大學(xué)物理學(xué)術(shù)課程論文2500字
大學(xué)物理學(xué)術(shù)課程論文2500字
大學(xué)物理學(xué)本身及相關(guān)應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新無(wú)不與物理實(shí)驗(yàn)密切聯(lián)系，但是學(xué)好物理學(xué)并不是一件簡(jiǎn)單的事情。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了大學(xué)物理2500字學(xué)術(shù)論文，希望能對(duì)大家有所幫助!
大學(xué)物理2500字學(xué)術(shù)論文篇一
《試論質(zhì)點(diǎn)力學(xué)在大學(xué)物理中的作用》
牛頓定律為基礎(chǔ)的力學(xué)理論被稱為牛頓力學(xué)或經(jīng)典力學(xué),它曾經(jīng)被尊為完美普遍的理論而興盛了約三百年。盡管在二十
世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)了它的局限性,其在高速領(lǐng)域被相對(duì)論所取代,在微觀領(lǐng)域被量子力學(xué)所取代,但在一般的技術(shù)領(lǐng)域,如機(jī)械制造、土木建筑,甚至航空航天技術(shù)中,經(jīng)典力學(xué)仍保持著充沛的活力而處于基礎(chǔ)理論的地位。另外,由于經(jīng)典力學(xué)是最早形成的物理理論,后來(lái)的許多理論,包括相對(duì)論和量子力學(xué)的形成都受到它的影響。后者的許多概念和思想都是由經(jīng)典力學(xué)的概念和思想發(fā)展、改造而來(lái)。[1]經(jīng)典力學(xué)在一定意義上是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)。
經(jīng)典力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)和剛體力學(xué)基礎(chǔ)是大學(xué)物理中的必修內(nèi)容,而質(zhì)點(diǎn)力學(xué)又是大學(xué)物理中的開篇內(nèi)容。質(zhì)點(diǎn)力學(xué)在中學(xué)物理中就開始講授,但在中學(xué)物理中質(zhì)點(diǎn)力學(xué)僅限于處理質(zhì)點(diǎn)作勻速、勻變速運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受恒力作用問題,而在大學(xué)物理中的質(zhì)點(diǎn)力學(xué),不僅僅講述基本概念、原理和定律,而且將物理學(xué)中最常用、最基本的研究方法體現(xiàn)出來(lái),這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的后繼內(nèi)容,乃至后繼的相關(guān)課程都很重要。本文從三方面分析。
一、建立物理模型的研究方法
質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中建立的第一個(gè)、也是最簡(jiǎn)單的物理模型是質(zhì)點(diǎn),它從兩個(gè)方面反映了運(yùn)動(dòng)物體的主要特征:幾何點(diǎn)反映了物體的位置;質(zhì)量反映了物體的慣性。一個(gè)物體如果作平動(dòng),它的各個(gè)部分具有完全相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即具有相同的位移、速度、加速度等,可以用一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)代表物體整體的運(yùn)動(dòng)。平動(dòng)物體可按質(zhì)點(diǎn)模型處理,如圖1所示。如果一個(gè)物體自身的線度與它的運(yùn)動(dòng)范圍的線度相比微不足道,或者在所研究的問題中允許忽略物體各部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異,這樣的物體可按質(zhì)點(diǎn)模型處理。一般對(duì)平動(dòng)物體來(lái)說,某個(gè)物體能否采用質(zhì)點(diǎn)模型,并不在于它的大小,而是由研究問題的性質(zhì)以及對(duì)精度的要求來(lái)決定的。如果研究問題允許忽略物體各部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異,就可以將物體視為質(zhì)點(diǎn),否則就要按其實(shí)際形狀討論。
由質(zhì)點(diǎn)模型的建立我們看到,模型取代原型有助于概念的形成和運(yùn)用,有助于問題的分析。建立模型是物理學(xué)的基本研究方法,模型的提出有利于概念的建立和規(guī)律的表述。例如剛體、理想彈簧、理想氣體、點(diǎn)電荷、線電流、光線等等,都是物理規(guī)律賴以表達(dá)的基本物理模型。
物理學(xué)理論的普適性與運(yùn)動(dòng)客體的多樣性,要求我們將研究對(duì)象理想化。人們對(duì)大量物理過程進(jìn)行清理與概括,尋找過程的基本物理特征,再經(jīng)過對(duì)原型信息的簡(jiǎn)化壓縮,構(gòu)造出原型的替代物,即模型。物理模型有意突出現(xiàn)象中起主要作用的因素,忽略一切非本質(zhì)的細(xì)節(jié),形成簡(jiǎn)明的物理圖像。一個(gè)好的模型具有簡(jiǎn)單性、概括性和與實(shí)驗(yàn)的一致性等特點(diǎn)。[2]模型是理性思維的產(chǎn)物,數(shù)學(xué)是理性思維的基本形式,建立物理模型是運(yùn)用數(shù)學(xué)的前提。
二、微積分思想和方法的運(yùn)用
在中學(xué)物理中,主要應(yīng)用代數(shù)運(yùn)算來(lái)分析簡(jiǎn)單的物理問題。而在大學(xué)物理中,微積分的分析方法是解決物理問題的基本方法,這也是學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)感到困難的地方。因此,如何使學(xué)生理解微積分思想,熟練運(yùn)用微積分方法來(lái)分析物理問題,就成為大學(xué)物理教學(xué)中必須解決的問題。
