物理学专业范文

时间:2023-03-17 06:14:20

物理学专业

物理学专业范文第1篇

关键词 物理学 分析 前景

中图分类号:G642.0文献标识码:A

Physics Professional Analysis

ZENG Daimin[1], LI Yong[2]

([1]Physics Department, Physics College, Chongqing University, Chongqing 400040;

[2]State Intellectual Property Bureau Patent Examination Coordination Center, Beijing 100190)

AbstractThis paper combine with the cultivation of students in Physics professional, takes a professional analysis on Physics major, including Physics professional direction settings, course setting, and cultivating specification as well as employment prospects of the students.

Key wordsPhysics; analyse; prospects

物理学是研究物质运动和相互作用的规律的科学,是除数学外最基本的一门学科。物理运动是自然界最普遍的一种现象,因此物理学研究的对象和内容就是宇宙间各种物质的性质、存在状态、各种物理运动形式及其转化现象、物质的内部结构及这些内部结构的组成部分,物理领域的各种基本相互作用及其规律。由于一切物理现象都在时间、空间中表现出来和发生运动和转化,所以物理学也要研究时间和空间的性质、联系等。 进行物理学研究,首先是观察各种客观物理现象,再从许多表象性的现象中,揭示基本规律,建立较为系统的理论。物理学研究除了要依靠好的科学方法外,还要取决于认知工具。工具越先进,研究效率越高,成果越显著。 物理学在发展过程中形成了一套完整的科学方法,它对其他学科的研究,乃至哲学发展,都有重要意义。①重庆大学物理学专业从2008年开始正式招生,到现在,第一届学生即将进入大四。通过这几年对物理学专业学生的培养,我们有一些体会,与同行共勉。

1 专业方向设置

1.1 理论物理方向

理论物理学从各类物理现象的普遍规律出发,运用数学理论和方法,系统深入的阐述有关概念,现象及其应用。理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及物理学所有分支的基本理论问题。理论物理是在实验现象的基础上,以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子等物质运动的基本规律,从而解决学科本身和在高科技探索中提出的基本理论问题。重庆大学物理学院理论物理方向目前包括:高能物理、引力波、天体物理、量子信息与量子通信等几个分支。

1.2 凝聚态物理方向

凝聚态物理学是从微观角度出发,研究由大量粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。凝聚态物理是以固体物理为基础的外向延拓。凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。经过半个世纪的发展,目前已形成了比固体物理学更广泛更深入的理论体系。特别是上世纪八十年代以来,凝聚态物理学取得了巨大进展,研究对象日益扩展,更为复杂。一方面传统的固体物理各个分支如金属物理、半导体物理、磁学、低温物理和电介质物理等的研究更深入,各分支之间的联系更趋密切;另一方面许 多新的分支不断涌现,如强关联电子体系物理学、无序体系物理学、准晶物理学、介观物理与团簇物理等。从而使凝聚态物理学成为当前物理学中最重要的分支学科之一。由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系,凝聚态物理学的成果是一系列新技术、新材料和新器件,在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。

2 主干课程设置

重庆大学物理学专业的主干课程有力学:使学生比较系统地掌握力学基础知识,且能比较灵活加以应用。培养学生独立分析问题与解决问题能力,初步培养学生的唯物主义世界观。主要内容有质点运动学、牛顿运动定律、动量守恒定律和动量定理、功和能与碰撞问题、角动量、刚体力学、振动和波。热学:使学生掌握物质热运动形态的规律性和热运动与机械运动,电磁运动等其它基本运动形式之间转化的规律性。掌握统计规律性和统计的方法以及物性方面的知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。主要内容有热力学第零、第一、第二定律和熵、分子运动论、输运过程、固体和液体及相变。电磁学:使学生全面地、系统地了解和掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律,具有一定的分析和解决电磁问题的能力,为后继课程奠定必要的基础。主要内容有静电场、静电场中导体和电介质。稳恒电流、稳恒磁场、电磁感应、磁介质、交流电初步、麦克斯韦电磁理论和电磁波、电磁单位制。光学:使学生比较系统地掌握光学的基本知识,主要讲授几何光学、波动光学、量子光学初步和光学应用。原子物理学:使学生掌握原子结构的性质和一般规律,掌握和了解核的性质与核能利用,了解粒子的基本性质。讲授卢瑟福模型、氢原子的玻尔理论、量子力学初步、原子的精细结构、多电子原子、X射线、原子核物理概论。理论力学:使学生掌握力学的基本理论,培养学生理性思维能力。讲授质点力学、质点组力学、刚体力学、非惯性系动力学与分析力学等基本理论。热力学与统计物理:使学生掌握物质的热运动规律及热运动对物质宏观性质的影响。讲授热力学的基本定律,热力学函数、平衡及稳定条件,相平衡及化学平衡,不可逆过程热力学,最可几统计法――玻尔兹曼分布、费米分布、玻色分布,气体和固体的热容量理论,金属中的电子气体、平衡辐射,系统理论,热力学的统计表达式,非理想气体态式,涨落理论,非平衡态统计物理简介。电动力学:使学生掌握电磁场的基本属性及运动规律以及它和带电物质之间的相互作用。讲授电磁现象的普遍规律,静电场和稳定电流磁场,电磁波的传播,电磁波的辐射,狭义相对论及带电粒子和电磁场的相互作用。量子力学:了解微观客体运动特点,初步掌握量子力学的基本原理和方法。课程内容包括波函数、薛定鄂方程,量子力学中的力学量,态和表象理论,微扰理论等。固体物理:初步掌握固体物理的基本原理和特点。课程内容包括晶体、晶体的缺陷和扩散、晶体振动、相图、能带论、金属和半导体电子论、固体的磁性和介电性等。数学物理方法:掌握有关复变函数、复变函数的积分、幂级数展开、留数定理、傅里叶级数、积分变换、数学物理方程定解问题、分离变数法、二阶常微分方程的级数解法、本征值问题、球函数、柱函数、格林函数、积分变换法等数学物理方法的基本知识。

3 培养规格及要求

通过四年的物理学专业学习,要求学生掌握数学的基本理论和基本方法,具有较高的数学修养;掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法,具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力;了解相近专业的一般原理和知识;了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势;了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规;掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。具有计算机应用的基本技能。较熟练地掌握一门外国语言,具有良好的听、读、写作和会话能力,能够较顺利地阅读本专业的外文资料。

4 学生就业前景分析

重庆大学物理学专业的培养目标是:培养具有宽厚扎实的物理学基础、综合素质优秀,并且具有良好数学基础和实验技能,能在物理学或相关科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关管理工作的高素质专门人才;培养良好的创新意识和科学的思维方式,以及分析和解决实际问题的能力以适应学科交叉和社会的各种需要。

物理学专业学生毕业后主要从事以下一些行业:(1)继续物理方向的深造,成为一名物理学家、物理教师。(2)从事与物理相关的一些工作,如技术工程师、发明家、研究助理等。(3)与物理关系不大的一些行业,如公务员、管理人员等。就业领域主要是:科研院所、高等院校、企事业单位、政府机关等。

总之,重庆大学成立物理学专业的主要目的是发现与培养真正热爱物理的好苗子,让他们打好基础,再继续深造,为物理学的发展做出贡献。在学习的过程中,有部分同学发现自己并不是很适合学物理,可以申请转专业,找到适合自己发展的方向。最后留下来的绝大部分同学都会继续读研深造,向着他们心中神圣的物理殿堂继续努力。实践表明,物理学专业的学生物理基础打得非常坚实,为将来的继续深造做好了准备,即将毕业的学生将有部分保送到中国科学院及各大高校,其余的同学也成为了本校硕士生导师争抢的对象。物理学专业的培养是成功的,并且也已经成为重庆大学的一个优势特色专业,它将为全国培养和输送更多、更好的物理方面人才。

