工科物理论文范文

时间:2023-02-25 03:31:00

工科物理论文

工科物理论文范文第1篇

在理工科专业教学中,大学物理的教学内容涉及力学、光学、电磁学、热学、原子物理学等多方面,这就决定了大学物理课程作为一门公共基础课可以使学生获得系统、扎实的基础科学知识,从而能够使大学生站在一个更为开阔的角度思考问题,拓宽了他们的科学思维方式,也提高了他们在实际工程应用中的创新能力。大学物理教学内容中每个知识点都是不同理工科专业的基石和出发点。因此,有目的地寻找合适的切入点,根据学生的不同专业区别对待,在与其专业知识相关的物理内容上进行扩充,不仅能够使学生认识到大学物理基础学科与其专业学科间的紧密关联性,而且可以激发各专业学生学学物理的兴趣,从而可以提升大学物理课程在理工科专业教学中的影响力。例如内燃机专业的学生应该重点讲解热力学部分,可以对热机工作的过程做一个简单的扩充,针对水利水电专业的学生应当增加学习流体力学部分等等。作为必修公共基础课的大学物理,在实际教学中不仅要向学生传授基本物理理论知识,同时要积极寻找各个专业与大学物理教学内容的结合点,选择合适的切入点,对大学物理课程的基本理论进行简单的扩充,有效地与专业课程联系在一起,使得各个理工科专业的学生获得的知识能够融会贯通,提高学生的学习积极性。

二、多媒体与传统教学方法结合

多媒体教学是近展起来的一种现代化的教学方式,有非常明显的教学优势。比如多媒体教学可以拓宽现有教学模式,能把复杂的物理现象用录像或者三维动画的形式展现给同学们,比如在讲到驻波时,仅仅靠描述驻波是不够的,同学们并不能够准确理解驻波现象,对波节与波腹的概念也比较模糊,如果借助多媒体工具,能将驻波这一过程以动画的形式展现给同学们,对刚才提到的几个基本概念就很容易了解了,另外,教师也可以针对不同专业,比如桥梁专业,解释驻波对桥梁的危害,并搜集相关视频,将这种物理现象利用多媒体技术与其专业结合起来,可以使大学物理教学内容表现得丰富多彩,形象生动,激发了学生学习的积极性和主动性,增进对所学知识的理解和记忆,这是传统的黑板加粉笔教学手段难以表现的。凡事有利弊,多媒体教学方式也是如此。虽然多媒体教学方式有许多优势,被很多年轻教师所采用,但经常会出现一些在传统教学方式中所没有遇到过的问题。比如多媒体可以在短时间内提供大量的信息,但学生能不能在短时间内将如此多的信息完全吸收理解,能不能达到预期的上课效果,将会是一个很重要的问题。物理学科是一门逻辑性很强的自然学科,如果学生对教师上课内容不理解,造成的结果是对学习物理课程失去信心,对学生学习物理课程是非常不利的。所以在讲解课程的重点部分或者比较复杂的推导过程时,应用多媒体显然是不合适的,学生还没有来得及反应,就得到了最后的结果,中间过程少了同学跟随教师思考的时间,对学生理解物理定律现象是不利的。这时候,教师应该采用粉笔加黑板的传统教学方式,慢慢引导学生跟上教师的节奏,深入浅出,必能达到较好的教学效果。因此两种媒体交替使用,更有利于吸引学生的注意力。

三、适当对课本内容延伸,注重创新能力的培养

物理学是不断发展的科学,即使是经典物理学,也在当前的科技发展中有新的应用,将这些内容纳入教学,学生就会觉得有新鲜感,同时,大学生作为新时代创新思想的源泉,大学教师应该带动大学生密切关注科技发展的前沿,将科技前沿的发展动态投射到课本的基本理论当中,引导学生的创新思维。但是目前大学阶段的教育基本延续初高中的教育思维模式,教学内容基本上以课本内容为主,遵循教学大纲的教学要求,课程内容主要以基本物理概念下的理论推导为基础,把一个物理概念讲清楚了,就基本不会深入下去了,在教学过程中,应该可以对此物理现象进行进一步探讨,启发式地引导学生,培养学生的应用物理原理合理想象与创新能力。例如,在波动光学部分讲解光学仪器的最小分辨角θ0=1.22λD,影响光学器件分辨本领的是孔径的大小与入射光的波长,这里我们可以联系光的衍射现象出现的条件即当障碍物的宽度与波长差不多时,引导学生得到光学显微镜放大倍数的极限值,也就是光的波长0.5μm左右。并让学生思考提高放大倍数的办法,比如减小入射光源的波长,用电子束光源代替普通光源以减小入射光源的波长方法提高仪器的分辨本领。这样延续了大学物理课程的系统性和科学性,使同学在学习了课本的物理知识后,能对知识做出进一步的理解,让同学们的思维局限性得到突破,思考问题不再受到课本的束缚,非常有利于学生创新精神和创新能力的培养。总之,大学物理课程是培养学生正确科学观的一门重要的必修基础课程。系统学学物理,使学校学到了物理学的科学思维和研究方法,能够提高学生分析解决实际问题的能力,为今后的专业课学习以及今后发明创造提供了坚实的理论基础,使学生受益终身。因此,我们需要不断地探索完善大学物理教学方法,提高大学物理的教学质量,让学生通过学学物理能够有所收获。

工科物理论文范文第2篇

关键词: 物理演示实验 大学物理教学 辅助作用

引言

物理学是自然学科的带头学科,是当代技术发展的最重要基础,其发展过程中形成的基本概念、基本理论、基本方法、基本实验手段都已经成为其他自然科学重要概念的基础和研究的手段[1]。

1.大学物理教学现状

目前,我国高等院校都已开设大学物理课程作为工科各专业重要的必修基础教学内容。大学物理是学习各自然学科的基石,涵盖了力、热、光、电等多学科的核心内容。其教学内容量大,涉及学科领域较广,教学内容和教学任务繁重。按照工科大学物理教学基本要求,大学物理的讲授学时为126学时,但据了解,我国高校往往达不到这一标准。笔者学校为工科类高等院校,大学物理的讲授学时为96学时,相较要求的标准少了30学时,共约占要求标准的72.6%。即便目前的学时量已经很少,但仍面临被缩减的命运。如何利用有限的课时讲授好大学物理课程,保证教学质量和教学的效果已经成为摆在我们面前的一个严峻问题。

目前,大学物理的教学内容以经典理论、经典的定理、定律为主。近代物理和前沿科技内容较少,学生对近代物理部分内容掌握得不好。例如量子力学抽象的概念、相对论内容等,学生以往没有接触过这类内容,势必会不容易理解,如果能用简单直观的方式对近代物理抽象的定理定义进行合理解释,则定能收取得事半功倍的效果。目前国内外都已针对大学物理课程开设了大学物理演示实验,该类实验的设计简单,演示现象明显,演示原理、概念易于被学生感知、理解,因而能达到既缩短课时,又优化教学质量和教学效果的目的。

2.大学物理演示实验教学考核情况调查

笔者对自己所在高校进行了1个学期的大学物理演示实验跟踪调查,本校大学物理演示实验以集中授课形式开展,每班每学期有2个学时课程,以学生观看教师演示为主。演示实验采用的考核方式为:学生在课后撰写一篇自己感兴趣的实验题目的小论文。笔者通过学生撰写论文的情况研究分析演示实验在大学物理教学中所起到的积极辅助作用。

对本学期一个组态包括4个自然班共173名学生的演示实验课程小论文书写情况进行研究统计分析,通过统计撰写各论文题目的数目了解学生所感兴趣的内容和领域。统计结果如下图表1:

图表1 演示实验各论文题目写作人数

如图表1所示,排名第一位为3D电影,共48人,占总人数的27%;第二位为锥体上滚,共37人,占21%;第三位为黑洞、时空弯曲,共26人,占总人数的15%;剩下的依次排序为鱼洗、普氏摆等。通过对上述演示实验论文题目的统计分析发现,学生对前沿科技、高新科技,更贴近现实生活的产业科技比较感兴趣,例如3D电影,黑洞,时空弯曲等。对物理学科和多学科交叉领域具有浓厚兴趣。

笔者还对学生撰写论文内容进行了研究分析。分析显示,学生在撰写演示实验论文时,会自觉查阅相关的中英文前沿科研文献,掌握论文的书写格式,提高自我科学认知能力,提升自我科研能力和科研水平。例如,学生撰写3D影像技术论文时,针对3D技术这一物理前沿名词进行深入挖掘,给出3D技术的起源、发展史及发展历程,讨论裸眼3D这个新科技概念,提出实现3D技术的各项优缺点,讨论该技术在现实生活中的实际应用,即3D电影的商机,同时指出这一新科技存在的弊端:如容易引起疲劳、眼睛紧张、头痛等,提出呼吁在追求科技创新和商业利益最大化的今天,应更关注生命本身的科学价值观。在论文中,学生显露自己心声,渴望走进真正的物理,渴望大学物理教学内容不再是一个个物理名词、物理抽象符号、一系列数学公式推导,渴望看到物理学的理论知识更多地应用于实践中。

总之,大学物理演示实验具有把复杂的物理理论用简单的演示实验诠释出来的独特优势。演示实验能将学生以往的记忆性知识和生活所感所见相结合,从而有效缩短学生理解抽象理论的时间,达到缩短课时、提高教学质量的目的,更好地激发学生学习物理的兴趣,给学生更多学习的动力。我们要不断完善大学物理演示教学,使之与理论课程相配合,不断探索演示实验教学新模式,充分发挥其辅助作用。

