大學物理論文范文10篇

1大學物理課程面臨的問題

1.1學生基礎差，不重視作為本三院校的學生，高中物理基礎普遍比較薄弱，許多同學基礎概念及定律不清楚，給大學物理的學習造成了困難.另外，學生的高數(shù)基礎不扎實，無法在物理模型建立中靈活應用微積分等高數(shù)知識.再次，現(xiàn)在的學生學習功利性比較強，學生們主要把精力放在英語、計算機等考證科目，甚至一些校外的考證上，而對大學物理這門課程重視不夠.

1.2教師教學模式固定化教師上課大部分還是采用老式的教學法，以教師講授為主，照本宣科，致使學生覺得課上枯燥無味.另外，教師教學中教學大綱統(tǒng)一化，不同專業(yè)采用同一教學大綱，沒有專業(yè)特色，與學生專業(yè)課課程結(jié)合不夠緊密和充實，因此學生對大學物理課程興趣不夠.

1.3考評方式單一本校大學物理的考評方式基本是采用期末成績?yōu)橹鳎綍r出勤和作業(yè)為輔的的方式.學生學部分還是以應試為向?qū)В瑢W習被動，沒有深入領會到物理的奧妙.

2改革方向

為了解決教學中遇到的這些問題，針對獨立學院特色，大學物理改革可以從以下幾方面入手.

1找準課程定位，整合教學內(nèi)容

大學物理課程是理工科學生的專業(yè)基礎課，其物理學原理部分是多學科交叉、轉(zhuǎn)移和滲透的支撐點，為專業(yè)后續(xù)課程的學習提供理論基礎和方法基礎，在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、銜接各門專業(yè)課程中起到了非常重要的作用。鄭州師范學院是一所升本不久的地方高等師范本科院校，師范特色突出，培養(yǎng)的學生絕大部分畢業(yè)后成為中學、職業(yè)技術學校、教育輔導中心的教師，這使我們決定將“大學物理”的課程重點定位在對基本概念、基本理論、基本思想的理解和基本技能、基本方法的掌握上，注重培養(yǎng)學生的實踐能力、科學思維能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)課程定位，我們對課程內(nèi)容進行整合，突出體現(xiàn)在四方面。第一，突出教學內(nèi)容的基礎性。把教學內(nèi)容的重點放在基礎性強，對現(xiàn)代科學技術的發(fā)展起重要作用的基本原理和基本方法上;做好中學物理與大學物理的合理銜接，如在力學中，我們對學生在中學已經(jīng)很熟悉的內(nèi)容如速度、加速度、牛頓運動定律、動量定理、能量守恒定律等，適當講解，節(jié)約課時，而將重點放在如何用微積分和向量來處理力學問題上;合理配置教學內(nèi)容的深度和廣度，讓學生“既見樹木，又見森林”。第二，實現(xiàn)課程內(nèi)容的現(xiàn)代化。大學物理課程改革的重點應是實現(xiàn)課程內(nèi)容的現(xiàn)代化，［1］把物理學的前沿知識和其在高新技術中的應用有機融合到教材的各部分內(nèi)容中。如我們在講動量定律和動量守恒定律時，介紹離子推進器原理、火箭飛行原理和人造地球衛(wèi)星入軌速率;在講宇宙速度時介紹黑洞，并估算黑洞的引力半徑;在講熵和熵增加原理時與資源利用和環(huán)境保護結(jié)合起來;講磁介質(zhì)時，介紹高溫超導、超導磁懸浮列車、磁紀錄等;在講光學儀器分辨本領時，介紹太空實驗室—哈勃太空望遠鏡;在講狹義相對論時介紹光的多普勒效應和宇宙紅移;在講黑體輻射時介紹宇宙輻射背景;受課時限制，部分前沿知識如激光技術應用、納米材料等以專題講座的形式進行。第三，突出物理學的社會教育和思想文化功能。愛因斯坦曾經(jīng)說過:“科學對于人類事務的影響有兩種方式，第一種方式是大家都熟知的:科學直接地、并在更大程度上間接地生產(chǎn)出完全改變了人類生活的工具;第二種方式是教育的性質(zhì)———它作用于心靈。”［2］物理學不僅是科學，同時也是高層次、高品位的文化。在教學過程中插入物理學史，滲透物理學認識論和方法論的思想，弘揚物理學家為探索真理不屈不撓、勇于獻身的精神。如在學習開普勒三定律時，介紹開普勒如何面對第谷•布拉赫所觀察的700多顆星的全部天文觀察資料，經(jīng)過18年的刻苦鉆研，用數(shù)學方法發(fā)現(xiàn)了關于行星運動的三個優(yōu)美、卓越而又簡單的定律—開普勒三定律，從而向?qū)W生展示了物理學的“求真、至善”、“簡單、和諧和美”，這對培養(yǎng)學生人文素質(zhì)、科學素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)具有重要意義。第四，突出學生的專業(yè)特點。打破不分專業(yè)的教學模式，根據(jù)不同專業(yè)對物理知識的需求不同來決定教學內(nèi)容和分配學時，形成三個教學模塊。模塊一，108學時，內(nèi)容包括力學、電磁學、熱學、振動和波、光學、量子物理，適合數(shù)學專業(yè)、計算機專業(yè)、科學教育專業(yè)(專科);模塊二，108學時，內(nèi)容側(cè)重熱學和量子物理，減少力學、電磁學和光學內(nèi)容，適合化學專業(yè);模塊三，72學時，內(nèi)容側(cè)重與專業(yè)直接相關的知識，適合生物專業(yè)和電子信息工程技術專業(yè)(專科)。

