关于大学物理前沿内容教学的一点探讨
摘要：大学物理前沿内容与现代科技、社会文明息息相关，其内容新、奇、广等特点使得教学难度相应增大。如果在教学过程中灵活合理处理教学内容，可有效提高教学效果。
关键词：物理前沿教学内容
大学物理包括经典物理和前沿物理两部分，在高校推广大学物理前沿内容教学，有利于培养大学生的物理思想、物理思维，激发对自然科学的兴趣，提高科学素养，是当代大学生素质教育不可或缺的一环。教学过程中可以将前沿内容穿插融入经典内容，也可以将前沿内容单独开设成专业选修课或作为通识选修课，在教学内容、教学模式、教学方法等方面均可灵活处理，具有极强的可操作性。
大学物理前沿内容涉及近现代物理学发展的许多重大前沿课题，具有涉及知识面广，内容多且新，与其他多学科相互交叉，综合性强等特点，教学过程中又常面临教学内容多，课时少等问题，教学难度大。因此，对教师也提出了更高的要求，需要具有丰富的知识储备以及较高的处理教材的能力。如果在教学过程中合理选择教学内容，适当调整教学难度，有利于培养学生的学习兴趣，提高教学效果。结合近年在大学物理前沿内容课程教学过程中的初步探索，本文就该课程教学内容的处理进行探讨。
1 渗入历史背景知识
浅谈大学物理实验教学设计 【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。 【关键词】大学物理实验；创新能力；教学模式 物理学是一门实验科学，是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的，即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学，教师必须重视和研究实验教学。首先，要进行完善的实验教学设计，确定明确的实验目标；其次，要提供开放的实验环境和及时的辅导，让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感；再次，要充分利用现代教育媒体和信息技术手段，提高实验教学效率加强教师与学生的互动，激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。 大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。 1 以素质教育为目的，建立物理实验课程新体系 课程体系重新设置的重点是：加强基础，重视应用，培养能力，提高素质，把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，打好基础；同时还必须与现代科学技术接轨，现代科技成果与经典课程内容相互渗透，是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。 2 授课对象起点分析 《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设，开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生，已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习，学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理，对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好，但动手能力一般，实操经验不强，对《大学物理实验》课程的学习大
关于民办高校大学物理实验教学改革的探讨 摘要：根据当前社会对人才培养的要求，分析了我国民办高校大学物理实验教学的现状及存在问题，提出了大学物理实验教学在实验教材的建设、课程体系的建立、教学管理模式的构建、教学方法与考核方法等方面进行改革的几点建议。 关键词：大学物理实验教学改革建议 Discussion on the teaching reform About College Physics Experiment Course in Private Colleges Abstract: According to the requirements for personnel training from the current social, the current situation and problems of college physics experiment teaching in private colleges are analyzed, several reform recommendations for College Physics Experiment teaching in the construction of the experiment teaching materials, the establishment of Course system, the building of the teaching management mode, teaching methods and assessment methods are proposed. Key words: College Physics Experiment Teaching Reform suggestion 大学物理实验是高校理工科各专业开设的一门基础实验课程，它不仅可以加深学生对物理理论的理解，更重要的是可使学生获得基本