基金项目:重庆大学人才引进科研启动基金(0903005104675)资助

注释

物理学专业范文第2篇

[关键词]新课改;高师物理学专业;课程设置

我国高师物理学专业的课程设置形成于20世纪50年代初期。这种模式在传授学生知识、培养学生技能、提高学生素质等方面发挥过一定的积极作用。但是随着新一轮基础教育课程改革的纵深推进,这种课程设置逐渐暴露出难以克服的弊端:普通教育课程比较单一,比例偏低;物理学科课程以分科为主,缺乏整合;教育专业课程不明显,脱离中学物理教育教学实际;总体结构不尽合理,比例失调[1]。因此,须对其进行调整、优化甚或重构。

一、课程设置的基本原则

鉴于我国高师物理学专业课程设置存在的种种弊端,要优化其结构体系,须遵循四种基本原则。

1.先导性原则

转变观念是新课改背景下高师物理学专业课程设置的先导。长期以来,我国高师物理学专业的课程设置被动地跟着社会、政治、经济、科技的发展而变化,缺乏成熟的课程理论和课程观念作指导和引领,课程设置处于“头痛医头,脚痛医脚”的被动状态。在这方面,哈佛大学为我们树立了标榜,哈佛大学之所以被称为美国的“第一学府”、“哈佛帝国”,不仅在于它坚持课程改革,更在于它的课程设置始终有独特的课程理念作指导思想,即最有价值的课程是学生的兴趣;大学课程内容必须反映时代特点[2]。因此,新课改背景下我国高师物理学专业课程设置亦应有自己的基本理念,即在全面贯彻党的教育方针和全面推进素质教育的指导下,既要适应新课改的要求,为基础教育课程改革服务,又要凸现高师物理教育的特色,充分发挥课程设置的整体功能,促进学生的全面发展。

2.整体性原则

整体性是对新课改背景下高师物理学专业课程设置的基本要求。它强调从高师物理学专业的培养目标出发,优化课程结构,整合各类课程资源,使之互相补充、相得益彰。具体言之,它要求课程设计者从剖析该专业学生所需的知识结构和能力结构入手,真正从促进学生发展的需要出发,正确处理普通教育课程、教育专业课程和物理学科课程之间的比例关系,理论性课程和实践性课程之间的比例关系,必修课程与选修课程之间的比例关系以及各类课程内部诸要素之间的比例关系等,使之形成一个有机的整体。

3.专业性原则

专业性是新课改背景下高师物理学专业课程设置的特色和优势之所在。它要求新课改背景下的物理学专业课程设置应着眼于提高师范教育的专业化水平,力求课程设置实现学术性与师范性、统一性与多样性、理论性与实践性等方面的有机结合,在保证人才培养质量的前提下,体现学校或专业的课程特色与水平,为学生今后的教师专业发展奠定坚实的基础。

4.实效性原则

讲求实效是新课改背景下高师物理学专业课程设置的实践旨归。高师物理学专业求发展、谋出路的根本是提高教学质量和培养质量,使该专业既具有教师教育的优势和特色,又具有较强的综合实力。这就要求我们在进行课程设置时要坚持理论联系实际,学以致用,努力实现学生、社会、学校三位一体,切忌脱离国情、省情、校情以及学生的实情,以求取得最大的成效。

二、课程设置的基本理路

1.课程结构板块化

高师物理学专业课程结构板块化是指对高师物理学专业所开课程进行板块组合,通过对各板块内部结构的优化、整合,促使各课程板块尽可能彰显各自的功能,以实现高师物理学专业的培养目标和培养要求。在此,将高师物理学专业课程结构划分为普通教育课程、物理学科课程和教育专业课程三大课程板块。

所谓普通教育课程,亦称公共基础课程、通识课程,是高师物理学专业课程设置的主要组成部分。目的是为了培养学生正确的人生观、世界观、价值观,增强他们处理社会关系以及交往合作的能力。普通教育课程板块一般包括社会科学类课程、人文科学类课程、自然科学类课程以及工具类课程(如外语、计算机)等。

物理学科课程旨在为学生将来从事物理学科教学提供必备的专业知识,包括物理理论课程和物理技术课程两大类。物理理论课程有力学、热学、电磁学、光学、近代物理、量子力学、电动力学、热力学、统计物理、数学物理方法等。物理技术课程有物理实验、数字电子技术、模拟电子技术、电路、电子线路、电工学、微机原理等。

教育专业课程是指为高师物理学专业学生开设的有关教育教学理论、方法、技巧等培养教师职业素质和技能的课程,是解决未来教师“如何施教,怎样育人”问题的课程。这类课程应体现教师的职业特点,是高师教育区别于其它教育的重要标志。教育专业课程包括教育学、心理学、物理教育学、物理教育心理学、物理教学论、物理教育研究方法、物理实验教学研究、高中物理教材分析、现代教育技术、师生沟通艺术、教育实习等。

2.板块结构网络化

诚如上述,普通教育课程、物理学科课程、教育专业课程在实现培养目标上有着各自独特的作用和地位。为了更有效地发挥上述三类课程板块的整体功

能和作用,需要加强课程板块之间的联系,建立板块间的互联网,做到板块间的纵向联系所组成的层次网络具有顺序性和连续性,板块间的横向联系所组成的平面网络具有适应性和相关性,实现文理渗透,专业互补,整体优化。同时,要有意识地整合上述三类课程或两类课程来实现某一类课程或两类课程的培养目标。

首先,通过协调与优化三大课程板块的内部结构,分别建立三个各自独立的局域网。具体说来,通过将构成普通教育课程的各类子课程“集团化”来建立该课程板块的局域网。此处的“集团化”,就是将不同门类具有相同功用的课程组合在一起形成“课程团”。高师物理学专业普通教育课程可划分为4个课程团,即思想道德课程、人文素质课程、科学素质课程、工具类课程。

同时,要通过整合理论课程、系列化技术课程来建立物理学科课程局域网。整合理论课程是指整合两门或两门以上内容相邻或相近的物理学科课程,并及时补充最新研究成果和前沿知识,形成新的“融合课程”,克服目前高师物理学科理论课程分科过细、门类过多、知识重复交叉、内容陈旧偏难等问题。系列化技术课程就是将物理实验设置为基础性实验、设计性实验、综合性实验三个系列。从普通物理、近代物理、电子线路、计算机技术等实验中精选一部分内容,组成基础性实验系列。这个系列的实验侧重基础理论与实验的结合,旨在培养学生的基本技能和基本操作能力。根据学科的发展和新技术在实验中的应用以及基础教育改革的要求,增设一些先进性、实用性、技术性的综合实验或设计性实验,形成综合性实验系列和设计性实验系列。综合性实验和设计性实验重在培养学生的综合实验能力、科学探索能力以及应用现代技术手段解决实际问题的能力和创新能力。这两个系列的实验可采取灵活、开放的教学方式,在材料使用、场地选择、方案设计、结果分析、时间安排上,允许学生有自由发挥的空间。

此外,还应通过加强课程建设、增加教学时数、注重实践环节等途径建立教育专业课程局域网。加强教育专业课程建设,可以将教育专业课程划分为三大模块来建设:第一大模块是物理教育基本理论和基础知识课程模块,包括物理教学法、物理教育心理学、物理教育科研方法、物理教育发展史以及教育学、教育心理学等课程;第二大模块是物理教育基本技能课程模块,主要包括中学物理实验教学研究、班主任工作、物理教具设计与制作等课程;第三大模块是物理教育实践课程模块,包括教育见习、微格训练、教育实习等课程。增加教育专业课程的教学时数可以通过增设教育类课程门数来实现。过去高师物理教育的教育类课程只有三门——教育学、教育心理学和物理学科教学法。根据西方国家和地区以及国内一些高校的经验,结合物理学科的特点,我国高师物理学专业的教育类课程应设置有10~15门为宜。注重实践环节应该做到:合理设置教育实践课,从大一开始,每学期安排几次教育见习或教育实习,定期到中学参加教育教研活动;延长实习时间,由现在的6~8周延长为12~15周;增加教育实践课程的学分,由现在的6~8学分增加到12-15学分。

3.网络配置均衡化

网络配置均衡化是指在课程设置时应保持普通教育课程、物理学科课程、教育专业课程三类课程的适宜比例和适时编排。一方面,适当减少物理学科课程的门数和比例,增加普通教育课程和教育专业课程的门数和比例,特别要加强教育实践课程。具体要求是普通教育课程占总学时(或学分)的比例为30%~35%,教育专业课程占总学时(或总学分)的比例为20%~25%,物理学科课程占总学时(或学分)的比例应控制在45%以内。另一方面,逐步实现课程编排序列化。所谓课程编排序列化是指在大学四年中,不断线地平行安排普通教育课程、物理学科课程、教育专业课程,充分发挥这些课程的整体功能。目前,我国高师物理学专业的课程编排是大学一年级为普通教育课程,以及1~2门物理学科课程;大二、大三以物理学科课程为主,适当开设部分教育专业课程;大四主要开设选修课,进行教育实习,撰写毕业论文。这种同类课程集中安排的课程编排形式难免导致学生学习兴趣缺乏,教育教学成效低微,尤其是学生的职业意识不能得到持续强化。因此,从学生入校到学生毕业,每一个学期都应该开设普通教育课程、物理学科课程和教育专业课程,使这三类课程齐头并进,相互贯通,相互促进,相得益彰。

[参考文献]

[1]?张丽萍.高师物理学专业课程结构优化研究[D].湖南师范大学,2006.20-21.