2構建高素質(zhì)教學團隊

根據(jù)課程建設的總體規(guī)劃，針對不同層次的教師，采用學歷提升和進修相結(jié)合的辦法，全面提高教師的教育教學綜合能力。目前，鄭州師范學院大學物理課程組有教師9人，教授3人，副教授3人，講師3人;其中博士4人，碩士4人，學士1人;年齡結(jié)構合理，40歲以上3人，35～40歲4人，35歲以下2人。課程組的教授、副教授，重視對青年教師的培養(yǎng)，從教學內(nèi)容的深度、廣度以及靈活駕馭課堂、駕馭教材等方面給予指導，同時青年教師也虛心請教，形成了互幫互學的高素質(zhì)教學團隊，為大學物理精品課程的建設提供了強有力的支撐。

3運用先進的教學方法與教學手段

先進的教學方法和教學手段是精品課程建設的載體;我們在教學過程中對教學方法及手段進行以下改革。

1智物明理夯實基礎

具體地說，我校“大學物理”課程由必修和選修兩塊教學內(nèi)容組成，在教學實踐中實現(xiàn)整體優(yōu)化．由于課時所限，“工科物理”必須在保證基本要求的前提下，精簡學時，為后續(xù)選修課程騰出教學時間．我們利用多媒體教學手段提高課堂效率，課時由128學時調(diào)整為112學時．必修課后，同學根據(jù)專業(yè)需要和自身興趣，必須任選至少一門后續(xù)選修課程，同時計入公選課學分．多年來，經(jīng)過凝練內(nèi)容，總結(jié)經(jīng)驗，漸進實施，已經(jīng)形成大學物理Ⅰ（必修課）＋X（選修課）課程方案．首先，注重主干課程“工科物理”的建設．1996年起，以“教學內(nèi)容現(xiàn)代化”和“教學手段改革”為核心，圍繞教材、資源、方法、效果等要素，博采眾長，持續(xù)發(fā)展．我們整體優(yōu)化教學內(nèi)容，出版了適應教改要求的“十一五”國家級規(guī)劃教材《工科物理教程》；倡導多媒體綜合教學手段，1998年率先完成的大學物理電子教案在國內(nèi)有一定的示范影響；加強輔助學習條件建設，組織編寫了《大學物理綜合練習》等資料，建設了內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡學習平臺．總之，對“工科物理”成熟的課程模式，我們博采眾家之所長，以資源建設為先導，教學內(nèi)容和手段現(xiàn)代化為核心，深化課程內(nèi)涵建設，成果豐富，分別于2004年和2000年獲江蘇省高等教育教學成果一、二等獎．其次，2005年以來，以素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為中心，進一步強化系列課程建設，融合創(chuàng)新，力創(chuàng)自我之特色．新的課程體系教學內(nèi)容包含現(xiàn)代物理知識、科學藝術交融、高新技術應用、創(chuàng)新實驗探究等．教學手段廣泛采用多媒體技術，所有課程都開發(fā)了多媒體電子教案，建立了網(wǎng)絡學習平臺，教學資源豐富．同時，針對不同課程的教學內(nèi)容，探索以研究型教學為核心的多樣化教學方法．目前，“物理與藝術”已成為國家精品課程，并于2012年分別被遴選為國家精品視頻公開課和國家精品資源共享課；“工科物理”和“近代物理與高新技術”已建設成省級精品課程．系列課程建設成果于2011年獲江蘇省高等教育教學成果特等獎；2014年獲國家級教學成果一等獎．

2文理交融培養(yǎng)素質(zhì)

