前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇材料物理論文范例,供您參考,期待您的閱讀。
科研實踐對物理化學教學的促進作用
[摘要]通過舉例說明物理化學基礎理論在科研實踐中的應用,研究了科研實踐對學生物理化學學習的促進作用以及教師從事科研實踐對物理化學教學的重要性。
[關鍵詞]科研實踐;物理化學;教學
物理化學是一門借助物理的基本原理,揭示化學基本規律的學科,也是一門理論性、系統性、邏輯性很強的學科,具有理論公式多,推導復雜的學科特點。初學者往往感到抽象難懂,對數學知識要求高,容易產生畏難情緒,也往往認為理論知識學了沒有用途,導致失去學習的興趣。為了解決物理化學中抽象難懂的問題,通常采用的方法是在教師授課時列舉一些與生活實踐相關的現象,借助物理化學知識加以解決,但是這只是一些簡單的應用,并且借助于互聯網絡都能得到容易理解的結果,但是對于有一定知識水平的大學生似乎顯得過于簡單,并不能激發他們對物理化學學習興趣,解決他們對物理化學理論學習的困惑,展示理論知識與科學實踐和生產實踐的緊密聯系,從而體現物理化學作為基礎學科的價值。另外,物理化學中化學規律和數學公式都是從科學實踐總結出來的,能指導科學實踐活動。因而,在物理化學實際教學中,除了要結合生活實踐之外,教師應該適當闡述理論公式的實際科研來源以及這些理論知識在科學前沿研究和生產實踐的應用價值,才能引導學生逐漸認識到物理化學知識理論學習的重要性,同時也可以通過科研實例刺激學生的好奇心和求知欲,從而激發學生對物理化學學習的興趣。因此,教師科研能促進物理化學理論教學,也能促進學生對當前科研前沿的了解,激發學生的求知欲,培養學生的科學素養,為今后的發展奠定基礎。
1科研實踐對物理化學教學的促進作用
1.1物理化學理論在科研實踐中的應用
盡管物理化學科研實踐的實驗方法和手段比較復雜,但是常常使用了大學物理化學書本上的基本原理和基礎知識,因而,我們可以選擇一些合適的科研實踐活動將其應用到物理化學教學中,以提高學生對物理化學基礎理論重要性的認識,幫助他們更好地理解這些基礎知識,激發他們對物理化學學習的興趣。這里我們以原電池的基本原理在科研中的應用來闡述物理化學基礎理論知識學習的重要性。已有文獻報道具有缺陷的碳納米管浸入到一定濃度的氯鉑酸或者氯金酸溶液中,通過原子力顯微鏡能夠觀察到在碳納米管的邊壁缺陷上快速形成金屬鉑納米粒子或者金納米粒子[1]。這金屬離子自發還原沉積碳納米管上的現象歸因于金屬離子與碳納米管之間的原電池效應,電極反應分別是PtCl42-+2e-=Pt+4Cl-,AuCl4-+3e-=Au+4Cl-。根據電極電勢的數學公式計算出PtCl42-和AuCl4-的還原電勢以及碳納米管的氧化電勢,并比較它們的大小,從而能判斷出金屬鉑或者金粒子是否能沉積在碳納米管的邊壁上。更進一步地研究表明利用原電池效應可以在碳納米管的表面邊壁上沉積四氧化三鐵、氧化亞銅、二氧化釩等中間價態的金屬氧化物,計算這些金屬離子與碳納米管之間的電極電勢ΔE=φ(Fe3+/Fe2+)-φ(R-CNTs/O-CNTs)、ΔE=φ([Cu(NH3)4]2+/[Cu(NH3)2]+)-φ(R-CNTs/O-CNTs)和ΔE=φ(V5+/V4+)-φ(R-CNTs/O-CNTs),通過控制溶液的pH值和碳納米管的結構等反應條件實現中間價態的金屬氧化物沉積在碳納米管的表面,關鍵是通過原電池效應合成的碳納米管-金屬氧化物復合材料在催化加氫反應、苯酚羥基化反應等催化反應中展示了比其他方法合成的該種復合材料更加優異的性能,體現了合理的使用電化學方法合成材料具有重要的應用價值[2-4]。