大学物理论文范文精选

一、中美大学物理实验教学模式的比较

在斯坦福大学，DOUGLASDOSHEROFF教授特意在黑板上写下“GOAL：Learnhowtodophysics，notspecifictechnique．”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题，而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。究其这种观念上的区别，原因有二：其一是与传统教学方法有关。我国习惯于从抽象到特殊的教学方法，而美国则重视从特殊到抽象的教学方法。其二是与实践意识有关。国内的学生学习纯理论的较多，理论性、逻辑性较强，而美国的学生非常注重实验，当遇到有争论的问题，往往不是先翻书，而是“让学生实验一下探个究竟”。正如杨振宁博士曾说过的：“我到芝加哥大学攻读博士学位，学到一种与中国完全不同的学习方法。教师要你注意的不是最高原则，而是一些新的现象，并抓住这些现象进行探究、研究、归纳、思考。”这给了我们很大的启示，应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质，在实验教学中树立更高的目标。

（一）实验教学内容体系的比较

教学内容体系由知识素材、技巧能力和品质道德三个基本因素组成。知识素材是教学内容的基础，技巧能力和品质道德蕴含在知识素材之中。而教材的差异，是导致课程设置、教学内容、教学方法和手段一系列差异的必然结果。在我国，大学物理实验课程基本上是独立设置，与之相适应的教材大多是正式出版的“规划教材、面向21世纪课程教材”等，这些教材理论严谨，内容全面深入。在知识素材的选取上，大多注重传统，经典实验、命题实验较多。所选的实验项目大多是与仪器设备相配套的经典内容，演示实验很少，即使有演示实验，大多是在计算机上通过动画、模拟的形式来完成的。这些传统的物理实验项目规定了实验内容、实验仪器和实验方法，甚至要达到的实验结论，没有选择性且缺乏层次性。学生的实验领域大多在力学、电磁学和光学部分，重点在于培养学生的实验技能，正确使用仪器和取得正确结果。近代物理实验是针对UpperDivision学生开设的，按照力、热、电、光、原子和原子物理的理论结构顺序分别在相应的学期开设，并且所选的实验项目大多是以经典的“验证型”为主，与科技发展的前沿联系不多，对于“研究型、设计型和综合型”的实验，只有少数高校开设。现在有条件的高校逐步在改变这种模式，正在由“验证型”向“研究型”、由训练学生的动手能力向训练学生的逻辑思维能力发展。在美国，教学与实验合二为一。在知识素材的选取上，实验没有专门的教材，实验教材基本上是自编的讲义，有些大学没有自编教材，由教师从市场上选择推荐给学生，根据教师和学生的需求，再由出版商出版。知识素材的显著特点是充分利用现代高新技术并贴近工作生活。对于近代物理实验，大多只有相关的参考教材和实验内容指导书，并且在课程网站上一般都会提供相关资料供学生阅读和使用。对教师而言，教材只是作为一种教学工具，用于帮助师生交换意见和展开讨论；对学生而言，教材也仅仅作为一种辅助学习的工具，不是什么至高无上的考试宝典。据有关专家归纳，美国高校教材有以下特点［1］：（1）统筹安排实验内容，避免不必要的重复和脱节；（2）重点突出，详略得当，注意提高学生的科学素质和能力；（3）注意与现代概念的衔接，引入现代的观点和方法，反应科学的最新成果；（4）不搞统一模式，按不同要求、不同层次有不同安排，突出自身特点。其行文多为谈话式、探讨式，表达形式新颖、流畅，很有亲和力。在课程设置方面主要包括四个部分［2］：（1）课堂演示实验。他们的演示实验的条件非常完善，且内容丰富。加州大学伯克利分校，多媒体教室可容纳500人，教师的演示实验过程清晰地投影到大屏幕上，学生的学习兴趣浓厚，收效甚佳。（2）LowerDivision物理实验。针对一、二年级学生基础知识相对薄弱的特点，各校的开课方式有所不同。有的学校把理论教学和实验教学统一为一门课程，而有的学校则独立设课，学生成绩单独给出。对于不同学科的学生，在选择实验内容和要求上也是有区别的。（3）UpperDivision物理实验。针对三、四年级学生知识面宽的特点，各高校均是独立设课，独立评定实验成绩。且实验题目多、选题广，基本上涵盖了物理学的每一个领域。（4）科研型课题实验。是针对高年级学生开设的选修课，如哈佛大学，每年都会选拔一批本科生参与到科研课题当中，并且课题的内容大多是Project实验，显然其深度和广度要高于我国高校开设的设计、研究型实验。

