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應用物理學范文1
（安徽建筑大學數理學院，安徽 合肥 230601)
【摘要】本文針對安徽建筑大學應用物理學專業特點，圍繞培養創新型人才的培養理念，并結合本專業現有的實驗教學資源，對應用物理學專業實驗教學體系的設計和改革進行了實踐和探索。
關鍵詞 應用物理；創新型人才；實驗教學
Educational Reform and Practice of Experiment of Applied Physics Specialty
YU Jiang-ying HUANG Kai
(School of Mathematics & Physics, Anhui Jianzhu University, Hefei Anhui 230601, China)
【Abstract】Based on the characteristics of applied physics subject in Anhui Jianzhu University, we focused on the cultivation philosophy to cultivate innovative talents, and combined with the conditions of the current experiment teaching in the university, then we carried out the study and practice on innovation and design of experiment teaching system of applied physics specialty.
【Key words】Applied physics; Innovative talents; Experimental teaching
0 引言
應用物理學專業在大多數理工科高校幾乎都有開設；而依據各個學校的學科優勢和特色，該專業的方向設置均有所區別。從2004年開始，我校新開設了應用物理學專業，該專業的主要目標是為了培養具備建筑物理環境和建筑節能所需的材料物理和相關檢測技術基礎知識、掌握各種建筑材料的聲、光、熱性能、了解相關環境的設計與檢測技術的工程技術或研發人才。
根據我校應用物理學專業培養目標，專業實驗課程教學是該專業教學活動中的重要環節之一?！皩嶒灲虒W”不僅是對理論課程的驗證、補充和拓展，而且在培養學生的創新能力、動手能力和解決實際問題能力等諸多方面發揮著重要的作用。因此，為實現創新型人才培養的目標，有必要針對應用物理學專業的特點，對當前的實驗教學體系進行改革創新。
1 實驗教學體系的設計
目前應用物理學專業的實驗課程體系中基礎物理實驗偏多；涉及現代物理在工程技術方面應用實驗，以及體現專業特色的專業方向實驗較少。實驗教學方面，通常采用填灌式、驗證式的傳統教學方法；這種只注重套路的教學方法，使得學生在實驗過程中僅僅是個被動參與者，學生的動手實踐能力沒能得到應有的訓練，嚴重阻礙了學生的創新積極性。此外，一些地方工科院校因新設專業方向在師資、實驗室建設等方面的資源緊缺，可能會導致實驗教學體系落后理論課程體系的建設，甚至很多涉及專業方向的實驗項目無法運行，這些都嚴重制約了學科專業的發展。安徽建筑大學應用物理學專業以建筑物理環境、建筑節能設計和檢測方向的專業實驗室為平臺，在推行教學科研一體化的實驗教學體系改革做了一些有益的探索。
專業基礎實驗方面，對原有的力學實驗進行了部分刪減，弱化了原子物理實驗，增加了部分聲、光、熱檢測方面的基礎實驗。
針對專業實驗課程進行系統化和模塊化設計，將近代物理實驗、專業特色實驗、課程實驗統籌安排，重新整合、優化。以建筑物理環境材料物理性能表征和建筑節能檢測為主線，按實驗課程內容的關聯性劃分模塊，如材料制備、結構形貌表征、光學性能檢測、熱學性能檢測、電磁性能檢測等模塊。論證審定各個模塊包含的實驗內容，并將專業培養計劃中“實驗”課程的學分細化到每個模塊。
依據專業應用方向設計創新性實驗課題，如“半導體氧化物光/氣/熱敏傳感器的研制”，課題涵蓋了幾乎所有的實驗模塊內容，并將近代物理實驗課程，以及半導體物理，納米材料與技術、傳熱學、光電檢測技術、傳感器原理等理論課的課程實驗融合在一起。同時，為避免實驗課題過于寬泛和繁雜，確保實驗的可行性和科學性，我們在此大實驗課題下細化出系列實驗子課題；比如研究不同半導體材料，測試不同的物理性能如光、電、熱性能，以及制作光敏、氣敏、熱敏等不同類型傳感器件。課題在充分融合實驗教學計劃內容（如X射線衍射、光導、熱電效應、聲光效應、以及數據處理軟件的應用等）的基礎上，形成了基于實驗教學、科技創新、畢業設計為一體的實驗課程體系。
2 實驗教學模式的探索與創新