科學教育與人文教育相互融合有利于高素質(zhì)的人才培養(yǎng)，物理教學在這方面有獨特的優(yōu)勢，并發(fā)揮著重要作用．新的課程體系建設體現(xiàn)了文理交融、科藝相濟的先進教育理念．首先，從2005年開始，經(jīng)過深入的調(diào)研和大量的素材積累，我們在全國率先開設了“物理與藝術”選修課，教學內(nèi)容主要是以藝術家和物理學家相互平行的視角，闡述人們對宇宙圖像的建立過程和理解；對物質(zhì)運動的基本形式的認識；分析比較他們在創(chuàng)新意識和思維方法上的共同點，以達到對學生進行科學與人文素質(zhì)培養(yǎng)和提高創(chuàng)新思維能力之目的．經(jīng)過近10年的教學實踐，已經(jīng)構成完整的課程教學體系，主要包括：自然哲學到物理學與繪畫的開端；喬托的“透視”與伽利略的“參照系”；牛頓與達•芬奇；現(xiàn)代科學革命與現(xiàn)代美術革命；光與色彩的意義；空間的意義與立體主義畫派；時間的意義與未來主義和超現(xiàn)實主義畫派；量子風云與抽象主義藝術；宇宙與人文；對稱與不對稱；混沌和分形與抽象表現(xiàn)主義畫派；東方的藝術之道與西方的科學之道等．簡而言之，我們追尋著物理和藝術的發(fā)展歷史，探討它們之間的相互聯(lián)系，教學的重點就在于揭示它們發(fā)展的每一次重大革命中的創(chuàng)新點．“物理與藝術”課程建設是一個符合現(xiàn)代教育理念，具有重要創(chuàng)新思想，在國內(nèi)率先完成，并取得優(yōu)秀教學實踐效果和師生廣泛贊譽的教學成果．由李政道先生親題書名，楊叔子院士作序的“十一五”國家級規(guī)劃教材《物理與藝術》（附課件光盤）出版后，在物理教育界產(chǎn)生重要影響，2012年被評為國家級精品教材．其次，開設的“文化物理”面向全校各專業(yè)學生（包括文科類），文理兼濟，特色鮮明．課程采取“案例”式教學，追尋物理學歷史發(fā)展脈絡，通過分析物理學重大發(fā)現(xiàn)的社會背景和深刻影響，凝練出科學文化與人文文化相融合的教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生對自然世界（宇宙）的情感、科學研究的態(tài)度、創(chuàng)新性的思維方式和崇尚人文科學精神的價值取向．國家級“十二五”規(guī)劃教材《文化物理》特色鮮明，全書不依靠數(shù)學公式，而是以科學意義的圖片代替方程，科學內(nèi)涵的圖景理解概念．用簡潔的語言和發(fā)人深省的科學故事，在科學文化的視野下，鼓勵學生欣賞物理學和體味蘊涵其中的深刻思想．

3聯(lián)系前沿激發(fā)創(chuàng)新

為了適應科技發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，進行工科物理教學內(nèi)容現(xiàn)代化改革成為共識．自2000年起，我們以現(xiàn)代教育思想為指導，以近代物理的基本思想、基本方法及其在高新技術中的應用為主線，針對不同專業(yè)學生，開設了“近代物理與高新技術”課程．在面向航空主機類專業(yè)的“近代物理與高新技術Ⅰ”課程的教學中，我們將激光武器、紅外探測與隱身、巨磁阻材料、清潔能源等方面的發(fā)展和成果介紹給學生，并且注意本校學生的專業(yè)方向特點．教學中結(jié)合航空航天方面的高新技術發(fā)展的事例，引起了同學們的極大興趣，如高能激光、激光制導、激光推進，飛機和火箭等飛行器的紅外輻射特征及其隱身技術等，使課程既具有強烈的時代氣息，又具有航空航天特色．在面向電子信息技術類“近代物理與高新技術Ⅱ”課程教學中，我們注意加強半導體物理與微電子技術的教學，并將最新的微電子制備技術和測試分析技術介紹給學生．

1中學物理和大學物理的不同

1.1研究對象的不同對于研究對象，中學物理一般只討論自然現(xiàn)象中的簡單問題如一維問題，而大學物理討論的是二維、三維甚至多維等復雜問題。比如對于力學內(nèi)容，中學力學只研究加速度為恒矢量的質(zhì)點的運動學和動力學問題，而大學力學則還要研究加速度變化時的質(zhì)點的運動學和動力學問題，中學力學只研究質(zhì)點的運動問題，而大學物理力學還要研究剛體的運動學、動力學問題，從研究對象上看更廣更趨于一般化。中學物理僅對宏觀簡單特殊規(guī)律作一般性的認識和了解就夠了，而大學物理則要進一步研究物質(zhì)運動的理論本質(zhì)，要運用數(shù)理統(tǒng)計的方法得出自然界一般性的普適規(guī)律,更上升了一個理論的高度。

1.2研究方法的不同中學物理因研究對象簡單，數(shù)學知識基礎少，所以研究方法基本是歸納法，討論的規(guī)律基本上是從物理現(xiàn)象出發(fā)，通過簡單實驗總結(jié)出來的簡單規(guī)律，比如中學物理力學中得出動量定理、動能定理的時候都是實驗歸納法得出的，并且涉及的力基本是恒定的，只講恒力的沖量、恒力的功，平均沖力等，在電磁學中只介紹勻強磁場、勻強電場的規(guī)律等。而大學物理與自然實際就更接近了，要討論變力的沖量、變力所做的功、非均勻磁場、電場，而研究這些復雜問題所用工具主要是高等數(shù)學的微積分思想、矢量代數(shù)，通過數(shù)學推導演繹的方法結(jié)合物理概念得出物理規(guī)律，即大學物理講的規(guī)律比中學物理的規(guī)律又上升了一個理論的高度。