《大学物理实验》教学大纲 课程编号: 72201008/72201009 课程名称：大学物理实验 英文名称： College Physics Experiments 课程性质：学科基础课 总学时： 72学时 学分： 2分 适用专业：测控技术与仪器专业 先修课程：大学物理 一、实验目的与任务 物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程，其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识 的同时,受到严格训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。 二、教学基本要求 通过实验教学，加深对基础理论知识的理解，培养学生实验动手能力,并掌握一些基本仪器的使 用方法。 三、实验项目与类型 力学部分
热学部分 电磁学学部分
光学部分 四、实验教学内容及学时分配 基础知识 测量与误差，主要讲述误差理论及数据处理 力学部分 实验一长度的综合测量 1．目的要求 练习使用测长度的几种常用仪器，练习做好记录和计算不确定度。 2．方法原理 用米尺、游标卡尺、螺旋测微仪测滚珠的直径和圆柱管的内外半径和高度。 3．主要实验仪器及材料 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪、滚珠、圆柱管。 4．掌握要点 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪的使用方法及不确定度的计算方法。 5．实验项目： （1）用游标卡尺测圆柱管的内外半径及高度，并计算其体积。 （2）用螺旋测微仪测滚珠的直径。 （3）不确定度的计算。 实验二单摆 1．目的要求 用停表和米尺，测单摆的周期和摆长，并求出当地的重力加速度值。 2．方法原理
g l T π2= ()()2 22)(?? ? ??+??? ??=t t u l l u g g u 。 3．主要实验仪器及材料 单摆、停表、钢尺。 4．掌握要点 测量单摆周期的注意事项、重力加速度的不确定度的计算。 5．实验项目： （1）用游标卡尺测小球的直径。 （2）用钢尺测悬线的长度。 （3）用停表测单摆的周期（不改变摆长，测5次，每次30个周期的时间） （4）计算重力加速度和它的不确定度。 （4）改变摆长，测单摆的周期，用作图法算出重力加速度。 实验三 测重力加速度 1．目的要求 掌握几种测重力加速度的方法。 2．方法原理 自己 3．主要实验仪器及材料 自由落体装置、数字毫秒计、光电计时装置 ，单摆 气垫导轨。 4．掌握要点 掌握测量重力加速度的方法。 5．实验项目： （1）根据原理设计实验方案。 （2）记录实验数据 （3）数据处理及不确定度的计算。 实验四 密度的测定 1．目的要求 熟练掌握物理天平的调节和使用方法，掌握静力称衡法和比重瓶法。 2．方法原理 v m = ρ，质量用天平称量，体积用阿基米德定律求出。 3．主要实验仪器及材料 物理天平，游标卡尺、比重瓶，小烧杯、温度计、酒精、不规则玻璃块。 4．掌握要点 物理天平的调节和方法、测量密度的两种方法：静力称衡法和比重瓶法。 5．实验项目： （1）学习调整和使用物理天平。 （2）用流体静力称衡法测固体的密度。 （3）用比重瓶法测酒精的密度。 实验五 拉伸法测杨氏弹性模量 1．目的要求 用伸长法测定金属丝的杨氏模量，学习光杠杆原理并掌握使用方法。
一、选择题(每小题3分，共30分) 1.以下说法正确的是（） A.多次测量可以减小随机误差 B.多次测量可以消除随机误差 C.多次测量可以减小系统误差 D.多次测量可以消除系统误差 2.用分度值为0.05的游标尺测量一物体的长度，下面读数正确的是（） A.12．63mm B.12.64mm C. 12.60mm C.12.635mm 3.牛顿环测曲率半径实验中，观测到的同心干涉圆环的疏密分布是什么（） A.均匀分布 B. 从内到外逐渐变得稀疏 C.从内到外逐渐变得密集 D.无规律的 4.0.070的有效数字有（） A.1位 B.2位 C.3 位 D.4位 5.某电流值的测量结果为I=(30.55±0.05)mA，则下面关于被测电流的真值I0的哪种理解是正确的( ) (A) I0=30.55mA (B) I0=30.50mA或I0=30.60mA (C) 30.50mA 大学物理实验教学改革的论文 一、大学物理实验教学急需改善的问题 （一）实验教学采用“一灌式教学”，激发不了学生对实验的兴趣 每次上实验时老师都要根据教材讲解实验目的、原理、步骤、注意事项等，然后学生 照着事先设计的实验步骤进行实验，测得数据，计算出结果，就完成了实验。这种“教师 起主导作用的教学”方式已经不能满足学生对知识的渴望，束缚了学生更好地发挥实验的 能力，阻碍了学生创新能力的提高，不能充分发挥他们的特长。大学物理实验课时为两个 学时，老师的讲解以及示范实验操作过程要占去三分之一时间,真正留给学生自己动手操 作仪器获得实验数据的时间并不多，因而大部分实验都要超时，老师们只得想一些办法简 化实验。学生在实验过程中遇到问题没时间思考只得向老师请教，学生的观察浮于表面， 没有深入思考实验现象的本质，很不利于培养学生独立解决问题的能力。同时也抑制了教 师去启发、引导学生自己解决问题的想法，教师则更多是直接帮学生排除故障，这样的做 法无法培养学生独立思维和创新能力。 （二）大学物理实验室中的实验仪器设备陈旧、老化 某些大学基础物理实验室中的实验仪器设备陈旧、老化。如有的实验室还在使用老式 的电位差计做实验，仪器的精度和性能都难以保障，导致实验数据的误差很大,不能得到 精确数据，以至于学生会对科学的严谨性产生怀疑，对以后的科研工作产生不良的影响。 部分普通高校由于经费欠缺导致大学物理实验室的资源配置难以达到现代高科技物理实验 室的要求。