物理学专业范文第3篇

关键词:应用物理;专业建设;师资队伍;实践;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)27-0003-03

学科的定义在不同学者看来,各有不同的论述,但其本质和内涵基本相同,可以概括为“教学的科目,学问的分支,学界或学术的组织”,只是在不同的时间和场合体现出不同的内涵。而专业是学科分类中与职业相关联的一个学科门类或类别,专业建设是学科建设的重要组成部分。[1]我校应用物理学专业创办于2006年,至今历时8年,期间我们做过大量的工作来完善专业建设,包括顺应时展,对专业方向的设置做过调整;为了达到好的教学效果,培养出高素质应用型人才,对课程设置和教学改革等问题做过细致研究;为方便专业教师和学生的教与学,对图书资料和实验设备等硬件设施做过补充;针对师资力量薄弱的问题,对师资队伍建设做过深入的探讨等。[2,3]

1.专业方向的设置:我校应用物理学专业最新的培养目标是,培养具备扎实的物理学、数学、外语和计算机基础,掌握电子电路、光电子技术和光伏技术应用等方面的知识和能力,能够在物理学、光电子学和新能源相关领域从事教学、研究、科技开发及相关管理等工作,具有创新精神及实践能力的高素质应用型人才。该专业建立之初,专业方向为光电子技术。随着太阳能成为公认的取之不尽、用之不竭的清洁能源,太阳能光伏技术在我国大规模兴起,我校应用物理学专业于2009年增设太阳能光伏技术方向。光电子技术与太阳能光伏技术既各具特色,又相互依托,如何使二者合理结合并相互促进,是摆在我们面前的首要问题。新专业方向的引入,引起专业课程设置、课内实践和课外实践等一系列教学安排的内容被扩充,对相关内容进行整合与调整势在必行。在专业课程设置方面,加强了与这两个专业方向都相关的课程(如半导体物理学和固体物理学等)的学习;实践教学方面,除增加硬件设施外,也积极增加实习基地的数量,对课外实践提出更高更细的要求;而以上各项工作的开展,都离不开专业教师的积极响应和辛勤劳动,因此,师资队伍的壮大与自我提高也随之成为专业建设过程中备受关注的问题。

2.课程设置的调整和教学改革:随着专业方向由一个变为两个,必然会新增一定数量的理论教学和实践教学内容,使学生的课时量加大,所以需要进行相应的课程整合。而这种整合不仅仅是几门课程的内容拼凑在一起那么简单,比如整合之前各门课程可能不在同一学期开设,整合之后,放在哪个学期合适?课时安排多少为好?要考虑前后知识的连贯性,以及学生的接受情况来决定哪些课程需要整合,具体如何操作等问题。目前主要是将内容上有重复或衔接较紧密的课程进行整合,如将力学、热学、电磁学、波动光学和近代物理基础整合为一门课程――普通物理学,将量子力学和原子物理学整合为量子物理学等。

在教学改革方面,鼓励教师探索将光伏技术方向与光电子技术方向有机结合的合理方案;提倡基础、专业和实践课程设置上应考虑淡化专业、削减课时、整合课程、精讲多练;[4]支持教师对专业培养方案的改革,专业实验中设计性、综合性实验的开设等问题提出大胆的设想,并论证其可行性。

3.实践环节的建设:新专业的建设应该软硬件齐抓。虽然学校里有图书馆,藏书数量和种类也相当可观,其中不乏大量物理基础类书籍和普及读本,但是针对新专业的书籍的数量和种类的递增速度仍然跟不上学生的需求速度,这需要我们从专业建设经费中拿出一部分用来购置本专业最前沿的科技类书籍供教师和学生借阅,图书的借出和归还由专人管理,以保证所购图书能真正流通起来。以往物理系只有面向工科学生的大学物理实验室,上课方式也比较传统,即教师讲解原理、学生动手、数据处理,最后上交实验报告的形式。专业的开办要求有专业物理实验室以及面向专业学生的实验教学模式。在实验仪器的购置和实验室面积的扩充问题上,我们得到了学校的大力支持,但是设备有了并不意味着万事大吉,我们不能像普通大学物理实验那样按照一个实验3个课时来上,我们对学生的要求不仅仅是会做,而是要懂这个实验的来龙去脉,要会举一反三。因此,专业实验室采取学生预订,并在预定时间独立完成实验的方式上课。从原理的理解到实验过程的组织以及最后的数据处理以学生为主体,教师只在某些难点问题或关键步骤上进行提醒和指导,这样学生完成一个实验大概需要4~5个小时,甚至实验不成功时要重做,虽然花费的时间和精力较多,但是收获也是相辅相成的。各种课外实践环节的实施也是有了专业之后我们所要考虑的问题,尤其以生产实习和毕业实习为重。我们联系了与专业方向相关的国内大型企业作为学生生产实习的定点单位,并对实习环节制定了严格的具体要求和考核措施,以保证学生在实习过程中有所收获。毕业实有个别学生在所签订的就业单位实习,绝大部分主要是在校内教师的指导下完成毕业设计和毕业论文工作,主要是参与指导教师科研工作中的一小部分,将其做透做深,这部分工作要求教师给出明确的任务书和进度安排,指导学生按要求开展工作,初步培养学生的科研能力和创新意识。

4.师资队伍建设迫在眉睫:随着专业的开办,教师队伍建设迫在眉睫,专业教师严重缺乏。之前的物理系主要承担全校的大学物理和大学物理实验教学任务,人员相对较少,整体学历水平以硕士为主。应用物理学专业开始招生后,物理系绝大部分教师不得不将基础和专业教学兼顾起来,这就导致教师们教学任务量繁重,无暇科研和进修,成了名符其实的“教书匠”,由此引起的另一个问题是专业课教师的专业知识贫乏,专业课讲得并不“专业”,缺乏教师自己在该方向的科研成果的介绍,讲课仅仅停留在教材内容的讲授,或者引用他人的科研成果,使学生感到专业的应用前景遥不可及,对专业的兴趣不能被很好地激发出来,学习效果自然要打折扣,最终导致人才培养的质量和就业竞争力受到影响。这是一系列可怕的连锁反应,问题的源头在于师资队伍建设。

解决这一问题的方法要将自我提升与人才引进相结合。一方面从现有教师队伍中通过暑期工程实践和进修学习等方式培养光电子技术和光伏技术方向专业教师,鼓励大家的研究方向向这二者靠拢;另一方面,注重引进一些博士期间攻读相关专业方向(如半导体材料等)的更高学历人才,这批人才的引入,既是对现有教师的学历提升起到刺激作用,也是对专业教师队伍的有力补充。师资队伍建设的最终目的是可以在物理系分出基础物理教研室和应用物理专业教研室,其中专业教研室按照力、热、光、电磁和近代物理五个方向设为五个相应的教学研究团队,分别负责相应的教学内容和任务,保证每门课程至少有2~3名教师可以上课,既可以应付一些突况,也有利于教师间开展教学研讨。

综上所述,专业建设是一项长期的、艰巨的任务,除以上所提几点之外,还包括学位授权点建设,研究生教育阶段的专业建设等问题。学位授权点的申报及后期建设的深化,研究生教育中的专业设置和课程设置等都是值得我们深入研究和思考的问题。正如人们常说的:没有做不到,只有想不到!我校的应用物理学专业建设工作任重而道远,可做的事情很多,只有我们时常对专业建设中已经开展和即将开展的工作进行总结和思考,应用物理学专业才会有长足发展。

参考文献:

[1]陆军,宋筱平,陆叔云.关于学科、学科建设等相关概念的讨论[J].清华大学教育研究,2004,(25)6:12-15.