1.3教學內(nèi)容和教學進度的不同從教學內(nèi)容來講，中學物理量少，概念、原理、規(guī)律簡單，對物理基本概念和基本定律只有初步淺層的認識，而大學物理涉及的知識量大，概念、原理多且相對復雜，對物理基本規(guī)律和物理基本定律要求更多的是掌握其本質(zhì)和內(nèi)涵。從教學進度上講，中學物理講的較慢，每個概念，每個公式，每個原理教師會進行全面詳細講解，每一個知識點教師都會講透講精，講課重點放在解題技巧的應試訓練上，教師會給學生總結(jié)題型，歸納方法，并督促學生為了高考不斷學習，學生的學多是跟著教師按部就班。而大學物理教學內(nèi)容量大，而教學時數(shù)非常有限，進度快，教師講課一般都只著重把握知識整體框架，講清思路，注重理論性、系統(tǒng)性，不象中學那樣講得精細全面。對于解題方法有總結(jié)歸納，但習題課的次數(shù)較少，學生運用所學知識解決問題的能力較弱，對習慣于被安排、缺乏學習主動性的中學生，就很難在短時間內(nèi)適應大學教學過程。

1.4學生學習方法的不同中學生一般課前不預習，課后也很少翻閱知識輔導書,只要課堂上跟著老師聽課，課余時間除了完成老師布置的作業(yè)外，就是作大量的習題,實行題海戰(zhàn)術，重復熟練程度高，認為學好物理的標準就是多做題，解難題，學生自主接受新知識的能力較差，不善于提問題，對教師的依賴性較強。而大學生必須做到課前預習,帶著問題去聽課,課堂上抓住重點、難點，做好課堂筆記,課后要翻閱大量課外資料，對所學知識要融會貫通，及時復結(jié)，做的題目不在多,而在精，要學會自學，善于提出問題，要有比較強的學習主體意識。中學物理由于數(shù)學知識的欠缺，很多物理概念、規(guī)律都是直接給出，沒有經(jīng)過推導，這就決定了中學生接受物理知識的方式主要靠記憶，而大學由于有了高等數(shù)學、矢量代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計等工具，物理概念、物理規(guī)律大多可以做詳盡的推理，因而大學物理學習概念更注重概念的理解和掌握，物理過程的分析和論證。

2如何做好大學物理和中學物理教學的銜接

1.案例式教學法的提出

在西方，案例教學可追溯到2000多年前的古希臘，蘇格拉底創(chuàng)造的“問答法”教學就是案例教學的雛形。l9世紀后期，“蘇格拉底方法”被時任哈佛法學院院長朗德爾引入哈佛大學的法學教育之中，到20世紀70年代，案例教學被逐漸運用到教育領域，并迅速得到普及。在我國，案例教學可以追溯到古代，在《學記》中就有“罕譬而喻”的教學思想，即通過講解、分析幾個例子而讓學生明白事理。春秋戰(zhàn)國時期，諸子百家就采用民間事例來闡述事物的內(nèi)在規(guī)律，以事論理，從中得到啟發(fā)和借鑒。上世紀70年代末，案例教學逐步從國外引入我國，最先在管理教學中運用，取得了較好的教學效果，隨后漸漸拓展至整個教育領域[2]。案例教學以高參與性、教學內(nèi)容的實踐性等特征，發(fā)揮了其他教學法所不能發(fā)揮的功能作用，為此，案例教學法在我國受到教育界的廣泛關注與重視。

2.大學物理中運用案例式教學的優(yōu)點

傳統(tǒng)大學物理教學是以教師和書本為中心，一般采取原理加例證講授的方式。教師居于主要地位，是對學生單向灌輸知識的溝通，而學生是被動的聽講者和接受者，這就是傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方法，這種講授法忽視了對學生學習潛能的激發(fā)，導致理論與實踐的脫節(jié)。相對于傳統(tǒng)的教學法，案例教學法的優(yōu)點在于：首先，授課方式上，是以教師主導，學生主體的課堂，教師和學生共同參與對案例的討論和分析，強調(diào)師生互動，教師引導學生通過案例的分析、推導，運用概念來解決問題；第二，教學內(nèi)容上，不拘泥于教材本身的知識內(nèi)容，而是以大量鮮活案例構成學生需要掌握的知識點和關鍵點。可把日常生活中的事例作為引導性材料，讓學生主動探索、發(fā)現(xiàn)，并對所學知識進行主動建構[3]；第三，教學過程中，案例教學不僅是學生掌握知識的過程，更是學會學習的過程。學生能學會信息的收集、使用和分析，學會和他人探討、交流、促使學生思維深化，能夠?qū)σ粋€問題尋找多種答案，逐漸培養(yǎng)和形成創(chuàng)造性思維；第四，案例式教學是一種動態(tài)的開放的教學方式，在教學活動中，教師是引導者和組織者，學生是積極的參與者，這將提高學生獨立決策的能力，學生對復雜多變的案例情況獨立做出判斷，排除以往過分依賴教師的心理，發(fā)揮學生的主體性、學習和探究的自主性。

