前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇數學物理論文范例,供您參考,期待您的閱讀。
微信公眾平臺數學物理論文
摘要:對于勘查技術與工程專業的學生,數學物理方程一直是其學習的難點。結合專業和課程特點,將微信公眾平臺引入到教學過程中。以課堂教學為主,線上學習為輔,并將線上學習內容專題化,使之成為課堂教學的延伸和擴展。通過教學實踐和教學成果分析,驗證了將課堂教學與線上學習相結合的教學方式可提升本門課程的教學質量。
關鍵詞:數學物理方程;微信公眾平臺;教學改革;教學;實踐
1課程特點與教學現狀
數學物理方程是理工科專業廣泛開設的課程。對于勘查技術與工程(勘工)專業來說,這門課程是尤其重要的專業基礎課。結合勘工專業自身特點,課程教學重點是三類古典方程的建立,即定解問題的描述及其相應求解方法(行波法,積分變換法,分離變量法和格林函數法)的講解與應用。由此可見,數學物理方程對于勘工專業來說是一門綜合性強和應用性強的課程。這門課程關注于應用各種方法來求解各種線性偏微分方程,需要借助高等數學的積分公式、常微分方程的解法、級數展開等概念。同時,它與同步學習的“信號分析與處理”“地震波動理論”等專業課程具有密切聯系,在整個勘工專業人才培訓體系中起到上下銜接的作用。但同時,這門課程因涉及面廣、課程難度大,學生易產生厭學情緒。國內外的高校都針對這個課程提供了相應的學習資源,如教學視頻、專題講座、演示動畫或相應電子文檔,資源相當豐富。并針對教學存在的問題,許多高校教師展開相應的研究與教學改革。艾軍(2006)強調對數學思想、物理背景和求解方法的突出;張健(2007)針對教學難點和重點:分離變量法,展開了詳細分析與探討;張彬(2009)從教學內容、講授方法和課程組織等多個方面對本課程的改革進行了探討;宋紅偉(2009)分析地球物理專業的相應教學特點;郝江浩(2011)將研究性的教學方法引入課堂;張帥(2011)從學生和教師兩個方面來探討本課程的改革;張頌(2016)分析了本課程在工科學校的教學特點;李林銳(2017)嘗試將參與式教學引入課堂。從前人的教學研究成果可看出,如何提高本課程的教學效果一直是高校教師關注的重點。但由于各個專業的特點和針對的學生知識水平都存在明顯差異,有的資源內容假定學習者已具有較高的背景知識,有的資源內容針對特定的專業的學習,很多學習資源并不適合勘工專業學生來使用,就需要教師對學習資源進行挑選與優化,構建目的明確的學習資源庫,讓其既能對于本門課程的特點做淺顯易懂的介紹和針對重難點展開專題分析,又能與勘工專業學生的學習水平與進度相匹配。由于這門課程需應用大量的高等數學相關知識,在課堂上直接采用多媒體進行教學存在教學進度偏快,無法反映出原理與應用中的數學推導細節與技巧,因此采用板書方式更適合本門課程教學過程的展開。然而,這也存在講授要點耗時長和課時有限的問題。基于杜威的理論(知識獲得的過程是學習者參與知識建構的過程,建構過程中個人的主動參與、主動探究、獨自的見解,都是不可缺少的組成部分),僅憑借有限的課堂講授是不能滿足學生學習和內化的需要。因此,需要教師在課后引導學生自主學習,并滿足其個性化的學習需求。信息技術的快速發展使學生便捷獲取信息成為可能,也為教師與學生之間搭建了新的互動橋梁。通過構建網絡學習平臺,將課間學習延伸到課下,擴展教學的時間與空間。將課堂面對面的教學方式與線上學習有機結合,使兩者優勢互補,并嘗試以此來解決現階段數學物理方程教學中存在的相關問題。
2微信公眾平臺的特點