教師通過物理實驗中心網站擬題并規定選題人數，不設純理論模擬計算課題，且擬定的課題中需詳細注明課題內容所涉及的實驗模塊。實驗課題經過系部和實驗中心的審核后，學生通過網站注冊選題，采取導師負責制，一個課題可設多個導師。此外，考慮到逐年增加的學生數量、相對緊缺的實驗教學資源、以及導師制對實驗教師科研能力、時間、精力的高要求，實驗教學體系的改革創新采取漸進式推進：從最初選取20%學生到現在的60%，歷經四年多的試點和實踐，教學科研一體化的教學模式在培養學生動手實踐能力和科研創新能力方面逐步顯示出其優越性。
3 保障體系和評價體系的完善
為了保證我校應用物理學專業實驗教學改革的科學性，我們建立了一套有效的管理和評價機制。首先，依據專業培養目標，修改和完善現有的實驗教學大綱，適當增大綜合性、設計性和創新性實驗的比重，體現創新性應用人才的教學特點。根據新的實驗教學大綱，科學編寫實驗講義，尤其是增設一些與專業特色相關的實驗項目講義的編寫，使實驗教學規范化。其次，我們建立了實驗室網站，針對設計性和創新性實驗項目，教師可以在網站提交實驗項目名稱和規定選題人數，學生可以申請選題；實驗場所和實驗儀器在正常的教學計劃時間外，實行開放運行，采取用前預約，用后登記。最后，我們改變一次教學實驗一個成績的傳統考核，采用多元化考核方式，通過文獻查閱、論證答辯、實驗設計、綜合操作、數據處理和實驗成果答辯幾個部分來全面評測學生的實踐操作能力和分析應用能力。
參考文獻
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應用物理學范文2
1既有培養方案存在的問題
我校對于該專業方向曾經制定了 2009 和 2012 版的培養方案,對比兩個方案,我們發現其中變化不大。從光伏產業發展情況看 2009 版培養方案是符合當時光伏產業發展特點的, 當時光伏產業高速發展,對相關人才的需求可以說是不計成本和代價的,且當時國內開設有相關專業的高校少之又少,因此 2009 版的培養方案處于摸索階段,實際是基于傳統物理+部分光伏知識的結果。而 2012 版培養方案修訂實際是在 2011 年,對于 2012 年出現的巨大變化始料未及。 按照此兩種培養方案,在教學中,我們看到對于學生日后所從事的光伏產業的相關知識儲備不足,而傳統物理知識過多,造成該方向教學質量明顯下降。
學生畢業后對要從事的行業了解甚少,這一點在我們帶學生去企業實習中已經有所反應。 為了改善該方向教學現狀,我們在課堂上作出了種種努力,例如降低教學難度等,加大光伏知識的講解,但是受制于專業建設的設計,教學依然沒有得到太大改變。
眾所周知,專業培養方案的制定要找準本校人才培養定位,充分發揮自身的人才培養特色,注重人才培養的行業企業背景,強調人才培養模式的改革創新。 2009 版和 2012 版的培養方案在培養目標、培養要求、畢業標準等基本的方案內容上問題不大,但是對于專業建設的設計需要做調整。 為了幫助學生更好地適應光伏方向,我們試圖在光伏產業特點、新形勢下機遇與挑戰的基礎上,結合專業培養目標,在本校實際情況下,研究專業建設的設置,從而使教學質量得到實際意義上的提高,使學生能夠從容面對將來的就業。
專業建設, 即一個專業所設置的課程相互間的分工與配合構成的。 專業建設是否合理、課程內容是否先進直接關系到培養人才的質量。而且,一個專業要具有區別于其他專業的培養方向和業務范圍,就應有自己獨立的專業建設。 光伏方向的課程劃分為通識教育平臺課程、學科專業基礎課程、專業(方向)課程、集中實踐環節和課外實踐環節五個方面。
2012 版的培養方案中 ,公共基礎教育平臺 、學科基礎平臺 、專業教育平臺、 選修課程、 集中實踐與第二課堂占總學分的比例分別為35.59%,22.03%,13.84%,14.41%,11.86%和 2.26%, 從中可以看出對于具體光伏方向的選修課程只占到了總學分的 14.41%, 這對于學生的成長和就業是不利的。而基礎課程(包括公共基礎教育平臺、學科基礎平臺、專業教育平臺)其比例高達 71.46%,兩者相比較,可以明顯看出對于相關光伏產業的知識傳授是偏少的。
應用物理學(光伏方向)作為一個面向產業發展,為產業提供人才的專業,其專業發展應該緊密聯系光伏產業發展方向,把握產業發展的特點。 例如國家允許私人發電并網,其中私人發電很大一部分就是家庭光伏發電,這就要涉及到太陽能建筑一體化、太陽能光伏發電系統等課程,而在我校應用物理學(光伏方向)專業的專業建設中并沒有相關的課程。
因此,對于應用物理學(光伏方向)專業的專業建設,要體現產業特點、發展趨勢,唯有這樣學生才能夠增加基本技能的鍛煉,培養學生創新精神和實踐能力,達到提高人才培養質量的目的。
2專業建議的幾點思考
2.1 一條主線
結合應用物理學專業特點和徐州作為新能源發展較好地區的優勢,我們提出"科教結合"、"校企結合"(協鑫集團、海潤光伏、艾德太陽能等)一條主線,堅持四年實踐教學不斷線,通過構建實驗、實習、創新實踐三大硬件平臺,構筑課程體系框架,校企聯合編寫特色教材、開設學科思維意識講座以及在學分基礎上探索創新學分等手段,保證實踐教學的規范性、科學性、目的性的有序長效開展。
2.2 平臺建設