物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究都是以最簡(jiǎn)單的現(xiàn)象和規(guī)律為基礎(chǔ)的。對(duì)于實(shí)際中的復(fù)雜物理問題,可以先把它分割成許多在較小時(shí)間、空間等范圍內(nèi)的相應(yīng)局部問題,只要局部范圍被分割到足夠小,小到對(duì)于這些局部范圍內(nèi)的問題都可以近似處理為簡(jiǎn)單、基本、可研究的問題,然后再將所有局部范圍內(nèi)研究的結(jié)果積累起來(lái),就可以得到問題的結(jié)果。在理論分析時(shí),把分割過程無(wú)限地進(jìn)行下去,局部范圍就無(wú)限地小下去的過程,便是微分。把所有的無(wú)限多個(gè)微分元中的結(jié)果求和過程,便是積分。這就是大學(xué)物理中運(yùn)用的微積分思想和方法。它把復(fù)雜物理問題進(jìn)行時(shí)間、空間范圍上的有限次分割,在有限小的局部范圍內(nèi)進(jìn)行近似處理,然后讓分割無(wú)
限地進(jìn)行下去,局部范圍也就無(wú)限地變小,因此近似處理也就變得越來(lái)越精確,這樣,從理論上就能得到精確的結(jié)果。[3]通過微積分方法中有限向無(wú)限的轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)由近似到精確的分析過程,是大學(xué)物理中運(yùn)用微積分思想和方法的關(guān)鍵,而這些思
想和方法在質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中體現(xiàn)得淋漓盡致,學(xué)生也是在學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)力學(xué)時(shí)第一次接觸到用微積分解決物理問題。下面通過例題來(lái)進(jìn)行說明。
例1,如圖2所示,有兩個(gè)質(zhì)量分別為M和m的質(zhì)點(diǎn),其中質(zhì)點(diǎn)M固定不動(dòng),m經(jīng)任意路徑由a點(diǎn)移到b點(diǎn),求在此過程中萬(wàn)有引力所做的功。
分析求解:取M的位置為參考點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)距M的距離分別為ra和rb。設(shè)在某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)m距質(zhì)點(diǎn)M的距離為r,相對(duì)于M的位置矢量為r,er為位置矢量r的單位矢,此時(shí)m受
M的萬(wàn)有引力為F=-G 。
在m沿任意路徑由a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,F為變力,不能用恒力做功的公式。我們可以取一位移元dr,在此位移元中,F可近似看成是恒力,則在此位移元中F所做的功為:
dA=F•dr=Fcos(π-θ)|dr|=-Fcosθ|dr| (1)
由于|dr|cosθ=dr代入(1)式得dA=-G 。
當(dāng)質(zhì)點(diǎn)m從a點(diǎn)沿任意路徑到達(dá)b點(diǎn),F所做的功為:
A= dA= -G dr=GMm( - )
這個(gè)例題是質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中把復(fù)雜物理問題進(jìn)行空間范圍上的有限次分割,然后在有限小的局部范圍內(nèi)進(jìn)行近似處理,再通過微積分將有限向無(wú)限的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)由近似到精確求解的一個(gè)典型例題。
下面再舉一個(gè)質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中把復(fù)雜物理問題進(jìn)行時(shí)間范圍上的有限次分割的典型例題。
例2,有一沖力作用在質(zhì)量為0.3kg的物體上,已知力的大小F隨時(shí)間t的變化規(guī)律為:
25×104t 0≤t≤0.02
2.0×105(t-0.07)2 0.02≤t≤0.07
式中F的單位為N,t的單位為s。求0～0.07s時(shí)間間隔內(nèi)F的沖量大小。
分析求解:在0～0.07s時(shí)間內(nèi)F為變力,不能用恒力沖量的公式。我們可以任取一時(shí)間元dt,在此時(shí)間元中,F可近似看成是恒力,則在此時(shí)間元中F的沖量大小為:
dI=Fdt
這個(gè)例題是質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中把復(fù)雜物理問題進(jìn)行時(shí)間范圍上的有限次分割,然后在有限小的局部范圍內(nèi)進(jìn)行近似處理,再通過微積分將有限向無(wú)限的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)由近似到精確求解的一個(gè)典型例題。
三、三個(gè)基本守恒定律的提出
質(zhì)點(diǎn)力學(xué)指出,當(dāng)力作用于質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系時(shí),往往有一段持續(xù)時(shí)間,或者持續(xù)一段距離,這就是力對(duì)時(shí)間的積累作用以及力對(duì)空間的積累作用,在這兩種積累作用中,質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系的能量、動(dòng)量或角動(dòng)量將發(fā)生變化或轉(zhuǎn)移。當(dāng)系統(tǒng)外力滿足一