互聯網的信息開放性使得學生獲取知識的途徑發生了根本性變化,從原先向老師獲取轉變為在網上進行檢索。使得接入教育環境的入口由傳統課程逐步轉向學生身邊,只要有電腦或智能終端就可以獲取知識。現有的網絡通信技術包括:電話和短信、BBS論壇、博客、騰訊QQ和微信等。傳統的通信方式,例如電話和短信,采用點對點的通信方式,其效率不高,并且信息的傳輸手段單一,只能是語音或文本;BBS論壇往往是web網址,不能完成主動擴散和分享;博客的自媒體平臺是弱關系平臺,信息擴散能力強,但不易進行內部管理;騰訊QQ支持的信息類型更為多樣,但受制于權限,維護難度大。相對上述工具或平臺,微信公眾號更為適合進行碎片化教學和管理,可以完成一對多的主動信息推送,一對一的信息解答,多樣化的信息類型。隨著智能手機的普及,微信在大學生中間呈現出高普及率和高使用率的特點,使得利用微信公眾號平臺進行教學活動成為可能。微信公眾平臺能提供的信息樣式是多樣化的,例如文字、圖片、動畫和視頻,并能充分發揮互聯網的技術優勢,將分布于不同網站的相關信息通過鏈接的方式整合在一起,引導學生進行擴展閱讀與學習。教師在交互的過程中應掌握學生學習過程,引導或輔助學生借助交流工具進行知識分享與協作交流。教師可在課前將背景知識要點和測試題等內容提前推送給學生,不必在課堂上花費過多時間對這些內容進行講解,提高課間的教學效率。同時,可根據學生的學習需求反饋信息,對教學內容作出及時調整。使用微信公眾平臺進行師生交流互動,拉近彼此之間的距離,避免學生因表達得不準確,而引起緊張感。與此同時,微信公眾平臺推送的信息必須簡煉,這主要受限于在線學習,特別是掌上學習,自身特點限制。否則,會因信息過長過多,學生易疲憊而失去閱讀興趣,這意味著微信公眾平臺推送的信息應專題化,針對特定問題進行展開分析與說明。
3基于微信公眾平臺的教學方案
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
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。
數學建模對大學生綜合素質影響的調查
摘要:文章通過問卷網以調查問卷的形式和線下訪談的方法,對筆者所在學校參加過數學建模競賽的同學和未參加過數學建模競賽的同學對數學建模對自身綜合素質的影響進行了調查研究。調查表明,大部分學生都能認識到數學建模學習和競賽對其自身綜合素質的提升是有幫助的,但是大多數學生對數學建模的意義認識還不到位。文章對調查結果進行分析,結合筆者的切身體會對地方高校數學建模課程教學及學生參加競賽提出某些建議。
關鍵詞:數學建模;大學生;綜合素質;研究
一、前言
隨著社會的不斷進步和發展,大學生想要在激烈的人才競爭中脫穎而出,就必須要不斷提高自己的綜合素質,而良好的綜合素質不僅應具有堅實的理論基礎,扎實的專業知識,還應該具有較強的創新能力、與他人合作的能力、較強的語言表達能力、以及穩定的心理狀態。許多科學家斷言未來科學技術的競爭是數學技術的競爭,這無疑對數學能力提出了更高的要求,不可否認數學建模課程教學及建模競賽是提升大學生數學能力的有效途徑。
二、數學建模競賽及其賽題特點