融合我院擁有的太陽能驅動 LED 照明系統工程技術研究中心、薄膜太陽能電池工程技術研究中心、 徐州市光電工程重點實驗室、徐州市新型電池材料重點實驗室等資源,強力打造功能集約、開放充分、高效共享的實踐教學基地,力爭實現教學、實習教學和創新實踐教學的三大教學平臺,且三大平臺相輔相成。
2.3 課程設置
除保障通識通修的基本科目,例如思政課、外語課、高數課之外,將剩余學分分成學科基礎、學科基礎選修、專業發展選修、就業發展選修等課程類型,現實目的多樣性的分層次、模塊化的課程體系構架。
2.4 實踐模擬
以企業對員工的要求來培養學生,將今后學生面臨的工作任務轉化成彼此獨立又相互聯系的項目化的教學是當前新形勢下探索專業建設改革新的核心。具體來說,就是選取典型的企業任務作為載體,以學生出發點,同時根據工作任務的性質,工作工程的順序和學生已有的通識基礎進行教學設計、安排教學活動,實現理論教學與實踐教學的結合、能力培養與工作崗位對接的目的。
例如江蘇省提出要大力發展分布式光伏發電系統, 以此實際需求,把能夠獨立完成光伏發電系統安裝與維護的技術人才作為培養目標,圍繞這個實際目標,將教學過程分為三大類:
(1)項目申請
作為受政策影響較大的產業,光伏企業很大一部分市場直接來源于政府,因此與政府打交道必不可少,類似申請書,項目書的書寫必不可少,因此要求學生要具備相關的知識。我校已經決定在 2015 級學生中開設《
大學語文》,這對該部分的教學是一個很好的補充。同時應該鼓勵學生,選修文學院開設的《應用文寫作》等相關的公選課程,加強該方面的鍛煉。 (2)項目執行
項目申請到后,就涉及到項目的執行。 這當中包含了光伏組件的選擇、控制器、逆變器、防雷接地系統、流量監控等的選擇,為了更好地服務學生, 我們目前已經開設 《光伏材料》、《硅片晶控技術與加工工藝》、《光伏發電系統的設計與施工》、《光電子技術》、《材料物理與化學》、《光纖技術及應用》、《電子材料與器件測試技術》等課程,但是應該清楚看到要完成這個任務,學生還應該選修《太陽能建筑一體化技術與應用》、《材料、制備工藝及檢測》、《太陽能光伏發電技術》等課程充實學生的知識水平。
(3)項目運營
眾所周知,我國大部分的光伏電站的發展,都存在重建設和輕管理的問題,如果不重視運營管理,會造成較大的安全隱患;組件不注意清潔維護,嚴重影響發電效率;反之,加強運營管理,則可以保證設備及人身安全、減少業主經濟損失;獲得更高的發電量,提高經濟效益;良好的運營維護管理可以有效的減緩組件的衰減及系統效率的降低速度。 所以這些運營管理對今后的電站投保以及電站交易有重要意義。 而這部分內容在當前的人才培養方案中沒有得到體現,雖然我們也意識到這個問題的嚴重性。 例如我院 2014 年 12 月 8 日與協鑫新能源運營管理有限公司簽訂了合作協議,其中一個重要內容就是讓學生去其運營的電站協作運營管理。但是應該在培養方案適當加一些類似的課程,以及請協鑫公司等相關公司幫忙共同編寫相關的教材,使得學生能夠更好地適應未來的工作。
3拓展實驗室功能
圍繞學生充分就業這樣一個中心問題,構建以模擬工作任務為核心的實驗室管理體系,在實驗室運行過程中,除保障基本實驗外,應該鼓勵學生實現自主管理,注重過程的運行模式,堅持項目制度,注重過程管理。以江蘇省大學生物理競賽、節能減排大賽、大學生"挑戰杯"學術/創業競賽、點子設計大賽等科技競賽為綱,鼓勵學生積極參賽,自組團隊,自定題目;同時通過專家會診把脈等措施,賦予實驗室學生實習的消化功能,培養學生自主解決實際問題的能力。
4學生對行業的熱愛
應用物理學范文3
【關鍵詞】高中物理教學 微元思想 解題應用
在高中物理教學中，很多時候由于解題思維和方向的單一導致出現思路受阻或者陷入死角的情況，這時，適時的改變解題策略，吸收其他學科有效的解題思想可以打破這種局面。微元思想作為數學解題的重要思路，在高中物理解題中也同樣起到了重要作用，因而在高中物理教學中被廣泛應用。
一、高中物理教學中微元思想應用的理論分析
在高中物理的電磁感應專題的教學中，學生所要研究的物理對象也就是研究過程中涉及到的物理模型，并不是理想化的常理中的物理模型，無法直接應用物理學的法拉第電磁感應定律來解決問題，這個時候就會出現解題思維受阻，再繼續按照這個思路思考就會出現單循環的無解，只有適時的轉變解題方向和思路，才能打破這種局面。運用高等數學中常用的解決問題的思想也就是微元思想來進行分解和轉化，將之變為若干小塊再進行解決效果會更好。
微元思想是將解題和教學中所要研究的對象或者是研究過程中涉及到的具體的物理模塊分解成多個微小的部分，從而將非理想化的、不合常理的研究對象（研究過程中物理模塊）轉變為理想化了的傳統物理模型，接著再利用所掌握的傳統常規的解題方法進行解答。
微元思想旨在通過分解超出常識判斷范圍的物理研究對象，來簡化和還原題目本身。在高中物理教學中，直線式的思維有些時候會束縛學生的思考和學習力，微元思想的滲透恰恰做到了有效引導學生在遇到非常規題目的時候，能夠有效轉化陌生困難的題目為熟悉的、傳統的物理研究對象，然后再運用熟悉的解題方法解決，這樣可以準確高效地完成教學任務，提升教學效果和解題效率。
二、高中物理教學中微元思想的應用的實踐意義