另一方面，有的高校在购进新仪器时追求“现代化”、“先进化”，使学生的 `实验步骤操作简化，非常不利于学生动手能力的培养。而且实验仪器种类杂乱，质量良 莠不齐，假冒伪劣仪器时有出现,从而对实验测量带来不利影响。 （三）大学物理实验教学与高中物理实验教学未接轨 受我国现行高考制度的影响，高考只注重书面表达能力而不锻炼学生动手能力，使刚 进入大学的学生缺乏动手创新能力。有的高中一味追求分数,只讲考试大纲要求的课题， 而对更多可以提高学生能力的实验弃之不顾，进行机械式教育。受实验条件的影响，特别 是农村乡镇高中，实验设备落后，实验室不足，实验器材缺乏，高中生很少有机会亲自动 手做实验，导致到大学后，只知道实验原理而不会实际操作，使学生在做大学物理实验时 非常吃力，更谈不上创新能力的培养了。 （四）大学物理实验与当代科学发展热点有关的综合型、设计性实验结合的较少 在现代自然科学体系中，多学科相互渗透，相互结合是必然趋势，而现在单一的力学、光学、电磁学等基础实验教学已无法满足培养优秀大学生所需的条件，也无法培养社会急 需的高精尖人才。 1 大学物理教学现状首先，在课程安排方面，总学时数一直处于被缩减的状态，教学质量和教学效果受到显著的影响；其次，在教学内容方面，受课时减少的影响，大部分教师的授课内容均为经典内容，很少涉及近代物理以及当前物理研究的前沿等方面的内容；再次，理论与实际应用脱节，导致学生学习的积极性低下。 2大学物理教学改革的建议随着教学手段的多元化，如慕课的发展、虚拟实验的应用等等，传统的物理教学方法和内容已经和技术的发展严重脱节。 如何改变现状，做到因专业施教激发学生的学习热情，培养学生分析和解决实际问题的能力呢？本人建议采取以下几方面的改革措施。 21 教学内容改革结合目前大学物理教学内容多、课时少的特点，需要对教学内容进行调整，针对不同的专业对基础物理知识的需求，设置相应的教学内容，删减陈旧及无关联的教学内容，同时适当增加近代物理和科学前沿的物理知识及相关的最新研究成果，增加学生的学习兴趣。 22 教学方法改革第一，实践是最好的老师。 教师应清楚学生是主体，在教学过程中让学生能积极的参于到教学过程中，可以让学生在讲台上对某一知识点进行简单的讲解、对学生进行发散思维的引导等等。 教会学生其他学科和物理学科的融合，例如微积分思想在物理中 的体现等，能学以致用自然就激发了学生的学习兴趣。 第二，知识的传承性是重要的。 在教学过程中，教师可以穿插一些物理学史的相关知识及相关科学家的趣事，让学生了解物理定理、定律的发现、发展，以及科学家的奋斗精神。 从认知的角度来说，便于学生对知识框架的构建。第三，知识讲解与专题讨论相结合。 在教学过程中，进行相关知识研究热点的讨论可以激发学生探究真理的热情，例如单摆与混沌的关系、分子马达的运动等等，这样能充分调动每个学生的学习主动性，发挥学生的主体地位。 23 教学手段改革充分利用多媒体、利用互联网等现代教学手段，利用直观的声音、动画等功能增加课堂的生动性，帮助学生理解和记忆；利用网络和综合教学平台改变传统在教室教学的手段，把教学视频上传网络便于学生随时随地学习；增加与学生的互动和交流，为学生答疑解惑，拓展学生的知识面。 24 加强教师综合素质的培养第一，加强教师业务素质的培养，鼓励教师进行教学改革、明确教学目的、提高教师的工作热情、发挥教师的主导作用；第二，加强教师科研素质的培养，鼓励教师进行科学研究，做到理论知识与实际应用相结合，指导学生开展实验研究，提高学生学习的兴趣。 总之，物理教师要正确地认识物理教学改革的现实意义，并与时俱进，不断改进实验教学方法，更新教学内容。 附件2： 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。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，是人类文明的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一．课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是： 1.培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精 神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验（力学、热学、电磁学、光学实验）和近代物理实验，具体的教学内容基本要求如下： 1.掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。 （1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 （2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及，应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如：长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用。 例如：比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用。 例如：长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交／直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件，在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术，例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。 