全國大學生數學建模競賽是在每年9月份舉行,競賽面向全國高校的所有在校本科大學生,競賽由一到三名學生組成一隊,在三天內完一篇競賽論文。參賽者可以自由地收集資料、調查研究,使用任何工具,但是不能與外界人員討論。在三天時間內,每個隊要完成一篇論文。通過分析研究歷屆大學生數學建模競賽試題,我們發現試題大都來源于實際生活,緊密結合社會熱點,具有很強實用性和較大的挑戰性。例如,2018年的A題“高溫作業專用服裝設計”,這個問題是一個熱傳導模型,外部的高溫通過高溫作業服和空氣的兩重削弱到合適的溫度來保護人體,我們可以做出一些合適的假設,將整個問題簡化成外部高溫能量先經過1層,再經過2層,再經過3層,再經過4層,最后到達皮膚所剩余的輻射能量。其中需要注意的是,人體也有溫度輻射出去,這會對外部溫度的傳播有影響。這個問題的本質就是導熱。外界環境溫度給定,內部人體溫度給定,中間的物性參數給定,就幾乎能給出定解。所以先列微分方程,再給邊界條件,最后matlab數值暴力求解。針對問題一,我們通過熱力學熱傳導方程建立4層熱傳導模型,得出溫度變化的規律,分析出影響熱傳導的因素,并繪制出溫度變化圖。我們再考慮其邊界條件和人體等因素建立適當的偏微分方程,從而求解得出溫度在人體表面的分布狀況。針對問題二,我們通過建立皮膚傳熱模型,列出了Pennes方程。但由于皮膚短時間暴露在強熱流環境下,Pennes模型難以描述熱流非穩態熱傳遞過程。根據傅里葉熱流定律,并考慮皮膚生物組織傳熱速度有限的物理事實,我們可以利用非穩態下的一維熱流方程,即非傅里葉公式的線性展開進行求解,建立出生物傳熱熱波模型,對高溫作業專用服裝的熱防護性能進行了評價,并通過構建遺傳算法模型求解II層厚度的最優值,由于考慮到約束條件帶來的影響,我們根據二重結構編碼的特點,設計交叉算子和變異算子,在原來基本遺傳算法的基礎上,對二重結構編碼進一步分析,加快了算法的收斂速度,使模型求解精度上升。針對問題三,我們針對約束多目標優化問題,建立了基于Pareto排序的多目標遺傳算法模型,通過分析附件2給出的假人皮膚外側的測量溫度,挖掘種群中Pareto支配關系,將II層和IV層的厚度作為目標函數,通過增加決策變量IV層的厚度來優化II層的厚度,以便求解目標函數II層和IV層的厚度,得出目標函數的最優厚度解。而這些問題,題目中并沒有涉及,需要學生團隊發揮聰明才智去挖掘。應該說對于每個問題的考察、分析都是對學生分析問題、解決問題能力的一種鍛煉。
三、筆者所在學院數學建模基本情況
期刊科學論文體的進化
我國古代科學技術發達,僅唐代的8000余卷藏書中,就有4000余卷與歷算、天文觀測、農業生產、醫學和工程技術相關。春秋戰國時期《呂氏春秋》中的《任地》《審時》《辯土》被認為是我國最早的3篇論文,其中出現了一般論說文體的引經據典、提問題、擺現象、陳述觀點等寫法,甚至還出現了用“一曰”“二曰”“三曰”等漢語數字標識二級標題層次的最初形態[1]。然而,我國真正意義上的科學論文,特別是期刊科學論文在清代中期的《吳醫匯講》中方才初見端倪。這之后,相繼有李善蘭(1811—1882)、徐壽(1818—1884)等中國科學家發表了有關素數以及律管研究等原創論文,從而表明李約瑟(JosephNeedham,1900—1995)關于到18世紀中國科學除中醫學、農學外,“中國科學便和世界的科學匯成一體”,“已不易分辨出中國思想家和觀察家所作貢獻特殊風格”的說法[2],有一定偏頗,起碼以李善蘭、徐壽為代表的一批科學家在接受和融通西學的能力與水平同樣處于世界前沿。這表明我國期刊科學論文體早在清代中期和晚期已形成了具有現代意義的論文樣式,并最早出現在中醫學、數學、聲學等領域。
1最早的期刊中醫學論文