盡管這些科研工作涉及的內容比較廣泛,考慮的因素復雜,但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化學中原電池電極電勢的相關基礎知識。實際上,物理化學中熱力學、溶液中的化學勢、物質的相圖、吸附脫附、動力學研究等基本知識在當前的科研都有廣泛的應用,利用這些基本知識來驗證過程的可行性或者借助它們推斷出物理化學及其相關學科中更深層次的機理或者原理[5-7]。因此,物理化學的基礎知識在當前的科學研究工作中仍然具有重要的價值,是學生為今后工作和學習所必須要掌握的。
1.2科研實踐對學生物理化學學習的促進作用
物理化學課程教學改革反思
[摘要]隨著工業4.0時代的來臨,“新工科”建設的深入推進,急需加快人才培養模式、課程體系和課程教學改革。本文在分析了“新工科”建設要求的基礎上,結合多年教學經驗,提出從課程內容回歸解決實際工程問題、利用多媒體技術和互聯網技術以及課程論文著手,強化培養學生的創新意識、科研能力、科學精神,從而培養出具有責任心、創造力的復合應用型優秀化學化工人才。
[關鍵詞]新工科;物理化學;課堂教學;教學改革
進入新世紀以來,以智能制造為核心,數字化、網絡化、智能化技術的應用為標志的工業發展進入4.0時代。工業4.0時代,世界高等教育正在發生革命性變化,并呈現出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢,高等工程教育面臨新的挑戰迫使人才培養模式必須做出調整。在此背景下,我國高等工程教育積極推進“新工科”建設,先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”,全力探索滿足我國工業發展需求的人才培養模式。2017年2月底,教育部了《關于開展新工科研究與實踐的通知》,倡導高校開展新工科的研究與實踐活動。“新工科”要求樹立工程教育的新理念、塑造學科專業的新結構、探索人才培養的新模式、提高教育教學的新質量、建立分類發展的新體系[1-2]。物理化學作為化工、材料、醫藥、生物工程等專業的一門重要的基礎理論課程,通過該課程的學習,學生在有效理解化學過程中的能量變化過程的同時,其解決相關實驗和生產中的實際遇到的問題的能力也能得到很好的培養。由于物理化學內容抽象、公式繁多、邏輯性強造成教師難教、學生難學,不斷壓縮的教學課時更是加劇了物理化學教學的難度,如何使學生能夠在有限的學習時間內領會物理化學的精髓、掌握物理化學的學習方法并開拓其創新能力則是當前物理化學改革的指導思想。尤其,在新工科背景下,改革傳統物理化學課程教學模式,在提升學生工程意識、專業興趣和科學素養上下功夫尤為重要。筆者根據自身和課程組老師物理化學課程多年教學經驗和感悟,從以下幾方面探討新工科背景下如何有效提升物理化學課程教學效果,以期供同行們參考。
1讓課程內容回歸解決實際工程問題,培養學生的工程意識