[2]胡玉才,汪静,杨桂娟.物理学基础课程教学团队的构建与实施[J].物理与工程,2011,(21)5:53-55,58.

[3]方莉俐.改革应用物理专业培养模式-培养卓越工程创新人才[J].河南教育学院学报:自然科学版,2013,(22)1:62-64.

[4]朱桥.在教学课时少的情况下怎样上好理论力学课[J].内江科技,2010,(9):53,99.

基金项目:陕西科技大学2013-2014年校级教学改革项目“应用物理学专业培养方案的改革与探索”。

物理学专业范文第4篇

生活物理 基础教育 课程标准

一、引言

我国的师范教育开始于1897年由清政府创办的南洋公学,到了1902年京师大学堂的师范馆,师范教育体系自此建立。物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法。为了适应科学技术进步和可持续发展的需求,培养高素质人才,必须构建符合时代要求的高中物理课程。

中学物理新课程改革中强调自主探索能力和多学科交叉解决问题的能力,培养学习物理知识的同时要注意理论与实践的结合,提倡培养学生的创新精神。物理现象从来都不是孤立的,总是伴随着化学、生物等现象而产生,学生综合能力的培养必须要求教师有综合解决问题的能力。目前,物理学师范专业培养模式和方案比较传统,培养的物理教师很难在短时间内适应中学物理的教育教学工作。鉴于此,在物理学师范专业人才培养方案中增设生活物理显的尤为重要和紧迫。

二、生活物理的本质

物理与生活有着密切的联系,它来源于生活而又高于生活。如果能将生活现象和物理知识联系在一起,这样不仅能够活学活用和活跃课题气氛,还能提高学生学习物理的兴趣,他们就会主动而自觉的学习。

所谓生活物理,就是在平时的生活中,所能碰到的物理现象和规律,将生活世界和物理世界统一起来,鼓励学生发散、变通,培养学生的创新意识,激发学生自主、探究学习兴趣。生活物理课程撇开传统理论物理的枯燥,以实际生活实例为主要素材,用学生容易理解和接受的方式方法解决问题,让他们对过对实际问题的阅读观察和认真思考,培养他们动手能力和小组讨论的自主探究能力。通过自觉主动的探究和讨论,培养他们用理论知识解释生活现象,发觉事物发展的前因后果,升华自己对知识概念的理解,只有这样,知识才能学活,不是读死书和死读书。

物理源于生活,这就要求我们在平时的物理教学中要加入生活元素,用生活中积累的经验去解释所蕴含的物理概念和物理知识。只有这样使生活和物理有机联系,才能达到理论与实践的和谐与统一。

三、生活物理的研究内容

物理学的研究进展与我们的生活息息相关,它所研究的范畴包括了人们生活的方方面面,大到日月星辰,小到原子分子,都是物理学的研究范围。物理学为我们解决生活中遇到的问题提供了理论支持和指导,物理学的思想和方法无时无刻不影响着我们的日常行为,所以学好物理,用好物理知识,可以给我们的生活带来无穷的乐趣,让我们可以享受生活。到目前为止,没有发现有哪个师范院校给物理学专业专门开设了生活物理课程,当然也没有专门的生活物理课本。经调研发现,物理学师范专业学生对该门课程的增设有很高的兴趣,他们感觉这对他们以后的职业生涯有很大的帮助,在某种意义上超过了个别理论课程的学习。让我们期待着生活物理课本早日面市,进入学生的课堂。

生活物理应该以中学物理所涉及到的物理知识为基础,结合生活实例解释物理现象。我们要善于观察和总结生活中的点点滴滴,分章节从物理学所覆盖的力热光电原几个方面罗列。还要把握科技信息,将每年各省市的高考、中考试题中考到的生活物理,挑一些具有代表意义和典型的例题,辅到每部分内容的后面。同时还应该穿插部分师德教育内容,老师不光传授知识,还要教育下一代,是人们行为处事的楷模,因此,师德是老师必不可少的内涵。下面我们简单举例说明生活中,我们能够碰到的且熟知的物理知识。

跷跷板是我们生活中非常常见,小朋友都喜欢玩的一种游戏。但其所包含的物理知识很多,我们的老师在讲解力矩这一内容时可以从以下方面引用。(1)两个小朋友体重一样时,所坐位置对跷跷板的平衡和转动幅度的影响。(2)体重差别较大时,所坐位置对跷跷板平衡和转动幅度的影响。通过让同学亲身体会,自己总结规律,他们学到的知识才能牢记。在比如,我们同学们当中有好多同学以为眼睛近视而佩带眼镜,他们肯定都有这样的生活经验。当冬天天气特别冷的时候,人们从屋外进入屋内,镜片上会有薄薄的一层白雾,询问他们这是怎么形成的,并让他们讨论得出结论。还有我们做汽车,当汽车紧急刹车,乘客会怎么样?为了理解失重和超重现象,举例垂直起降电梯。为了理解能量转化,我们也可以举例,在北方的农村,人们考暖气或火炉取暖等等。

在光学方面,比如研究光线的直线传播时,可以结合晚间行人在路灯底下的影子为例。还有汽车的观后镜是凸面的还是凹面的,各有什么区别。日食和月食是怎么形成的,反应了什么物理规律,他们有什么区别。电磁学方面,大家对移动电话应该不会陌生,声音和图像通过什么途径传播,我们在坐飞机时为什么要使手机登通讯设备处于关机状态。磁悬浮列车为什么能达到非常高的速度,利用了什么原理。厨房中微波炉、电磁炉等家电设施的工作原理是什么。

每年全国各地有关生活物理的考题也有很多,作为物理老师,如果在平时的课堂教学过程中,能够引入很多的生活实例来解释物理现象,这将有助于学生在考场上从容应答。

四、结论

学习物理对很多学生来说是一件枯燥而无味的事情。究其原因,一是学生缺少物理联系生活的意识,以接受性学习为主。二是学生很少探究生活中的物理现象,不能学以致用。三是老师过多地强调理论讲授,将物理规律作为已然成立的定理要求学生掌握,使学生丧失了探索的能力和好奇心,从而传递使他们缺乏创造力、创新能力和发散思维的能力。因此,为了改善目前师资培养过程中存在的不足,培养他们组织教学和解决问题的综合能力,使他们较快的适应中学物理课程改革的要求,在物理学师范专业的人才培养过程中,增设生活物理现在看起来是非常必要和紧迫的。

参考文献:

[1]顾明远.师范教育的传统与变迁[J].高等师范教育研究,2003,15(3):1-6.

[2]廖伯琴.中学物理课程改革的目标与实施[M].高等教育出版社,2003.