3.案例式教學法的應用

案例教學應用實施中應注意的幾個問題。（1）案例要具有典型性、普遍性及適用性[3,4]。應圍繞所傳授的基本理論和方法選擇具有代表性的典型案例，一個具有普遍意義的案例，能起到舉一反三、觸類旁通的作用。此外，還要注意案例的難易程度應與學生的接受能力相適應，以激發(fā)學生的創(chuàng)造性和主動性，提高教學效果。（2）對教師素質(zhì)提出更高要求[3]。案例教學是否有吸引力和說服力，教師是關鍵因素，教師要精心選擇案例，并熟知案例陳述的背景、事實、觀點，以及所蘊含的原理，據(jù)此擬定教學計劃。教學過程中，教師要成為學生的“導師”，引導學生開展探索創(chuàng)新，善于拋磚引玉，打破僵局，使學生融入課堂，還要對學生討論中不完整、不準確的地方給予補充和更正。（3）學生要積極、主動參與教學。學生不再是知識的被動接受者，而是主動參與教學，成為會學、樂學、善學的“主體”。要求學生勤于思考，積極參與，有理有據(jù)地陳述自己的觀點；并強化互助合作意識，認真聽取、評析其他人的觀點和意見。下面舉兩個案例教學的例子。如在講解“剛體角動量守恒定律”時，要讓一學生兩手舉著啞鈴站在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的凳子上，在使凳子轉(zhuǎn)起來的過程中，學生不時改變兩胳膊與水平方向夾角，周圍同學觀察其轉(zhuǎn)速變化，啟發(fā)大家思考原因。在此基礎上進一步分析，舞蹈時如何控制自身旋轉(zhuǎn)速度大小?跳水時為何要改變身體和四肢的姿勢？“支奴干”直升機、水中魚雷為什么要采用反向轉(zhuǎn)動的雙旋翼？由近及遠啟發(fā)學生思考并討論，加深學生對角動量守恒定律的理解與認識。再比如講解“感生電場”內(nèi)容時，知識比較抽象，學生難以理解，教師可以用《夢溪筆談》中的一段記載作為案例，書中記載，一內(nèi)侍家中遭雷擊，室內(nèi)的金屬銀扣、寶刀等溶化成汁，而木質(zhì)的漆器與刀鞘，卻安然無恙，這顯然是有違人們常識的神奇之事，如何解釋呢？教師首先引導，雷擊事件中有電場，也有磁場，所以要從電與磁的內(nèi)在聯(lián)系分析，雷電來襲時，高壓放電，可達到數(shù)萬安培的電流，從而產(chǎn)生強大的高頻交變磁場，后面的可以讓學生進行討論，一步一步分析出，變化的磁場在金屬銀扣和鋼刀中激發(fā)感生電場，進而形成渦電流，產(chǎn)生大量焦耳熱，將其熔化，由于時間極短，木質(zhì)漆器和刀鞘這類非導體尚未來得及燒焦，從而解決問題。后面，老師還可以引導學生來解釋電磁爐工作原理等內(nèi)容，使學生能夠舉一反三，其學習效果也事半功倍。這樣，通過設計案例、啟發(fā)引導、組織討論、分析解答等一系列工作，學生的認知中已具有同化新知識的基礎，教師再上升到理論高度講解，使同學們感覺到新知識具有重要的應用價值，不再感覺抽象乏味，有效地調(diào)動學生學習物理知識的積極性與主動性。

1大學物理開放實驗室的管理與運行

1.1建立良好的實驗室管理機制

實驗室管理制度是實驗教學能夠有序進行的重要基礎，好的規(guī)章制度不僅包括指導教師、實驗室管理教師的工作職責，還應包括學生在實驗室中的注意事項，實驗室的開放時間和實驗項目等。另外，也要建立對實驗室開放時間和實驗內(nèi)容的考核審查制度，以便實驗室能夠合理調(diào)動和安排實驗資源開展教學。

1.2制定開放實驗的實驗項目

根據(jù)每學期開展的課內(nèi)實驗，整合實驗資源制定開放實驗的實驗項目。獨立學院目前針對不同專業(yè)開設了不同層次的大學物理實驗課程，由于學時不同，開設的實驗項目也不相同。教研室將未在課內(nèi)實驗中出現(xiàn)過的實驗儀器作為開放實驗，目前獨立學院此類開放實驗項目有動態(tài)共振法測量材料的楊氏模量、金屬電子逸出功的測量等。同時，針對文科專業(yè)同學開設較簡單的開放實驗，如長度和物體密度測量、示波器原理與使用等以滿足學習需要。另外，可將已在課程中使用過的實驗儀器開展開放實驗，如在課程中利用分光計測量三棱鏡的頂角，在開放實驗中可利用分光計測量玻璃介質(zhì)的折射率、光柵光譜等。