定條件時(shí),在變化過程中的系統(tǒng)作為整體可能出現(xiàn)守恒的運(yùn)動(dòng)量。在質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中,由牛頓定律推出了 機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒和角動(dòng)量守恒三個(gè)守恒關(guān)系,使復(fù)雜的力學(xué)研究得以簡(jiǎn)化。但是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律、動(dòng)量守恒定律和角動(dòng)量守恒定律的適用范圍比牛頓定律更為廣泛,它們不僅適用于力學(xué),而且為物 理學(xué)中各種運(yùn)動(dòng)形式所遵守。例如在微觀領(lǐng)域中,牛頓定律已不適用,但這些守恒定律依然適用。比如愛因斯坦光電效應(yīng)方程的提出,就是在微觀領(lǐng)域中運(yùn)用了能量守恒與轉(zhuǎn)化定律;而康普頓效應(yīng)的解釋,則是在微觀領(lǐng)域中運(yùn)用了動(dòng)量守恒定律及能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。
在物理學(xué)中,守恒定律是最強(qiáng)有力的分析手段。它們的實(shí)質(zhì)是:在某種確定 環(huán)境下,相互作用的物體無(wú)論發(fā)生什么樣的變化,仍然有這種或那種可測(cè)度的量(如能量、動(dòng)量、角動(dòng)量等)的總和,在整個(gè)觀察期間保持不變。守恒定律能透過零亂復(fù)雜的表面變化,指出一種或幾種潛在的內(nèi)部穩(wěn)定性,這種穩(wěn)定性一旦被確認(rèn),系統(tǒng)便由混亂變得井然有序。我們可以通過下面的例題略見一斑。
例3,如圖3所示,一質(zhì)量為1kg的小球系在長(zhǎng)為lm的細(xì)繩下端,繩的上端固定在天花板上。起初把繩子放在與鉛垂線成30°角處,然后放手使小球沿圓弧下落,試求繩與鉛垂線成10°角時(shí)小球的速率。
分析求解:當(dāng)繩與鉛垂線的夾角為θ時(shí),小球受到繩的拉力T和重力mg的作用。由于小球在運(yùn)動(dòng)的過程中T是變化的,因此用牛頓定律解決此題比較麻煩。但由于T方向始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直,在小球運(yùn)動(dòng)的過程中不做功,而mg則是保守力,因此小球在運(yùn)動(dòng)的過程中滿足機(jī)械能守恒的條件。
先設(shè)小球質(zhì)量為m,繩長(zhǎng)為L(zhǎng),在起始時(shí)刻繩與鉛垂線的夾角為30°,小球的速率v0=0;當(dāng)繩與鉛垂線的夾角為10°時(shí),小球的速率為v。并設(shè)小球的末位置所在水平面為零勢(shì)面,由機(jī)械能守恒定律得:
mgh=mg(Lcos10°-Lcos30°)= mv2
例4,一靜止的物體,由于內(nèi)部作用而炸裂成三塊,其中兩塊質(zhì)量相等,并以相同的速率30m•s-1沿相互垂直的方向分開。第三塊質(zhì)量3倍于其它任一塊的質(zhì)量,求第三塊的速度大小和方向。
分析求解:由于物體因內(nèi)部作用而炸裂,外力(重力)遠(yuǎn)小于內(nèi)力,可以忽略不計(jì),因此滿足動(dòng)量守恒條件。由于物體最初動(dòng)量為零,故炸裂后三塊的總動(dòng)量也應(yīng)該為零。設(shè)三塊的速度分別為v1、v2、v3,質(zhì)量分別為m1、m2、m3,則有:
m1v1+m2v2+m3v3=0或m3v3=-(m1v1+m2v2)
即第三塊的動(dòng)量與第一、第二兩塊動(dòng)量的矢量和大小相等、方向相反,它們之間的關(guān)系如圖4所示。
已知v1與v2相互垂直,故有
(m3v3)2=(m1v1)2+(m2v2)2
已知m1=m2,m3=3m1,v1=v2=30m•s-1(2)
由(2)式可得:(3v3)2=。
解得v3= v1= ×30=14.1m•s-11。
又有tanθ 。
此結(jié)果說明v3與v1之間的夾角為135°。
例5,一人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),地球的中心O為該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),如圖5所示。已知地球的平均半徑R=6370km,人造衛(wèi)星近地點(diǎn)P1的高度h1=439km,速度為v1=8.11km•s-1,遠(yuǎn)地點(diǎn)P2的高度h2=2384km,求人造衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)P2的速度。
分析求解:人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為僅受地球?qū)λ囊?由于該引力始終指向地球中心O,相對(duì)于O點(diǎn)的力矩為零,因此人造衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)中相對(duì)于點(diǎn)O的角動(dòng)量守恒。
人造衛(wèi)星在近地點(diǎn)P1的角動(dòng)量為:L1=mv1(R+h1)。
在遠(yuǎn)地點(diǎn)P2的角動(dòng)量為:L2=mv2(R+h2)。
由角動(dòng)量守恒定律得:
mv1(R+h1)=mv2(R+h2)
v2=v1 =6.31km•s-1
四、結(jié) 論
在質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中,講述了物 理學(xué)中最基本的研究方法——建立物理模型;訓(xùn)練了解決物理問題的基本的方法——微積分分析方法;同時(shí)還提出了物理學(xué)中各種運(yùn)動(dòng)形式所遵守基本守恒定律。因此,質(zhì)點(diǎn)力學(xué)是大學(xué)物理中第一塊、也是最重要的一塊基石。
大學(xué)物理2500字學(xué)術(shù)論文篇二