大学物理教学改革方案的探索 崔邦军 （贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里５５６０００） 摘要：大学物理教学改革必须建立以人为本、因材施教的教学理念，制定新的教学大纲，整合教学内容，优化教 学方法，确保高校人才培养质量能够与时俱进，满足社会发展需求。给学生以开放的空间和平台，给他们留出自主学习与独立思考的空间，将会极大地调动大学生的学习积极性，促进他们创造性的发挥和综合能力的提高，进而促进教学内容和形式的改变。 关键词：大学物理；教学改革；创新精神中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1002-3240（2012）增刊-0198-02 收稿日期：２０１２－１０－１０ 作者简介：崔邦军（１９６３－），四川巴中市人，硕士研究生，贵州电子信息职业技术学院副教授，研究方向：物理应用学。 社会科学家 SOCIAL SCIENTIST 2012年10月增刊 Oct.,2012Supplement 【教育新探索】 在各种教育理念中，核心应当是教育质量观的问题，我们可以谈论各个方面的改革与创新，一旦评价教育教学质量就又回到了传统的质量观上。这也是高等教育改革的瓶颈之一。本文认为，要实现中国高等教育的改革，就要从根本上改变教育的质量观，确立大众化高等教育的质量观，即以个性化培养为核心的因材施教的多元质量观、相对质量观。在新的形势下，大学物理作为一门重要的基础课，进行教学改革势在必行。 一、大学物理教学中存在的现实问题 第一，从授课内容上看，大学物理课堂内容信息量丰富，研究方法多采用高等数学的思维方式，学习难度增加。大学学习的内容抽象化，不易于理解，一部分学生倍感压力。就教材而言，在深度和广度上都有加深和拓展。 第二，从讲授对象上看，高校教育中，教师和学生的沟通有限，对刚入大学的孩子而言，缺乏独立解决问题的能力。部分新生存在“休整”心理，思想上产生了一种惰性；部分新生由于中学物理没有学好，对大学物理产生畏惧心理等。 第三，从教学资源分布看，本科课堂名师锐减，教育资源流失。高校高端人才极少承担本科教学任务，而专心致力于科研研究。教授名师现身本科生课堂的几率日益减小，这也是教育资源的一种损失，也是目前高校教育的一种误区。 第四，从教学手段和方法上看，单一的课堂教学方法，过于严谨的科学表述，将物理教学至于空中楼阁，似海市蜃楼般可望而不及。物理教学还是注入式教学方法；实验教学仍是传统实验模式；物理规律与现实生活的结合较少；落后的教学观念与现代素质教育严重脱节等。 二、大学物理教学改革的解析与出路 ２．１、对教材教学内容进行整合 为了适应新时期的高等学校物理教学的任务要求，应制定新的多元化、分层次的大学物理系列教学大纲。新大纲在教育观念上要实现两个转变，即从绝对质量观到相对质量观及从一元质量观到多元质量观的转变。 首先，梳理课程体系，优化教学内容。在原有教学内容的基础上，优化了课程体系，改革了教学内容，进行了课程整合。梳理了现行大学物理教材中的约７００多个概念和５０余条定律、定理和原理。通过分类和比较，对近３０％的与高中物理内容相重复的部分进行精简压缩，提高讲课起点，使学生感到内容新颖，有学头。同时，针对扩大招生后学生素质参差不齐的现实，采取了有针对性的分层次的模块式教学方式。在制定新的教学大纲过程中，也考虑到各专业方向不同，其所需物理课的学时也应有差异。在保持物理体系的相对完整的前提下，删减大量仅仅是技术意义上的内容，加强学生对物理学科发展脉络的了解，加强其对科学观念、物理学思想的深入理解，使其掌握物理学研究问题的方法，培养其逻辑思维的能力、分析问题及解决问题的能力，做到对物理现象进行非物理思考，对非物理事件进行物理思考。 其次，注重教学内容的前沿性与先进性。与科学技术的发展相比，教材建设总是带有一定的滞后性，这就要求教师选择的教学内容应具有一定的时代特征和前沿性。通过穿插、渗透和拓展近年来出现的新的物理思想、理论和方法，为物理内容“增肥”。如在讲到光学部分内容时引入液晶显示的原理、光纤 及其应用等，讲到电磁感应部分时可探讨一下磁悬浮列车等高 198 1、调节震动频率测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ；砝码质量m=40g ；张力F=0.39N ；弦长l=0.6m 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 频率/Hz 36 61 84 111 147 167 )./(21-=s m n l γ γ 43.2 36.6 33.6 33.3 35.28 33.4 36.4 2、调节弦长测横波波速数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ；砝码质量m=40g ；张力F=0.39N ；频率γ=150Hz 。 半波数n 1 2 3 4 5 6 平均值 l/m 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 )./(21-=s m n l γ γ 36 36 36 36 36 36 36 3、弦线上横波波长与张力关系测量数据记录 线密度m kg /10322.03-?=ρ；频率γ=150Hz 。 