3.演示实验新教学模式的探索创新

(1)讲授理论课程中,加入与其相关的演示性实验。例如讲授导体静电屏蔽的尖端放电内容时,可以把尖端放电组合仪器拿到课堂上进行演示,让学生通过感官实际理解尖端放电效应,了解尖端放电效应在现实生活中的应用(避雷针、静电除尘等)。找出学生感兴趣的点,更好地激发其好奇心与求知欲。

(2)将演示实验课程制作成慕课微小视频,在课堂上播放,或者上传到教务处网站上,或者分享到与学生共建的网络平台上,还可将与演示实验相关的文献、视频上传,以方便学生查阅和下载,从而能够让学生在较短时间内更深入地理解抽象的物理科学理论。

(3)开放实验教学,营造自由开放的研究氛围,建立容忍失败的创新文化。将演示实验室定时开放,让有兴趣的学生有充分的时间观察研究在实验课上没有操作过的实验,为学生营造自由的创新研究环境。

(4)加强演示实验网络空间的建设,使网络空间成为学生获取知识的有效途径,现代大学生本身对电子产品和互联网利用率较高,对其有浓厚兴趣,可以利用学生的这一特征建设演示实验网络空间,实现网上预约实验室,可在校园网络平台上实现预约[2]。还可利用手机下载客户端预约软件APP,或建立演示实验微信公众号完成演示实验室的预约,以达到节约时间、提高效率、节省人员开资的目的。

(5)提倡多元演示实验考核办法。演示实验的课后考核多以书写实验报告、论文形式为主。书写实验报告有利于学生掌握实验原理、实验过程撰写小论文,能够提高学生发现问题积极查阅文献,掌握撰写论文格式等能力。然而,我们不提倡采用单一的考核方式,而是采用书写和操作相结合的多元实验考核方式,从而达到更好的教学效果。

结语

物理学本身就是一门实验科学,所有自然学科都离不开实验基础,实验是科学理论的基础和检验标准,是修正理论错误的依据,是发现新理论的起点[3]。因此,我们要把演示实验课程与大学物理理论课程有机结合起来,充分发挥演示实验对物理课程的补充和辅助作用,秉承理论教学与实践教学并重的教学理念,在授课中融入演示实验,转变传统演示实验教学模式,引入开放式实验教学,创建演示实验网络平台,提倡多元实验考核办法[4]。演示实验具有现象直观、操作简单的特点,相信充分利用好演示实验一定能优化大学物理教学质量和教学效果,拓宽学生的视野,培养学生良好的科学素养,创新思维,以及对新时代科技前沿的敏锐触角。

参考文献:

[1]郑文珍.工科大学物理教学与改革几个两难问题的分析与讨论[J].物理通报,2015(4).

[2]金桂,黄小益.姚敏,等.在大学物理演示实验教学中培养学生的创新思维能力[J].物理通报,2014(5).

[3]张丰强,余仲秋.漫谈物理学中的科学精神[M].河南:河南人民出版社,2010.

工科物理论文范文第3篇

一般而言,当前的学科类别通常被分社科和理工科两个大类(当然细分起来可以有二十余种),那么这两类专业的科研分别有什么特点?且分而述之。

人文社科专业的研究工作容易出成果?

人文社科类专业涉及很广,在此只根据一般看法,笼统地把文、史、哲、法、经济、管理、教育等门类列进来。虽然具体到个别专业和课题来看,它们之间在研究内容和研究方法也区别不小,但作为一个常见观念中的大类,分析这些专业之间的共性也是很有意义的。本科生通常对人文社科类研究存在诸多误解,在此也可略作说明。

通常认为,人文社科类研究因为无需专门的仪器设备,也不需要相对固定的实验程式和研究方法,而是以资料文献为对象,以思维方法和思考推理为主导,主观性强、相对性比较大。且不论这种看法是否反映了真实情况(实际上对许多专业,比如历史学、教育学、心理学、管理学、社会学等专业下的许多二级学科来说,由于条件、对象和研究方法的不同,虽并不一定完全依赖于实验,但同样需要专门的设备,有着成熟的研究方法),但在许多人的固有观念里,这类专业的研究就是“轻松看书”“冥思苦想”;好一点就皓首穷经,当“老夫子”,偷懒的话就“拍脑门”,更为劣等的,就直接做了“文抄公”。另一种普遍的看法以为,人文社科类的研究找到新想法、新材料要简单得多,得出新结论也容易得多。在“一千个人就有一千个哈姆雷特”、客观评价标准在某些人文社科专业相对难以执行的实际情况下,这种主观性比较强的研究工作“更容易出成果”。不可否认的是,当前学术界的某些浮躁气氛所带来的负面形象,更容易反映在某些与大众直接关联的人文社科类专业上,在一定程度上又强化了上述看法。

但是,在此应该指出的是,这些远不是人文社科专业的实际情况。除了艺术、文学等领域中几个专业(不是全部)相对而言创造性大、主观性意识较强之外,大多数人文社科领域的专业研究,同样有着很强的客观性。

举例来说,通常认为“文史不分家”(有时还包括哲学,统称“文史哲”)中的历史学专业,就很难谈得上有多少“创造性”。许多人都以为史学或者许多人文社科专业都只是“一家之言”,没有多少可信度,但真正的史学研究其实都是建立在大量的文献资料和实地考察的基础上的。比如前段时间很惹人注目的高陵是否是曹操墓的问题,就是在史料记载、文献和考古发掘的基础上做结论的。胡适先生说“有一分证据说一分话,有九分证据不说十分话”,就是这个意思。

历史学如此,其他专业也同样如此。就笔者所亲身参与过的,学心理学、社会学的同学经常要编制访问提纲和调查问卷,对不同的人群进行调查采样,然后进行统计分析;学法学的同学经常要阅读大量案例、研究法条;经济学、管理学等专业的同学,同样也要针对不同的研究对象和单位,采集数据进行分析和研究。举例来说,如果我们来做一个“幸福指数”调查,假如采访1000人,我们可以从1000份调查问卷中得出比较准确的平均值,还能简要地对不同的人群的态度进行分析。但如果只采访了10个人,那就难以称之为研究了。样本数越多,数据的客观程度就越高,可信度就越大,这一点是研究工作的通用准则,无论是人文社科还是理工科。

诚然,在人文社科领域,课题范围有大有小,在课题价值的判断上主观性的成分比较大;在研究工作中,专业和课题工作的数据采集有难有易,分析和总结也因人而异,因此想要蒙混过关有时可能容易那么一点点。但是想要做出比较好的成果,在高水平的学术期刊上,在任何情况下都不是件轻松的事情。

人文社科专业中导师不重要?

有一种比较常见的误解是,由于人文社科类专业通常无需专门的实验室和实验设备,大多数研究靠文献、靠调查,而当前发达的网络和电子数据库,为研究工作提供了很大的便利,而且有时学生一多,导师根本管不过来。因而有些人会认为,导师的角色被弱化,而自己做研究才是最重要的。现今某些导师的招生数量确实过于泛滥,学生数量多,导师指导的质量自然会下降,而几年研究生读下来,学生甚至没和导师见过几次的新闻也不时见诸报端。而且,许多导师忙着在外申请项目,自己很少参与课题研究,许多实际工作都交给研究生来做,会造成学生认为自己才是从事研究的主体的印象,从而淡化导师的地位。

毫无疑问,这些问题都是客观存在的,但是作为一个初入专业研究门槛的研究生,这种“单干”的想法并不足取。

在研究的选题阶段,通常情况下,导师在专业视野和学术研究方面的积累是学生难以短期养成的,因而在课题选择方面,学生不一定能很快找到一个合适的研究方向。课题过大,学生难以把握,在规定时间内无法完成论文的话,就只好延期毕业;课题过小,工作量不足,也很难过论文审核那一关。其次,网络的发达、电子数据库的使用,大大拓宽了研究者的文献占有率和使用率,但如何从这浩如烟海的文献中找到自己想要的那一部分?更不用说还有那么多的纸质文本和资料了。这时导师的一两句提示就非常重要。第三,研究怎么开展?举个例子,像前面提到的心理学、经济学、法学以及新闻传媒等专业的研究,与社会和大众的接触是非常多的,但是这些研究所需的材料,通常需要通过一定的渠道才能获取,那么如何与特定的对象联系、建立你所需要的渠道、收集你研究所需要的资料呢?此时借助导师已有的人脉就非常重要了。最后在学术论文的写作方面,对大多数研究生来说,从“写作文”过渡到“写论文”,往往不是那么容易的。让初入门槛的学生在学术文章写作的全局和细节上都能有良好的把握,实属为难。在这一点上,导师的批改和指导就非常重要了。

基于这些方面,我们甚至可以说,正是由于没有太多设备要求,没有仪器数据的程序可信性和客观指示作用,学生在课题研究方面的自由度更大,也更难把握。其结果是,对人文社科专业的研究生来说,导师的作用反而更显重要。

人文社科专业的科研待遇差?

与大多数理工科专业相比,人文社科专业的科研经费相对较少。现今一个省级的社科基金项目,其资助金额大约在2~5万元之间,而作为部级水平的人文社科类项目,一个资助额度超过5万元/年的国家社科基金项目就算是不错的。相比之下,现在一个国家自然科学基金面上项目的资助额度就高达80万元。其中一个重要原因是因为理工科专业的研究在仪器设备、实验消耗、工程实践等方面要支出大量经费,且通常要花费更多的人力。

但是,人文社科类的课题研究经费较少不等于从事这些专业的研究人员待遇不佳。如前所述,像经济、管理、法学等社会化程度较深的专业,由于和社会、市场联系较为紧密,其研究项目和经费来源可以通过与企业或者单位合作来获得。而现今社科类专业的课题基金有很多层次,某些比较冷门或者社会化程度不高的专业通常更多地通过这个途径来获得研究经费。

理工科生木讷?