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與改革》
摘 要： 為培養(yǎng)具備現(xiàn)代科技素質(zhì)的高質(zhì)量高層次的創(chuàng)新人才，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)境條件等各個(gè)方面展開全方位的改革實(shí)踐，建立一種適合當(dāng)代科技發(fā)展的教學(xué)新體系，提高教學(xué)質(zhì)量，滿足各層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，以達(dá)到培養(yǎng)具有現(xiàn)代科技素質(zhì)的創(chuàng)新人才的目的。
關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革思路 改革措施
1.引言
物理是一門重視實(shí)驗(yàn)實(shí)證的科學(xué)，物理學(xué)本身及相關(guān)應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新無(wú)不與物理實(shí)驗(yàn)密切聯(lián)系，物理學(xué)中的任何創(chuàng)新成果都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中占有重要的地位，一方面可使學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識(shí)，加深對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律的理解。另一方面可培養(yǎng)動(dòng)手解決實(shí)際問題的技能，以及觀察和分析能力，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要訓(xùn)練。正是由于該課程對(duì)大學(xué)生物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)有著至關(guān)重要的作用，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是很多學(xué)校唯一的一門獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程。然而，目前的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)觀念、思想、內(nèi)容、方法等方面仍存在諸多問題，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的效能難以充分發(fā)揮。
2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
2.1學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程興趣不高。
物理實(shí)驗(yàn)的本來(lái)功能，除了測(cè)量和驗(yàn)證，還有更重要的功能，就是發(fā)現(xiàn)與探究。一般的普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，會(huì)對(duì)物理概念、儀器原理及操作示范加以說明。對(duì)于剛考上大學(xué)的新生，按部就班依照教材條例步驟操作，雖然學(xué)生較易獲得測(cè)量數(shù)據(jù)，做好驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但若教師未對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義或歷史背景等多作分析講解，學(xué)生不易體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)中較深化的概念，也無(wú)法體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究方法論的本質(zhì)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)高等教育的基本培養(yǎng)模式具有教師為主體、學(xué)生為客體的特點(diǎn)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生缺乏實(shí)際操作能力和創(chuàng)造力。不少學(xué)生不重視物理實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只不過是重復(fù)前人和書本的內(nèi)容，驗(yàn)證書本所學(xué)到的理論知識(shí)，缺乏實(shí)驗(yàn)興趣，對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度是馬馬虎虎、敷衍了事。
2.2儀器陳舊，教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足。
雖然各高等院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入上加大了力度，但由于擴(kuò)招，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備套數(shù)不足，未能增設(shè)或汰舊更新，因此儀器精確性低使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差過大，致使學(xué)生懷疑實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的驗(yàn)證功能，對(duì)實(shí)驗(yàn)失去期待。另外，實(shí)驗(yàn)儀器套數(shù)不足，多數(shù)學(xué)校進(jìn)行分段分組循環(huán)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)難與普通物理課堂講授進(jìn)度配合，學(xué)生對(duì)于部份實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需基礎(chǔ)知識(shí)或儀器相關(guān)理論的準(zhǔn)備知識(shí)不足，做起來(lái)沒有積極性。