首先，高中物理教學中微元思想的應用有助于學生不同學習思路之間的融合和轉化。
高中物理教學核心目標是引導學生高效地自主學習。繁重的課業任務，只有進行高效地學習，才能實現物理學習效果的最大化。因而，高中物理教學需要傳授學生正確高效的解題思路和方法，加強思維和邏輯訓練。微元思想將物理學傳統解題思路無法直觀解決的問題進行適當分解和轉化，組成不同的部分，然后在利用物理學解題方式解決。微元思想在高中物理教學中的應用，有力豐富和擴展了學生的學習和解題能力，加深了對物理學內容的理解和掌握，鞏固了教學效果。
其次，高中物理教學中微元思想的應用可以使學生深刻理解和掌握物理規律和內容、以及從部分到整體的分析和解題方法。
微元思想主張的是將整體的、抽象的物理題目分解轉化成為很多細小的、詳細的部分，然后在正確地分析和研究之后，最終找到解決辦法。這種解題思路有助于培養學生深入理解物理學知識的學習習慣，有效培養學生學習的靈活性，掌握從部分到整體的物理學分析和解題方法。在物理學的瞬時速度、曲線運動速度方向、勻變速直線運動的位移、重力做功、變力做功、第二宇宙速度、正弦式交流電峰值等問題的教學研究上，都會起到很大的指導和幫助作用，教學效果顯著。
再次，高中物理教學中微元思想的應用加強了學生將各科知識融會貫通的能力。
微元思想的廣泛應用使學生對于物理學的分析和解題的理解有所轉變，物理學的學習和解題并不是單一的學科問題，可以借鑒和應用到其他相關學科的知識和思想來豐富解題思路。在日常的物理學習中，要善于發現和豐富自己的思維模式和邏輯系統，善于總結相關聯的學習方法，提高自身的學習效率，加深對于物理知識的理解和掌握。
最后，高中物理教學中微元思想的應用有效提升了解題的效率和正確度。
微元思想的運用可以保證學生在解決整體問題的時候形成連貫的思路和認知過程，保證學生在分解的詳細了解各個環節涉及的物理知識，同時可以有效提升解題效率，將整體進行分解再一一擊破，保證解題的正確度和完整性。這樣的教學訓練可以有效提升教學效果，強化學生學習知識的能力。
三、結束語。
高中物理教學旨在培養學生高效的物理學習力和分析解決問題的能力。在物理學習中學生容易出現思路受阻或者解題瓶頸，無法順利完成學習，這時，適時地轉換思路，運用微元思想將整體地研究對象轉化和分解成為很多細小的部分，在針對每一部分按照熟悉的解題方法解決，可以在有效加深學生的分析能力，大大提升學生的學習力，實現高中物理課堂教學效果的最大化。
由此可見，高中物理教學中微元思想的應用對物理學教學效果的提升以及學生能力的完善都起到了至關重要的作用，應該在高中物理教學中確保微元思想能夠正確廣泛地應用。
參考文獻
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應用物理學范文4
關鍵詞：應用型人才；大學物理；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0109-02
地方本科高校培養應用型人才是中國經濟與社會發展的需要。當前，國家建設和區域社會發展需要地方高校培養大批不同類型、不同層次和不同規格的高素質應用型人才[1]，河套學院作為地方本科高校，培養應用型人才是不可推卸的責任，這就要求各專業從傳統的培養模式向應用型人才培養模式轉變，同時所有的課程都應該體現“應用”，加強實踐教學。大學物理是理工科專業非常重要的一門專業基礎課，為了更好地適應應用型人才培養模式，這幾年不斷地在加大實踐力度，調整理論和實踐比例。但在具體教學過程中還存在一些問題，下面對其進行分析，并提出幾點改革意見。
一、大學物理教育現狀的分析
目前大學物理教學中存在的問題，主要表現在以下幾個方面。
1.學生基礎較差，學習動力不夠。從大的環境來講，在高等教育大眾化的進程中，招生規模擴大，一大批基礎較差，學習能力、自覺性均較差的學生被招進來。從根源上分析原因的話，物理課程的教育在中學階段就已經存在很多問題，為了高考分數，過分注重題海戰術，淡化了一些基本概念、定律和定理的深度理解和應用，物理本來的意義和重要性被忽略。在基礎知識還沒吃透的情況下做題，學生難免對很多題型都一知半解甚至不會解，久而久之，學生會在心理上受挫，失去信心，會認為物理課很難得分。另外，現在的高考制度把物理、化學和生物三門課合在一起，出一份試卷，這些促使大部分學生放棄難學的物理學而選擇較容易得分的化學和生物兩門課。這些問題都會不可避免地被新生帶到大學中，而這樣的學生往往是應用型大學新生的主體，他們對大學物理課程的重要性認識不足，普遍認為物理難學，缺乏學習興趣，學習動力不足[2]。
2.各專業制定的大學物理教學總課時，教學內容不科學、不統一。我們學院理工科專業較多，每個專業對物理學的要求不太一樣，教學內容和課時有所差異是應當的，但是目前各專業的大學物理課時完全由各系老師根據本專業和學生的實際情況自行確定，而且課時一直在減少。眾所周知，物理學內容龐大、分支多，既有完整的理論知識體系，又有重要的實踐環節，如果課時過少，很難保證物理學體系的完整，無法展開教學。因此，以這樣的方式確定課時比較隨意，不具備科學依據。導致這種局面的原因大概有兩個方面，一是各系老師和大學物理老師間缺少溝通，不清楚各自的需求；二是雖然大學物理是一門專業基礎課，但面對各個專業，又很難牽強地把物理內容與后續專業課程一一相對應，且對相當一部分學生來說又是很難學的一門課[3]。所以老師和學生都認為物理學是可有可無的一門專業基礎課。面對這些問題，物理老師應該做些工作。