工程意識不僅是學生在大學階段受教育期間,即使走出校門在工程實踐中乃至一生都是自我不斷修煉的內容。因此,在大學階段結合專業學習將工程意識作為培養、教育學生的內容至關重要。在物理化學課程教學中引入工程實例,從具體的工程問題中提煉出科學模型,并對模型進行分析,進而總結出解決問題可供參考的思路,這樣一方面可增強學生的工程意識,另一方面也可使枯燥的理論易于理解進而可提升學生對知識點的理解激發學習興趣。在講解單組分系統相變熱力學克勞修斯-克拉佩龍方程時,教師可以引入“高壓鍋設計使用原理”的實例,向學生介紹高壓鍋主要是利用氣壓不同而對于水的沸點不一樣的原理設計的,在高壓鍋內通過對水加熱形成的水蒸氣在密封環境下形成高溫高壓,使氣壓大于一個大氣壓,使水要在高于一百度時沸騰。在介紹的過程中剝離出具體的分析模型,明確其本質是計算飽和蒸氣壓和沸點關系的模型公式即克勞修斯-克拉佩龍方程。再舉一反三,讓學生分析實驗室常用儀器旋轉蒸發儀工作原理以及速滑運動員冰刀的設計原理等。在課程其余章節的講解中最好也能都結合一個工程實例進行講解,并引導學生進行分析。例如在講解氣體性質的玻意耳定律時結合“壓井”工作原理進行講解;在講解稀溶液依數性時結合海水淡化-反滲透技術、宇航員吸氧排氮的科學原理;在講解電化學時結合汽車蓄電池、手機鋰離子電池的組成與工作原理。實踐表明,在教學過程中引入工程實例可有效加深學生對知識點的理解,強化培養學生的工科思維,還可活躍課堂氛圍。此外,教師還可將自己及同事的科研發現引入到教學中,在提高學生的學習積極性和培養學生的創新意識和創新能力也有很好效果。
2利用多媒體技術和互聯網技術,有效提升學習效果
物理化學具有知識內容抽象、深奧、邏輯性強、公式繁多、推導困難等特點。傳統口述加板書的教學方式已無法滿足現代大學生對知識的獲取。因此教師需要積極學習和運用互聯網技術以及多媒體技術,將一些晦澀難懂的定律、原理和公式推導轉變成比較生動形象的圖像、影像和動畫,通過運用投影儀、音響等多媒體資源,運用動畫、圖像演示等多種方式對枯燥晦澀的定律和公式進行詮釋,使學生能夠通過多種感官的相互配合在較短時間內,加深對物理化學知識的理解和掌握。另外,在“互聯網+”背景下,學生的學習方式還可由課堂延伸到課余,學生可以通過慕課、云課堂、雨課堂等多種形式進行物理化學課程的學習,從而進一步提升物理化學課程學習效果。
醫藥高?;瘜W教育探索
[摘要]本文將化學基礎理論和實踐與醫藥專業課程進行了深度融合,從教學內容的設置、實驗項目的重組、教材的編寫到教學團隊的科研方向,構筑與醫藥課程密切相關的化學課程教育新體系。通過多種教學組織形式,使學生能應用化學的理論、方法和手段去分析和解決與醫藥專業相關的化學問題。
[關鍵詞]醫藥高校;化學教育;融合教學
化學課程是醫學院校醫藥專業本科生必修的基礎課程,化學課程在大學前兩個學年開設,在課程教學中起著承上啟下、繼往開來的作用,為后續專業課程的學習提供方法論和理論指導,是重要的基礎課程。[1-2]學生不僅要掌握化學的基礎理論知識,更重要的是要學會其在醫藥領域的應用。現在有不少學生認為化學與現實生活脫節,化學教材與醫藥專業聯系不多,給學生一種學之無用的感覺。[3-4]所以,如何使醫藥專業的化學課程的教與學變得輕松有趣且保障良好的教學效果就顯得尤為重要。應從加強醫藥學專業知識在化學課堂教學中的滲透、優化教學內容、改進教學方法、運用現代化教學手段等方面提高教與學的效果。為配合醫藥專業人才培養的新需求,使學生能在生命科學領域內以化學的觀點從分子水平觀察和探索生命現象,能應用化學的理論、規律、方法、手段去分析和解決醫藥專業相關的問題[5-6],多年來我們進行了醫藥高校化學教育的探索與實踐,總結為以下幾點。
1以化學基礎課程教學為平臺,將基礎課與專業課的多學科滲透交叉融合點轉化為教學和研究的創新點,教學和研究的的興趣點