2.3教學(xué)方法落后，師生態(tài)度消極。
現(xiàn)在各大學(xué)里一般的教學(xué)方法是老師先大概地介紹一下實(shí)驗(yàn)的基本原理及儀器使用，接著老師將整個(gè)實(shí)驗(yàn)演示一遍，最后學(xué)生自己動(dòng)手做，有的學(xué)生根本什么也沒有弄清，只記住了老師的操作過程，模仿老師測(cè)幾個(gè)數(shù)據(jù)，甚至有的學(xué)生編造數(shù)據(jù)。由于擴(kuò)招，一個(gè)老師一次課要帶三四十個(gè)學(xué)生，學(xué)生有問題老師根本顧不過來(lái)，這就出現(xiàn)了學(xué)生抄襲及編造數(shù)據(jù)的問題。一些學(xué)校對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不很重視，這無(wú)形之中也影響了師生對(duì)這門課程的態(tài)度，老師敷衍，學(xué)生無(wú)所謂。
3.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的基本思路
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)是按普通物理、電子線路和近代物理等內(nèi)容進(jìn)行劃分，并分別形成各自的封閉體系，這種封閉體系突出了學(xué)科的系統(tǒng)性，但忽視了學(xué)科之間的兼容互補(bǔ)性，各學(xué)科相互獨(dú)立，限制了學(xué)生跨學(xué)科思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，應(yīng)打破普通物理實(shí)驗(yàn)中力、熱、電、光之間的界限，更新近代物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建立以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，分層次、模塊化、全面開放的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。新的實(shí)驗(yàn)體系既要吸收傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的精華，又要突出現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，通過對(duì)各類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，整體優(yōu)化，在突出基本方法、基本技能訓(xùn)練的同時(shí)，加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)力度，從而提高學(xué)生的素質(zhì)和能力。
4.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的具體措施與內(nèi)容
4.1系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練
物理實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量中學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能，初步了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般方法特點(diǎn);使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法、基本技能等方面受到較系統(tǒng)的訓(xùn)練(包括基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本物理量的測(cè)量、誤差分析和評(píng)定、數(shù)據(jù)處理等)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一門獨(dú)立的課程體系，往往易和理論教學(xué)配合不好，造成理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中規(guī)定過細(xì)、過死，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中機(jī)械地按規(guī)定步驟重復(fù)。這不僅會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)物理的興趣，而且會(huì)影響學(xué)生終身的探索興趣，阻礙學(xué)生探究能力的形成。
4.2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)不斷更新具有新穎及有特色的教學(xué)內(nèi)容和啟發(fā)式教學(xué)方法，而非追求完整規(guī)范化系統(tǒng)。因此，必須讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中既動(dòng)手又動(dòng)腦，用動(dòng)腦來(lái)指導(dǎo)動(dòng)手。教師可以在教材中提出許多問題，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)后思考，師生共同討論實(shí)驗(yàn)問題。普通物理實(shí)驗(yàn)課分為：實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)具體操作，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。在實(shí)驗(yàn)開始前，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查。單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行深入的討論，并檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身和相關(guān)的背景知識(shí)的掌握，這樣可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。