物理学专业范文第5篇

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XXX学院是一所教师教育与非教师教育并举、多学科协调发展的省属普通本科院校。学校座落在汉魏古都----XXX省XXX市。XXX市地处中原腹地,四季分明,温度适宜,交通便利。北距省会XX州80公里,距XXX机场50公里;京广铁路、107国道、311国道以及京港澳、兰南等高速公路从境内穿过。学校座落在市区八一大道上。

学校占地面积1200多亩,建筑面积46万多平方米;教学仪器设备总值7832万元;拥有资料完备、设施先进的图书馆,藏书近110万册;教学手段和管理手段日趋现代化。学校现有教职员工1042人,其中专任教师834人,教师中有正高职称56人,副高职称178人,博士和硕士研究生450人。

学院还聘请了36位著名专家学者担任兼职或客座教授。教师中有享受国务院特殊津贴的专家,有部级、省部级劳模和先进教师。学校还与国内著名企业实行联合办学,走产、学、研一体化的道路,拓宽了办学途径,增强了办学活力。

目前学校设有17个院(系部),举办有43个本科专业和12个专科专业,覆盖了文、史、理、工、法、管、教、经等八个学科门类,应用化学是省级重点学科,美术学专业是省级特色专业。现有全日制在校生16000多人,继续教育在读生近7000人,学生来自全国23个省份。

学校以“崇德砺志,博学敬业”为校训,以“团结活泼、勤奋严谨、文明诚信、求实创新”为校风,努力培养德、智、体、美全面发展的宽基础、强能力、高素质、有个性、能创新的复合型人才。

学校高度重视学生就业指导工作,设有就业指导专门机构,同全国大中型企业、地市教育局及学校等建立协作关系,为毕业生实习和就业搭建了平台。多年来,学校培养的各类毕业生受到用人单位的普遍好评。

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物理学专业范文第6篇

一 正面影响

1 学生考研可进一步促进教师的教学责任感

教师的教学责任感是高校学风建设的一个重要方面,学校必须高度重视师德师风建设,教师必须严格履行岗位职责,严谨治学,从严执教,教书育人[1]。之前,在教学过程中,部分教师在备课、上课、批改作业等具体的教学环节中存在随意性,致使部分学生听课积极性不高。一些不良的教风,不仅制约和影响教师自身素质的提高,也在较大程度上纵容了不良学风的滋长漫延,致使学校教育教学受到影响。而考研学生对考研课程(比如力学、电磁学、光学、量子力学等课程)的学习需求,可促进教师课程授课水准的提高,间接地提高了教师的授课质量。在对学生考研所需课程的授课过程中,需要教师有高度的责任感,更要有较高的教学水平,使得教师在教学工作中更加投入,不敢懈怠。在这个过程中,教师在无形中培养了自己的敬业精神、负责的教学态度和严谨的工作作风[2]。因此,学生考研在一定程度上促进了教师的教学责任感。

2 学生考研可进一步促进学风建设

针对学校存在的一些不良学风,可在新生入校时,对其开展思想教育和个人成才教育的同时,也要深入持续开展考研动员及经验交流,鼓励学生考研是新生入学教育的重要内容之一。要让学生明白,考取研究生继续深造,是其提升个人能力的最好方式之一。虽然这些是针对考研学生所做的工作,但是对非考研学生的学习过程也起着潜移转默化的作用,部分学生考研,可以带动大多数学生的学习氛围,有助于整个班级良好学习风气的形成。特别是针对个别因违纪行为而不能拿到学位证的学生,可告知他们,考研是其取得学位证最好的途径之一。考研学生的榜样性作用可以给低年级学生很好的示范,可成为低年级学生的一个目标,对不愿意考研又或者痴于网络、醉于恋爱的同学也是一种压力,为了自己毕业后的工作和前途着想,就会跟着投入到学习的大军之中。考研学生的学习可促进非考研学生的学习态度得到好转,可以减少逃课、玩游戏、考试作弊等现象的出现,有助于促进学风的好转。

学生选择考研,是一种追求上进的表现,同时必然会提高他们学习考研所需相关专业课程的认真程度。教师们敬业的教学行为,也可激发学生的学习热情;考研学生的勤奋努力,在带动其他同学学习的同时,也促进了教师的教学责任感。以教风带动学风,以学风促进教风,二者可相互促进。

二 负面影响

考研人数逐年递增,随之而来的考研与日常教学间矛盾日益突出,虽然我们不可忽视研究生招生及考研本身的积极意义,但也应该看到考研对高校本科教学产生的负面影响。

1 对本科教学体系产生的负面影响

由于一些学生将考研作为自己的目标,会从大二或大三就开始为考研做准备,甚至将整个大学阶段用于考研的复习备考,这样的学生进入研究生学习阶段后必然暴露出知识结构单一、创新性不足等缺点[3]。本科阶段的课程是专业知识和技能培养的最重要阶段,部分大学生为了考研而淡化对其它专业课程的学习,勉强应付。

由于片面地进行复习考研课程,而忽略了实践能力的培养。安顺学院物理学专业是师范性质的专业,因此教学计划在注重基础理论知识学习的同时,也注重实践环节的教学,特别是教育实习环节更是师范专业必不可少的。由于教育实习安排在大四的第一学期,这也正是学生考研的关键时期,因此,部分考研学生就放弃了由学校组织的正规的集中实习,选择了分散实习,在分散实习过程中则易流于形式,得不到教育实习的锻炼。这对学生自身来讲是一个缺憾,对学校教学来讲也产生了一定的负面影响。

2 对部分教师的教学积极性的负面影响

对于考研的学生根本不可能把大量时间和精力用在学习非考研的课程上,在这样的氛围下,对部分承担非考研课程教师的教学积极性造成了挫伤。在非考研课程(比如电工学、热力学与统计物理、电动力学等课程)的课堂上,考研学生在做自己的事,几乎不听课,勉强应付,这样会带动部分不考研的同学也不听课或者是干其他的事,即所谓的上课不专心,身在曹营心在汉。且不说教师们会对教学失去耐心,但绝对会对教师的积极性有一定影响[4]。这势必影响本科教学的优化和教学质量的提高。

三 对策及思考

在高校中,尤其是在新建的本科院校(如安顺学院)中形成了一股考研热潮,这对学校的教学与管理都产生了较大的影响。如何积极做好考研工作,克服考研工作中的负面影响,有力地促进高校学风建设,是摆在高校教育工作者面前的重要课题[5]。针对考研的继续升温,我们必须保持冷静思考,面对它的一些积极的正面的东西,要客观地保留并加以改进,对那些负面的影响,需积极地去寻求相应的对策。

1 积极提升学生考研带来的正面影响

教师的教学责任感是高校学风建设的一个重要方面,学校必须高度重视师德师风建设,教师必须严格履行岗位职责,严谨治学,从严执教,教书育人。我们必须在物理学专业推崇教师的教学责任感,鼓励和奖赏有责任感的教师。充分发挥物理学专业教学的各方面教学软件的优势,设法保持并提升良好的学风建设。面对物理本科教学考研影响的一些积极的正确的有用的东西,我们要客观地保留和加以改进。要在整个物理学专业做好宣传,鼓励学生考研,提升整体学习风气,推行有效的正确的学习方法、教学方法和考研机制,以促进物理学专业教学的进一步规范。

2 做好学生考研的引导

要有终身教育的思想。物理学本科教育是培养学生的基础性教育,应从实现培养应用型人才的目标出发,着力抓好教学的每一个环节。同时,也不要把教学与学生考研这两件事作为对立关系看待,物理本科教学是关系到学生能否扎实掌握基础知识和实践能力的重要途径,物理本科教学更是关系到能否为社会输送合格人才的关键,毕竟本科生是学习知识文化的主力军,而考研是学生可持续性发展、实现更高人生目标的重要途径,二者不是对立的而应有机结合的[6]。目前,许多单位招收毕业生,都要经过理论考试和面试两道门槛。因此,没有扎实全面的基础知识,要过这两关是不现实的[7]。

3 规范考研学生的学习行为

要严格要求,特别是管理一定要到位,如在管理措施中增加一些考研生管理的附加条例,同时也可开展考研学生专题教育,在考研生的内心深处打下学习行为准则的烙印。要切实解决考研学生存在的一些实际问题,改善一些必要的软硬件设施,避免考研学生的考研复习过程与正常课堂纪律和教学秩序发生冲突,如晚自习的延时安排、考研生与非考研生宿舍的调整、图书馆资源的增加等。要为学生考研提供尽可能的便利,学校和系部应该做出明确规定,制定相应的规章制度,减少考研学生对物理学专业教学的影响。

总之,随着社会的发展,就业压力的增大,部分学生考研便成为一种必然的趋向。本文结合安顺学院学生考研的实际情况, 探讨了学生考研对物理学专业教学的影响。学生考研使学校学风有了明显的好转,部分教师的责任感也有所提升。但也有一些负面的影响,部分考研学生对非考研课程不重视,部分教师对非考研课程的教学积极性受到了一定的挫伤。在教学过程中,应当吸取学生考研对我们有利的因素,而对教学不利的影响应当改进,特别是对物理学专业教育实习的不利影响,更应该去尽力消除。

参考文献

[1]邓建生.关于考研热的冷思考[J].青年研究,2001(7).