砝码质量m/kg 310- 20 30 40 50 60 70 张力F/N 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 半波数n 3 4 4 4 4 4 弦长l/m 0.216 0.353 0.394 0.429 0.477 0.498 波长m /λ 0.144 0.1765 0.197 0.2145 0.2385 0.249 λln -1.9 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 F ln -1.6 -1.2 -0.9 -0.7 -0.5 -0.4 思考题答案： 1、1 3 .8.3410 322.039.0--=?= = s m F v ρ 2、图略。由图得斜率53.07 .11 .10.2=-+-=a 截距b=-1.1 理论值a=0.5 b=-0.99 相对误差：%6%1005.05.053.01=?-= E %11%10099 .099 .01.12=?-+-=E 3、原因： ①存在空气阻力 ②弦长长度的精确度 ③拨弦的方式和计算机采样的步数 改进：①在真空环境下完成②多次取值减少误差 大学物理实验教学改革 大学物理实验是高等院校理工类专业的一门实践性很强的专业基础课。对大学物理实验教学进行改革能激发大学生对大学物理实验的学习主动性，能促进大学生对大学物理实验的兴趣，从而更好地提高大学生在综合应用各方面知识的能力。 标签：大学物理教学改革 1 概述 在高等院校的理工类专业中，物理课程具有重要的地位。物理学实验课程是一门专业性很强的课程，曾经为培养基础前沿学科的优秀人才作出了很大的贡献。而大学物理实验为高等院校理工科大学生的一门实践性很强的基础性实验，也是大学生进入高校的第一门基础实验课，它反映了理工科基础实验的一般性问题。通过对大学物理实验的教学，大学生不仅能正确地去理解物理概念和规律，而且能培养和提高自己的动手能力、观察能力和实践能力等，同时也能更好的培养自己的开拓能力、研究能力和创新能力等综合素质。 因此，在高等学校里面，对大学生开设基础实验课，特别是大学物理实验课程，这就是锻炼大学生地动手能力、实践能力和创新能力的重要环节，学好了基础实验，对于大学生的专业实验起到了很大的奠基作用。因此，在高等院校地理工科学生中开展大学物理实验课，就是为高等院校去培养一批专业知识扎实、动手实践能力强的创新人才的重要途径。 在大学物理实验的实际教学中，由于一直以来受到客观条件和主观因素的制约，比如：较差的实验教学条件与环境，以及不充足的师资力量。在这种情况下进行实验教学很容易导致学生形成机械化的学习方式，不能自主的去做自己想做的实验，也制约了学生开拓和创新能力的形成。 因此，要真正去提高和改善高等院校大学物理实验的教学，应该从大学物理实验的教学模式、教学课程体系、课堂教学和管理、考核方式等方面进行积极有效地改革[1-3]。 2 对大学物理实验教学模式进行改革 随着时代的发展和科技的进步，过去教育资源缺乏的现象得到了解决，特别是各种网络资源此起彼伏，但是很多高校面对这种丰富的资源并没有很好的应用，还是采用老一套的教学模式，仍然是按部就班的对大学生进行教学，大学物理实验课也不例外。安排好时间和实验项目，有的学校还对学生的小组都要做到安排，这样就无言的限制了学生自举选择实验项目和实验时间，只能按照老师的布置。 大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践摘要：大学物理实验课是理工科学生的一门基础课。对每一位教师而言, 激发学生实验兴趣,提高实验教学效果, 是每一位实验课教师探究的问题。笔者根据自己多年教学经验, 从实验内容和教学方法谈了自己几点体会。 关健词:物理实验教学；实验兴趣；教学效果；综合素质 一、引言 大学物理实验是学生接受大学教育最早接触到的一门系统而全面的理论与实践相结合的实验基础教育课程。大学物理实验的特点在于它具有普遍性(力、热、电、光) 、基本性(一切实验的基础) 、通用性(适用于一切领域),把高、精、尖的科研实验分解,绝大部分与常见、常做的普通物理实验有关,所以学好大学物理实验课就为学生今后从事任何科技工作打下坚实的基础[1]。同时, 大学物理实验课又是一系列后续专业实验课的重要基础。通过物理实验课，可以培养学生周密实验设计、精确科学测量、熟练操作仪器、准确数据计算和处 理能力。物理实验技能是学生今后进行其它实验和从事科技工作的基础。在教学过程中我们发现, 有部分学生对实验课不重视, 认为实验课枯燥、没有兴趣, 上课只是按照老师的要求和示范做实验。做实验过程中出现问题不去分析，等待老师解决。实验报告照抄实验讲义, 实验只是机械的操作实验仪器, 被动地接受知识, 没有发挥自己的 自主学习积极性。究竟是什么原因使学生对如此重要的环节不予重视? 我们分析，其主要的原因有以下几点:首先是随着 __的不断发展,社 会对同学们的计算机、英语水平的要求不断提高,同学们会自觉不自 觉地在它们上面花费大量的时间,另外随着就业形势的日益严峻,很 多同学选择考研,对于考研要考的科目如英语、数学等课程,不用老师督促他们也会加紧学,此外他们还要应付专业课等等。因此,大部分同学们自然而然地将物理实验放到了比较次要的位置。其次是有的同学就怕动手做实验,有的同学在高中基本没有做过实验,特别是有些女 学生畏电如虎,实验仪器根本就不敢摸。还有就是传统的实验课教学 方法上有问题,没能充分调动学生的积极性。因此,如何转变学生对实验课的态度,启发他们的兴趣,进而提高他们实验操作技能乃至创新 精神,是摆在全国各高校教学部门和物理实验室面前的现实问题。针 对这一问题，在物理实验教学过程中, 我们根据具体实验内容, 采取灵活多样的教学方法, 调动学生实验的积极性, 培养学生实验能力, 提高实验教学效果。 