（二）实验教学方法、手段的比较

教学方法是实验教学中的重要一环，标新立异的教学方法能起到事半功倍的教学效果。教学手段是教学中师生相互传递信息的工具，多媒体网络技术和电子视听设备在教学手段中的应用，能大大提高教学的效果和水平。在我国，大学物理教学和实验教学各自有自己的教学计划，二者根本不一致。这种教学模式无形中给教师的“教”提供了便利，而给学生的“学”却带来了难度。在实验教学过程中，大多是首先让学生在课外预习实验，并按规定的格式要求写出实验报告。然后教师在学生实验之前花上几十分钟针对实验仪器分组讲解实验原理、方法和仪器使用等，再将学生进行分组，由小组共同完成实验任务。学生完全按照既定步骤和要求完成操作过程，效率较高，学生、教师都省心。实践表明，有不少学生是在被动地做实验，盲目得到实验结果。因此，这种缺少想象力和创新性的教学方法，对学生的思维、创新能力的培养是不利的。随着国力的增强，多媒体网络技术和计算机在教学中的广泛应用，大大提高了教学的效果和水平。相比之下，我国高校实验设备的自动化程度还很低，计算机的普及率还远没有达到要求，学生拥有计算机的还不足2／3，并且利用计算机进行娱乐的不在少数。当然，在物理实验中，并非是使用计算机越多越好。因为许多物理现象的观察、操作能力的培养、物理思想的掌握等都不能由计算机来代替。在美国，大学物理理论教学和实验教学一般都是整合在大学物理课程之中的，且讲授内容与实验一致。如麻省理工学院的普通物理学课程中，完全是在实验室里完成的，按照学生每组3人进行分组，以学生自学习为主，教师讲解理论与指导实验同步进行。这样的教学方法，学生能及时从实验中验证所学理论知识，并深刻理解和掌握实验方法；对教师来说无形中增加了工作量，并对教学设施提出了比较高的要求。归纳起来，美国高校在物理实验教学中主要采用的方法有两种：（1）分组探究式教学。这种方法是由华盛顿大学物理教学研究组MCDERMOTT教授等在过去的20多年实践中研究和发展起来的［3］。在课堂教学中，教师将学生分成若干小组，通过启发式的提问，让学生通过设计、实验、观察实验现象，来解释、验证物理现象。2000年美国国家研究理事会组织编写出版了一本科学探究专注，其中将探究式教学的基本特征概括为提出问题、证据、解释、评价及交流［4］。（2）工作室物理实验教学（StudioPhysicsteaching）。这种方法是JACKWILSON于1994年在伦斯勒理工学院首创的，并被美国一些高校广泛应用［3］。这种教学模式是在高度合作、开放的实验环境中，利用先进的实验装置和技术，让学生自觉、主动地学习，然后教师通过一对一的巡回指导帮助学生完成实验。这样的学生知识面要宽一些，解决实际问题的能力也强一些。其自动化程度较高的数据采集和处理的计算机等设备已广泛应用到美国高校的实验教学之中，使用计算机完成普通物理和近代物理实验的比率几乎是35％和100％。况且，他们的每门课程都有相应的网站，学生通过阅览网站，能获得课程大纲、学习辅导、考核方式等课程相关信息。对于大学物理实验，网站上一般都有对实验项目、实验仪器、实验方法、实验原理、实验步骤和实验时间的详细说明，以及利用计算机编程语言编写的虚拟实验，以向学生展示不同内容的实验现象。所以，美国高校的实验教学手段更先进一些。