對傳統四大化學課程進行改革,重組、優化、更新教學內容,構筑了與醫藥課程密切相關的化學課程新體系。以化學與醫藥學多學科滲透交叉的教學與研究為切入點,形成了能在化學基礎課程與生物無機化學、生物物理化學、無機藥物、物理藥劑學等交叉學科中進行教學和研究的教學和學習群體。以物理化學為例,作為藥學專業的一門重要的專業基礎課程,為藥物化學、藥劑學等專業課提供方法和理論指導,同時它還是聯系藥學理論知識和實際操作應用的橋梁,因此,物理化學已滲透到藥學專業各個領域。將物理化學基礎課程與藥物合成、藥物制劑、藥物代謝動力學進行滲透交叉融合,將基礎理論與專業實踐緊密結合起來,轉化為教學和研究的創新點,教學和研究的興趣點,激發學生學習和科研的熱情。下面是物理化學與物理藥劑學課程融合的例子。兩門課程融合形成新的《物理化學》課程教學體系,有效促進了《物理化學》課程教學質量的提高。
2以化學實驗為載體,使實驗室成為綜合培養
學生知識、能力和素質一體化的最好場所通過編寫大學實驗化學(應用型醫藥專業)教材,改變傳統的四大化學實驗各自為陣、自成體系,各自依附于其理論課程的傳統模式,建立一個在一級學科水平上的大學化學實驗課程體系。該體系從教材編寫、實驗教學組織等各方面進行實施運行,具有堅實的實踐基礎。調整實驗課結構,改革實驗教學內容?;A化學實驗精選了元素性質的實驗,以60%化學定量分析的綜合性實驗,保證醫學生在醫學檢驗及生化檢驗方面的基本需要。無機化學實驗精選了元素性質的實驗,重點突出了化合物的制備、提純和分析檢驗的實驗。物理化學實驗與藥劑學緊密結合起來,滿足藥學專業的需要。綜合性實驗和綜合設計實驗占50%,基礎實驗占50%,增加動手動腦的綜合性訓練。
期刊知識大全介紹
1.學術期刊分類
國家級期刊、省級期刊、核心期刊、中心核心期刊
2.學術期刊科目分類
社會科學、哲學、經濟學、法學、教育學、文學、歷史學、自然科學、理學、工學、農學、醫學等。
3.中國期刊方陣
“中國期刊方陣”的基本框架分為4個層面,形成寶塔形結構。第一個層面為“雙效”期刊。以全國現有8135種期刊為基數,按10%—15%的比例選取社會效益、經濟效益好的1000余種期刊,作為“中國期刊方陣”的基礎。通過各?。▍^、市)和中央部委評比推薦產生。第二個層面為“雙百”期刊。即通過每兩年一屆評比產生的百種重點社科期刊、百種重點科技期刊。每屆進入全國“雙百”重點期刊數量控制在200種左右。第三個層面為“雙獎”期刊。是全國“雙百”重點期刊基礎上評選出的國家期刊獎、國家期刊獎提名獎的期刊。此類期刊約100種左右。第四個層面為“雙高”期刊,即高知名度、高學術水平的期刊。此類期刊約50種左右。建設“中國期刊方陣”的運作步驟采取分級負責的形式,各省的“雙效”期刊由省級新聞出版管理部門按照規定比例推薦,入選期刊必須是省、部級以上優秀期刊,或有希望成為優秀期刊者。“雙獎”和“雙百”期刊通過評選產生。“雙高”期刊由新聞出版總署、科技部確定,入選期刊均為國內知名品牌期刊。根據新聞出版總署“建設‘中國期刊方陣’工作方案”的通知精神,由科技部負責組織的科技期刊的推薦評選工作已經結束??萍疾坑谌涨肮剂嗽u選結果,共評出716種科技期刊進入“中國期刊方陣”,高校期刊入選113種。其中,高知名度、高學術水平期刊(雙高期刊)40種,高校占7種;國家期刊獎、國家期刊提名獎期刊(雙獎期刊)58種,高校占3種;百種重點社科期刊、百種重點科技期刊(雙百期刊)122種,高校占18種;社會效益、經濟效益好的期刊(雙效期刊)496種,高校占85種?!逗雍4髮W學報(自然科學版)》入選“雙效期刊”。
4.學術期刊基本知識(SCI、SSCI)