培养应用技术型人才是许多本科院校的主要目标，本科教育是重中之重，以培养应用技术型人才培养也是作为我校的核心使命，并面向高端产业发展需求，培养具有国际视野、工匠精神的高水平工程师、设计师等高端应用技术型人才。这需要引导学生参加更多的社会实践、参与各个领域的创新项目中，将理论与实践相结合，学会用物理模型解决专业中遇到的难题。大学物理是培养学生的动手能力、逻辑思维能力以及解决实际问题的能力为教学目的[1-3]，通过对其课程的设计思路、教学方法、考核手段等的改革，使大学物理与应用技术型办学理念相结合，改善学生的思维方式，从新的角度认识世界，引导学生利用研究型的思维方式解决专业问题，让学生更好从感官和理性两个角度的接受知识。目前大学物理的教学体系基本延续的是20 世纪的基本成果和理念，如80%的内容是经典物理的范围，这些内容对前沿科学的涉及比较少，近代物理的内容也没有充分体现近几年高速发展的交叉领域的理念和思想，相关的物理模型没有得到进一步拓展和阐述。自2020 年新冠肺炎暴发以来，兴起的网络教学模式，也促进了广大教师们对教学改革的思考。在教学方式上，传统的教学方式过多地强调了物理基本理论知识的学习和掌握，学生的计算量还是比较大，应用性不大。缺乏与应用技术型专业前沿科学的联系。为了达到我校培养创新型、实践型、应用型技术人才的目的，把大学物理课程的学习与各个专业相结合，将各专业的研究成果和科技前沿作为教学案例引入到课堂中，传统教学、网络教学等模式相结合，为学生后来的学习专业相关课程的关键性物理概念提供便利和基础。通过吸引学生的注意力，激发他们的逻辑思维能力、自学能力以及发现问题和解决问题能力的提升，最终实现教学质量的提高。通过改革大学物理的教学模式， 《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称（中文）：物理实验英文名称：Physics Experiments 2.课程编码： 01000102 3.课程类别：基础独立设课 4.课程要求：必修基础实验 5.课程属性：独立设课 6.课程总学时：总学分： 7.实验学时： 51 学时总学分： 1.5学分 8.应开实验学期：第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业：土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程：大学物理 11. 编写人：徐子湘俸永格编写日前：2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学，物理规律的研究都是以严格的实验为基础，实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程，在实验过程中，通过理论的运用与现象的观测分析，充分提高学生分析问题与解决问题的能力；充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求： 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己 独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是： （1）学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 （2）获得必要的实验知识和操作技能训练，培养学生的动手能力、工作能力、创造能力，提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 （3）树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求： （1）进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。 （2）能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 浅谈大学物理课程的教学方法 【摘要】为培养具备现代科技素质的高质量高层次创新人才，大学物理作为自然科学和现代工程技术的基础，其教学方法也要与时俱进，适应新时代的发展要求。根据大学物理教学的现状和教学改革的发展，提出了大学物理教学方法的几点想法，以促进大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展。【关键词】大学物理；教学方法0 引言大学物理是研究物质的组成、性质、运动和相互作用，并以此阐明物质运动规律的学科。它是自然科学中最重要的基础学科之一，它的基本理论、方法和知识渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门。以物理学为主要内容的大学物理课程，是高等学校理工科学生的一门重要基础课，它所阐述的物理学基本概念、基本思想、基本规律和基本方法是学生学习后续专业课程的基础，对于培养学生的综合素质和科技创新能力起着不可替代的作用。现代教育的目的不在是单纯的传授知识过程，而应该是注重能力和素质的培养过程，特别是创新能力的培养，这也是培养高素质人才的关键。而大学生的培养也从应试教育向素质教育进行转变，对大学物理课程也提出了新的要求：在讲授物理课时，应特别注重向学生传授物理学的思维方式和研究方法，这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、提高综合素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。动态演示[3]，可以弥补传统教学方法的不足，使得复杂的、瞬间变化的、缓慢演化过程及其内部的种种演化内容变得直观化、清晰化和明朗化，从而提高学生的学习效率，也有利于发挥学生的主观能动性。