[2]肖传强.我院学生“考研热” 现象浅析[J].莱阳农学院学报(社会科学版),1997(2).

[3]徐金荣、黄红娟.探讨考研热对本科教学的负面影响及对策分析――对应用物理专业考研现状的调查[J].人力资源管理(学术版),2009(12).

[4]陈辉,黄宇.关于考研利弊的分析[J].考试周刊,2010(12).

[5]朱石生.大学生考研热透析[J].南通大学学报(教育版),2004(4).

[6]曹承宜.高等学校教学质量影响因素分析[J].现代大学教育,1996(2).

物理学专业范文第7篇

关键词:土壤物理学 教学改革 理论联系实际

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0160-02

1 土壤物理学课程的特点

土壤学研究主要分为土壤物理和土壤化学两大类。土壤物理学是土壤学的一个分支,且研究历史悠久。土壤是一种成分复杂发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤是由三相物质组成的复杂团聚体,土壤物理学则是研究组成土壤的三相物质(固相、液相、气相)的物理运动规律。故土壤物理学广泛涉及物理学、水力学、数学、空气动力学等多学科基础知识。土壤物理学的核心内容是土壤颗粒、土壤结构和土壤水的运动规律。

南京信息工程大学应用气象学院是以气象在各行业应用为研究领域的学院,其前身是农业气象学。土壤作为大气与地面接触的重要环节,是物质交换和能量传输的重要载体,学好土壤物理学对应用气象学专业的学生来说意义重大。农业微气象是农业气象的重要组成部分,土壤中水汽热的组成对农业微气象有着重要影响。总而言之,土壤物理学课程对应用气象专业学生开展深入的基础研究,明确物理过程有着不可或缺的作用[1-2]。

大田实验是应用气象等一些农业类专业必要的研究手段,作物在田间的生长离不开土壤,学习土壤物理学可以让学生明确农田土壤质地、土壤类型、土壤干容重、土壤饱和导水率等基本土壤参数,这些参数在科技论文写作中是基本的试验地背景资料,当前很多科技论文不注重试验地背景资料的介绍,尤其是一些中文期刊。实验数据可重复,详细可靠是一种最基本的科学态度,也是严谨科学态度的基础。土壤物理学的课程的开展可以让学生了解如何测定或者获得土壤背景参数,为科技论文的写作打下基础[3-4]。

2 土壤物理学课程教学中存在的主要问题

目前我校应用气象学院土壤物理学学时不足,现有的教学内容过于深奥,学生学习以气象专业为主,土壤物理的深奥公式学生很难听懂,也很难应用于实践,这是我们应该改革的重要内容。

土壤物理学是一门实践性很强的课程,由于种种原因,本课程只有理论讲解,没有实践教学内容,在实践教学的开展上困难重重。实验器材短缺,虽然具备个别土壤物理学实验的开展条件,但限于教学规定学校管理等方面原因,还是很难实施。实践教学经费也基本没有,实践教学更是无从谈起;土壤物理学实践教学实验应为小班教学,这样才有利于提高实践教学效果,但于此同时,教师的工作量也会加大。实践教学应提供土壤物理学实验场地,有足够大的试验台给学生开展实验。最后,实验区土壤样本少,最好能到其他地区多搜集一些土壤样本,为学生实验提供素材,有利于学生加深对土壤物理学课程的认识。

3 土壤学课程教学的变革措施

3.1 合理选取教学内容

针对应用气象学专业特点,土壤物理学学时有限,所以要讲授传统土壤物理学上所有内容不现实,也没有必要,故需要在教学过程中及时调整教学内容,突出应用气象学领域相关的土壤物理学课程的特点和重点。

教学内容的选取主要有如下措施:首先,明确应用气象学相关的土壤物理学重点内容,包括土壤物理学概念,土壤的粒径组成,土壤的三相组成,土壤质地的分类及确定方法,土壤特征曲线等基本物理参数的概念,意义及测定方法。随着技术的进步,测定方法有了哪些革新,可以提高效率。其次,土壤中的化学、微生物、溶质方面的知识是土壤化学方面的内容,但土壤溶质运移属于土壤物理的范畴,这部分内容交给学生自学,自己查阅文献,并能制作幻灯片讲给其他同学。再次,加强实验课的开展,实验课对土壤物理这门课程尤为重要,通过土壤物理实验,学生可以对理论知识更加了解,并能增强学生的动手能力,分析问题解决问题的能力,故需要在32学时中拿出8到10个学时开展土壤物理实验教学,并合理安排实验内容,如土壤质地类型的测定实验,土壤水分测定实验,土壤容重、饱和导水率试实验等要重点开展。通过以上理论教学内容的优化和实践课程选取的结合,充分调动学生积极性,保证了土壤物理学课程基本理论的讲授和巩固,提高了学生的动手能力。

3.2 选取合理的教学方法

教学内容的优化是课程的灵魂,教学方法的选取则是教学内容能否发挥其教学效果的关键。针对应用气象类专业土壤物理学课程特点,重点集中在土壤基本的物理参数,水、气、热的转化上,在这些部分要多与专业结合起来讲授,学生更喜欢学习与自己专业密切相关的课程,这与他们今后的就业或科研紧密结合。土壤物理学有许多的假设,讲这些假设的缘由一一讲来学生可能兴趣不大,但实际生活中土壤物理的应用有很多,如常说的反滤层在花盆中的应用,将反滤层的设置,基本原理,用途给学生讲清楚,学生们还是很爱听讲的,与实践相结合也是课堂教学的一个趋势。最好的教学方法就是理论联系实际,将理论问题与实际问题结合起来更能吸引学生,让学生在喜闻乐见中掌握复杂的理论知识,如果能将一些涉及土壤物理的小实验搬到课堂上,相信学生会更喜爱这门课程。

教学过程中不仅要将理论知识讲好,还要结合课堂效果来适当引入学生感兴趣的内容,激发学生的学习兴趣,提升课堂讲授的效果。例如,讲一段理论知识后要引入现在科研中存在的问题,如果在学术论文材料中的实验部分中涉及到土壤部分,一定要介绍土壤的参数,这是一直科学严谨的表现,这样学生才会集中注意力。很多同学还不清楚如何查阅参考资料,可以适当的给同学们介绍一下各个著名数据库的使用,为他们今后的发展提供一些帮助。

除了以上一些方法,还应该多提问,让学生进行适当的思考,如果不能当场回答则可以作为课后作业,让学生自己去找答案,下一次课让学生将自己找到的答案介绍给所有的同学听,这样不仅可以充分调动学生积极性,而且又能熟练掌握理论知识,锻炼学生们查阅文献,言语表达能力。总之,所有的新颖的教学方法都是为了将枯燥的知识顺利的教授传递给学生,避免死记硬背,这样学生才会激发兴趣,学习才会有主动性。

3.3 课程考查方式的改革

以前课程基本是考试,包括名词解释、选择、简答、计算或论述,随着教学的深入,对于应用气象系的学生来说,土壤物理学并非主干课程,最终的考核除了平时成绩外,实验部分可以用实验报告的形式来完成,学生通过亲自操作,将实验步骤,注意事项弄清楚,并能发现问题,提出解决方案,这是最理想的状态;课堂讲授部分可以让学生选取自己最感兴趣的部分,去查阅文献,制作幻灯片,在老师的指导下给大家做一个简短的交流,将自己的看法和想法展示给大家,不仅可以掌握知识,又锻炼了学生的能力。

4 结语

土壤物理学是应用气象学专业学生的一门重要的专业背景课,具有很强的实用价值,有利于学生在今后的科研过程中养成良好的习惯,树立严谨的态度。目前,复杂的理论学习内容,课时不足,实验条件不成熟是该课程教学过程中存在的主要问题。因此,要上好土壤物理学课程,需要我们广大教师转变教育教学观念,针对学生优化教学内容,积极选用合理有效的教学方法,加强实践教学,最后合理的安排课程最终考查,最终锻炼学生发现问题解决问题的能力,提高学生的学习积极性,实现良好的教学效果。

参考文献

[1] 杨晋娟.结合地域特点对《农业气象学》进行课程教学改革的探索[J].新疆广播电视大学学报,2013(2).