和上述人文社科类专业一样,本文中所提到的理工类专业也沿用一般看法,把各类理学(如数学、物理、化学、生物学、自然地理学等等)、工学(土木、机械、交通、电气、水利等)、农学、林学、医学包含在内,这些学科的共同特征是以数理科学为基础,以实验和工程实践为基本研究方法。

提到从事理工科专业的人,人们的固有印象就是聪明、有很强的专业技能,但不怎么擅长人际交往,天天闷在堆满了搞不清功能的高精尖设备的实验室里,鼓捣着绝大多数人根本搞不懂的“高深理论”。90后作家蒋方舟直接评价以理工科出名的清华男“木讷”“不解风情”。此言虽然被众多言辞犀利的理工男一致吐槽,但多少也反映了大众的印象。

那么理工科研究都是怎么做的呢?最简单的答案是,做实验。说现代的自然科学建立在实验的基础上,是毫不为过的。这是自伽利略、波意耳等大科学家建立近代科学体系以来,自然科学和技术迅猛发展的最重要因素(另一个因素是数理体系的深入运用)。实验几乎成了理工科的代名词。最近几年很火爆的美剧《生活大爆炸》,里面4个物理学宅男的主要活动场所,除了各自的居所之外,几乎都在实验室。实验室已经和医生的白大褂一样,成了理工科研究者一种身份标志了。

理工科的研究,简言之,就是综合已有的资料,提出问题、设计实验、加以验证,最后得出结论。寥寥几个字当然很难反映出实验的艰难程度。举个例子,通常情况下,为了验证实验数据是否可靠、是不是偶然现象,就得反复进行多次。如果重复性好,才能算作有效数据,否则就得放弃。比如在分子生物学研究中,要研究一个特定基因的功能的话,假如得出一组数据的实验周期需要半年,那么获得3次数据就需要一年半。

理工科研究就是做实验吗?

答案当然是否。比如上面所说的《生活大爆炸》,里面最出风头的谢尔顿,就不是实验物理学家,而是一个理论物理学家。从他嘴里蹦出来的那些词汇,比如曲面空间、弦理论之类,于他而言,更多的是通过建立数学模型的方法来进行计算和完善的,但对他的室友莱纳德和他的另外两位搞实验物理学和空间工程的朋友来说,就得通过各种实验方法来证实未知正确与否的理论了。

20世纪初是理论物理学的光辉年代,出现了爱因斯坦、普朗克、玻尔、德布罗意、布喇格父子等一群至今为人津津乐道的理论物理学大师。现今世界上最著名的物理学家,剑桥大学的霍金教授也是一名理论物理学家。而中国人最熟悉的华裔诺贝尔奖获得者,杨振宁教授和李政道教授,他们所从事的获得诺贝尔奖的研究,同样是理论物理学的范畴。作为中国科学研究最高机构的中国科学院,就下设有理论物理研究所,专门从事理论物理研究。同样对实验要求不高的还有理论数学、系统工程等专业。这些专业的共同特征是数理基础要求高,通过数学模型而非物理模型来总结客观规律并进行预测。这种特征也体现在数学与其他学科的交叉学科的研究中。

另一个对实验依赖程度比较小,平时容易被人忽视的是软科学专业。像科学技术史、科技管理、科技政策、科学社会学等专业,它们具有显著的交叉学科特征。比如科学技术史,是理学专业下的一个一级学科,但在它之下的二级学科只在特定条件下,如涉及科技考古、技术史、器物鉴定与复原研究等时,对实验有较大的依赖性。

拿到博士学位是一生中学术的最高点?

20岁出头、精力充沛时,正好是适合强化专业技能、增加专业积累的时候,这样,到了30岁左右,就可以有比较过硬的知识储备和技术能力,独自承担一些课题项目的研究工作了。如果这个过程一直持续,那么在35~40岁之间,专业视角、科研水平和学术交际都会达到一个不错的平台,基本上可以视作科研人员的黄金周期的开始。理想状态下,这个周期可以一直持续到60岁甚至更久。到了那个年龄,除了学术上的成就,对自身生活状态的追求已经十分稳定,心态上的平和对科研来说也会起到重要的帮助作用。

工科物理论文范文第4篇

【论文摘要】 大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课过于强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,使物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。本文对开设大学物理选修课的教学目标、教学内容、课程体系、教学方式和考核方式进行了分析和探索,有利于高等院校非理工科专业大学物理教学的实施。

在科学技术突飞猛进,人类已步入知识爆炸、高科技和信息时代的今天,随着我国经济的发展、市场的繁荣,高等教育面临着如何适应社会主义经济建设和社会发展的人才需求这一问题,首先是一个转变观念的问题。过去在教育教学过程中长期形成的一种潜意识的观念,现在已经基本得到澄清,越来越多的人们认识到:大学本科要立足于培养复合型人才,而不是培养专家,本科教育主要是打好科学文化素质基础,尤其是培养学生自主获取知识和自我发展的能力。[1]

物理学是各门自然科学的基础,其研究问题、解决问题的思想方法适用于一切科学研究。正如伟大的物理学家费曼所言:学习物理学,就是要学习怎样由未知进到已知的科学求知方法,就是要学习如何尝试和纠错,就是要学习一种普遍的自由探索的创造精神。大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课为了培养研究和应用型人才,是为理工科学生后续课程学习打基础,所以很强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,并且有统一的教学大纲和采用统一闭卷考试。受此制约,物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。大学物理选修课对体现科学教育与人文教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。

一、大学物理选修课教学目标

大学物理选修课程教学内容并不是理工科物理教学内容的缩减,不能把大学物理选修课程体系当作理工科物理体系的缩影。大学物理选修课的教学目标主要是力图使学生在有限的时间内了解物理学的基本内容,即物理学研究的是什么;培养学生独立探求知识的探索精神;提供当代大学生必不可少的现代观念和思维方式;开拓视野,让学生了解物理学前沿;了解现代科学技术的物理基础;了解物理学与社会、环境、能源等方面的关系,物理对人类社会文明的进步有什么贡献与影响;了解科学家创造性的工作特点和研究方法,获得科学方法论的教益与启迪。

二、教学内容和课程体系

针对这一目标,大学物理选修课的教学内容和课程体系应通过身边的物理、生活中的物理以及工程技术中的物理直到最新科学动向(如高温超导、纳米材料、反物质世界等)导入物理基础知识,应强调:

1、定性与半定量,对计算能力要求不高[2]

由于非理工科学生的数学基础普遍不高,因此为了让此类学生对表现物质世界的运动规律有明确直认识,应采取定性、半定量及适度的定量方法来阐述物理学的概念、理论和规律。注重教学内容中的语言描述,降低物理学科中的定量要求,给出清晰的和较宽阔的物理图像、科学观点和思维方法,并注意将研究方法、思维方法渗透其中,以使学生既学到知识又领会了方法。[1]

2、增加物理学史的讲授,帮助学生正确理解物理原理和物理概念

每一个物理概念、每一条物理定律的形成都离不开当时的历史条件,都少不了物理学家的科学思想的逻辑发展和历史行程。回顾这些物理概念、物理定律的逐渐建立的历史过程,可帮助学生正确理解概念的内涵,正确运用物理定律来解决实际问题。

3、从哲学角度考察物理学的思想根基

古代物理学的理论形态实质上是自然哲学,它是未分化的包罗万象的知识体系,把自然界当做一个整体而从总的方面来认识它。从16世纪起,自然科学开始从哲学中分化出来,物理学开始了它的近展时期。作为科学的世界观和方法论,辩证唯物主义哲学在物理学研究过程中发挥着重要的作用。辨证唯物论认为,世界上一切客观的东西都是永恒的运动和变化的,它从不把自身的理论当做一部不变结论的汇集,而看做是同样必然地要不断发展变化的斗争。这样的思想贯穿在物理学里,如:物理规律是普适的、场是运动变化着的、物质具有波粒二象性、能流是有方向的等等。

4、物理学方法论

在物理学的发展过程中,无数物理学家对物质世界的物理现象和事实进行科学实验和科学思维,在建立物理概念、揭示物理规律的同时,逐渐形成了一整套研究物理学的科学思想和科学方法,从而产生了物理学方法论的科学。物理学的方法论是介于哲学原理和物理学理论之间,对物理学探索和物理学理论的建立和发展起指导作用的普适原理。课程中应向学生介绍研究物理学的行之有效的科学方法,如观察和实验、科学的抽象、理想实验的方法、类比的方法、假说和模型的方法、归纳和演绎相结合的方法、数学公理化的方法等等,培养学生多维化、系统化和信息化的科学思维方式。

5、内容广而新

覆盖面要广,除了介绍物理现象、物理规律的产生、发展、应用,更要阐明物理规律之间的相互联系、物理学与其它学科的交叉发展和物理规律在生产实践、生活实际和科技革命中所起的重要作用。当今世界科学技术迅猛发展,信息量扩大,知识更新速度快。物理学在近生了重大革命,出现了许多新的技术科学,并在实践中获得了重要应用。因此课程要充分体现近代物理学的内容以及当今某些物理前沿内容及其重大应用,以便学生对最新的物理学理论、应用及科技发展动态有一个全面的了解,这对学生的知识、能力、素质的培养来说,是十分必要的。三、教学方式与考核方式

1、教学方式

大学物理选修课不是进行系统的物理学理论知识学习与研究,而是从欣赏的角度,以科普的形式,力求轻松、有趣,侧重身边物理、生活中的物理及趣味物理,以消除学生的恐惧心理,这样学生渐入状态,学习的兴趣和主动性会被激发和调动起来。在教学安排上,可以不强求系统性,不严格遵循物理学发展的顺序,而是根据一些起源于物理学、现在已渗透到各学科甚至人文学科的概念、方法和技术开设若干专题讲座,如航天技术、能源技术、信息技术、材料科学、物理学在医学中的应用、地球系统、环境科学等。[3]

