度不完善, 没有起到约束作用。作者结合多年教学经验认为, 如果想让学生重视大学物理实验, 不能靠任课老师宣传物理实验多么重要, 而应加强教学过程监督和完善考核方法, 比如在实验成绩中将学生做实验的情况考虑在内。以塔里木大学物理实验教学为例, 实验成绩分为四部分:课堂纪律 (10%) 、实验操作 (20%) 、实验报告 (50%) 和实验考试 (20%) 。从实际情况来看, 实验效果明显好转。除此之外还应该加强教学内容、教学方式等方面的改革, 切实能通过物理实验锻炼和培养学生各方面的能力, 让学生和专业老师自己感觉到物理的用处, 从而从根本上改变对物理实验的偏见。
2. 自编教材, 分层次教学。
不同地域不同性质的高校应根据本院校的实际情况选用合适的教材, 如果现有出版教材不妥, 完全可以结合自己物理实验室的具体情况组织本校相关老师编写教材。塔里木大学利用大学物理重点课程建设的机会, 编写了自己的教材。该教材对实验室无法开设的项目进行了删减, 将正在开设的或实验室有仪器但没有开发出来的实验项目进行优化组合, 这样教材既满足了学生实验的需要, 也大大减少了实验教材中那些无关的内容, 减轻了学生的经济负担, 该教材受到学生的好评。
针对物理实验内容不合理的问题, 笔者认为应把大学物理实验教学分为三个层次:第一个层次是针对理论课程中重要概念定理安排相应验证性实验, 并且最好是刚学完理论知识就到实验室做相应实验, 加深对知识的理解和掌握;第二个层次是增加综合设计性实验比例, 让学生课下自己设计实验, 经过老师把关后到实验室自己组装加以验证;第三个层次是适当开设大学生创新试验, 利用实验室的仪器在老师指导下开展简单实验研究, 在锻炼学生动手能力的同时, 也培养了学生初步的科研素养, 也打开了老师科研的思路。塔里木大学的相关老师实践了这一教学层次:利用迈克耳逊干涉仪测量金属丝杨氏模量、利用电学方法检测农产品的品质等, 并取得了一些科研成果。
3. 丰富实验教学手段。
针对实验教学方式固化的问题, 应在传统教学基础上, 将网络虚拟实验引入教学中, 使学生课下可以在电脑上完成对实验的预演练, 进实验室后可以有针对性地操作实验, 这样可以大大节省很多时间, 以便保证有更多时间动手操作, 锻炼动手能力。同时可以将计算机引入实验, 学生可以利用某些数据处理软件分析计算实验数据, 提高了学生分析、处理数据的能力。任课老师也可以将实验内容做成多媒体课件通过网络平台与学生共享, 这样就不需要老师在课堂上详细讲解实验原理等内容, 以便节约时间让学生动手操作。
4. 改革实验考核方式。
目前实验课的考核一般采用物理实验理论知识考试加动手操作相结合的考核方法。其中操作考核大部分都是流于形式, 不能真实衡量学生做实验的效果。可以通过让学生利用实验室条件动手设计一个新的实验, 最后根据老师评估来进行评价;或者也可以让学生根据学习的物理理论知识, 对现有实验仪器或实验内容进行改进, 有条件的高校可以通过平时开放实验室允许学生到实验室具体实践。
四、结论
针对地方院校大学物理实验教学普遍存在的问题, 笔者根据多年教学经验和塔里木大学重点课程建设改革实践, 对实验教学内容、教学方法等有针对性地提出了几点改革的建议供大家参考。
摘要:通过分析地方院校大学物理实验教学的现状, 指出了实验教学过程中存在的一些问题, 针对这些问题提出了几点教学改革的建议, 真正做到提高学生的动手能力, 培养他们的创新能力。
关键词:大学物理实验,实验教学改革,物理实验教学
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关键词:独立学院;非理工科;大学物理实验;综合素质;创新
如今,科学技术迅猛发展,把人文素质教育与科学素质教育融合起来,是一个重大的教育思想、教育理念,也是一个很重大的教育理论题目,是我国在新形势下建设先进教育思想的重要内容之一。教育是科学与人文综合的先导。
在大多数独立学院中,教学条件有限,教学资金上有限,导致非理工科专业学生的自然科学教育仍是一个盲区,使得非理工科专业学生受到的科学训练就特别少,不利于独立学院非理工科专业学生整体素质的培养,不利于全面综合发展的创新性人才的培养。所以对独立学院非理工科专业学生进行“人文与科学相融合”式的自然科学教育是很急需的,也是很有必要的。