[2] 张艳艳,陈苏婷.《气象仪器》课程的教改探索与实验[J].科技信息,2012(5):240-242.

[3] 刘宝东,项凤武.林学专业土壤学课程改革与建设[J].科技创新导报,2010(26):145-147.

物理学专业范文第8篇

关键词:固体物理学;教学改革;教学实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0034-02

固体物理学是一门研究固体的结构及其组成的微观粒子(原子、离子、电子等)间相互作用和运动规律,从而阐明其性能与用途的学科。它是微电子技术、光电子学、材料学等技术和学科的基础,同时,也在太阳能光伏发电等新能源技术的革新发展中起着关键作用。因此,在常州大学新能源材料专业中开设该课程,并将其作为该专业的主干课程之一,希望使本专业学生掌握一定的固体物理知识及其研究方法,从而有助于学生增强理学背景,扩展视野,提高其解决问题的能力,而且为他们毕业后进一步深造或就业奠定坚实的基础。

一、新能源材料专业固体物理学教学现状分析

新能源材料专业是常州大学近年来为培养新能源产业发展所需的专业人才而设立的新专业。该专业处于起步阶段,人才培养模式和课程体系的构建亟需完善,而且材料类专业课程往往更偏重材料的工艺、性质和性能,这些课程往往重工轻理,造成学生的理科背景不强。而固体物理学课程包含了很多晦涩难懂的专业定义、复杂的三维空间想象与变换和烦琐的理论推导,需要以高等数学、热力学与统计物理和量子力学等理论性很强的课程为基础,因此客观上造成本专业的学生并未做好学习固体物理学课程的准备。举例来说,这些学生的先修课程并不包含量子力学。此外,像高等数学这类课程,学生虽已经学习过,但由于课时等原因,这类课程的学习程度没有达到学习固体物理学课程的要求。由于上述原因,本专业的学生在学习本课程的过程中感到相当的吃力,特别是涉及到一些抽象的定义和复杂的数学推导过程,使部分学生产生了厌学的情绪。因此,为达成设立本课程的初衷,其课堂教学和考核的改革势在必行。

二、教学内容的改革

固体物理学课程的内容博大精深,可人为划分为固体物理基础部分和固体物理专业部分。由于本专业的培养方案将本课程定性为专业基础课程,并为其安排了56个学时,因此仅讲授固体物理基础部分,并对其有所取舍,充分考虑新能源材料专业侧重太阳能光伏发电和锂离子电池储能的特点。鉴于以上考虑,本课程的教材选用Kittel著,项金钟和吴兴惠翻译的《固体物理导论》,讲授该教材的前七章,侧重材料的电学性能知识点的讲授,减少力学和磁学等相关知识点的比重。例如在第三章晶体结合与弹性常量中,舍弃关于弹性常量的讲解,回避复杂的角标和矩阵方程,既可以减少学生的畏难情绪,又可将更多的精力放在第六章和第七章这些与材料电学性能相关的章节。此外,Kittel著《固体物理导论》这本教材比较注重物理结论,而在某些地方忽视了如何引出该结论的过程,如果只是照本宣科,必然会使学生对课程的内容产生怀疑,最终导致他们失去学习的兴趣。因此,在教授的过程中作者还取多家之长,对该教材忽略的重要过程进行补充,力争讲清每个知识点的来龙去脉。比如,在第六章自由电子费米气中,《固体物理导论》该教材直接引出了一维情况下能级的表现形式,这种不通过薛定谔方程的方式使学生感觉知识点比较突兀,缺乏心理准备。对此,我们在这部分补充了薛定谔方程的知识,而后自然地引出教材内容。通过这种做法不仅丰富了课堂教授的内容,使知识体系更趋完善,更在潜移默化中将对待工作认真负责的做人道理传递给学生,起到了教书育人的目的。

三、教学方法的改革

正如前面所述,固体物理学课程内容理论性强,比较抽象难懂,而学生由于种种原因并未打下学习该课程的基础。为了解决这一矛盾,作者首先将要用到的《量子力学》、《统计物理学》和《高等数学》中相关知识点在课堂上穿插讲解,为学生补缺补漏,解决先修课程不足的问题。其次,不拘泥、不追求烦琐的数学推导和演算,采用定性解释或数学推导与定性解释相结合的办法去解释固体的性质和结论。例如,在讲解费米-狄拉克分布时,如果从数学推导上去解释这一结论会十分烦琐,我们采用生活中汽车长队等红灯的例子去类比解释:将一辆辆汽车类比为固体中的电子,将红灯前的斑马线类比为固体中的费米能级,将红灯时没有汽车越过斑马线类比为0K下固体中所有电子排布在费米能级之下,将绿灯时首先是靠近斑马线的汽车通过斑马线类比为0K以上原费米能级附近的电子首先激发到高能级。这样就很容易让学生理解这一重要的结论,并且有助于树立学好这门课程的信心。此外,在讲解第六章自由电子费米气的过程中,首先给学生补充薛定谔方程的知识点,但由于他们没有学过《量子力学》课程,对薛定谔方程的讲解采用数学推导与定性解释相结合的办法:从能量守恒角度并引入几个重要的假设就能简单的导出薛定谔方程,使他们很快的掌握必要的先修知识。采用这样一些方法,可将一些较复杂、抽象的知识点以较为生动的形式传授给学生,改变了他们对这门课程看法。

四、课程考核方式的改革

学生成绩评定是教学过程的主要环节之一。目前常用的考核方式有闭卷和开卷两种形式,前一种形式主要考查课本内容,容易造成学生考前突击,死记硬背;后一种形式考查内容灵活,但学生往往对考试复习无从下手,一些学生甚至存在投机取巧的侥幸心理,放弃对所学内容的复习。结合固体物理学课程理论性强、内容灵活但又有大量基本结论和公式需要记忆的特点,作者采取半开卷的考试形式,即统一向学生发放一张A4大小的纸,学生在复习过程中可将他们认为重要的知识点归纳总结在这张纸上,而考试时可查阅这张纸上的内容。采用这种方法,避免了学生在复习过程中将大量精力放在结论和公式的记忆上,有助于督促学生对所学课程内容进行思考,从而提高了学生的综合素质。

总之,在新能源材料专业固体物理学课程教学过程中,要坚持以学生为本,以学生为主体,在充分认识本专业学生特点的基础上,不断改革,勇于实践,不断充实和完善自己,最终做到因材施教。

参考文献:

[1]冯端.固体物理学大辞典[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]韦丹.固体物理[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]文尚胜.材料学专业“固体物理”课程教学改革初探[J].中国科教创新导刊,2010,(10):44-46.

[4]华中,刘惠莲,孙亚娟,孟祥东.固体物理课程建设的实践[J].吉林师范大学学报,2006,(01):44-45.

[5]惠群,程南璞,陈志谦.材料学专业固体物理课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报,2011,(36):167-171.

[6]梅显秀.固体物理教学改革的探索与实践[J].大学物理,2010,(29):43-45.