清乾隆五十七年(1792)至清嘉慶六年(1801)的《吳醫匯講》,既是我國最早的醫學雜志,也是中華第一刊[3]。該刊相繼發表41位作者的94篇醫學文章。其中發表在《吳醫匯講》卷一王云林的《禱告藥皇誓疏》,葉天士的《溫證論治》,以及唐大烈的《張、劉、李、朱后當以薛、張、吳、喻配為八大家論》(圖1)已經具備了中醫科學論文的基本特征。該刊于清乾隆五十七年(1792)發表的王云林(1645—1710)《禱告藥皇誓疏》是迄今所見中國繼承傳統醫德以來最早的醫者誓詞,亦即中國版的《希波克拉底誓言》。它傳承了孫思邈(541—682)《大醫精誠》的內容,也在“忍辱安貧”方面豐富了其內涵;但更重要的是它將其條理化、誓言化,標志著我國醫德作為一種準則、一種信條、一種規范的表述,開始萌芽和生發,是中醫業逐漸走上成熟的標志之一。“藥皇”,即藥王,《吳醫匯講》指韋慈藏、啟玄子、王冰,后世供奉的藥王也有唐代名醫和我國醫德的提出者孫思邈;“疏”,即分條陳述,祝告文。它在形式上,已有篇首刊眉(《吳醫匯講》卷一)、騎縫刊眉、按篇編碼(便于重新分類再版)、主編者(長洲唐大烈立三氏纂輯)、審閱校對者署名(門人沈文燮玉調氏校訂)、作者署名與簡介(王云林:“諱家瓚,號緘齋,?贈文林郎,徐州府學教授。年六十六歲,歿于康熙庚寅。此篇系令曾孫繩林授梓。繩林名丙,號樸莊,吳縣恩貢生,世居包衙前”)[5]、論文篇名(《禱告藥皇誓疏》)、文末附載孫岱東、唐大烈的審稿意見和編輯評語等。在立論、舉例、分析、論證上,第1步,提出問題,依據文中注類型的參考文獻,如“竊聞《詩》云……《書》曰……又曰……此列圣所垂之明訓也”,引用了《詩經•大雅》和《尚書•大禹謨》有關善惡吉兇的論點,并由此提出是否會“惠迪吉,從逆兇,惟影響”?[6]即是否行善即有百祥,作惡即有百殃,從于道德有福,違反常道就會有兇咎?第2步,分析問題,以作者自己命運多舛,一線單傳,6個兒女皆殤,到無論貧富,先懷悲憫,兢兢業業于中醫外科家傳而相繼得二子的例證,說明《詩經》《尚書》所言不謬。第3步,解決問題,提出結論性建議,即“王家瓚七誓”,要求兒子謹守此誓,并專門救濟“貧病無告,煙火不繼之家”和“每有不堪之慘”的患者。由此可見,其論證有理有據,論文的基本要素皆已具備。其選題也符合“發前人所未發”的求新原則。這篇《禱告藥皇誓疏》的宿命論或佛教因果報應說自然應予批判,但也有謀事在人、勸人向善、多做好事的積極成分,“謀事”就是要有醫德。郭月霞也認為“雖文字不免摻雜迷信,然本意在宣揚醫德”[7]。唐大烈門人顧景文在隨同溫病學奠基者葉天士游洞庭山時,在舟中口述筆錄其言談,并特約發表的《溫證論治》一文,最早提出“溫邪上受,首先犯肺,逆傳心包”[8]的認識,形成了察舌、驗齒、辨斑疹、辨白疹等診治方法,將其發展變化分為衛、氣、營、血4個階段,漸成外感溫病和辨證施治的金科玉律,從而與《內經》的熱論、張仲景的《傷寒論》一樣,均成為論述外感熱病證治的劃時代的代表作,也是溫病學說走向鼎盛的奠基之作。該文經唐大烈修改潤色后,首刊于《吳醫匯講》。此后,《臨證指南醫案》《醫門棒喝》《溫熱經緯》等醫著競相轉載,奉為圭臬。其弟子吳鞠通、章虛谷、王孟英等,以及兒子葉奕章、葉龍章等,也都傳承光大,成為著名醫家。《禱告藥皇誓疏》《溫證論治》與春秋戰國時期最早的3篇農業栽培論文相比,在引經據典、推求本源、解釋疑難、論斷推理方面有許多共性;但不同的是其載體形態開始由圖書向連續出版的期刊過渡,出現了署名、作者簡介、連載、特約稿、編輯評語、同人評審、隨到隨鐫等新的形式,文體也有了口述筆錄、述評、短評、講稿、遺著再整理等多樣化體裁,除引用經典以外,也以自己親身經歷為例,特別是其“發前人所未發”“兩說并采”等做法,成為我國圖書論文體向期刊論文體轉化的一個標志。
2最早的期刊數學論文