目前,我国大学物理实验课程的开设,主要分为两大类,一类是专门针对物理类专业学生开设的,从普通物理实验、演示实验,到近代物理实验、跨学科交叉实验等等,目的是对物理类专业的学生进行系统、科学、严谨的训练;另一类是针对非物理类专业开设的,在大部分工科院校中,大学物理实验已经成为对学生进行科学实验基本训练的一门必修基础实验课程,是学生进入大学后进行系统实验方法和实验技能训练的开端,对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力以及严谨的科学态度等方面起着不可替代的作用,也是为了让学生打好基础,为后面的专业课程以及专业课程的实验课进行铺垫。
对独立学院来讲,在这一点上也是一样的,也是大致分为这两类。而对于非理工科专业学生,大学物理实验课程则基本不开,条件好一点的也只是作为选修课来开设,以至于让很多非理工科专业的学生对物理实验的印象仍然停留在高中阶段,对大学物理实验课敬而远之。而学过物理实验课的同学则要相对好一些,比如,在《万用表的使用》这节实验课中,我们首先会讲解安全用电的常识,即在采取必要的安全措施的情况下使用和维修电工设备。现如今,各类电子产品琳琅满目,吃穿住行,无处不体现着电力所带来的方便与快捷。但是,如果在生产和生活中不注意安全用电,会带来灾害,后果很严重。
在各类安全事故频发,安全形势依然严峻甚至是愈演愈烈的今天,笔者认为有必要加强对所有专业学生加强科学素质教育,尤其是对此荒废已久的非理工科专业学生,一方面,教授给他们科学技术的常识,物理现象的解释,生活中随处可见的智慧;另一方面也是着重培养他们严谨的行为习惯和一丝不苟的工作作风。安全责任,重于泰山。
比如,现在家庭中依然用着各式各样的电灯,随着使用时间的延长,灯泡难免会坏掉,那假如家里的灯泡坏了,怎样去安全更换就是一个重要问题,课堂当中每次对同学问起这个问题,大家一般会认为,把电灯开关关闭掉,直接更换灯泡就好,其实,这是有一定危险的,我们知道,日常居民用电,有两路线供电,一路是火线,交流电压220伏,一路是零线,接通时,形成回路,电灯点亮。这里面需要考虑到一种情况,那就是点灯的开关,按道理讲,其实应该是控制火线的通与断,但是如果装修或者改造线路的时候,把开关装到了零线上,那么当开关关闭的时候,灯口那里火线依然是连接着的,非常危险。所以正确的做法是彻底关闭电闸,保证断电的情况下,更换灯泡。学生们恍然大悟,因为实际的生活中,实践应用于课本上的理论还是存在一定差距的,实际生活中的问题远比课本的课后题要复杂的多,物理实验课中就是在一定现实的情况下,分析可能影响的因素,面对复杂的局面,不必慌张,首先从所有因素中挑选出主要因素,把影响较小的因素暂时忽略一下,着重解决大问题,然后再慢慢把次要因素考虑进去,这也就是一个建立模型,解决实际问题的过程。
就招生批次来讲,独立学院按本科三批层次招生,生源质量有一定的局限性,而高考侧重于理论考试,所以高考成绩只能说明独立学院的学生的理论基础相对较为薄弱,但实验操作能力不一定弱。非理工专业的学生,在课堂以外,也是个个生龙活虎,而且在社会发展建设的各级岗位上一定有他们的位置,这就需要我们因材施教,学校的教育不应局限于传授知识,还应尽可能的挖掘学生的潜能,建立起足够的自信,掌握一定的技能,让他们学有所成。
现在我们倡导大众创新,万众创新,其实根本原因就是在工业上在核心科学技术上,我们与发达国家尚有一定差距,很多地方受制于人。我们的文学有着悠久的历史,如今也有著名作家莫言获得了诺贝尔文学奖令国人倍感自豪。而理工科方面,创新走的很艰难。虽然我们周围有着纷繁复杂的电子产品,但售价高昂的电子产品基本都是国外品牌,从手机到电脑,再到平板电视,更薄更大更清晰,无不体现着科技的魅力,而最关键的部位,中央处理器CPU缺几乎没有国产品牌能够占据一定市场份额,再比如发动机,不论汽车还是飞机,它都是一个国家整体工业水平的反映。而这方面我们还需加紧研究,有必要在科学素质教育上多花点时间,也好让我们少一点山寨,多一点中国创造。
参考文献:
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非物理专业 篇12
Firmeare是软件,它是固化在集成电路内部的程序代码,集成电路的功能就是由这些程序决定的。ROM是一种可在一次性写入Firmware后,多次读取的集成电路块,ROM写入Firmware的过程称为软件固化。ROM仅仅只是Firmware的载体,而我们通常所说的BIOS正是固化了系统主板Firmware的ROM芯片。现在的主板BIOS几乎都采用Flash ROM(快闪ROM),它其实就是一种可快速读写的EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM),顾名思义,它是一种在一定的电压、电流条件下,可对其Firmware进行更新的集成电路块。
在电脑的日常使用过程中,为了充分发挥主板的性能,支持不断推出的新硬件,或修正以前版本不存在的缺陷,电脑使用会对主板BIOS进行升级,在升级时如果弄错了主板类型或升级程序有问题,或者升级过程中一些不可预知的原因,如突然断电等,会造成BIOS升级失败而损坏BIOS(非物理损坏);日常工作过程中,一些病毒(如CIH)也会入侵BIOS,造成BIOS损坏(非物理损坏)。修复这些损坏BIOS的方法有以下几种:
(一)用Boot Block块修复
BIOS内部有一个BIOS引导模块(Boot Block),当BIOS刷新失败,而引导模块没有被覆盖时,我们就可利用它将刷新失败的BIOS芯片修复。判断Boot Block块是否被破坏的重要依据是:在电脑启动时,软驱会自检,并且当软驱灯熄灭后按回车,软驱会再次读盘。此方法的具体修复方法步骤如下:第一,在Windows98下制作一张系统启动软盘,把BIOS刷新程序AWDFlash.exe(或AMIFlash.exe)和BIOS升级文件XXX.bin拷贝至此系统盘上。第二,在系统盘中建立Autoexec.bai文件,内容为:AWDFlash XXX.bin/Py/Sb/Sn/Cd/Cp,/P参数表示自动完成BIOS的刷新工作;/Sb表示不覆盖Boot Block模块;/Sn表示不备份旧的BIOS文件;/Cd表示刷新BIOS后立即清除DMI数据;/Cp表示在刷新结束后立即清除即插即用数据(ESCD)。第三,将电脑中无关的硬件取下,只保留软驱,将前面做好的启动软盘插入软驱中,启动计算机,有读盘动作,如电脑喇叭发声且软驱灯亮着时,表明系统正在恢复BIOS到Flash BIOS,当电脑喇叭不发声且软驱灯也不亮时,表明恢复完成。等刷新完成后重新启动,电脑一般可以恢复正常。
(二)热拔插法
此方法进行的前提是必须找到一块相同型号能正常工作的主板,且两块主板的BIOS芯片都不能是直接焊接在上板上的。具体步骤如下:第一,拔BIOS芯片前摸一下金属自来水管,放掉身上的静电,小心取下损坏的芯片待用,注意不要把芯片脚弄断弄弯。第二,把主板型号相同的计算机启动到DOS状态(实模式DOS,非windows98下的MS-DOS和windows XP下的DOS命令提示符),启动完成后,备份好此版本的BIOS数据,然后将正常工作的BIOS芯片小心取下,把先前升级失败或受病毒感染而损坏的BIOS插回到这个正常工作的主板上,再将刚才备份的正确的BIOS版本写回到损坏的BIOS芯片中。采用热拔插修复BIOS是很危险的,在带电拔插的过程中,容易因操作不当引起BIOS芯片过压过流烧毁失效。所以拔芯片时应该左右慢慢撬起,不要一次将一边全部撬志,而另一边还连接在芯片插座上,插芯片时应一次将芯片插到位。
(三)用编程器修复
使用编程器修复BIOS,是最安全最快捷的方法。只要将BIOS芯片从主板上拔下,插到编程器上,读入备份或网上下载的正确版本的BIOS文件,写入BIOS即可;不但方便,而且免除了热拔插的危险性。不过用编程器修复BIOS不是一般人可以进行的,必须要用专业的编程器,所以你得去找专业的维修商。
摘要:计算机BIOS芯片维修是主板维修中最重要最基础的一环,掌握计算机BIOS芯片非物理损坏的修复技术可以为今后快速排除主板故障打下坚实的基础。
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