二、大學物理教學改革的幾點建議
大學物理教學改革是必然的，但改革的思路和方向，需要依據和原則來支撐。這里說的大學物理教學改革是為了更好地適應應用型人才培養模式，所以首先要考慮的是，大學物理教學怎樣體現“應用型”。關于這一點，文獻[3]中陳述得很準確，我們的觀點是突出物理學思想在一切知識、哲學、世界觀等方面的應用，應用物理學思想去指導學習、工作和整個人生。通過大學物理學教育，幫助學生建立基本科學觀念和思維方式，提高學生分析問題和解決問題的能力?？傊w現“應用”兩個字。
在這樣的一個認識基礎上，提出以下幾點改革建議。
1.強化基礎知識，拓寬教學內容，體現“應用”。
（1）從學生實際情況和專業需要出發，強化基礎知識，拓寬教學內容。學生基礎普遍較差，學習興趣不高，動力不足，面對這樣一群學生，認為大學物理應該向縱深方向發展，內容越深越好、越專越好，這樣的觀點已經不適用。首先，考慮到學生的實際情況，應該加強基礎知識部分，但不是所有的經典物理學內容都要講，根據專業需要，選擇性地加強。其次，不應該局限于傳統的教學大綱，只講經典物理學的部分，內容上有很多和中學重復的地方，雖然研究的對象以及所使用的數學工具和中學不同，但這點足以讓學生對大學物理失去興趣和新鮮感。因此應根據專業需要，拓寬物理知識面，適當增加一些近代物理W和現代物理學知識。例如，對稱與守恒、混沌、熵與信息、耗散結構理論等，這些知識不僅給學生帶來新鮮感，還會給學生傳遞新的物理學思想。（2）物理知識需要常識化，貼近實際，體現“應用”。在講課的過程中，不能把物理理論講得高深莫測，讓學生摸不著頭緒，感覺離他們很遠。物理學中有很多經典的理論，都是用來揭示自然界中存在的真理。物理學既是科學又是哲學，物理學離我們的生活并不遠，它的很多結論可以應用到日常生活中解釋一些現象，比如，流體力學的伯努利方程，此方程雖然是在理想情況下得到的，但可以解釋很多流體有關的現象，像飛機起飛的原理，兩艘平行行駛的船靠近會發生碰撞的現象，還有噴霧器和球賽中旋轉球的威力大，等等。再比如，能量是物理學的一個核心詞，小到微觀粒子，大到天體，世間萬物都離不開的一個物理量，任何過程中全部參與者的總能量在此過程中始終保持不變。也就是說，能量不能被創造或消滅。能量可以轉化，也可以傳輸，然而其總量永遠相同，這就是屬于科學中最可靠最普遍規律之列的能量守恒定律[4，5]。像這種定律普遍到適用于任何現象，通過這些定律可以把物理知識滲透到學生生活的方方面面，對學生起到潛移默化的作用，影響他們的生活和學習方式。
另外，學生學學物理不要誤以為，解“習題”的過程就是應用過程，課后習題都是人為設置情境，給出明確的條件，經過演算之后得出唯一的解，離實際情況還很遠，沒有一點應用的價值。因此，學生應該把精力放在那些物理概念、定律和方法的理解和應用上。比如，物理學對其他科學，如化學、生命科學、地學、經濟學的影響；物理學與技術，如醫學、材料科學、核武器、信息產業的關系及其在技術中的應用，老師也要特別強調物理知識在現代高新技術中的應用。
2.兼各專業對物理學的共同要求和特殊要求，確定總學時和教學內容?？紤]到目前理工科各專業確定大學物理課時和教學內容上存在的問題，組織一些大學物理老師深入各系，和專業老師進行交流，了解各專業人才培養的目的、要求、學生情況和后續專業課的一些內容，以及每個專業對大學物理的需求，綜合各專業對大學物理教學內容的共同要求和特殊要求，確定各專業的大學物理課時和教學內容。在今后的工作中，著手完成這項工作，制定適合不同專業要求、不同層次學生需求的大學物理課程教學體系。
三、結束語
社會與經濟在不斷發展，需要的人才也越來越多樣化，不僅需要一大批拔尖的創新人才，更需要數以億計的高素質勞動者和數以千萬計的專門人才，這千萬計的專門人才就是指應用型人才[6]。大學物理是非物理類理工科大學生的一門重要的基礎課，為了使其能夠更好地適應應用型人才培養模式，本文從強化基礎知識，拓寬教學內容，體現“應用”以及從各專業需求出發確定課時和教學內容等幾個方面談了幾點改革意見。
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A Study of College Physics Teaching in Applied Talents Cultivation Mode
WANG Bai-yin-qi-qi-ge，JIA Dong-yi
（Electromechanical Engineering Dept of Hetao College， Bayannur，Inner Mongolia 015000，China）
應用物理學范文5