清同治十一年(1872),同文館在北京創刊的《中西聞見錄》相繼發表了中國數學家的一批數理天文學論文,在我國期刊科學論文演化史上具有特殊意義。其中,以1872年第2、3、4期連載發表的中國數學家李善蘭的《考數根法》(圖2)[9]一文最為重要。它標志著中國人對素數問題,即費瑪定理最早的研究。李善蘭在翻譯《幾何原本》后9卷時,開始沿用《數理精蘊》的譯法將素數譯為“數根”。偉烈亞力從李善蘭處得到一個判定素數的方法,將其譯成英文,并于1869年5月10日給香港的一家英文雜志《有關中國和日本的札記和答問》(NotesandQueriesonChinaandJapan)寫信,附上李善蘭所得的這個定理,當月,便被冠以“中國定理”(ChineseTheorem)發表于該雜志,即若2p-2≡0(modp),則p為素數,亦即費爾瑪(PierreFermat)定理的逆定理。當然已知其定理不真,但它引發了許多討論和爭論。李善蘭采納歐洲人對“中國定理”的意見,發表了《考數根法》,從而成為我國素數研究第一人[10]。在該文中,李善蘭并未列入“中國定理”,想必已知費爾瑪定理的逆定理不真,故給出了自己的素數判定定理,又給出了4種判斷素數的方法,得到了相當于費爾瑪小定理的理論。他在全然不知西人素數論的情況下,獨立地獲得了近似結果,雖說晚于歐洲,但亦首開我國數論研究之先河,功不可沒。1897年,《湘學報》轉載該文,同年又被收入《西學新政叢書》之《算學名義釋例》《中西算學九種》之四、《湘學報類編》本和《湘學報大全集》本等。此外,清道光二十五年(1845)中國數學家戴煦(1805—1860)的《求表捷法》,涉及冪級數、對數和三角函數造法,運用級數計算對數和常用對數,得到了與牛頓相同的結果,遂由傳教士艾約瑟(EdkinsJoseph,1823—1905)譯成英文,在倫敦刊行,也堪稱19世紀中期我國數學家的重要成就之一。傳教士所辦期刊科學論文體的特點是科學消息報道、科學問答、科學論文翻譯、科學論文編譯等體裁的大量使用,甚至是百科全書、教科書上科學知識的選擇性連續介紹,很少有純粹的科學論文體,即便有,也是以社論、評述等形式出現的一些有關科學與社會問題的論述。因此,在此背景下李善蘭發表的《考數根法》等原創性科學論文就具有特殊的意義。它雖然在科學論文的論證方式、符號體系使用、公理化概念的建立等方面還是落后于西方,但這畢竟標志著中國學者促使科學論文體走向近代化的重要進步,特別是在號稱“科學之母”的數學領域獲得突破,就更顯得彌足珍貴。
3最早的期刊聲學論文
中國科學家徐壽發表于《格致匯編》第3年第7卷(1880年8月)的《考證律呂說》一文,亦為我國有重大影響的科學論文之一。《格致匯編》的主編者傅蘭雅,本來把此稿寄到英國,請一位聲學家評審,但這位聲學家對中國科學家的研究頗為贊賞,結果被推薦到英國《Natuer》雜志,于1881年3月10日以《聲學在中國》為題發表。徐壽對樂律學有獨特的愛好,青年時代即曾復制古樂器,晚年熱衷于律管的管口校正實驗,研究律管的半黃鐘與正黃鐘不相應的問題,得出“兩支相差八度的同徑管,其管長比為4/9”的最新結論,推翻了黃鐘律管與長為其一半的半黃鐘管應該剛好相差八度音的傳統說法,從而攻克了困擾人們上千年的一大難題。晉代的茍勖(?—289)和明代的朱載?(1536—1611)都曾對此有所研究。徐壽在朱載?“理雖近似”,但“尚未密合”結果[11]的基礎上,縮小管長,用九寸長(1市寸=3.3•cm)的開口銅管實驗,發現按傳統做法截去其一半并不能得到八度音,但再截去半寸稍長一點,則能準確地得到八度音。他反復截取不同管徑的銅管進行驗證,所得數據均完全一致,從而否定了弦管同律論。然而,這與英國物理學家丁鐸爾(J.Tyndall,1820—1893)《聲學》(徐建寅,傅蘭雅譯)1874年由上海江南制造局刊行的有關論述不符。清光緒六年(1880)十月,徐壽讓傅蘭雅將此結果譯成英文,向丁氏求教。