大学物理选修课的主要对象是非理工科学生,不需要讲授繁琐的理论推导过程,故传统的“边板书、边讲授”的方法不适用,而应尽量多地采用多媒体教学手段[4]。教师要花费大量时间学习和阅读文献,收集和制作课件、图片、flas、音像影视资料,做到音像图文并茂、生动直观、引人入胜地传递教学信息,以便取得较好的教学效果。

2、考核方式

与强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”的理工科物理不同,大学物理选修课可以不采用解题、统一闭卷考试的方式来考核学生的学习情况,而可以采取多元化的考核方式:让学生查找文献撰写专题论文;撰写读书报告、课程心得体会;由学生独立完成演示实验或自我设计探索性实验;甚至分组研讨某些物理问题或口试答辩等等[5]。

物理学是研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学。当今世界科学技术以前所未有的速度发展,不同学科、不同专业领域相互交叉、相互渗透和相互融合的趋势更加明显。这要求课程结构要趋向综合化,文理要相互渗透。开设大学物理选修课可以弥补普通理工科物理教育的不足,对非理工科学生融合自然科学与人文科学的知识结构具有启迪思维、萌生感悟、提供思想方法、树立创新精神和提高科学文化素质的促进作用。

【参考文献】

[1]徐婕,詹士昌,杨建宋. 加强文科专业学生的科学素质教育 [J]. 浙江工业大学学报(社会科学版), 2005, 4(2):180-184.

[2]周雨青. 东南大学文科物理教学改革的反思 [J]. 高等工程教育研究, 2000(2): 89-92.

[3]何晓燕,陈小凤,李侠. 大学文科学生物理通识教育问题探析 [J]. 成都理工大学学报(社会科学版), 2006, 14(4): 95-97.

[4]薛建国,黄黎红,郑志霞. 物理通选课教学改革的探索与实践 [J]. 新乡师范高等专科学校学报, 2005, 19(5): 70-71.

工科物理论文范文第5篇

【关键词】大学物理;教学改革;教学方法

大学物理是高等院校理工科类各专业在大学阶段一门重要的基础课,在培养学生观察问题、分析问题和解决问题等方面具有其他课程所不能替代的作用。虽然大学物理课必不可缺,但它不是非物理专业的主要基础课,因此这门课程不容易引起重视,课时常常被压缩。其次,由于高校过于重视科研和教学规模,有些物理教师往往把主要精力放在科研和专业课上,在大学物理教学上容易照本宣科,授课方法单一,课堂枯燥无味,缺少“以培养学生的科学素养,提高学生的创新意识和创新能力为目标”的教学理念。同时,随着就业压力和学习压力的增大,大部分学生把主要精力投入到专业课,英语和热门知识上,忽视了对以培养个人综合能力为主的大学物理知识的学习。针对以上问题,结合自己的教学体会,从以下几方面谈谈对工科院校非物理专业大学物理教学改革的看法,仅供参考。

一、了解物理学的大致框架,处理好教学内容与外系专业课之间的关系

物理学是研究自然界物质运动变化规律的学科,从物质运动的基本形式来看,物理学可分为力学、电磁学、光学、热力学、相对论和量子物理分支学科。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。为了定性或定量的描述物理现象,就必须引入相关的概念和假设,而正确理解所引入的概念、假设的合理性、必要性及它们之间的相互关系,往往是一套完整理论建立时的基础和切人点。

在对理工科专业的学生授课时应明确指出,物理学是自然科学和工程技术的基础,是工程创新的源泉。对非物理专业的学生来说,物理知识并不一定能直接应用于专业工作之中,所以在物理学习过程中,应让学生懂得除了注重大学物理对专业课程的基础作用,掌握相关的概念和物理规律,主要注重对物理思想方法的领悟和把握,提高逻辑思维能力和解决问题,分析问题的能力。

二、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

从中学到大学,物理学的研究范畴并没有太大的变化,主要是研究自然界物质运动的变化规律,只是研究的内容更加深入和广泛,对物理现象的描述也更加从现象到本质,从简单、特殊到一般,从定性到定量,引入的物理量从恒量变成了变量,而采用的数学方法也从简单的数学运算变成了微积分。所以,教师在授课之前,先要讲清楚学习本节内容的物理意义或中学学的相关物理知识在解决相应问题方面的局限性。在教学的过程中,应把重点放在概念的理解和升华,并找准物理理论在解决实际问题的落脚点,定理推导思路清晰,推导过程简单明了。其次,要寻找应用定理解决相应物理问题的好方法,这样才能增强学生学学物理的积极性和主动性。

在研究具体物理现象时,首先要注意模型的引入和所建立模型的适用范围。如研究地球围绕太阳公转时,由于地球的半径比地球到太阳的平均距离小的多,故地球上各点相对太阳的运动可以看作是相同的,所以就把地球当做“质点”;其次,当模型建立起来以后,要使用适当的数学工具将你所建立的模型即处理问题的物理思想予以正确的表达,而这一步是解决物理问题的关键所在,也是学生感到物理学难于学习的原因所在。数学工具的正确使用及微积分知识的理解程度,在很大程度上影响着物理学的学习。

三、适当利用多媒体辅助教学,深化物理应用知识,开阔学生视野

改变传统的教学模式,是培养学生创新能力的重要手段。传统的板书教学模式比较单一,学生听课时容易枯燥乏味,可适当使用多媒体辅助教学。有些物理演示实验、图示说明和物理模型等借助多媒体电子课件展示给学生,能够帮助学生建立起清晰的物理图像,从而使抽象的物理知识形象化,更能激发学生的想象力和创造力。在介绍物理前沿知识时,由于涉及的知识面比较广,利用多媒体课件,可以弥补传统教学的不足,开拓学生的知识面,开阔视野,激发其学习积极性。

四、明确大学物理教学目的,改革考核方式

考虑到大学物理的教学目的,应从提高学生的综合素质出发,建立合理的考评机制。从学生平时的课堂

讨论、回答问题、出勤表现、提交作业、课程论文、期末闭卷考试等情况来综合考察学生的学习情况,压缩期末考试的分值比例,增加整个学期学生的学习表现以及其他能力的分值比例。期末考试除了考查学生必须掌握的基础知识,还应该设计出一些评估物理思维方式和解决问题能力的考核题。教师课堂提问,可以考查学生对相关理论知识的理解程度,活跃课堂气氛,激发学生的学习积极性,营造更加开放和互动的课堂教学环境。教师通过批改课后作业了解学生对所学基础知识的掌握程度,习题课时,可以针对学生易错的知识点进行辅导,从而提高教学效率。在学期中,根据不同专业的情况,要求学生提交相关的课程论文,从而培养他们的科学素养。比如让学生讨论物理与其所学专业之间的关系的论文,不仅可以帮助学生加深对物理理论知识的理解,还能使学生体会到学科之间相互联系的重要性。总之,通过建立合理的考评机制,既能检查学生对所学知识的掌握程度,又能培养他们综合应用知识的能力,同时又减轻了学生的学习负担和考试压力,从而提高学生学习物理的兴趣和动力。

以上是自己在工科院校教学实践过程中,通过分析非物理专业大学物理的教学现状以及存在问题,对大学物理教学改革提出的几点建议。工科院校非物理专业的大学物理教学改革是一项长期而艰巨的任务。在以后的教学实践中,将进一步总结经验,勇于探索,不断改善教学方法和考核方式,为培养出综合素质高,创新能力强的适应现代化建设的优秀人才的目标而奋斗。

【参考文献】

1.李化南,肖利.非物理专业大学物理教学改革初探[J].湖北广播电视大学学报,2008.28(5),119-119.

2.马文尉.物理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

工科物理论文范文第6篇

而在8月15日中国青年报也报道了上海交通大学世界一流大学研究中心的2011年“世界大学学术排名”(简称ARWU)。该排名列出了全球领先的500所大学,中国内地共23所大学榜上有名,清华大学再次进入世界前200名,北京大学、复旦大学、南京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、浙江大学6所大学排在第201-300名。

2000年香港大学开始在内地招生,内地与香港名校的生源之争就此拉开了序幕,此后香港中文大学等其他港校的加入,更是使这场生源之争不断升级。而最近连续的两个大学排行榜,再一次把内地与香港名校推到了风口浪尖。虽然参考指标不尽相同,ARWU更注重学术性而QSWUR的指标更多样化,但QSWUR和ARWU两个排行榜中排名较前的名校却惊人的一致,即内地的北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学,和香港的香港大学、香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学。这12所名校基本上都是综合性大学,可以说各领域学科都有一定的实力,但根据两个排行榜的学科领域排行来看,各个名校又都有自己的一些优势学科和特色专业,下面,就让小编为你一一道来。

北京大学

在ARWU的学科领域排名中,北大在数学与自然科学(简称理科)、工程/技术与计算机科学(简称工科)、生命科学与农学(简称生命)、临床医学与药学(简称医科)和社会科学(简称社科)五大领域均未能进入100强,但在学科排名中北大的数学、化学、计算机和经济学/商学均位列76-100名,物理学科的排名也接近100名,实力毋容置疑。而在QSWUR的学科领域排名中,北大在艺术人文(第18名)、工程技术(第34名)、生命科学与医药(第24名)、自然科学(第17名)和社会科学/管理(第21名)均进入了50强,除工程技术外其余领域均为内地高校第一,展现了非常强大的综合实力。