大學物理教學論文(3篇)
第一篇:大學物理選修課教學探索
1.大學物理選修課的現狀
當前絕大部分高校對選修課采取網上選課,網上選課對課程介紹過于簡單,導致學生對課程認識知之甚少,盲目選課。部分學生只為了拿學分,對大學物理完全不感興趣,導致學生“選而不修”。部分學生每節課都去,但僅僅是應付點名,人在心不在,始終處于“隱形逃課”狀態中。更有甚者,必修課選逃,選修課必逃,一學期下來,對其所修課程一無所知。任課教師也要面對嚴峻的現實。選修課一般課時較少,需要精選教學內容;其次,選課學生物理基礎差距大,教師在教學深度和難度上難以把握,眾口難調。選課學生的盲目、功利,對教師是更大的挑戰。
2.強化過程、深化互動的教學探索
開設大學物理選修課的目的在于促進文理交融,拓展學生知識的廣度和深度,發展學生的興趣愛好,提高學生的學習和交流能力,培養學生相互合作的能力。但學生“選而不修”,教師唱“獨角戲”的教學現狀,使選修課完全喪失了意義。杜威指出學習是基于有指導的發現而不是信息的傳遞。杜威的觀點涉及對教學的基本認識,也闡述了學生和教師的地位和作用。
2.1強化過程的教學體系
大學物理選修課不是理工科大學物理教學內容的縮減,更不是理工科物理體系的縮影。其教學目標是力圖使學生了解物理學的基本內容;開拓視野,讓學生了解物理學前沿;了解現代科學技術的物理基礎;了解物理對人類社會文明的進步的貢獻與影響等。針對這一教學目標大學物理選修課可以物理專題的形式進行授課。教師要對物理專題進行精挑細選,將物理基本原理和物理前沿應用有機結合,教學內容廣而新。采取定性、適度定量的方法來闡述物理理論、概念和規律,強調描述清晰、寬闊的物理圖像、科學觀點及思維方法。這樣既降低了物理學科中理論繁難的要求,又將物理理論與前沿應用結合,提高了學生學習物理的熱情,認識到物理對高新科技的基石地位,強化教學過程中對學生探索精神和科學的思維方法的培養。
大學物理雙語教學分析
【摘要】結合雙語教學現狀,給出了大學物理雙語教學的重要性和必要性;以我院國際合作班為例,給出了大學物理雙語教學的策略。
【關鍵詞】雙語教學;大學物理;國際班
1大學物理雙語教學現狀
高校大學物理雙語教學現狀。2001年教育部下發的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》文件中明確指出,高校“本科教學要創造條件,使用英語等外語進行公共課和專業課教學”。作為課程之一,大學物理雙語教學一直處于實驗和探索中。吳燁在《大學物理雙語教學探索與實踐》一文中指出,當前大學物理雙語課程普遍存在吸引力不強、受學生歡迎程度不高的問題,他認為課程本身的難度、網絡資源的缺乏以及大學生對雙語教學認知不足是產生問題的主要原因[1]。楊普習的《大學物理雙語教學的探索與實踐》一文也對雙語教學的現狀進行了反思。作者指出,課程實效性不佳的原因主要是,許多高校和教師對雙語教學實質和重要性認識不足,甚至存在一些錯誤的理解和做法。劉玉穎的《大學物理雙語教學實踐與研究》、楊衛紅的《工科物理雙語教學的調查分析及對策研究》論文也對上述問題進行了關注和討論[2]。這些學者提出的具體觀點雖然不盡相同,但是對大學物理雙語教學效果令人不太滿意的現實都表示了極大的關切。我校自2011年開始招生“2+2雙學位”工科1個班,2013年新增“3+1雙學位”工科2個班,目前每年招生規模約為90人,但是均未開設大學物理雙語課程。因此,立足我校實際情況,以中外合作辦學項目為背景,積極探索開展大學物理雙語教學。