為了提高民族素質，由應試教育向素質教育轉化，在物理學的教學中，不但要學到知識，更要得到能力的提高。故此教師不應是傳統授業、解惑，而應該有目的、有計劃地培養其學習方法，培養自我汲取知識的內部能力。這種方法與能力的獲得，其主要渠道就是在“探究學習”為模式的教學之中。
一、在教學中，通過把握過程而獲得物理知識
“探究學習”的第一個特點是“學生自主地抓住自然的事物、現象，通過探究自然的過程而獲得知識?！雹龠@就是說，在教學中，教師要把握好“知識”與“過程”的關系，這二者究竟誰為重點的問題，是傳統教育與“探究學習”的區別，所以在教學中正視探究自然的過程，將其列為重點，要通過過程的探究而獲得知識。為達到真正獲得知識的目的，必須注意以下幾點：
1．要善于通過實驗來探究自然過程
在物理學中，許多自然事物的本質屬性要通過實驗才能揭示。所以對于實驗的宏觀現象，對于實驗中數據的變化，要善分析，要透過現象看到本質；通過數據的變化來抽象出概念或規則，所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程。例如，密度的概念對初中生也是很抽象的，利用不同質量的同種物質，與相應體積數值，通過實驗可以求出其密度大小，若結合實驗，中學生是不難理解密度概念的。又例如在串、并聯電路中，對于總壓和分壓的關系，設有實驗來學習也是很抽象的，若通過儀器的數據變化來分析，就容易理解了。
2．要善于用邏輯推理與數學推導的方法來探究物理學的自然過程
許多物理學的規則、公式，都是運用已學過的舊知識在具體的條件下，通過數學的嚴密推導而得出結論，這又是一個學習的重點，所涉及為兩大方面：其一為邏輯推理方式；其二為思維的方法。例如，力學中的動能：EK＝12mV2我們不僅要知道其表達式，更應知曉其推導過程：外力F對物體做的功W＝FS，如果用EK表示物體的動能，則有，EK＝FS，根據牛頓第二定律F＝ma和運動學公式V2＝2as，可得：EK＝FS＝maV22a＝12mV2
二、在教學中，教師要有目的的培養學生從事物理研究的能力
“探究學習”的第二特點是“旨在培養學生從事研究的必要的探究能力”。②這種物理學科的探究能力，主要包括學科的學習方略，思維方法和正遷移的能力。
1．學科的學習方略
物理學是以實驗為基礎的學科，所以該學科的主要學習方略就是自然科學的認識論和方法論的統一。
從自然科學認識論來看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認識過程。堅持實踐認識再實踐再認識的認識論。從方法論來看，就是堅持理論與實踐的統一，其方法要有序可尋，循序漸進。整個方略將由（1）觀察（2）實驗（3）控制條件（4）測量（5）記錄（6）數據處理和解釋（7）分類（8）抽象、推理（9）發現規律性（10）模型化（11）提出假說（12）驗證假說等諸環節組成。其整體有機的綜合一體則是學習物理的過程，為第一問題的最高的概括。所以筆者建議，在教學過程中，教與學都要遵循這一方略和過程來進行。
2．思維方法探究
問題的思維方法主要包括以下幾點：（1）學會系統思維，掌握發現知識的內在規律的能力；（2）學會逆向思維，掌握從反面分析問題的排除能力；（3）學會概括思維，掌握綜合能力；（4）學會辯證思維，掌握全面考慮問題的能力；（5）學會頓悟思維，掌握直覺的能力；（6）學會發散思維，掌握多角度著手處理問題的能力。
3．關于遷移問題
這些問題是將已學過的舊知在一定條件下應用的問題，主要是學習者認知結構水平與思維方法的結合問題。這兩點解決得好，利用條件，就能實現具體情境中的正遷移。
三、在物理教學中要認真地教好概念和學好概念
“探究學習”的第三個特點是“旨在有效地形成認識自然之基椽—科學概念。”③這一點說明了概念學習的意義，它是認識和理解事物的基矗所以在物理教學中要重視概念的教與學。概念是同類事物本質的屬性的特性。它是知識的單體，有人也稱其為知識的細胞，所以學習一切學科，真正的認識自然，必須從概念學習做起。對概念的學習，要注意三點：
1．正確地形成概念在科學中概念的形成又通過抽取特征和將具體事例歸類而得到發展。學習概念的形成過程，亦復如此。這種方法利用正例與反例的比較、歸類，最后才能形成概念。
2．學會概念的內涵和外延。內涵是其最本質的特征和屬性。外延又是概念本身的應用范圍。
3．注意到概念的同化，找出概念的隸屬關系。這就是注意好某些概念的上、下位和并列關系，這樣才能從概念出發，學會規則學習，乃至高級規則學習。四、在物理教學中要培養積極學習、探索物理學奧妙的個性品格“探究學習”第四個特點是“培養探究未知世界的積極態度?！雹堋斑@種探究態度和積極性，只能在自主地抓取自然事物、現象的探究活動中逐步培養?！雹葸@種個性的品格或積極的態度，在我國學者看來，屬于外智力因素，在西方學者看來，屬于情感目標范疇。
智力因素對認知學習有著積極的促進作用，雖不能直接參與同化，但起到了動力作用。其目標又分為“接受”、“反映”、“價值化”、“組織”和“體系性格化”五個層次。初中生是不易達到較高的層次的，一般達到“價值化”就很不錯了。高中生又能達到“組織”、“性格化”的層次。情感目標的達成，離不開認知學習，即在自主地抓住自然事物、現象的探究活動中才能形成。所以情感目標的達成要從認知學習開始。離開這一點、談什么學科態度的培養都是一句空話。為此，教者要提高教學質量，喚起學生希望的火花和自信又是十分重要的，它是培養情感目標的良好起點。