在教育部组织的国家重点学科评估中,北大有18个一级学科为国家重点学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学。北大的师资力量也很雄厚,在这些重点学科中还有16名部级教学名师:赵敦华(哲学与宗教学)、蒋绍愚(中文)、陆俭明(中文)、温儒敏(中文)、阎步克(历史)、邓小南(历史)、高毅(历史)、姜伯驹(数学)、丘维声(数学)、张恭庆(数学)、王稼军(物理)、吴思诚(物理)、段连运(化学)、许崇任(生命科学)、祝学光(医学)、王杉(医学)。此外,还有北京市教学名师和校级教学名师,他们主讲的课程也多为精品课程。北大的部级精品课程有90门,其中数学科学学院(6门)、物理学院(9门)、信息科学技术学院(5门)、中国语言文学系(8门)和医学部(19门)较多。

优势学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学

清华大学

众所周知,清华的工科是最强的,两个大学排行榜也印证了这一点。在ARWU的学科领域排名中,清华的工科进入了50强(第45名),而理科、生命、医科和社科均未进入百强。学科排名中,计算机学科也进入了学科排名50强(第46名),而数学、物理、化学和经济学/商学未进入百强。在QSWUR的学科领域排名中,清华的工程技术排名第十,是内地和香港这12所名校中唯一排在前十位的学科领域。在清华的21个一级重点学科中,清华工科独占16项,包括:机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、化学工程与技术、核科学与技术、生物医学工程、管理科学与工程。清华工科的部级教学名师也是最多的,共有11名,他们是:申永胜(精密仪器与机械学系)、华成英(自动化系)、孙宏斌(电机工程与应用电子技术系)、李俊峰(航天航空学院)、范钦珊(航天航空学院)、李俊峰(航天航空学院)、钱易(环境学院)、郝吉明(环境学院)、胡洪营(环境学院)、袁驷(土木工程系)、傅水根(基础工业训练中心)。清华的部级精品课程也有90门,工科课程占了一半以上(48门)。以如此强劲的实力,清华工科绝对是中国顶尖工程师的摇篮。

优势学科:上文所列的16个工科、数学、物理、化学、生命科学、工商管理、美术

复旦大学

根据ARWU的学科领域排名,复旦只有工科进入了世界百强(52-75名)。QSWUR的学科领域排名则显示,复旦的艺术人文(第49名)和社会科学/管理(第45名)进入了世界大学50强,工程技术(第98名)、生命科学与医药(第67名)、自然科学(第56名)均进入了世界百强,展现出较强的综合实力。复旦的一级国家重点学科有11个:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合。部级教学名师也基本上分布在这些重点学科,他们是:陈纪修(数学)、陆谷孙(外国语言文学)、袁志刚(经济学院)、范康年(化学)、陈思和(中文)、乔守怡(生命科学)、俞吾金(哲学)。复旦的部级精品课程有38门,也基本分布在这些重点学科中。

优势学科:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合

上海交通大学

与清华相似,上海交大的传统优势也是在工科。ARWU的学科领域排名中上海交大的工科进入了百强(52-75名),同时计算机学科也进入了学科排名的百强(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技术排名第37位,在内地高校中仅次于清华和北大,而生命科学与医药(第124名)、自然科学(第114名)和社会科学/管理(第127名)位于百强之外,艺术人文则未上榜。当然,随着上海交大向高水平综合性大学的目标迈进,这些学科领域的发展后劲不容小视。上海交大9个一级国家重点学科全部与工科有关:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程。部级教学名师的分布则较广泛:洪嘉振(建筑工程与力学)、郑树棠 (外国语言文学)、乐经良(数学)、孙麒麟(体育)、王如竹(机械与动力工程)、林志新(生命科学技术)、郭晓奎(医学)。上海交大的部级精品课程有20门。

优势学科:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程

南京大学

南大在ARWU的学科领域排名中各领域均未进入百强,但化学学科进入了学科排名的百强(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大较突出的领域是自然科学进入了百强,位列第85名,其余学科领域进入了前200名:艺术人文位列136名,工程技术位列163名、生命科学与医药位列193名,社会科学/管理位列131名。南大的一级国家重点学科有8个:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学。部级教学名师有10位:范从来(商学院)、卢德馨(匡亚明学院)、王守仁(外国语学院)、桑新民(公共管理学院)、左玉辉(环境学院)、沈坤荣(商学院)、徐士进(地球科学与工程学院)、周晓虹(社会学院)、刘厚俊(经济学院)、李满春(地理与海洋科学学院)。南大的部级精品课程有56门。

优势学科:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学、商学

中国科学技术大学

中科大的工科在ARWU的学科领域排名中也进入了百强(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科学和工程技术表现突出,均进入了百强,分别位列第59名和第72名,而生命科学与医药则位列156名,而艺术人文与社会科学/管理均未上榜。中科大的一级国家重点学科有8个:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术。部级教学名师则有7名:陈国良(计算机)、李尚志(数学)、史济怀(数学)、施蕴渝(生命科学)、程福臻(天文与应用物理) 、霍剑青(天文与应用物理)、向守平(天文与应用物理)。中科大的部级精品课程有13门。

优势学科:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术

浙江大学

在ARWU的学科领域排名中,浙大的工科进入了百强(第52-75名),而学科排名中有两项进入百强:化学(76-100名)和计算机(51-75名)。QSWUR的排名也显示,浙大在工程技术领域表现突出,进入了百强(第68名),其余领域排名为:艺术人文199名、生命科学与医药206名、自然科学139名、社会科学/管理212名。浙大的一级国家重点学科有14个:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、 管理科学与工程。部级教学名师有10名:陆国栋(机械与能源学院)、林正炎(数学)、杨启帆(数学)、吴秀明(中文)、何莲珍(外语学院)、应义斌(生物系统工程与食品科学学院)、何勇(生物系统工程与食品科学学院)、吴敏(生命科学学院)、刘旭(光学)、朱军 (农学)。浙大的部级精品课程有64门。

优势学科:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、管理科学与工程

香港大学

在学科领域排名上,香港大学(简称港大) 在两大排行榜上的差异较大。在ARWU中,港大的各领域均未进入百强,仅在学科排名上有化学(51-75名)和计算机(76-100名)进入百强;而在QSWUR中,港大的艺术人文(第25名)、工程技术(45)、生命科学与医药(第28名)、自然科学(第46名)和社会科学/管理(第23名)均进入50强,是一所实力雄厚而均衡的名校。让人感到意外的是,虽然在QSWUR中以上领域的排名港大均低于北大,但总排名却是港大高于北大,这可能与港大的国际化程度很高有关。

由于香港地区院校不参与教育部组织的各种评估和评奖,因而没有如内地名校一样的国家重点学科等数据,只能根据以上学科领域排名及网络资料推荐优势学科。

优势学科:建筑、法律、医学、社会科学(包括心理学、社会学、政治与公共行政学、社会工作及社会行政学)、认知科学(心理学、计算机科学/人工智能、语言学、哲学及脑神经科学)、文学、化学、工程学(土木工程、土木工程/环境工程、计算机科学、计算器工程、电机工程、电子及通讯工程、讯息工程、工业工程及科技管理、后勤工程及物流管理、机械工程、机械工程/屋宇设备工程、医学工程)

香港中文大学

在ARWU的学科领域排名中,香港中文大学(简称中大)的工科进入了百强(76-100名),在学科排名中,中大有三个进入百强:数学(第50名)、化学(76-100名)、计算机(第30名,在12所名校中仅次于香港科技大学),优势突出。而在QSWUR的排名中,中大的五个学科领域均排名百强之列:艺术人文47名、工程技术82名、生命科学与医药60名、自然科学90名、社会科学/管理38名,同样是一所实力均衡而强劲的名校。

优势学科:数学、化学、计算机、中文、翻译学、新闻与传播、专业会计学、社会学、法律

香港科技大学

根据ARWU的学科领域排名,香港科技大学(简称科大)的工科排名第36名,为两地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成为十二名校中唯一有两大领域位列百强的;在学科排名中,计算机排名第21位,也是两地高校之冠,而经济学/商学也进入了50强(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技术排名第22位,仅次于清华;生命科学与医药(第86名)、自然科学(第55名)、社会科学/管理(第43名)也实力强劲,艺术人文(第195名)则稍逊。因此可以说科大是一所工科优势比较突出的名校。

优势学科:工程学院、商业管理学院(工商管理)、理学院(数学、生物学)、人文社科学、会计、分子神经学

香港城市大学

在学科领域排名上,香港城市大学(简称城大)的工科在ARWU中也进入了50强(第42名),学科排名中则有两项进入50强:数学(52-75名)和计算机(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的艺术人文与社会科学/管理展现较强实力,进入了百强,分别位列第79名和第72名,工程技术(第119名)和自然科学(第186名)也具有一定实力。

优势学科:商学、法学、创意媒体、数学、计算机、社会工作

香港理工大学

根据ARWU的学科领域排名,香港理工大学(简称理大)的工科进入了百强(52-75名),数学(76-100名)与计算机(51-75)进入了学科排名百强。在QSWUR中,理大在艺术人文(第172名)、工程技术(第91名)、生命科学与医药(第225名)、社会科学/管理(163名)等领域均具有一定的实力。

优势学科:酒店及旅游管理、辅助医疗(职业治疗、物理治疗、眼科视光学、放射学)、工程、物流

【相关链接】:

QS世界大学排行榜――QS(Quacquarelli Symonds)是国际知名的高等教育信息分析和调查机构,自2004年开始进行世界大学评估,其编制世界大学排行榜时参考的指标包括学术声誉、毕业生就业状况、科研论文的引用情况、教师与学生的比率以及教师和学生的国际化水平等。研究领域由“每位教授论文被引用次数”(20%)和“学术声誉”(40%)组成。在今年的学术声誉评估中,向全球33744名学者提出的问题是“您认为在您的学术领域水平最高的30所大学是哪些”。在“毕业生评价”(10%)中,向全球16785名企业家询问了“喜欢雇用哪所大学的毕业生”。另外,对学生教育的投资通过“每位教授的学生数量”(20%)来评估,国际化程度通过“外国学生比率”(5%)和“外国教授比率”(5%)来评估。

