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大学物理机械波论文篇一
对于理工科院校来说，大学物理实验是一门必修课，同时这门课程具有的实践性也是相当强的，作为大学生接受大学教育关于系统试验方法和实验技能训练的开端，但是，从当前教学工作的开展来看，大学物理实验教学存在不少问题，常见的就有普遍存在“填鸭式”这种单一的教学模式，在教学理念上也没有太大的突破，“验证理论”模式仍然是主导，教学内容上多存在繁多和陈旧的问题，经典性试验所占的比重比较大，而设计性试验的比重较少，课时不足，影响了学生学习的积极性，未能取得理想的教学效果。这一系列问题导致大学物理实验教学质量难以实现质量上的跃进，可见，对实验课程内容和实验体系的改革是势在必行的。笔者以流体力学实验为例，谈谈当前大学物理实验的创新研究。
实验内容不够丰富，实验课时不足
结合流体力学实验教学来看，主要集中在流体压强测量到流体力学三大基本方程的验证等内容上，这就是大部分属于验证性实验，设计性实验安排不到位，缺乏了综合性实验，阻碍了学生关于创新能力方面的培养和发展，还有一点值得注意的是，当前大学教育仍然没有摆脱重理论、轻实践的弊端，所以实验课程安排的课时是不够的。
教学方法和教学模式未有新破图
受到了我国传统教学观念的影响，在实验教学的过程中，老师通常采用的教学步骤都是讲授-演示-指导-批改实验报告等，而学生就一味地跟着同一个指示来进行实验，缺乏了自己的思考，一旦发现问题，也是请教老师来直接帮忙助理，那么实验课程就会无形中形成了一门应付式的课程。
实验室开放工作开展程度不够
当前高校基本上都开设了关于流体实验操作的相关设备和平台，而高校也普遍存在着这样的一个问题：实验室仅仅对参加竞赛的同学或者一部分教师开放，这样不仅导致设备没有得到有效的利用，还影响了学生对实验设备的认识，所以即使实验设计方案多么理想，也会导致学生因为不能使用设备的问题，而无法进行开放性实验，从而也就不利于学生自主创新能力的培养。
改进实验内容和教学方法
适当修改目前使用的实验指导书，目的就是将原理方面的内容尽量做到简明扼要；实验操作的步骤不宜过于细致；第一，可以考虑通过增加思考题和小设计来激发学生的学习兴趣，在流体流动方面可以增加压强、液位、流量和流速等方面的测量，让学生能够在宏观的层面上对流体有一定的感知，通知在大脑中也能形成关于流体的基本表征的感知，加强学生对理论知识的学习；第二，增设演示性实验的内容，让学生可以提前对仪器有所认识，从而实现了学生课堂上对抽象概念的感性认识，也有利于区分不同实验的侧重点指出；针对验证性实验来说，研究的重点应当在实验原理、操作技能、数据分析和整理结果上，要求学生能够结合实验基本原理，运用所学到的知识，将实验过程和步骤详细地写出来，设计出数据处理的方法，能够对实验结果进行分析和整理。
改进实验教学的模式
重视学生启发式教学的意义，结合实验目的和内容，通过举一反三的提问方式，为学生提供独立思考的空间，要求学生注意对实验现象的观察，增加对实验规律的分析和总结，而老师也应当在这个层面上进行总结，可以对学生提出更加深一层次的问题来让学生再次思考。
转变实验方式
用设计实验或者综合性实验取代部分实验，让学生能够在实验中将所学的知识充分利用起来，以雷诺实验为例，测量圆管内流过的水体积是利用接水盘的，而水流的时间是通过秒表来测量的，从而再对圆管内水流的速度进行计算。同时，我们可以让学生设计出几个方案，采用不同的方法来对圆管内水流的流速进行测量，例如，通过毕托管和孔板来对流量进行测量等。学生在进行设计方案的过程中一般都会对毕托管、孔板等相关流量计的测量原理和构造产生了解，这在一定程度上又可以巩固自己所学到的理论知识。这样的教学模式对于老师来说，促进了老师对实验的专研素养，业务能力有所提高，对于学生来说，其学习的思维的活跃程度也有所上升，激发了学生的学习兴趣，提高了学生对于新知识的理解能力，让学生可以在独立的空间内进行思考，实现实验的创新。