大學物理雙語教學實效性現狀。薛海國在《對實施大學物理雙語教學過程中若干問題的思考》一文中提出了具體措施:第一,明確教學目標,不能把雙語課上成“外語課”。第二,加強“雙語”師資隊伍的建設,提高教師業務素質。第三,主動了解教學對象的英語水平。第四,加強教材系統的建設[3]。這些建議雖然沒有說明實施的高校類別,但是依舊具有很強的操作性。程昕在《大學物理雙語教學模式的研究》一文中,應用Cummins提出的共有潛在能力模型和認知學術語言能力,實踐并比較了“過渡型”、“保持型”和“強化型”三種教學模式的特點,具有很強的借鑒性和參考性。張紅光的《MOOC教學模式與大學物理雙語教學的有機融合》、王會峰的《地方院校開展大學物理雙語教學的前期準備探索》、王帥偉的《地方院校大學物理雙語教學的思考》等學術論文從各自的授課對象或高校類別,提出了相應地改革對策[4]。高校中外合作辦學項目現狀。2004年教育部下發的文件中《中外合作辦學條例實施辦法》指出,“中外辦學項目是指中國教育機構與外國教育機構以不設立教育機構的方式,在學科、專業、課程等方面,合作開展的以中國公民為主要招生對象的教育教學活動”關于中外合作辦學項目的研究既有宏觀的論證,也有微觀的課程教學改革探索與總結。如林金輝在《高校中外合作辦學項目內部教學質量保障基本要素及路徑》一文中提出,中外合作辦學已經進入了高水平示范性發展的新階段,在這個新的發展階段,質量建設已成為鮮明主題?!吨型庹n程教學及學生學習收獲差異的實證研究》(湯美玲)和《中外合作辦學項目人才培養模式對接策略研究》(孫智慧)論文提出人才培養模式的無縫對接是中外合作辦學項目成功與否的關鍵。對高校中外合作辦學項目的另一類研究主要體現在對師資建設的探索,如李莉的《中外合作辦學中的教師專業素質調查與探析》和閻黎明的《高校中外合作辦學項目教學策略初探》。這些學者大都是一線教師,他們根據自己豐富的教學實踐對各自所在專業和所授課程進行了積極有益的探索,這些探索對同樣在中外合作辦學背景下的大學物理雙語教學改革具有非常高的借鑒價值。目前,我校正通過各項有利措施來增強中外合作辦學項目的競爭力,如籌建國際班專業網絡語音教室、購置在線學習和考試網絡系統、采購國外原版教材、對專業教師進行“雙語”培訓等。
2大學物理雙語教學資源和策略
2.1國際合作辦學定位的需求
目前我校有4個中外合作辦學項目:安徽科技學院與美國布里奇波特大學合作舉辦電氣工程及其自動化專業本科教育項目(3+1;國家教育部MOE34US2A20131550N),安徽科技學院與韓國韓南大學合作舉辦機械設計制造及其自動化專業本科教育項目(2+2;3+1;國家教育部MOE34KR2A20131465N);安徽科技學院與韓國順天鄉大學合作舉辦網絡工程專業本科教育項目(2+2;3+1;國家教育部MOE51SE1A20161769N),安徽科技學院與美國布里奇波特大學合作舉辦國際經濟與貿易專業本科教育項目(2+2;安徽省教育廳皖教秘高﹝2011﹞17號),安徽科技學院與韓國韓南大學合作舉辦無機非金屬材料工程(新材料工程)專業本科教育項目(2+2;安徽省教育廳皖教秘高﹝2014﹞29號)。經過四年國際合作教學,目標是培養德智體美全面發展,掌握專業的基本理論、基本知識及基本技能,具有國際視野、熟悉國內外學術前沿,具備專業技能,具有創新意識和創業精神的國際化工程技術專門人才。培養要求掌握一門外國語,具有較強的聽、說、讀、寫、譯能力,能較熟練地閱讀本專業的外文書刊;具有較強的語言文字表達、人際溝通、團結協作、知識再生等社會適應和發展能力;具有文、史、哲、藝等基本知識,了解中華民族優秀傳統文化,具有較好的哲學修養、審美能力和熱愛科學、獻身事業的精神。