工科物理论文范文第7篇

[关键词]物理化学;教学改革

物理化学是一门以物理学中的基本原理为出发点,研究和探讨化学体系的性质和规律,并最终建立其相关规律的学科。随着当今科学技术的深入发展,物理化学不断向更多的研究领域渗透与融合,目前已经成为化学,化工,材料,生化,制药,环境等诸多专业学生的重要基础课程。物理化学是将物理原理应用于化学相关学科的一门学科。因此,物理化学不仅具有非常强的逻辑性和系统性,同时也具有很强的应用性。物理化学学习既要求学生具备扎实的物理和数学知识背景,也要求学生具有较强的理论联系实际的能力。物理化学的这种跨学科性和应用性加大了对学生的要求,同时也加深了学生学习的难度[1]。物理化学的知识点从物理基本原理出发,最终体现为大量的公式。如果学生没有系统的学习过这些物理原理,在物理化学课程的学习中可能会觉得深奥难懂,并且感觉十分的枯燥。有些学生在学习这门课程时,面对大量的公式和推导,感觉就像一座大山压在前面,始终翻不过去,如果摆在他们前面的这座大山长期得不到解决,最终可能会导致学生学习的积极性大大降低,甚至半途而废。而工科学生往往缺乏比较系统深入的物理知识背景,这也加大了他们学习这门课的难度。因此,物理化学成为工科学生学习中的难学、难懂、学不好的一门课程。然而,对他们以后的专业学习和研究来说,物理化学往往是联系他们以前所学知识和今后学习和研究的桥梁,起非常重要的作用。因此,如何帮助学生克服学习物理化学课程中的困难,提高学生学习物理化学的积极性和兴趣,并提高学生动手能力和创新能力,成为了教师在教学过程中需要不断探索总结的研究课题。本文根据作者在物理化学教学中所做的一些努力和实践,谈谈个人在物理化学教学过程中的几点探索和体会。

1注重理论知识的系统性和基础知识的联系性

物理化学源于物理原理,它的分析和讲解都是从物理原理出发的。不理清和学懂这背后的物理原理,往往会使得学生难以准确理解物理化学中的一些基本结论。而过于强调和深入到这些物理原理中,又会让学生迷失学习的方向和目的。因此,对于物理原理的讲解,是教学过程中的一大难点,也是学习物理化学课程最开始就要克服和解决的问题。物理化学课程以对理想气体和真实气体这一最简单物相的研究开始,将物理化学中最重要的三大定律,即热力学第一定律,热力学第二定律和热力学第三定律引入了出来。这些热力学内容的学习相对比较枯燥,其中的物理图像和概念十分的抽象,比如基本概念——功和热,过程与途径,看似简单而容易混淆,这要求教师讲解的时候要多举一些生活中实际的例子。比如对过程和途径的解释,可以举个实际的例子。比如,用从家到超市买东西这同一过程,可以采取不同的交通工具和不同的路线来实现,这对应于同一个过程可以有不同的途径。比如状态函数——焓和熵,教材中的概念似乎不那么直观,但是教学中可以从数学的语言,用公式的形式一步步把它们推导出来。而通过卡洛定理以及克劳修斯不等式推导出来的熵,从数学表达式上看它代表热除以温度,也就是热温之商,这恰好跟它右边的商字吻合。教学中采取公式推导加形象化描述的手段,让这些抽象的概念变得更加直观,也让学生的学习和理解变得更加生动有趣。从热力学第一定律到第二定律,再到第三定律,可以通过简单的公式推导一步一步证明而来。通过这样的讲解,学生学习热力学三大定律的时候也就不会那么枯燥无味,反而可以体会到热力学三大定律中用数学语言描绘的物理原理,体会到其中数学语言的强大以及科学的严谨,让学生学习的兴趣陡增。以类似生动有趣又简单易懂的方式教学不仅使得学生不会对大量的公式厌烦,反而慢慢地喜欢上公式表达的乐趣。物理化学中公式虽然多,但是跟随教师形象生动的讲解,学生能够一步一步通过推导将公式联系起来。学生只要注意好了其中的联系,理解了其中的核心概念,学习起来就比较容易了。当学习到多组分系统的时候,大量的数学推导和表达式随之而来,这时的重点可以放在公式最终结论背后的物理意义,而不要过分强调公式的推导过程。总之,抓住理论知识的系统性以及基础知识的联系性,能使得物理化学的学习从枯燥变得明朗。形象化的讲解让物理化学的学习变得轻松愉快起来。

2因材施教,针对不同的专业适当变化重点内容

工科专业的学生学习物理化学,由于工科所研究的方向之多,随着所学专业的变化,我们的侧重点也可以略微有所不同[2]。工科学生更加注重学生对相关工业生产领域和可能从事的特定行业的学习。例如对于材料专业的学生来说,很多材料的热处理与加工(比如钢铁的炼制)非常重要。材料在加工和处理的过程中,依据的最基本原理就是相图,所以教师在讲授时可以对相图进行更深入详细的讲解[3]。相图看似是由一些简单的线条组织而成,但实际上它是材料性能和变化过程最直观而丰富的表示。利用相图,我们可以对许多材料进行加工和处理。比如从水的单组分相图中,我们可以观察到水在气态、液态和固态之间相互转变的过程。过冷水这种亚稳态的存在也可以用相图上水气线的延长线来表示,而亚稳态之所以存在,可以用下册界面现象这一章中弯曲液面的附加压力及其后果这一节的知识点来解释。通过这样的方式将不同章节的两个知识点联系起来,学习相图的时候我们可以指出为什么亚稳态会存在这么一个问题,简单讲解其中的原理,把问题引到界面这个问题上去,好奇的同学也许就会主动学习其中的缘由。当学习到界面这一章时,又可以回顾相图中这一条延长线,再次加深学生的印象。这样通过把知识点联系起来学习的方法,必然能够提高学生学习的兴趣,加强学习的效果。另外,两组分固态互溶系统相图中的水-盐相图,可以用来解释结晶法分离盐的过程。通过水盐系统的两组分相图,对水盐系统进行合理的浓缩处理,使得水盐系统的浓度刚好大于其三相点,再通过降温结晶的办法,就可以把水盐给分离开来。这也属于材料分离处理的一种方法。同时,两组分固态相图也是铁碳合金也就是钢这种材料热处理的基本原理所在。偏析和退火,一个要利用两相转化的不平衡,一个要减少两相转化的不平衡,在不同的材料处理过程中,都可以用来改善材料的性能。通过这样的方式对相图进行讲解,可以力争使得原本抽象难学的相图变得更加生动有趣,从而提高学生学习的效果。对于化工专业的学生,可以将化学动力学这一章的一些原理跟工业生产联系起来进行详细讲解。动力学的原理,可以指导我们最大化的获得我们所需要的工业产品。总之,针对不同专业的学生讲解时,物理化学课程的所有知识面都要遍及,但是侧重点可以稍有不同,联系学生所学的专业与生产实际相结合进行讲解,加强学生的专业学习成就感,更能激发学生的学习兴趣。

3注重物理化学课堂教学与物理化学实验相结合的教学手段,加强学生的动手能力

物理化学虽然是一门理论课程,属于理论化学的范畴,但是它也是一门应用性很强的课程。如果能够在教学中把握这一点,特别是能够加入物理化学实验的话,对学生的动手能力的加强以及理论知识的学习也会有很大的帮助[4]。与课本知识相结合,我们在教学过程中安排了如下一些实验:在热和焓的相关学习中安排了燃烧热的测定实验,实验过程也可以让学生更加深入理解热力学第一定律这一章节的知识点。安排的第二个实验是液体饱和蒸汽压的测定,这个实验有利于学生加深理解气液两相平衡的概念以及克-克方程。安排的第三个实验为二元金属相图,实验用热分析法测绘Pb-Sn二元金属相图。这个实验让学生对相图有了更深入的了解,使得相图变得不再抽象,而是逐渐明晰起来。动力学这一章节安排了乙酸乙酯皂化的一个二级反应。这个实验用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数和活化能。电化学这一章节安排了电化学综合性实验,这个实验用动态方法测定不锈钢在硫酸溶液中的阳极极化曲线,测定镍在硫酸溶液中的阴极极化曲线和阳极极化曲线。这几个实验的设计,不但锻炼了学生的动手能力,也能够让学生从枯燥乏味的理论学习中脱离出来,用实际而生动的实验体会到理论的本质,从而让物理化学的学习变得更加有趣。学生在认真实验的同时甚至还能从实验室找到自己从事科学研究的乐趣,这为以后学生从事相关领域的生产研究和科学研究都有很大的帮助。

4科学研究与课堂教学紧密联系,充分调动学生的学习积极性,培养学生创新思维和能力

课本知识的学习,往往更加注重基础知识的系统性与普及性。长时间的课本学习,往往容易使学生感觉乏味。此时,如果能将课本的学习与工业生产,或者更加前沿的科学研究结合起来,有时候会对学生的学习起到很大的促进作用。比如界面现象章节中对表面与界面中所涉及到的问题的学习,化学反应动力学章节中对反应速率和活化能等知识点讲解,可以通过一些实际的科学研究课题将它们联系起来。在快讲解完这两章节时,作者给学生讲解了一篇关于钯掺杂的氮化硼用于催化氧化一氧化碳的理论研究论文[5]。这个研究大致描述的是,一氧化碳存在于汽车的尾气中,可以采用适当的催化剂将它在排放到大气之前氧化掉,从而变成一种无毒的气体。这个问题本身比较简单,学生也容易理解和接受。论文中采用的是计算化学的研究手段,具体计算过程学生可以不用详细研究。而其中的核心过程最初涉及到了CO,O2,以及氧原子在氮化硼纳米管上面的吸附,这个吸附过程发生在界面与表面上,其中就分别涉及到了物理吸附和化学吸附。这对应于界面这一章节的内容,通过CO,O2等分子在氮化硼纳米管上面吸附的讲解,可以让学生更加深入地理解界面吸附的过程和性质。文中提出了三种反应机理,论文用图像直观地描述了反应的机理与过程,而文中涉及的知识点基本都来自于化学动力学这一章节的内容。授课时对这篇论文进行简单的讲解,对于学生学习界面以及动力学相关内容必然大有益处。这不仅促进了学生学习的兴趣,同时也加深了对知识的理解。这对学生以后无论是从事相关科学研究,还是工业生产实际都大有益处[6]。