因此当讲授复杂过程和物理现象时以多媒体为主，而在讲授定理推导和重要概念时，可用黑板书写，强调其重要性，在课堂教学中这两种教学手段相互结合，相辅相成，能够共同促进教学质量的提高。1.3 建立网络课堂除了在课堂教学中采取灵活多样的方法以外，在课后也可以通过建立网络课堂来调动学生学习的积极性，促进师生之间的交流，同时也增进了师生之间的情感。网络课堂是一种现代教学的方式，它赋予了大学物理课程的新活力，同时也是一种能充分体现学生主体作用的全新学习方式———自主学习。在网络课堂中，可以添加大学物理课程的电子课件，方便学生复习课堂内容，及时对学习的内容进行巩固；制作大量的答疑资料，方便学生自行查看，及时解决学习中的疑问；建立公开的答疑平台，方便学生网上讨论和交流疑难问题；添加类似“地球2100 ”等科教片，可拓宽学生的知识面和视野，能够学习到许多课堂上1.4 学不到的物理知识，有利于培养学生创造性的自主发现和探索。重视培养学生的动手能力演示实验是大学物理教学中的重要组成部分，为此演示实验室的建立也是必须的。通过大学物理演示实验，学生可以直接的观察到物理规律和物理现象，促进了学生对物理现象、物理模型、物理概念和原理的深入理解，而不只是局限于枯燥的书本理论知识，也使得课堂教学生动活泼、丰富多彩。同时大学物理演示实验也可以增强学生的动手能力以及分析问题解决问题的能力，培养良好的实验素质、科学素质和探索精神。同时开放性的物理实验室，给学生提供观察和实际操作的机会，也提供了探索和发现的思维空间，可以促进学生的个性培养、现代学习方法的培养，使得学生的学习积极性、求知欲得以显著地提高。作为大学物理教师，还应该指导学生学习和进行科学研究，包括科研方向的确定、文献的查阅和实验方面等，从而培养学生的创新能力和科学研究能力。1 教学方法自20 世纪初以来，科学技术的发展突飞猛进，出现了很多新的理论和 大学物理实验教案 实验目的： 1．掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。 2．根据仪器的精度和有效数字的定义，正确记录原始数据。 3．掌握直接测量和间接测量的数据处理方法，并用不确定度报告测量结果。 实验仪器： 游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。 实验原理： 1． 游标卡尺 普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性，主要是由于其分度值（即仪器能准确鉴别的最小量值）较大。例如米尺的分度值为1mm 而不能更小，否则，刻度线太密将无法区分。为此，在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺，称为游标，这样的装置称为游标卡尺。 游标卡尺的结构如图1 所示。主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺，主尺头上附有钳口 A 和刀口A ′，游标E 上附有钳口 B 、刀口 B ′ 和尾尺 C ，可沿主尺滑动。螺丝F 可将游标固定在主尺上，当钳口AB 密接时，则刀口 A ′B ′对齐，尾尺C 和主尺尾部也对齐，主尺上的0线与游标上的0线重合。 图1 游标卡尺 钳口AB 用来测物体的长度及外径，刀口 A ′B ′用来测物体的内径，而尾尺C 则用来测物体的深度。它们的读数值，都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。 游标卡尺的规格有多种，其精密程度各不相同，但不论哪一种，它的原理和读数方法都是一样的。常用游标尺的设计，在游标尺上刻有m 个分格，游标上m 个分格的总长，正好与主尺上（m –1）个分格的总长相等，如果用 y 表示主尺上最小分格的长度，x 表示游标上每一小格的长度，则 (m –1)y = mx 所以，主尺与游标上每个分格长度的差值是 m y x y = - 这个量就是游标卡尺的分度值。通常主尺最小分格y 都为1mm ，因此，游标的分格数越多，分度值就越小，卡尺的精密度就越高。 常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm 、0.02mm 三种。 利用游标卡尺测物体的长度时，把物体放于钳口之间，游标右移。游标0线对准主尺上某一位置，毫米以上整数部分l 0可以从主尺上直接读出，毫米以下部分△l 从副尺上读出。 《大学物理》教改项目成果概述 一、项目成果的具体内容及主要特色 1.撰写了卓越工程师班《大学物理》项目主报告，对项目研究工作进行了总结； 2.研究型卓越工程师的培养目标，就是一定要有创新新产品的意识，并且能够构思、设计新产品，将其应用到实践中进行顺利地操作、运行。这个培养目标的实现是十分困难的，但又是必须进行的。所以为了强化，在物理课的开始就硬性规定每一位学生必须参加一项创新产品项目，成绩记入期末总成绩，占总成绩的30℅-40℅。关于项目模式具体规定如下：题目自主，内容不限，但必须有很强的可行性，至少有一个创新点，并且，具有一定的实践性和应用价值，最重要的是，不能纸上谈兵，最后要有产品做出来。另外，项目运行过程中的每一个科研环节都不可缺，包括确定项目、开题申请、中期总结，结题报告等。并且，每两个星期向辅导老师汇报一次项目的进展情况。 3.物理学是一门自然基础科学，是推动社会产业发展的主要动力。就知识本身来说，物理学是其它工科各专业知识的基础。因此，在物理基础知识讲授过程中，加强所讲授知识的应用性，多介绍相关领域的与之相联系的科学背景、实践应用、前沿发展都是十分必要和重要的。