4.3大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)
大多數(shù)學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)課程一般分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、科學(xué)小實(shí)驗(yàn)等，基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課不再是課堂教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)和驗(yàn)證，也不再是把力、電、光、近代物理等獨(dú)立學(xué)科的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單地串聯(lián)起來(lái)，而從基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)逐級(jí)提高培養(yǎng)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，每?jí)實(shí)驗(yàn)完成不同實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維水平，逐漸地與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)接軌。
一級(jí)物理實(shí)驗(yàn)為普及性實(shí)驗(yàn)，考慮到新生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能不一致，開設(shè)基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)起一個(gè)補(bǔ)齊的作用。基本內(nèi)容有：實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)基本儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)等。二、三級(jí)物理實(shí)驗(yàn)逐步增加綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例及難度，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過做設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從成功與失敗中受到訓(xùn)練，素質(zhì)得到提高。四級(jí)物理實(shí)驗(yàn)以科學(xué)小實(shí)踐方式，圍繞基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)組織若干課題，以科研方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的研究、開發(fā)應(yīng)用能力。
4.4開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室
在每級(jí)物理實(shí)驗(yàn)中，開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，它不僅在時(shí)間上對(duì)學(xué)生開放，而且在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上對(duì)學(xué)生開放。在開放實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可利用實(shí)驗(yàn)室提供的設(shè)備自己設(shè)立題目，教師只是指導(dǎo)和審核學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案與題目。
5.結(jié)語(yǔ)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革是符合時(shí)代和科學(xué)發(fā)展要求的，同時(shí)也是刻不容緩的。當(dāng)前正在開展研究型教學(xué)，強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，如何進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，向傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提出了新的挑戰(zhàn)。但是，物理實(shí)驗(yàn)的改革不是一蹴而就的，它是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，任重道遠(yuǎn)且無(wú)止境，是要經(jīng)過不斷探索的。在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，一直探索下去。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的教學(xué)手段的引入，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革必將越來(lái)越完善。
參考文獻(xiàn)：
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