基金项目:本文为江苏省高等教育教学改革研究课题(2013JSJG106)和常州大学教研课题重点项目(GJY2013003、GJY2013006、GJY12020020)的部分研究成果。

物理学专业范文第9篇

关键词:微课程;地球物理学;前景

一、引言

地球物理学专业的课程大都具有理论基础要求高、难度大、实践性强、知识面广等特点,学生普遍反映该专业课程的学习有一定困难。而微课程是一种新型的教学资源,具有短小精悍、情景真实、主题突出和目标明确等特征,正成为教学改革的重点和热点。2008年,美国圣湖安学院的David率先提出了微课程的概念并开展了研究实践。自2010年以来,微课程在我国中小学、高等院校和高职高专等教育领域也有广泛应用。但在地球物理学专业相关课程的教学过程中,对微课程的利用还较为有限。本文对微课程在地球物理学专业的应用前景进行探析,以期微课程在地球物理学专业的教学中能够发挥更好的作用,切实提高教学效果并激发学生学习本专业的兴趣。

二、地球物理学专业课程建设的现状

国内北京大学、同济大学、中国矿业大学、中国地质大学、中国石油大学、吉林大学、成都理工大学和长江大学等高校均开设有地球物理学专业。各高校在地球物理学专业课程建设方面均开展了大量工作。同济大学的环境与工程地球物理、中国地质大学的地球物理勘探概论、吉林大学的钻井地球物理勘探、成都理工大学的地球物理测井原理及应用和长江大学的地震勘探原理等课程均已建设成高水平的精品课程,为切实提高教学质量,激发学生学习兴趣,提供了丰富的学习资源。冯t等对勘探地震学中的形象化教学方法进行了探讨。董守华等对煤田地球物理测井原理教材建设与实践工作进行了总结。相关学者在地球物理学课程建设方面开展的教学改革工作,在实际教学中取得了较好的效果。地球物理学专业的微课主要有中国石油大学(北京)李景叶的地震勘探原理之导论,中国矿业大学岳蕾的平面电磁波的极化等。在微课程建设方面,国内地球物理学专业开展的相关工作还较为有限。

三、微课程的应用前景

微课程正在成为我国教育教学资源建设的重点和热点。鉴于微课程的显著特征,笔者认为在地球物理学专业中微课程有以下应用前景。

1.学生学习专业课程的新资源。微课程具有碎片化和微型化的显著特点,同时作为微课程核心教学资源的微视频具有生动形象的特征。这为学生在接受常规的课堂教学之外,提供了一种新的学习专业课程的新资源。地球物理学专业的学生普遍反映专业课程的学习有一定的困难。该专业微课程的建设和应用,使得学生可以根据自身对相关专业课程知识点的掌握情况,以及自己的时间安排,合理地学习专业课程知识点的微课程。微课程不仅是对课堂教学内容的合理补充,便于学生对教学内容进行巩固和复习,还让学生更充分地利用碎片时间学习专业知识,更有利于培养学生自主学习的能力。地球物理学专业微课程的建设和应用,能够为学生提供一个良好的学习专业课程的新资源。

2.教师提升教学能力的新平台。微课程不仅仅是一两个知识点,而是一门课程完整的知识点的呈现,这就需要有完整的教学设计、学习单元、反馈测评和拓展资源等教学环节。地球物理学专业课程的理论性强、知识面广,该专业微课程的建设对教师教学能力提出了更高的要求,要求教师在短时间内,一般为5~10分钟,通过通俗易懂甚至是幽默风趣的语言,将具体的知识点做详细讲解,同时还要配合以文字和动画等可视资源。这就需要教师不仅对所讲授课程有深刻的理解,同时还要仔细分析怎样才能更好地吸引学习者的眼球,怎么才能将复杂的地球物理勘探原理通过浅显易懂的语言进行描述。另外,对课件的制作也提出了更高的要求,微课程的课件需要做到动静结合、图文并茂。

四、认识和建议

微课程建设将会是今后地球物理学专业课程建设的主要任务之一,地球物理学微课程是该专业学生学习相关课程的新资源,同时有利于提升教师的教学能力。但在微课程建设过程中,需要注意课程系统的顶层设计,不能仅仅是一系列零散的微视频。

参考文献:

[1]章飞,刘丹丹. 微课程研究的现状与发展趋势[J].江苏第二师范学院学报,2015,31(3):47-51.

[2]曾春妹.微课程研究综述[J].内蒙古农业大学学报,2015,17(79):73-76.

物理学专业范文第10篇

由于我校已经有材料与化学工程学院,开设了高分子、化工类材料、金属材料等专业,应用物理、物理学专业的方向就只有往半导体材料及光伏技术方向靠,而半导体材料及光伏技术与物理联系十分紧密。因此,我们物理系开设半导体材料及光伏技术有得天独厚的优势。首先,半导体材料的形成原理、制备、检测手段都与物理有关;其次,光伏技术中的光伏现象本身就是一种物理现象,所以只有懂物理的人,才能将物理知识与这些材料的产生、运行机制完美地联系起来,进而有利于新材料以及新的太阳能电池的研发。从半导体材料与光伏产业的产业链条来看,硅原料的生产、硅棒和硅片生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏发电系统的运行等,这些过程都包含物理现象和知识。如果从事这个职业的人懂得这些现象,就能够清晰地把握这些知识,将对行业的发展起到很大的推动作用。综上所述,不仅可以在我校的应用物理学专业开设半导体材料及光伏技术方向,而且应该把它发展为我校应用物理专业的特色方向。

二、专业培养方案的改革与实施

(一)应用物理学专业培养方案改革过程

我校从2004年开始招收应用物理学专业学生,当时只是粗略地分为光电子方向和传感器方向,而课程的设置大都和一般高校应用物理学专业的设置一样,只是增设了一些光电子、传感器以及控制方面的课程,完全没有自己的特色。随着对学科的深入研究,周边高校的互访调研以及自贡和乐山相继成为部级新材料基地,我们逐步意识到半导体材料及光伏技术应该是一个应用物理学专业的可持续发展的方向。结合我校的实际情况,我们从2008年开始修订专业培养方案,用半导体材料及光伏技术方向取代传感器方向,成为应用物理学专业方向之一。在此基础上不断修改,逐步形成了我校现有的应用物理专业的培养方案。我们的培养目标:学生具有较扎实的物理学基础和相关应用领域的专业知识;并得到相关领域应用研究和技术开发的初步训练;具备较强的知识更新能力和较广泛的科学技术适应能力,使其成为具有能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事应用研究、教学、新技术开发及管理工作的能力,具有时代精神及实践能力、创新意识和适应能力的高素质复合型应用人才。为了实现这一培养目标,我们在通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台都分别设有这方面的课程,另外还在实践教育平台也逐步安排这方面的课程。

(二)专业培养方案的实施

为了实施新的培养方案,我们从几个方面来入手。首先,在师资队伍建设上。一方面,我们引入学过材料或凝聚态物理的博士,他们在半导体材料及光伏技术方面都有自己独到的见解;另一方面,从已有的教师队伍中选出部分教师去高校或相关的工厂、公司进行短期的进修培训,使大家对半导体材料及光伏技术有较深的认识,为这方面的教学打下基础。其次,在教学改革方面。一方面,在课程设置上,我们准备把物理类的课程进行重新整合,将关系紧密的课程合成一门。另一方面,我们将应用物理学专业的两个方向有机地结合起来,在光电子技术方向的专业课程设置中,我们有意识地开设了一些课程,让半导体材料及光伏技术方向的学生能够去选修这些课程,让他们能够对光伏产业的生产、检测、装备有更全面的认识。最后,在实践方面。依据学校资源共享的原则,在材料与化学工程学院开设材料科学实验和材料专业实验课程,使学生对材料的生产、检测手段有比较全面的认识,并开设材料科学课程设计,让学生能够把理论知识与实践联系起来,为以后在工作岗位上更好地工作打下坚实的基础。

三、总结

半导体材料及光伏行业是我国大力发展的新兴行业,受到国家和各省市的大力扶持,符合国家节能环保的主旋律,发展前景十分看好。由于我们国家缺乏这方面的高端人才和行业指挥人,在这个行业还没有话语权。我们的产品大都是初级产品或者是行业的上游产品,没有进行深加工。目前行业正处在发展的困难时期,但也正好为行业的后续发展提供调整。只要我们能够提高技术水平和产品质量,并积极拓展国内市场,这个行业一定会有美好的前景。要提高技术水平和产品质量,就需要有这方面的技术人才,而高校作为人才培养的主要基地,有责任肩负起这个重任。由于相关人才培养还没有形成系统模式,这就更需要高校和企业紧密联系,共同努力,为半导体材料及光伏产业的人才培养探索出一条可持续发展的光明大道,也为我国的新能源产业发展做出自己的贡献。

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