同時,他們將信件也寄給了《Nature》雜志。最終,徐壽的研究結果雖然使用的實驗材料最簡單、最原始,但卻得到了與英國物理學家瑞利(LordRayleigh,J.W.Strutt,1842—1919)勛爵在《聲學理論》(《TheoryofSound》)中發表的理論推算公式相同的結果。1881年3月10日,徐壽的實驗結果以《聲學在中國》為題在《Na-ture》雜志發表,并以“編者按語”宣布“一個古老定律的現代科學的修正已由中國人獨立地解決了”[12]。徐壽用中文在《格致匯編》發表的《考證律呂說》和《格致匯編》主編者傅蘭雅在英國尋找專家評審,并推薦到《Natuer》發表一事,加之傅蘭雅要將《格致匯編》打造成“中國的《科學美國人》”的辦刊抱負,使《格致匯編》漸成19世紀中國文明進程的標志,不僅發表了諸如關于巴斯德細菌學說的科學家演講體、傅蘭雅考察英國工業的考察報告體等一批新的科學論文體裁,而且論文所涉內容也越來越廣泛,遍布于數學、熱學、光學、電學、力學、化學、天文學、植物學、動物學、地質學、工程技術,甚至科學方法、科學思想和自然科學史等各個領域,大大豐富了我國期刊科學論文的題材體裁。
大學物理教學演示實驗輔助作用
摘要:
大學物理課程是工科高校的基礎教學內容,大學物理演示實驗是大學物理教學的重要組成部分。本文闡述了高校大學物理教學現狀,通過分析作者所在高校演示實驗的教學情況,探索演示實驗的新教學模式,充分發揮其對大學物理教學的輔助作用,優化大學物理教學質量和教學效果,激發學生學習興趣,培養學生科學素養和創新能力。
關鍵詞:
物理演示實驗;大學物理教學;輔助作用
引言
物理學是自然學科的帶頭學科,是當代技術發展的最重要基礎,其發展過程中形成的基本概念、基本理論、基本方法、基本實驗手段都已經成為其他自然科學重要概念的基礎和研究的手段[1]。
1.大學物理教學現狀
初中有效教學思考(8篇)
第一篇:初中作文有效教學思考
摘要:
寫作能力是學生語言能力水平和綜合素質高低的重要體現,初中生作文能力和水平的高低還是初中語文教學成敗的重要標志。立足初中語文教學實際,基于當前初中作文教學中存在的問題,就如何進行初中語文有效教學提出了對策思考。
關鍵詞:
初中作文;有效教學;策略
初中是學習語文的奠基性階段,也是培養學生作文能力的關鍵時期。初中語文教學中的一項重點和難點教學任務,就是要教會初中生寫作文。作文,簡單地講,就是寫文章,就是要求學生將自己的所見所聞、所思所感用語言描繪和表達出來。作文看似簡單,實則是初中語文教與學中的“老大難”問題,一些學生在經過之前的學習之后,還是難以達到文從字順、具體明確地寫出自己的所見所聞和真實想法,這就涉及初中作文教學的有效性問題。
一、當前初中作文教學中存在的問題
宏觀經濟學中的數學理論應用
一、宏觀經濟學中數學理論的作用分析
數學理論在宏觀經濟學當中應用的優勢在實際應用環境下體現的非常明顯,最突出的就是能夠基于嚴謹的數學理論最大程度的降低關于宏觀經濟學的無用爭論,同時也能夠使得一些在表面上沒有聯系但是深層次上有深刻聯系的宏觀經濟學理論能夠表現出來,使得研究人員能夠更好的感知和利用。其次,從研究實踐的角度上來看,在宏觀經濟學當中利用數學理論同樣具有三個方面的顯著優勢:第一,數學理論的充分利用能夠為宏觀經濟學的研究提供定性和定量的研究模型或者是研究基礎;第二,數學理論在宏觀經濟學當中的利用還能夠使得宏觀經濟學這樣一門社會科學能夠表現出更強的系統性和一般性;第三,數學理論當中涉及到的各種方法和觀念能夠深層次挖掘出宏觀經濟學現象背后的深層次意義。正是因為這樣,在宏觀經濟學研究當中充分利用數學理論和數學方法就顯得十分必要。宏觀經濟學中