1.3學生自主實驗與教師指導

1豐富教學內(nèi)容

物理學本身是其實豐富多彩的，力、熱、光、電、磁……它來源于生活的方方面面。但是，這些理論用嚴謹系統(tǒng)的數(shù)學語言描述起來就變成了枯燥晦澀的數(shù)學公式。作為教師，我們需要將這些數(shù)學公式還原回到生活，使乏味的物理課堂重新變得生動有趣。這實際上也是將理論聯(lián)系到實際的過程，而這點恰恰又是大學生最缺乏的。例如，作為光波薄膜干涉的應用之一增透膜，用近視眼鏡上的紫色鍍膜來舉例就使干涉理論變得生動具體。物理學是自然科學和工程技術的基礎，跟許多專業(yè)學科都有交叉，如果能夠因人而異地應用例舉，就會引起不同專業(yè)學生的共鳴，引發(fā)其對大學物理的學習興趣。例如對于數(shù)學專業(yè)的學生，應著重強調(diào)物理和數(shù)學間密不可分的聯(lián)系，物理和數(shù)學的發(fā)展是相輔相成的，牛頓當年就是在研究物理問題的時候發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的數(shù)學工具不夠了，才轉(zhuǎn)頭去研究數(shù)學，發(fā)明了微積分；所有的物理學家無一例外地都有著驕人的數(shù)學功底。

又如，計算機專業(yè)的學生往往對自己的專業(yè)———計算機更感興趣，其實，計算機的硬件離不開物理，法拉第、麥克斯韋的電磁理論，德布羅意、海森伯、薛定諤等人的量子力學，半導體，甚至牛頓力學，都是計算機誕生的基礎理論，舉個簡單的例子，在電子器件中，電子在電場的作用下沿著設定的電路運動，就實現(xiàn)了器件的功能。科技的發(fā)展突飛猛進，而大學物理的理論基礎相對固定，如果不及時更新應用舉例，一直沿用老舊的例子，會令學生覺得物理落伍了，學了沒有用。大學物理作為自然科學的基礎，在打好底子的同時，也應賦予它新鮮血液。教師應時刻關注前沿科技的發(fā)展，恰當?shù)匾胝n堂，激發(fā)學生對大學物理的學習興趣。

2多種教學手段相結(jié)合

與大學物理豐富的教學探索內(nèi)容相適應的，是多樣的教學探索手段。物理現(xiàn)象千姿百態(tài)，奇妙無窮，僅憑口述和板書，很難展現(xiàn)它的多彩魅力。比如，波動光學里的白光干涉有美麗彩色條紋，教師可以自己制作鐵絲圈配制肥皂水，在課堂上親手演示薄膜干涉現(xiàn)象，定能給學生留下深刻的印象。再如，自帶一根普通跳繩，隨時悠動起來演示橫波現(xiàn)象，既操作簡單又能形象地解釋深刻的波動規(guī)律。當然，更多實驗不方便課堂演示，或者得有專門的儀器才能演示，這就得依靠現(xiàn)代教學探索手段———多媒體了。比如，波動學里的駐波，畫在黑板上時，它就是某一時刻的波形圖，看起來和行波完全相同，然而，駐波在同一個波節(jié)內(nèi)各質(zhì)點的振動相位都相同，這跟行波規(guī)律有著本質(zhì)的不同，這點總是會讓學生感到費解。當運用多媒體教學探索手段，動態(tài)地演示駐波的傳播過程，讓學生清楚地看到同一個波節(jié)內(nèi)各質(zhì)點究竟是如何振動的，這個疑團自然就解開了。

3注重講課的藝術性

1大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內(nèi)容

大學物理設計性實驗的內(nèi)容一般由以下幾個方面組成:學習態(tài)度、合作精神、探究能力、社會實踐和交往能力、收集和處理信息的能力、實驗態(tài)度與習慣、實驗設計與操作技能等。這些評價項目是在學生從事具體的設計性實驗過程中表現(xiàn)出來的,可以將這些內(nèi)容與具體的實驗課題要求進行整合,確定具體的、可供操作的指標體系。第一個維度是知識與技能,主要涉及學生在設計性實驗開展前對大學物理基本概念、原理和方法的掌握程度,對大學物理實驗常用儀器設備的操控能力和對大學物理實驗常用實驗方法的運用能力。第二個維度是實驗過程要素,主要涉及行為素質(zhì)和基本的發(fā)展狀況。a.實驗題目或?qū)嶒災康牡倪x擇和確定情況。要使大學物理實驗項目或?qū)嶒災康牡挠幸饬x。b.實驗方案的制定狀況。學生制定具體設計性實驗方案的能力、實驗方案本身的合理性程度、實驗方案的具體化程度等。c.實驗過程中的具體行為方式。學生在實驗過程中的具體行為包括：操作的合理性、思維方式的多樣性、參與實驗情境的深度、文獻資料和具體背景材料的搜集情況等。d.實驗結(jié)果的總結(jié)情況。學生要及時的評價的實驗報告、論文、成果或研發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量等。第三個維度是實驗過程中學生的態(tài)度和情感發(fā)展。主要涉及行為所反映的情感、態(tài)度和價值觀的發(fā)展狀況,包括:學生參與活動的主動性、積極性和創(chuàng)造性狀況；學生在活動中的合作精神；學生各種良好思想意識的發(fā)展狀況,如環(huán)境保護意識、社會責任感、服務意識、安全意識、效率意識等。