地方院校大學物理課程教學改革初探
摘要:本文結合多年來在地方院校大學物理教學的實際,針對大學物理課程教學在人才培養中出現的種種問題,介紹了《大學物理》課程教學過程中逐漸形成的改革新思維,即通過大學物理教學的“四個結合”為突破口,探討如何發揮大學物理基礎課在高素質應用型人才培養中的積極作用和課程改革的落腳點。
關鍵詞:落腳點;課程教學改革;地方院校
一、引言
長期以來,不少高校對于《大學物理》課程及教學在高素質理工科人才培養中的基礎地位及重要性認識不足,甚至不少高校理工科專業在課程體系建設中,為了進行所謂的人才培養方案的改革,壓縮學分,取消了大學物理的課程,或將課程的學分降到讓人啼笑皆非的地步。究其原因,有以下幾個方面的因素:
1.作為主管教學的院校負責人對于《大學物理》課程在人才培養中的基礎地位認識不足,甚至是誤解,主要是由于他們對于人才培養目標的認識和理解都不夠。
2.作為《大學物理》課程教學方式、教學內容以及教學目標的自身改革做得遠遠不夠,教師“固步自封”,缺少對于人才培養深層次的理解和認識,缺少課程教學改革目標的引導和支持。
3.《大學物理》課程對于專業人才培養所起到的作用由于短時間無法觀測到,結果就使得一些人形成此專業不需要學學物理的錯誤和膚淺的認識。從大的方面說,可能會影響到幾屆甚至十幾屆畢業生在專業技術能力和創新能力上的嚴重缺失。
大學物理實驗教學思考
1從實驗教學方法上下工夫,提高學生實驗的主動性
1.1抓住課堂講授的“黃金
物理學本身就是一門實驗科學,無論是物理概念的產生還是物理規律的發現都是建立在嚴格的科學實驗基礎上的,同時,建立起來的理論正確與否也必須通過實驗來驗證。任何一個物理實驗的出現都存在一定的歷史背景,教師應該恰當引入物理史事或者該物理實驗的歷史淵源來吸引學生的注意,激發學生的求知欲望,然后適當提出需要解決的問題,巧妙地引入該實驗內容的教學,使學生能夠認識、體會到物理思想的精髓所在。以“邁克耳孫干涉儀的調整和使用”實驗為例,如果單純地按照傳統的教材上的內容來講,學生會感覺索然無味,課堂氛圍會比較死板,如果換一種講授思路,引入邁克耳孫干涉儀設計產生的背景資料,讓學生知道在什么樣的背景條件下,促使科學家去設計完成這樣一個實驗項目,使學生能夠體驗、理解大師的思路和解決問題的方法,就會使教學效果峰回路轉,既抓住了學生渴求知識的好奇心理,又激發了學生濃厚的學習興趣,同時又能讓學生在該實驗的學習中懂得許多道理,比如新儀器設計的思路,如何解決設計中出現的問題,如何解決實驗結果與理論相悖的困難等。“學史使人明鑒”,尋找物理學歷史名家的重要思維過程,對學生科學創新思維及創新能力的培養有著非常重要的作用。大學物理實驗20多個基本實驗,是經過多年精心挑選留下來的,每個實驗都有其存在的價值,這些實驗大致可以分2類:經典類和應用類。經典類實驗一般在物理發展史中占有一定的地位或者獲得過諾貝爾獎,譬如密立根油滴實驗、邁克耳孫干涉實驗等。對經典類的實驗最重要一點就是要學生了解其思想內涵和設計思路,而實驗操作處理則是為了加深理解。應用類實驗就是物理原理的典型應用,或者說具有非常現實應用價值的實驗,譬如現在熱門的傳感器應用實驗,對應的實驗有霍爾效應測磁場實驗、壓力傳感器實驗等。對應用型實驗則重點講述其應用價值,讓學生充分了解本實驗的內容在實際中的意義、特點及掌握其使用方法,在對其原理和操作的掌握和熟悉上下工夫??傊?,根據實驗課題類型的不同,教師應該采用靈活多變的教學方法,以免使學生產生精神疲勞。這就需要教師自身積極地學習,不斷充實自己,使自己具有豐富的知識面和很強的科學實踐能力,能將枯燥的知識聯系實際,形象化、有趣化、實用化。