这不仅可以提高学生的学习兴趣，而且可以开阔学生的思维、拓展知识面，更重要的是可以提高卓越工程师的融会贯通及实践应用能力。当然拓展知识的内容可以是定性的，也可以是定量的。可以以课外作业的形式留给学生，也可以进行小组讨论。 4. 研究型卓越工程师不同于普通工程师，所有学生毕业后即进入应用研究生的科研工作阶段，基于这个要求在实际教学中按专业将学生分组，然后将物理知识拓展与专业知识结合，选定一些用所学的物理学知识提升一下就可以解决的专业性问题。例如，对于地质科学专业的学生，在讲授流体力学时，与专业课老师联系，共同确定一个与分析深盆气层藏机理相关的一个流体力学问题：“液体中的气泡在毛细管中上升的临界尺度”。对于机械专业的学生则让他们去解决“喷气发动机燃料的选择及其机理”，等等。以上这些问题都是专业性较强的问题，有的还是其专业领域的最新研究内容，因此，在具体实施中可以两三个人一组，完成时间定为半学期或一学期不等，为了鼓励学生最后将结果记入期末总成绩。 5. 学生期末评估由三部分构成：平时成绩（自主创新项目和知识拓展内容的完成情况）、期末考试成绩构成。自主创新项目过程中包括申请开题、中期报告、解题报告等内容。 二、实践运用情况及效果评价 通过“卓越工程师班《大学物理》”项目研究和实践，我们总结出了一套针对应用型卓越工程师班的教学模式和方法，这为今后的培养过程和工作打下了良好基础。 上学期根据学生的专业和人数，最后经过开题申请、专家讨论最后主要确定了六个产品项目，其构思、设计全部来自于同学们的自主创新，内容主要集中在三个方面，一是防灾减灾方面，例如“防灾型电塔的设计”项目，“防火警报饮水鸟的设计”项目。二是能源开发与利用方面，例如节能优化设计的”金属轴单项受热膨胀形与温度关系的初探”项目，节能 《大学物理实验》(A类)教学大纲 课程名称：大学大学物理实验课程编号：实验学时：实验学分： 面向专业：非物理学本科 一、本实验课的性质、任务与目的 （一）课程性质 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是一门独立的、实践性很强的基础课，是学生进入大学后，受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端，是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系，又有各自的任务和作用。 （二）课程的任务与目的 1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量，学习物理实验知识，加强对相关物理学原理的理解。 2、培养与提高学生的科学实验能力： ①能自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备； ②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器； ③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析； ④能正确记录数据，掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法，初步具备处理数据、分析 结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力，能撰写完整规范的实验报告；了解 并学会使用本课程的网上教学系统。 ⑤能够完成简单的设计性实验。 3、培养与提高学生的科学实验素质，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。 4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能，为后继的实验课程的学习打下必备的基础。二、本实验课的基本理论 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是国家教育部规定的一门独立的实验课程，本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。 （一）误差基本理论（在绪论课中介绍，并在各实验的学习中逐步掌握）： 1、测量与误差的基本知识 2、测量的不确定度和测量结果评定 3、有效数字 4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法) （二）各实验原理所依据的物理理论知识 1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识 2、各实验的设计思想和基本原理 三、实验方式与基本要求 实行分层次教学：基础（必做）实验教学→开放（选做）实验教学 1、基础实验教学 为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力，对于基础（必做）实验的教学要求： （1）由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。 （2）分组实验，循环进行，基本实验每人一套设备，每位教师同时指导学生人数一般为20-25人，每个实验3学时，由教师指导、学生独立操作完成。 （3）要求学生课前预习，并撰写实验预习报告，遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报大学物理实验教学改革的论文
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