5结语

由于物理化学学科的逻辑性,跨学科性和抽象性,使得物理化学成为了大学工科专业中一门比较难学,难教的一门课程。我们从多年的教学经验总结出了工科教学的几点探索。首先要注重理论知识的系统性以及基础知识的联系性,使得物理化学的学习变得有章可循。其次,针对不同专业的学生讲授时,可以联系学生所研究专业的不同采取因材施教的教学方法。联系学生所学的专业与生产实际相结合进行讲解,加强学生的专业学习成就感,激发学生的学习兴趣。再者,理论教学需要和实验教学相结合起来,理论联系实际,让学生能亲身感受得到其中的物理化学思想。最后将课本的学习与工业生产以及前沿的科学研究结合起来,有时候会物理化学的教学产生很大的促进作用。

参考文献

[1]卢荣,王飞利.工科物理化学教学模式改革初探[J].高等理科教育,2006,4:107-111.

[2]王芳,刘俊华.物理化学教学改革的探索与实践[J].广东化工,2014,41(19):221-222.

[3]朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索[J].教育与教学研究,2011,25(12):90-92.

[4]赵东江,徐丽英.应用型人才培养与物理化学教学改革的实践[J].继续教育研究,2012,8:142-143.

[5]LUZ,LVP,XUEJ,etal.Pd1/BNasapromisingsingleatomcatalystofCOoxidation:adispersion-correcteddensityfunctionaltheorystudy[J].RSCAdv,2015,5(103):84381-84388.

[6]陈芳,胡珍珠,王卫东.物理化学课程教学中学生素质能力的培养[J].高等理科教育,2005(3):97-99.

工科物理论文范文第8篇

关键词:固体物理;课程教学;教学方法;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0158-02

固体物理,作为高等学校本科课程计划中一门重要的基础理论课程。它是以固体的组成结构以及组成粒子(原子、离子、电子等)之间相互作用与运动规律为主要研究对象,阐明其各自相关的性能与用途[1],是材料相关学科的理论基础,同时也在当代科学研究中起着重要的基础理论作用。材料学科专业的学生掌握一定的固体物理知识及其研究方法,有助于开阔科学视野,为今后的发展奠定知识基础。因此,国内综合性大学、师范院校以及许多工科院校的理工科专业均普遍开设了这门课程。以此认识为出发点,笔者围绕材料学科各专业固体物理教学的特点,结合固体物理课堂教学的经验和体会,对其教学内容、教学方法和手段等方面提出了一些改革措施与探索,以期待为推动高等学校固体物理课程教学的改革、提高教学质量发挥积极的促进作用。

一、材料学科固体物理教学现状

高等学校材料学科相关专业要求培养学生具有扎实的基础理论知识和系统的专业知识,能够了解材料相关学科最新的发展趋势,具有从事科学研究工作和专业技术工作的基本能力。因此,在材料学科的培养计划中,要求学生应当学习基本的基础知识和基本技能。固体物理课程就是其中一门重要的课程,它要求学生初步具备高等数学、普通物理、热力学与统计物理学和量子力学等相关的基础知识作为固体物理课程学习的前提,其主要目的是研究固体物质(主要以晶态物质为主)的基本物理性质、构成物质的各种粒子的运动形式及其相互关系[2]。作为工科材料学科的固体物理课程,其教学方式、教学内容与高等师范院校有明显的差别。固体物理与材料学科的其他课程既有联系又有区别。一方面,工科学生虽然经过部分专业课程的学习,具有大学物理和材料科学基础等方面的知识,但是固体物理课程开设的前提要求学生具备有扎实的高等数学、统计物理、量子力学、以及分析力学和群论的基础知识,这些基础是工科学生没有学到也不具备的。另一方面,工科材料学科在固体物理教学的学时方面安排的较少,一般为32学时或40学时,因此,不可能在有限课堂上系统补习该方面的内容,学生也更没有更多的时间和精力去自学,更何况统计物理、量子力学等本身就有相当的难度[3]。综合以上各方面的原因与现状,工科材料学专业的本科学生的固体物理课,容易导致学生因基础知识的不具备而跟不上固体物理的理论推导过程,造成教师很难顺利将课程的主要内容进行完整而系统的讲授,学生也听不懂,产生厌学情绪。因此,在选择教学内容、教学方式和制定教学计划等方面时,必须考虑学生对本课程的接受能力。

二、固体物理教学内容与教学方法的改革措施

针对上述工科材料学科专业学生的基础知识储备情况和现状,以及考虑到固体物理课程的特点,笔者结合近几年工科材料学科固体物理课程教学的经验和体会,对固体物理课程的教学进行探索,提出以下关于本课程的改革措施。

(一)结合学生基础,选用与本学科相适应的教材

选择一本好的教材,是学生学好一门课程的基础。对于固体物理来说,不乏经典的教材,如黄昆先生的教材[1]。但是,固体物理教材基本上是为物理专业的本科生和研究生而编写的,现有的教材鲜有专门为工科材料等学科编写的教材,对只有学习过普通物理和材料科学基础等的工科本科生来说,本课程难度非常大。因此,对于工科材料学科的固体物理课程,在选择教材时,尽量选择能系统地包含固体物理的经典内容,同时要求容易理解和知识程度较浅的。选择好一本教材时,还要对教材内容进行筛选,选择适合本专业章节,同时也要兼顾固体物理的系统性。

(二)制定符合本专业的教学大纲,合理选取教学内容

固体物理内容庞大,针对工科材料专业的特点,在制定教学大纲和选取教学内容方面,保证固体物理教材系统性的基础上增强与工科材料学科的联系,在有限的学时内将固体物理实用而且精髓的部分讲授给学生,就必须精选教学内容。学习固体物理最重要的是清楚基本概念,物理原理和物理模型。针对材料学科学生固体物理基础知识薄弱的特点,尽量避免过于烦琐的公式推导,如必须公式推导,要针对本专业学生所具备的基础,讲清公式的来龙去脉,细化推导过程,让学生真正理解并掌握相关知识。

此外,还有考虑材料专业其他学科的内容与固体物理相关章节的联系性。像晶体结构、晶体缺陷等虽属于固体物理的内容,但该部分内容已在材料科学基础等专业课程中涉及到,没有必须再去重复讲述。对于一些涉及量子力学的基础知识的章节,如能带理论部分,是必须要讲清楚,学时重点掌握的内容,但是,仍要在有限的学时中抽出时间补习这方面的基础知识。

(三)传统板书与现代多媒体结合,选择最佳教学方式

多媒体技术是指使用计算机技术,对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理,使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术,可以有效的地利用到课程教学当中。同传统教学方式相比,多媒体教学方式具有直观性、图文声像并茂、动态性等特点,能帮助学生多角度地理解掌握基本概念和方法,调动学生的注意力、学习兴趣、学习积极性等,有助于突破教学难点。现代多媒体技术的运用,使得课堂教学手段多样化、现代化。例如,使用Diamond或Flash软件,对晶体结构进行三维动画模拟,立体展示晶体的结构特点。

然而,并不意味使用多媒体进行教学这是万能的,多媒体教学在某些方面也存在着局限性,它并非适合固体物理的所有章节和内容,而是有一定的范围的,每一部分内容对多媒体教学的要求是不同的。如,固体物理的晶体结构、能带结构等部分,使用多媒体可以直观、形象演示其内容,学生也容易理解和掌握,但对于理论较强的部分,如倒格空间、晶格振动、能带理论等,需要黑板板书与多媒体课件相结合,板书推导为主,多媒体演示为辅。因此,传统的“板书的固体物理教学方式并不过时,而先进的现代化多媒体教学亦非万能,它们是优势互补的,只有当我们把这两种教学方式巧妙的捏合在一起的时候,课堂教学效果才能达到最佳状态。这对于别的课程教学也具有借鉴意义。

(四)教学过程引入学科前沿知识

固体物理学虽是一门基础理论很强的课程,同时也是一门应用性很强的课程,它与当今最活跃的凝聚态物理以及新型材料科学紧密联系在一起。固体物理其内容丰富、体系庞大、理论性较强,同时,在教学和学习中,还要求学生能够理论联系实际,对所学知识进行理论方面的解释。但是,该方面也是最容易出现理论知识与实际应用相脱节的状况。针对这一方面的问题,在传统的固体物理教学中,将固体物理中相关的知识与本专业的其他课程相互联系,也非常重要。

这就要在讲授传统固体物理教学内容的基础之上,适当地把与本学科知识相关的前沿动态和研究热点引入课堂教学,巩固已学过的知识。本学科相关前沿知识的引入,一面强化了固体物理的基础知识,拓宽了学生的专业基础知识结构,开阔了科学研究的视野;另一方面也可以因材施教,满足不同知识程度的学生学习的需要。

(五)重视课后作业

固体物理是一门专业性很强的基础理论课程,绝大部分学生尚不能在课堂上理解并掌握所学知识,这就需要课后作业。课后作业是对课堂教学内容加深理解和掌握的有效手段之一。课后作业同时也是课程教学的一个重要组成环节,是学生对所学新知识进行巩固发展的有效途径,也是课堂教学的一个延续。如果学生能认真对待课后作业,就会很好地巩固、理解、运用所学知识;如果课后作业没有充分发挥作用,则会直接影响到教学效果。对于材料专业的本科生来说,固体物理是一门基础理论与实际应用相结合的课程。在布置课后作业时,一方面要考虑到教材的习题中相对应的题目作为学生的课后作业;另一方面,为了加深课程中公式的推导的理解,可以将部分的公式推导安排在作业中,加深对课堂教学的理解。此外,针对某一些研究热点,通过撰写小论文,让学生从固体物理的角度发表自己的看法,增强学生的自主学习的兴趣,可以提高学生的自学能力、研究能力和创新能力。

三、结语

本文主要从固体物理课程的课堂内容选择、教学方式、教学形式以及课后作业等方面进行了探索。材料学科的固体物理课程有其自己的特点,应做到精选教学内容,重点突出,有的放矢。只要我们不断改进教学手段和教学方法,鼓励学生主观能动性的发挥,就能大大提高固体物理的教学手段和教学质量。

参考文献:

[1]黄昆,韩汝琦,固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.