进入21世纪以来，我国高等教育改革和发展取得了重要成就，高等教育也由“精英式”教育全面转型为“大众化”教育。为满足地方经济的发展需求，众多地方新型高校应运而生。对于以培养高级应用型人才为主要目标的地方新型新兴高校而言，面向全体理工类学生开设的大学物理课程的改革和建设，对于培养具有现代科学技术知识以及创新研发能力的高素质专业性人才的重要性是不言而喻的。这不仅因为物理学是一门研究物质的基本结构，相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科，更重要的是，现代物理知识已经渗透到各个专业，物理学基础知识是一个高级工程专业性技术人员所必须掌握的，而以整个物理学基础知识为主要内容的大学物理课程的建设改革是迫在眉睫的。如何对大学物理课程进行改革和建设，使之能进一步符合地方新型新兴高校现代化社会发展及现代化人才培养的目标，是本文试图探讨的主要问题。

一、大学物理课程教学理念的转变

大学物理作为各类高等院校中面向非物理专业的学生所开设的一门课程，在高等人才教育和培养框架中起着基础性服务作用。对于应用特色明显、致力于培养高级应用型人才的地方本科院校，“地方性、应用性”是高校的办学定位，“以能力为根本，以学生为主体，以教师为主导，注重应用性、融合性、职业性、开放性和创新性”则是高校人才培养的理念。根据此理念，大学物理教学的基本指导思想应该结合学生的专业特点为非物理类专业应用型人才打好物理基础。

1.加强基础教学。

物理是研究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的自然科学。如果引用宋学集大成者朱熹以及明代心学创始人王阳明的说法，此乃格物究理、格物致理。在这里可以从“理”、“格”二个方面来理解大学物理及大学物理实验课程的教学理念和思路。理：是指教师在对学生传道授业之时应该教导给学生的基础物理知识。在这点上，中学的物理与大学物理内容存在两点最重大的区别。第一个区别在于大学物理知识体系的数学表达形式已经不再停留于初等代数几何的范围。高等数学的引入，特别是微积分对物理规律的表述形式已经广泛呈现在力、热、光、电磁、量子及相对论等各个基础理论领域内。根据本人在教学中统计到的学生反馈意见，高等数学会给初学大学物理的学生在理解原理规律和应用原理解决问题方面带来一定的困难。而不可避免的，高等数学是学生学习更深层、更普遍的物理规律并与实践相结合所必需的工具。因此，如何在教学中将物理与高等数学紧密结合起来，让学生既能用高等数学对物理规律和物理现象加以描述，同时又能通过数学表达式获取物理信息，形成物理图像，总结物理规律是我们在教学中需要认真思考和改革的地方。第二大区别在于大学物理内容的广泛性和深刻性。由于一个实际的问题往往不是只牵涉到物理某方面的知识，因此，在这一方面，教师的授课不能简单停留在对某个物理分支理论的讲解，我们更应该引导学生从更高的角度全方位学习，综合应用所学的物理知识来分析解决问题。格：要培养学生成为具有创新精神，具备创新能力的专业型人才很重要一点是要教会他们怎样学习，而不是学了什么。大学生活本身的宽松自由为学生提供了自学的良好氛围，因此，在大学物理课程教学中教师应该更加注重培养学生的格物之法。即对物该怎么格，怎么将需要讨论的实际问题和所学的知识对应起来，加以运用才是学生在学习的过程中应该被引导和指导的更重要的东西。为此，在教学过程中我们应训练学生养成探求物理概念与规律意义的习惯；通过分析物理概念和规律的内涵与外延完成知识的学习习惯；培养学生养成质疑思考的习惯，并能较自觉地依据物理的科学概念和规律，使用各种方法释疑，掌握物理思维方法的能力。另外，在传道解惑的过程中，教师应该有意识地让学生思考解决一些有难度的问题，鼓励学生在困难面前勇于探索、勤于思考，通过多途径的调研、自学，鼓励他们在实际问题中不断扩充物理知识面，通过自学掌握教材中没有涉及的理论及实验知识，从而培养他们百折不挠的作风和品质。

2.实践与创新能力的训练与发展。

摘要：为了解决新办本科院校物理实践教学面临的问题，有效地培养学生的创新意识和创造能力，对大学物理创新实践基地建设的意义、目标及建设内容进行探索和实践，取得一定的成效。为新办本科院校学生创新能力的培养建立可参考的模式，具有一定的辐射和示范效果。