二、數學理論的基本概念
以上所述,主要說明和分析數學理論在宏觀經濟學當中應用的顯著優勢。但還需要注意的是,宏觀經濟學本身也是相對獨立的學科,這也就意味著即便數學理論在宏觀經濟學當中有良好的應用,這樣兩種學科仍然是本質不同的學科,在研究和分析過程當中要予以把握。主要強調的就是在宏觀經濟學當中,最為核心和關鍵的仍然是經濟思想,數學理論無論有多么重要也仍然只是一種工具或者是方法,宏觀經濟學的成果和成就也都還是建立在經濟思想的基礎之上而不是數學理論,總的來說,就是不能夠將宏觀經濟學和數學理論簡單的混為一談。通過上述分析就不難發現,宏觀經濟學與數學理論是不能夠對等進行比較的,反而是物理學等自然科學更加適合于宏觀經濟學的比擬,這主要是因為物理學是研究物質世界的自然科學,而宏觀經濟學則是研究社會科學當中的經濟因素,都是科學,且其觀念和結論等都需要通過試驗數據和數理邏輯推理來獲得和驗證,這樣一個過程就需要通過數學理論的方式和手段來實現。當然,宏觀經濟學和物理學之間仍然存在著本質性的差別,主要表現在相關試驗的可操作性上,對于宏觀經濟學而言,很難像物理學科一樣進行可控試驗,也正是因為這樣,宏觀經濟學才更需要通過大量的假定和數學推理來得出和驗證結論。即便一再強調數學理論和數學模型在宏觀經濟學當中的重要作用,但需要注意的是數學理論和數學模型在宏觀經濟學當中的應用層次并不十分深刻,也就是說,即便是在一些核心期刊上,宏觀經濟學論文當中涉及到的數學理論和數學模型也都還是比較基礎和簡單的,具體來說,多應用的是微積分當中的極值原理,也就是所謂的一階條件和二階條件,這樣一些數學理論在宏觀經濟學當中的應用應該來說對于任何一個受過大學教育的研究人員而言都是沒有難度的。也有部分應用于宏觀經濟學的數學理論層次比較高,如非線性規劃、博弈論中的不動點原理或者是一般均衡等,這樣的概念和理論即便是在數學學科自身當中也是十分復雜的。但值得注意的是,即便這樣一些理論本身非常復雜,但是在宏觀經濟學當中的應用還是比較直觀和簡單。
三、宏觀經濟學中數學理論的應用分析
宏觀經濟學當中對數學理論加以利用多是通過數學模型的利用來實現的,而數學模型的良好應用則需要長期的實踐來實現。到目前為止,已經有較多的數學理論和數學模型成熟的應用到宏觀經濟學當中來,如模糊數學方法、綜合評價方法、最優化方法建模等,這樣一些數學理論和方法在宏觀經濟學當中的利用都能夠起到相當理想的效果。在這里就兩個方面的問題進行說明:第一方面,宏觀經濟學當中較多的初步概念和初步想法并不能夠立馬通過成熟完整的數學理論或者是數學模型表現出來,往往還需要經過較長時間的分析和模擬才能夠獲得比較明確且具備預測性質的結果,也只有這樣一種性質的結果才能夠真正應用到現實當并發揮出其巨大的作用和效益。就是說將宏觀經濟問題轉變為數學問題有利于問題的清晰化和具體化,能夠發現一些在表面上看起來沒有直接關系的事件之間的內在關系,最重要的是有利于研究工作的不斷深入進行。第二方面,研究人員在通過數學理論和數學方法對問題進行解決和處理后,往往還會選擇非數學的語言和形式來對其結果進行表達,這一方面是因為到目前為止我國數學建模教育的進行并不十分理想,除此之外也考慮到數學問題和經濟問題的結合狀況同樣不理想。通過上文討論就不難理解,宏觀經濟學當中數學理論的應用實際上是具有科學方法論的意義的,也就是說在將宏觀經濟學作為科學學科來研究的進程當中數學理論的應用就是必然的趨勢和選擇,其研究思路和方法都是完全符合科學研究的要求和目的的,且發展到目前為止已經達到了相當理想的水平。
四、結語