上述正是“探究學習”特點在物理學科的貫徹與落實，這種貫徹與落實是符合現代教學改革的要求的，是現科教學應有的模式。
應用物理學范文6
大學物理是全國高等院校理工科的必修課，“微課”是一種新興且發展迅速的一種學習模式。本文分析了大學物理教學中存在的諸多問題，和“微課”模式的特點。從而進一步提出幾種將“微課”引入大學物理教學的類型和模式。
關鍵詞：
大學物理；微課；結合
0引言
隨著社會學習、生活節奏的加快，“微”已應用于各領域，如微電影、微小說、微系統、微信、微話等．在教育教學領域，學習方式、學習資源亦受到“微時代”的影響，相應出現了微學習、微內容、微課程、微視頻等[1]。其中“微課”以其“主題突出，指向明確；資源多樣，情景真實；短小精悍，使用方便；半結構化，易于擴充”[2]的特點發展最為迅速。大學物理作為是一門重要的基礎學科，是自然科學的基礎。也是所有理、工、醫學生的必修課。其覆蓋面廣，知識信息量大，對學生的思維、方法等方面的訓練都有著舉足輕重的作用。針對大學物理在傳統教學中存在的問題和難題，分析“微課”的自身特點，結合各學校開設課程的情況，將“微課”模式和傳統大學物理的教學更好地結合起來，從而解決大學物理教學中現存的問題，是一項必要且意義巨大的工作。
1“微課”的特點
“微課”（Microlecture）這個概念最早是由美國新墨西哥州圣胡安學院的戴維?彭羅斯（DavidPenrose）于2008年秋提出，他把微課程稱為“知識脈沖”（KnowledgeBurst）。在我國最早引用這個概念的是胡鐵生，他將微課定位為傳統課堂學習的一種補充與拓展資源。2011年后，國內在微課實踐上展開了廣泛的嘗試和研究。[3]微課的教學要以教學大綱為基礎，考慮教學的實際情況，將教學內容設計、制作成相關教學視頻。教師可以針對教學中的某個知識點或者教學的環節來設計教學過程、開展教學活動。在微課中，教師可以將各種資源整合在一起，甚至可以增加教學互動和反思，以及學生練習的環節，使教學變得更加有效、豐富。微課這種教學方式不同于傳統教學，有著自己獨特的優勢。微課首先主題非常突出，有針對性。其次，微課教學情景化強，有利于學生的理解和接受。再次，微課傳播途徑比較廣，既可以使用于課堂，也可以用于網上自主學習，學習時間靈活。最后，微課教學有利于教學反饋，包括學生的學習效果，同行專家的相互交流以及教師的自我反思。
2大學物理教學存在的問題
2.1信息量大和學時有限的矛盾
大學物理作為一門重要的基礎學科，其教學內容涉及廣泛，其中還涉及豐富的思想、方法和手段，良好掌握大學物理課程是理工科學生后續專業知識學習的基礎。但是就現狀而言，許多學校都在一定程度上減少了大學物理課程的學時分配。例如目前我校的大學物理分為兩類，其中學時最多的為96學時，最少的為48學時。而在僅有的48學時中，教學內容涉及了物理學中的力學、電磁學、光學、量子物理、相對論等多方面內容。在有限的學時內把所有知識的體系講清楚，講明白，并與此同時進行物理思想和物理方法的教學，這對于高校物理教師來說無疑是“巧婦難為無米之炊”，面對這樣的狀況，在教學中許多教
2.2高中物理模塊化選擇與大學物理統一授課之間的矛盾
2004年我國在幾個省份開始試行《普通高中物理課程標準》實驗版，拉開了高中教學改革的序幕。之后該課程標準推廣到全國，并且新課程教材也隨之問世。高中物理新課程教材在要求學生掌握科學知識的同時，更加強調培養學生的科學相素養和科學態度。這次的教學改革，高中物理新課程教材對于物理的知識體系改動較大，在原有的課程體系中，物理學的結構是相對完整的，對于大學物理中設計的電磁學、力學、熱學、光學、原子物理等知識都有所涉獵。但是，新課程標準中物理學知識被分為必修和選修兩部分，其中力學和電磁學為必修課程，而其他內容改為選修模塊，各學?？梢砸罁陨硖攸c選修相應版塊。由于不同學校選修的模塊不同，造成了不同學生對于不同模塊的掌握程度不同，也就是基礎不同。學生原有知識體系的不平衡給大學物理的教學帶來了困難。由于高校教師對于高中物理了解匱乏，加之前面闡述的課時的限制，大部分的物理教師沒有足夠的課堂時間去照顧高中沒有選修某部分模塊的學生基礎薄弱的狀況，仍然會按照原有的教學設計和進度進行教學。這對于許多高中階段沒有選擇該內容模塊的學生來說，學習跨度太大，從而造成了學習的困難和學習效果欠佳。學生在高中階段適應了教師帶著、幫著學習的方式，離開教師的拐杖之后自我的學習能力較差。當他們面對學習困難的時候容易產生畏難情緒，又無法尋求相應引導和幫助，便容易放棄學習。相反，如果教師在課堂上為基礎薄弱同學補充太多知識點，對于高中選修過該模塊的學生來說，相當于二次學習，容易造成學生沒有興趣，產生懈怠情緒。
2.3學生拓展視野的需求與教學內容陳舊之間的矛盾