[2]李根全,仲志国,以提高学生综合素质为目标的《固体物理》的教学实践与探索[J].南阳师范学院学报,2010,(9):84-86.

工科物理论文范文第9篇

物理学史不仅记述了物理理论的发展过程,同时还再现了物理学家的思维过程、对待科学的态度以及在物理研究方法方面所作出的创新与突破。工科院校大学物理教师在实际教学的过程当中引入必要的物理学史知识可以有效的提高学生学习兴趣,提升课堂教学的实效性,同时还可以让学生在了解物理知识的同时,掌握物理学与生产技术、科学实践、数学以及哲学之间存在的密切关系,培养科学的研究方法与理念,养成实论文联盟事求是的科学态度以及勇于探索的学习精神,对于各门功课的学习以及日后的工作都有着极为深远的影响。

一、物理学史对工科院校大学物理教学所产生的作用

(一)能够促使工科大学生树立辩证唯物主义、科学方法论观点

物理学的发展一直都受到哲学思想的深远影响,只有树立辩证唯物主义、科学的方法论观点,才能够学好物理、用好物理。而物理学作为一门实验性科学,教师在理论教学的过程当中,通过介绍物理学发展的相关史料,能够潜移默化的对工科院校大学生实施理论思维以及研究方法的教育,这样就能够促使工科院校大学生养成唯物主义世界观,避免出现孤立、片面的思维倾向。

(二)能够方便于强化工科院校大学生学习物理的自信心

物理学属于基础科学的范畴之内,在工科院校中,物理学所重点讲授的是力、热、光、电以及原子的现象, 是要通过物质的物理现象的研究来探寻其内在的本质联系。事实上,因为工科院校的教学偏重工程与应用类的课程,而对物理理论和数学计算等理科类知识要求相对较高的大学物理,有相当部分学生感觉生僻艰涩,学习起来比较吃力,这显然不利于对物理的学习。而教师在大学物理教学中结合物理学史,从我国古代的物理学思想到西方物理学尤其是古希腊的物理学,再到欧洲近代科学,包括了伽利略、牛顿、阿基米德、麦克斯韦、爱因斯坦以及普朗克等这些对近代物理学做出过重大贡献的科学家的史料趣事,可以消除学生对于物理学所产生的恐惧感与艰涩感。这既吸引了学生的注意力,又激发了其求知欲,极大的强化了工科院校大学生学习物理的自信心,克服其心理上存在的障碍。

(三)易于理解知识点,提升工科院校大学生对于物理的学习兴趣

在物理学中,很多概念与规律都是经年累积才得以构成如今所表述的知识内容,若单纯的让学生记住这些结论,就会使得物理的学习流于表面,未能真正的吸收与掌握知识内容,更谈不上实际应用。而如果能先从物理概念与规律形成的历史上着手,就可以使得这些知识内容更加易于接受。例如在讲解光的波粒二象性时候,教师就可以把物理学史上光的波粒二象性的全部发展过程讲解给学生听,这显然要比直接讲给学生光的本性是波粒二象性好一些,强化学生对于波粒二象性的印象,激发学生的学习兴趣,最终也能够起到良好的教学效果与学习效果。

二、将物理学史引入工科院校大学物理教学的方法与途径

(一)熟练运用物理学史的教学方法

熟练运用物理学史的教学方法是将物理学史引入工科院校大学物理教学的一个重要前提,一般比较常用的方法主要有以下两个方法:

一是渗透法。这里所谓的渗透法,指的就是将关系到物理教学内容的物理学史知识恰到好处的穿插到物理课堂当中,最终达到学好物理这一目的的方法。通常而言,物理学史的渗透都是以问题作为主要线索来引入物理学的历史趣闻、发展过程以及名人轶事等,既可以是大篇幅,也可以是几句话,甚至是ppt上的一幅图。借助渗透法,能够有效缓解学生的学习压力,激发物理学习的积极主动性,让学生在心理上贴近物理学,开阔学生的物理学视野,养成严谨的科学态度。

二是准历史法。这里所谓的准历史法,指的就是以忠于历史事实为前提,根据物理学史发展的顺序,把和物理教学内容密切相关的各种物理学史料做出组织加工,最终贯穿应用到物理教学的过程当中的一种方法。准历史法要求物理教师能够客观、合理的还原那些重要的物理学史事件,是一种比较具体的事件重演,能够达到良好的过程体验效果。使用准历史法来将物理学史引入工科院校大学物理教学当汇总,能够在最大限度上符合工科院校大学生的认知发展过程,培养其良好的科学精神以及人文精神,尤其是后者,更是工科院校大学生所欠缺的。使用准历史法通常需要采取两步进行:第一步,把物理学理论的历史发展

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过程,根据问题起源—→工作假设—→思辨推论—→实验检验—→假设修正—→结论推广的程序,从而构成教学内容的“准历史”发展过程。第二步,把学生对物理知识的一般认知过程,根据现象观察—→提出问题—→工作假设—→实验探索—→结论反思的程序,有效整合到教学内容“准历史”过程当中,构成一套完整的物理教学框架。

(二)充分重视物论文联盟理学史课程资源的利用与开发

目前现行的大学物理教材虽然通过多种方式,将物理学史的内容展现出来,可供物理教师利用。但是,这还是难以有效满足物理学史的应用需求,需要物理教师进行广泛的开发。当前阶段,网络信息技术已经日趋普及化,容量浩瀚的网络能够为物理学史课程资源的开发提供了极大的便利。物理教师可以在网络上通过搜索引擎来查找各种物理学史的知识内容,不仅有文字,还可以有声音、图画以及视频等,以图文并茂的方式展现到工科院校大学生面前,潜移默化的实现物理学史的教育功能。同时,教师还可以让学生自己去主动搜集整理物理科学的发展资料,在这个过程当中可以充分的了解物理学发展的历史。

(三)提高工科大学物理教师的物理学史素养

所谓“学高为师”,将物理学史引入工科院校大学物理教学中,需要物理教师具备丰富的物理学史的相关知识,并且能够在教学过程当中自觉应用。物理教育理论也决定了,教师不仅需要熟练掌握物理学本身的相关概念、规律以及理论等,同时还要掌握物理学史的相关知识内容,这样才可以更好的完成物理教育的任务。工科院校大学物理教师只有全面、深入的了解物理学史的知识内容,才能够在具体的应用过程当中做出恰当的取舍,设计出符合工科院校大学生思维认知水平的教学方案,创造性的利用物理教材当中的物理学史知识内容,并从课外补充进来相关的物理学史内容。同时,教师还需要集中关注物理学发展进程当中产生的概念、学说以及规律等是如何形成的,这些都是学生在实际学习过程当中经常遇到的,只有掌握丰富的物理学史知识的教师,才可以有针对性的帮助学生排除疑问,解决困难。

工科物理论文范文第10篇

《浙江大学学报·工学版》(CN:33-1245/T)创刊于1956年,是一本由国家教育部主管,浙江大学主办的工科类学术性刊物,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。主要刊登理工科学术论文,反映高质量、高水平的最新科研成果,培育科技人才,促进国内外学术交流,推动研究成果产业化,为“科教兴国”和“科教兴校”服务。刊载内容主要包括:计算机科学技术、信息与电子工程、自动控制技术、光电工程、建筑与土木工程、机械工程、电气工程、能源工程、环境工程、材料科学与工程、化学与生物工程、高分子科学与工程、生物医学工程、力学等研究论文及交叉学科方面的学术论文。刊物的主要读者对象为国内外科技工作者、高等院校师生和厂矿企业的科研人员。

《浙江大学学报·工学版》被中国国内外多家重要的文献检索系统收录。国际收录:美国《工程索引》(EI Compendex)、美国《化学文摘》(CA)、美国《科学文摘》(SA)、英国《科技文摘》(ISPEC)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、德国《数学文摘》(ZBI MATH)、美国《剑桥科学文摘》(CSA)、日本《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》(JST)。中国收录:《中国科学引文数据库》、《中国科技论文统计分析数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国学术期刊文摘》、《中国物理学文献数据库》、《中国化学化工文摘》、《中国生物学文摘和中国生物学文献数据库》、《中国数学文摘》、《中国化学化工文摘及数据库》、《中文电子期刊服务资料库》、《中国物理文摘》等。

该杂志多次荣获全国高校及浙江省的科技期刊评比的精品期刊奖,并入围“中国期刊方阵”和浙江省“期刊方阵”,分别荣获“双效期刊”称号和“中国高校精品科技期刊奖” 。入编《中文核心期刊要目总览》之综合性科学技术类核心期刊。

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