关键词：大学物理；创新实践基地；实验教学

中图分类号:G642.4文献标识码：A

THEEXPLORATIONONTHEBASECONSTRUCTIONOFPHYSICALINNOVATIONPRACTICE

ZHENGZhi-xia

(DepartmentofInformation&ElectronicEngineer,PutianUniversity,Putian361100,China)

摘要：大学物理教学对工科学生综合素养以及科技创新能力的提高起着重要作用．结合工科类地方院校大学物理授课现状，分析了物理教学中存在的问题，并结合教学实践，从4个方面深入地探讨了物理课堂教学模式和方法改革，达到了提高学生自主参与物理课堂的积极主动性，对工科院校大学物理教学质量的提升具有借鉴意义．

关键词：大学物理；多元化；教学改革

1大学物理的地位以及教学现状

物理学是一门用于研究各种物质结构与物理运动变化规律的基础学科，其基础理论渗透到自然学科的各个领域[1-2]．它的各种基础概念对培养学生独立分析问题能力、解决实际问题能力、自主创新意识等各个方面具有十分重要的指导性作用．然而，随着高校的扩招和专业课程门数的增多，工科院校的大学物理课程教学存在一系列问题．为了寻找到一种适合当前时代形势下的大学物理教学方式和教学手段，结合当前的实际教学情况，分析地方类工科院校大学物理教学中存在的问题．

1.1不被重视，学时少

许多地方类工科院校对大学物理学科的重视程度较低．教育部规定大学物理教学学时不少于144，不同学校授课学时参差不齐，有的学校只有64学时，而河南工学院大学物理上册48学时，下册32学时，严重限制了大学物理授课的系统性．课本知识教师难讲，学生接受起来也困难，更谈不上学生领略物理的奥妙，从而达不到好的教学效果．

第一篇：翻转课堂教学模式在大学物理教学的运用

摘要：为了提高大学物理课程的教学效果，探索翻转课堂教学模式在提高教学质量方面的作用，我们利用爱课程网络平台和山东大学大学物理MOOCs课程资源，在本科生大学物理课程教学中实施了基于SPOC的翻转课堂教学模式．本文从教学设计，课程安排，考核方式等方面详细论述了翻转课堂教学模式改革的基本思路及方法．该教学模式对培养学生对大学物理课程的学习兴趣，调动学生自主学习的主观能动性及提升学生分析问题解决问题能力等方面具有积极意义，所得经验为在高校实施翻转课堂改革提供一定的借鉴．

关键词：SPOC；翻转课堂；大学物理；教学模式

1SPOC及翻转课堂概述

SPOC（SmallPrivateOnlineCourse小规模限制性在线课程）是2013年由加州大学伯克利分校的ArmandoFox教授提出，是伴随着MOOC（MassiveOpenOnlineCourses大规模在线开放课程）的发展而出现的称之为“后MOOC”的教学模式，其目的是希望将优质的MOOC资源与课堂面对面教学有机地结合起来．该教学模式目前已在国内外众多高校开展．与MOOCs平台的开放性，统一化及动辄成千上万的学生数相比，SPOC实施小班教学管理（几十至上百人），与传统大学一个班级的人数相当．这样便于对学生的组织管理，比如统计学习进度及完成情况，也便于针对性地学习内容设计．因此，SPOC教学模式更适合在大学课堂上开展．翻转课堂（flippedclassroom）是把传统教学模式的课上课下教学内容翻转过来，即课下学生根据教师提供的教学资源，自主完成知识点的学习，并根据学习情况提出疑问；课上，教师组织学生互动交流，引导学生自己解决问题，并结合学生的问题及内容的侧重点，给学生答疑解惑，形成让学生在课堂上完成知识吸收与掌握的内化过程、在课堂外完成知识学习的新型课堂教学结构．这一教学模式使教师从传统的课堂授课模式中解放出来，在课堂上可以组织更多的学习讨论活动，培养学生的学习兴趣，提高学生的自学能力．在这种模式下，教师的角色由传统课堂中的知识传授者变为学生学习的设计者和促进者，这对教师的综合素质提出了更高的要求．不仅需要教师熟练掌握课程内容，还需要“有责任，有爱心，懂设计的专业教育者”，能根据学生的学习情况及时调整教学内容和教学方式．

2大学物理课程开展“翻转课堂”教学模式的必要性