相對于高中物理的教學改革，大學物理缺乏改革和創新，教學內容陳舊。在大學物理中，力、熱、電、光、近代等幾部分內容相對獨立，教材中各部分缺少關聯和交叉，使知識應用叉，不能適應現在知識大融合、學科交叉的現狀。并且大學物理理論性較強，大量的數學推導使學生感到枯燥乏味，而對于知識在生活、科技前沿中的應用這些學生感興趣的內容卻由于學時問題無法過多涉及。因此改革教學內容，改革大學物理教材，改革教學模式，增加現代物理學知識，增加各知識模塊的交叉，使學生對物理產生興趣，對物理應用有所了解都是大學物理需要解決的問題。
3“微課”與大學物理相結合的幾種類型
結合以上分析，筆者認真研究了微課與大學物理教學相結合方法，在發揮微課特點的同時，提高大學物理的教學質量和效果。根據微課在大學物理教學中發揮的作用不同，筆者將微課分為以下幾種類型。
3.1引入類
我們都知道物理學是一種螺旋式學習結構，也就是說學生在高中和大學階段所學的物理只在一定程度上會有重復。但是雖然知識具有重復性，但是從本質上來說大學物理的難度要遠遠高于高中物理，學生需要從具體的、簡單的、連續的物理思維轉換到抽象的、復雜的、微積分的思維。也就是說學生需要面對思維和學習方法的改變。在這個過程中，學生需要經歷一個困難，甚至有些痛苦的過程。這時候需要學生有足夠的興趣和動力，才能跨越這個階段，盡快使用大學物理的學習。因此調動學生的學習興趣，是獲得良好教學效果的關鍵。例如，在“角動量守恒”的教學中，可以設計一個微課引入短片，將神舟飛船上“太空陀螺”實驗的展示和“常平架回轉儀”、“茹科夫斯基轉椅”等相關視頻，通過精巧的設計制作成微課短片，可以起到引起學生學習興趣的作用。
3.2知識補充類
筆者對一些大學一年級學學物理的學生進行了訪談。主要問題涉及高中的模塊化學習是否對大學物理的學習產生一些影響。大部分學生表示會有一些障礙，比如有些別人已經學習過的知識，可是自己完全沒有學過，在學習中對心理的影響非常大，容易急躁。例如力學中的動量，熱學中的分子運動理論在大學物理中都是非常重要的知識，可有些學生在高中完全沒有接觸過該模塊。教師為了照顧大部分學生的基礎和教學進度，不可能對該部分內容進行過多的介紹。面對這些情況，學生們希望有一定的資源可以提供給他們進行預習和知識補充。因此針對每一章的內容和知識基礎，制作成相關微課視頻放到學習網站上，可以給學生提供良好的補充知識的平臺和工具。
3.3知識擴展類
前面提到，由于學時的限制，大學物理課堂上已經刪減了許多知識節點。因此更沒有過多的課上時間介紹物理學史之類的相關內容以及相關知識點在現代科技中的應用。但是單調的知識點教學已經遠遠不能滿足學生的學習需求，對于培養學生良好的物理思想和現代視野也不利。例如，在光學這一章中有一段非常重要的物理學史的內容，那就是“波動說”和“微粒說”兩種觀點的辯論。這是一個漫長、波折的過程，這個過程對于學生體會科學的艱辛非常有意義。首先，牛頓領銜的“微粒說”占據著絕對的主導地位，但是由于后來人們發現的衍射現象，是“波動說”占據了優勢?？墒牵敼怆娦F象被發現，人們又陷入了深深的困惑。直到普朗克和愛因斯坦的量子說和光子說問世，解釋了光的波粒二象性，這個爭論才算結束。這一過程不僅僅體現了光的本質，同時也體現了科學前進的艱難以及物理學家挑戰傳統的勇氣和追求真理的堅持。所以將該部分內容制作成相關微課視頻，上傳至大學物理學習網站以方便學生的知識拓展是非常有必要的。再比如，在相對論一章中有利用邁克爾遜干涉儀證明“以太”并不存在的實驗介紹。這部分內容與2016年初發現“引力波”的激光干涉引力波天文臺的原理非常相像。因此在介紹邁克爾遜干涉儀的基礎上，適當的介紹引力波的發現原理能夠極大的激發學生的學習興趣，擴展學生的知識面。制作相關的微課視頻，為學生的后續自主學習提供素材就顯得尤為重要。
3.4重點類
針對大學物理中的重點、難點進行微課視頻的設計、制作，利用視頻的優勢簡練、清晰、生動的講解知識點。該類微課既可以在課堂上結合傳統教學使用，也可以上傳至相關網站以便學生復習鞏固。例如“角動量守恒定律”是大學物理教學中的一個非常重要的知識點，由于高中物理并沒有涉及轉動的內容，學生只學習過動量守恒。因此這是一個重點也是一個難點。在講解過程中由于“角動量守恒”在“動量守恒”之后進行學習，因此可以通過類比的方法推導其內容和形式。這個知識點非常適合制作成微課視頻，一方面因為其推導簡單，另一方面該知識點應用非常廣泛，例如子彈飛行、直升機雙螺旋槳設計、常平架回轉儀等等。這些都可以通過大量的動畫、視頻體現，以方便學生的理解和掌握。
4結束語
微課可以很好地輔助大學物理教學。但是如何選擇微課題材、如何設計制作出優良品質的微課、如何把握傳統教學和微課的關系等內容都是需要我們進一步研究的內容。發揚微課的優勢，發現微課教學中容易存在的問題，是一個漫長又需要付出足夠耐心的工作，還需要物理工作者進行不懈的研究和努力。
作者：霍颯 單位：大連大學物理科學與技術學院
參考文獻
[1]祝智庭，賀斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].電化教育研究，2012(12)：5-13.