2大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內(nèi)容的實施方案

大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內(nèi)容評價的方案制定包括確立目標,科學選擇內(nèi)容、設計工具、靈活運用實驗方法等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)相互之間既緊密聯(lián)系又相互制約。明確目標和內(nèi)容是選擇實驗方法的基礎。籠統(tǒng)或瑣碎的實驗標準將不利于數(shù)據(jù)和資料的收集,而沒有準確、有效的數(shù)據(jù),就不可能達成正確的實驗結(jié)論,從而影響實驗的反饋以及最終合理改進建議的提出。必須針對不同的實驗項目選取恰當?shù)膶嶒灧绞椒椒?并利用反饋意見改進實驗設計,促進學生綜合實驗素質(zhì)的發(fā)展。其最終目標是學生在進行實驗活動過程中逐步生成的。必須針對不同的實驗項目選取恰當?shù)脑u價方式方法,并利用評價反饋改進實驗設計,促進學生綜合實驗素質(zhì)的發(fā)展。根據(jù)大學物理設計性實驗課程的價值追求和課程特點,大學物理設計性實驗多維度評價的目標包括知識與技能,過程與方法,情感、態(tài)度和價值觀3個維度。2.1收集、分析和處理信息。學會收集信息的各種基本方法,嘗試運用調(diào)查、考察等方法及利用圖書館、網(wǎng)絡等基本信息工具；能夠?qū)κ占男畔⒒蛸Y料進行初步分析和處理；能夠在團隊中進行信息交流。2.2問題解決。學會自主提出問題、制定解決方案,并通過實驗過程驗證方案的合理性；開展問題探究,嘗試探究活動,體驗探究過程；提出問題解決的策略。2.3動手操作。計劃和組織一個實驗項目的實施；嘗試運用已有的儀器設備或通過改造或自制設備完成實驗項目；具有基本的信息操控技術和素質(zhì)。2.4表達與交流。能夠自主地與指導教師或?qū)＜疫M行聯(lián)系,并學會在實驗中自我管理；能夠以書面和口頭等不同的表達方式,表述實驗的結(jié)果、體會或思想情感；學會結(jié)果分享。2.5情感、態(tài)度與價值觀。養(yǎng)成參與意識、服務意識、合作意識、環(huán)保意識、效率意識、安全意識、科學精神、創(chuàng)新意識；形成社會責任感和義務感,形成負責任的工作態(tài)度和生活習慣。

3大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內(nèi)容的啟示

3.1在實驗過程中進一步認識實驗設計體系的重要性。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)了許多大學物理設計性實驗課程實施中的問題,比如指導教師學科分工的問題、實驗過程中教師的指導問題、實驗過程中資料的規(guī)范性問題、指導教師的培訓問題等,這些問題都要在今后的教學中進行整體規(guī)劃設計和落實。3.2實驗指導教師在測評過程中得到培訓。在實驗教學中,教師的指導往往過于寬泛,針對性不強,缺乏具體的指導行為和指導規(guī)范,部分教師不明確自己在指導實驗過程中的具體指導任務有哪些方面,因此指導方式、指導行為存在著一系列問題。實驗指導教師在評價過程中進一步了解了實驗教學的目標和要求,對指導學生實驗有了更深刻的認識。3.3學生實驗素質(zhì)得到了全面發(fā)展。大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究提高了學生合作意識。在大學物理設計性實驗實施過程中,增多了學生之間的交往合作機會，實驗時，學生分工合作,在團隊中學會與人相處,發(fā)展協(xié)作素質(zhì)；增強了學生的自信心，大學物理設計性實驗開放的教學方式；培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的素質(zhì),激發(fā)了學生的創(chuàng)新潛能；同時也激發(fā)了學生關注生活的熱情設計性實驗的開展密切了學生與指導老師的聯(lián)系,激發(fā)了學生關注生活的熱情。

一、教師教學應由傳授式變?yōu)閱l(fā)式

課堂不再是老師一個人的舞臺。教學中，教師應充分發(fā)揮學生在學習中的主體地位，教師只是引導學生進行學習，對于具體問題應當引導學生進行分析思考，答案由學生給出。應當充分肯定學生的想法，對于正確合理的部分給予贊賞和鼓勵，同時也需指出不合理的或需要改進的地方。通過啟發(fā)式教學使得學生在學習上由被動變主動，學生的思維能力得以訓練、培養(yǎng)和提高。學生學會如何進行自主學習，培養(yǎng)了學生繼續(xù)學習和終身學習的態(tài)度、習慣與技能。這種素質(zhì)是現(xiàn)代社會對學習者的要求，這種素質(zhì)將使學習者終身受益。

二、教學應理論與實踐結(jié)合

物理所涉及的知識源于實踐，它重視對于實踐的指導，根據(jù)這一特色，在教學過程中，應努力結(jié)合物理的基本原理，向科學技術應用延拓，努力培養(yǎng)學生的科學意識。例如，講磁介質(zhì)分類時，可以提及具有完全抗磁體性的超導體，介紹超導體特殊性質(zhì)，特別是超導體無損耗對于現(xiàn)代工業(yè)的意義，同時超導要求的低溫條件又制約了超導的應用，如何提高超導溫度，實現(xiàn)室溫下超導是科學家目前遇到的難題，需要進一步去探索研究。在講授氣體分子動理論時，可介紹地球溫室效應的形成及危害，從而努力發(fā)揮現(xiàn)代科學的潛力，走一條綠色環(huán)保的高技術發(fā)展道路。