1.2巧妙地進行實驗動手引導,步步設疑
教師在課堂上講授內容不要一味求全,面面俱到,可以只講實驗原理、要求和注意事項,以免學生不會正確使用儀器而導致儀器故障等。為了能真正地培養學生的實際動手能力,以及分析問題、解決問題的能力,教師應該把更多的時間留給學生,把操作過程的主動權交還到學生手里,發揮學生的主體能動性[8-9]。就具體教學而言,就是盡可能使學生參與到學習活動中來,在教師引導下,大膽想象,積極思維,主動探索,在學習中發掘自己內在的潛力,不斷提高創造力。教師注意進行啟發性指導,觀察課堂學生操作情況。在遵守儀器操作規則的前提下,鼓勵學生大膽調試實驗儀器,邊操作邊思考,在不斷失敗的過程中體會成功的喜悅。這樣做既鍛煉了學生的挫折承受力,也能使學生的動手能力得到提高和升華。但是這一過程中如果缺乏理論的指導,僅靠碰運氣瞎蒙,也不能達到培養學生運用理論知識分析和解決問題的能力。因此對大多數學生都遇到的問題,教師就需要提出來,大家共同探討。在進行指導時,注意對學生進行物理思想、物理方法的引導,而不是簡單地解決學生當前的困難,要讓學生知其所以然,引導學生善于發現問題、解決問題,理論聯系實際,靈活應用已有知識和方法。比如,在“牛頓環測透鏡的曲率半徑”實驗的指導過程中,發現很多學生都不容易調出清晰的干涉條紋:牛頓環,雖然個別學生可以調出來,但是操作非常盲目,因此在這些問題出現的時候,教師就需要逐步引導學生進行多方面的思考,各個突破。通過一步一步的設疑,逐步找到問題所在,讓學生明明白白地學會多方位思考問題,潛移默化地培養學生分析問題和解決問題的能力,加強對實驗課程的興趣。
2改變傳統的實驗報告書寫形式,鼓勵創新
在大學物理實驗課的教學環節中,書寫正規的實驗報告也是實驗教學過程中的重要一環。實驗報告要求學生把所做實驗的相關資料、心得體會,以及對本實驗過程的方法、手段或者改進意見加工整理,撰寫成匯報性的書面材料。通過實驗報告,教師可以了解學生掌握知識的狀況和收獲等,當然也是進行實驗成績評定的重要依據之一。實驗報告的寫作訓練可以慢慢提高學生的科技論文寫作水平。傳統的實驗報告書寫格式相對固定,比如要求學生依次寫出實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據及處理、誤差分析與討論以及對實驗的建議、體會等。格式化的實驗報告帶來了許多弊端,很難體現出學生實驗的個性,基本上是大同小異的,從中很難看出學生對待實驗的態度以及是否下工夫去仔細思考、總結本次實驗,更難見到有特色、有創新、有一定水平的實驗報告。另外,學生實驗報告的內容基本上從教材中來,照抄或是大量摘抄是相當普遍的現象,這也在無形中助長了學生的依賴性和懶惰性,養成一種應付了事、不重視實驗課的不良學風。面對基本雷同的實驗報告,教師很難給出公平合理的成績評定,特別是對抄襲的實驗報告或是摘抄的實驗報告難以區別真偽,導致部分沒有完成實驗教學要求的學生實驗報告容易完成并通過,這也是造成學生普遍不能積極對待實驗課的原因之一??梢越梃b國外實驗報告撰寫經驗,結合我們自己的特色,采用形式多樣化的實驗報告形式,既能發揮學生學習的主動性,又能讓教師更好地把握學生的學習動態和過程。