講波動光學時介紹一些三維影像知識，以及全息照相基本原理，可以凸顯物理的實用性，物理的學習不僅可以認識世界，也可以改造世界。實踐證明，這些做法使學生認識到物理課程的重要性，懂得如何使用物理知識解決具體問題，激發(fā)了學生學習的動機，從而提高學生學習物理的興趣。

三、教學應培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維

一、教學模式

三段式半開放實驗教學體系在“基礎、提高、拓展”教學階段采用不同的教學方式，循序漸進，使得學生由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習，教師由自主授課轉(zhuǎn)為輔助咨詢，整個過程實現(xiàn)了學習以學生為主，教師為輔的狀態(tài)。基礎性實驗階段，采用固定教師，小班化啟發(fā)教學模式。授課時，教師結(jié)合板書、課件，面面俱到，講清楚每個實驗的關鍵和細節(jié)；實驗時，關注每個學生的操作狀況，指導到人，使得每個學生都感受到教師對其關注，保證每個學生能掌握基本工具和方法的運用，務求避免有個別學生只看不動手的狀況，啟發(fā)學生自己動腦，逐步培養(yǎng)學生的信心。經(jīng)過第一階段后，學生對實驗將不再有膽怯心理，信心和自覺性得到明顯增強。提高性實驗階段，采用固定教師，小班化教學模式。授課時，教師點到即止，逐步減少實驗細節(jié)的講解；實驗時，視學生狀況不同，給予適當?shù)囊龑Ш吞崾荆沟脤W生理解理論跟實踐的差異，碰到問題能獨立思考，解決實際問題，能在以自己為主的狀況下，順利完成實驗。經(jīng)過第二階段后，學生對實驗表現(xiàn)出較大主動性，實驗的預習和質(zhì)量明顯提高。拓展性實驗階段，采用無教師授課，學生自由選擇實驗的半開放模式。整個第三階段開放實驗達25-30項，由所有教師分塊管理，指導教師的角色轉(zhuǎn)換為實驗管理員。網(wǎng)上公布所有第三階段實驗項目及課件，學生根據(jù)自己的興趣和專業(yè)，自由選擇，在規(guī)定時間內(nèi)到實驗室，按黑板上書寫的提示，獨立完成實驗，所得數(shù)據(jù)由管理教師審閱、簽字確認。整個過程只有當學生碰到無法解決的狀況時，才會找管理教師咨詢和幫助。該階段所開放實驗項目和實驗設備均遠超前兩個階段。

二、創(chuàng)新特點

近年來，隨著國家對教育的日益重視，各高校實驗室都增大了投入，特別是硬件方面；而《大學物理實驗課程》作為一個常規(guī)的基礎公共課程，一般采用“大鍋飯”教學模式，即固定10-15個實驗項目，按順序授課。因此，一個矛盾日益突出———實驗設備越來越多，而使用率卻越來越低。針對這種情況，三段式半開放實驗教學體系具有以下三個突出特點：1.將原來的“大鍋飯”教學模式，分成“三段”，使得教學模塊化、層次化，循序漸進的教學模式更利于提高學生的實驗信心和學習興趣。2.“半開放”的第三階段，使得學生的知識面大為拓寬。第三階段的“半開放”使得整個課程所開放的實驗項目達35項以上，包括許多曾獲諾貝爾物理學獎的經(jīng)典實驗，引發(fā)學生的巨大興趣，使得部分優(yōu)秀的學生敢于參與到科學研究中來。3.基于半開放的模式，使得實驗室設備的使用率大大提高。自從采用三段式半開放實驗教學體系后，浙江大學城市學院大學物理實驗室歷年的實驗設備使用率均接近90%。

三、效果評價

每學期結(jié)束時，實驗中心通過問卷調(diào)查、師生座談、建議反饋等形式，獲取學生三段式半開放課程教學的相關信息和建議。最近一學年的調(diào)查顯示，三段式半開放課程教學獲得了92%的支持和滿意率。“大學物理實驗的分段半開放教學方法非常好地培養(yǎng)了我們的自主動手和創(chuàng)新能力。實驗內(nèi)容安排合理，從入門到進階，由淺及深，而教師的講解卻是從繁到簡。從我們不敢動手碰儀器，到可以按照教師的講解和指導做實驗，再到我們親自動手實踐，那種感覺很好”，某位一年級的學生，在調(diào)查問卷中說道。2010年5月，浙江大學城市學院物理實驗教學中心被列入“2010年浙江省本科院校第一批省級實驗教學示范中心建設點名單”。2013年11月，順利通過了浙江省級實驗示范中心驗收。評估專家組對三段式半開放式的實驗教學體系給予了高度評價，認為該體系確實符合學生的認知規(guī)律，不同的教學階段，采取不同的教學方法，帶來不同的教學效果，使學生能力培養(yǎng)成為了教學的主要目標。而且能夠使得實驗室的儀器設備得到充分利用，使用率很高，這個也是其他高校實驗室迫切需要解決的問題。