进行实验课程教学，一方面需要对学生独立解决问题的能力进行培养，另一方面还需要激发学生在学习过程中的学习兴趣，改变过去学生依赖老师的心理，让学生的综合素质可以得到全面的提高。流体力学实验教学在学科学习中的份量不可忽视，其能够将学生的理论知识和实践活动紧密结合在一起，调动了学生的学习积极性，实现创新能力的培养。
大学物理机械波论文篇二
教学内容
物理实验的内容通常比较简单，但是步骤繁琐，导致学生不仅不重视，更不能在教学过后得到知识上的收获。此外，一些学生有这样一种观念，就是物理实验内容与自己的专业及未来从事的行业，甚至是生活都没有关系，因此没有必要学好。在这样一种趋势下，物理教学必须进行改革，如何引起学生重视，提高学习兴趣成为改革重点。如果在物理实验中删减不必要的内容，合理增加新的实验项目，将科研项目融入其中，那么教学过程中就会涉及一些国际上的前沿知识，既能保持物理教学实验的先进性，又能改进教学内容，更能够吸引学生关注，从而提高学习热情。
教学方式
传统的教学方式易使学生被动学习，我们应该注意将被动化为主动，只有这样才能达到教学目的。因此，在学生围绕科研项目展开研究时，老师主要负责引导和指导实验，让学生主动参与实验设计，积极思考。通过学生在实验目的、实验方案、实验结果各方面全程参与，提高他们的学习积极性。此外，在将科研项目融入教学中的时候，可以引入一些目前还有待争议的问题，引导学生逐渐进入自己的研究中，拓展学生研究探讨的深度和广度，这样能有效激发学生学习兴趣，提高其解决问题的能力。
教学设备
实验教学中存在一个问题，就是科研设备的利用率一般不高，设备更新换代快，学校资金又有限，部分高校可能还存在资金短缺的问题。因此，如果能够实现实验教学的设备资源共享，则既可以避免设备使用资源的浪费，又可以改善实验教学的资源落后或短缺现象。
提高学生的学习兴趣和学习效率
在大学物理教材中，有很多物理定律和物理公式，教学过程中理论性太强、与实际结合不够紧密致使物理教学显得枯燥、乏味和难以理解。大学的物理课程无法将知识和实际生活、经济效益联系起来，因此，不少同学认为学物理没有用，进而失去学习兴趣，即使学习也只是被动和敷衍的，目的是通过考试。这显然与教学目的背道而驰。作为研究，前沿和最新的进展是一定会涉及的。例如物理研究中的核能技术就是目前的最前沿最尖端的高科技范畴，在这一领域内，相关课题非常之多。举一个例子，相对论是物理学中最伟大的理论，关于相对论，至今人们都还在不断研究。拿最简单的公式———爱因斯坦的质能方程来说，单讲理论明显会枯燥乏味，如果引入相关应用如^v^等，则又显得离现实生活太遥远，仍然难以让人理解。虽然^v^是利用核裂变产生能量，但是学生并不仅仅想了解这些。如果做相关研究的老师阐明^v^这种原理是如何实现的，比如什么是反应堆，什么是加速器，再结合形象的图画和二战中有关故事讲解，等等，就会激发学生的好奇心，提高学习兴趣。物理的科研实验能够开阔学生的眼界，增长他们的见识，充分满足他们对新领域的求知欲。
改善教学师资队伍的整体水平
很多老师教学多年一直使用一本教案，虽然教学经验丰富，基础知识扎实，但是严重与物理学科的发展脱离。殊不知知识也是要不断更新的，一味地啃老本只会不断落后于人。教师应该首先提高修养和自身素质，方能满足教育对老师的各方面的要求。物理教师也应该在具备基础知识的储备后，自主地学习当今世界物理学科发展的最新进展，提高自身专业知识水平。这样，在教学中还能将最新进展贯穿其中，使学生的积极性和教育教学质量得到提高。同时，教师的职责不仅在于传授知识，还在于让学生学会自己学习和探索新的知识。如何学习比学习本身更重要，在教学中，将物理科研这种带有研究性质的内容逐渐融于课堂，把灌输式教学变为引导式教育，能够帮助培养自主学习意识，提高思维能力。
发展学生的创新能力
传统的灌输式教育使学生学习极其被动，在物理实验中也是照葫芦画瓢式地完成实验。由于科学研究就是不断创新的过程，因此科学研究应用于物理教学中无疑是一种培养创新能力的有效途径。在教学过程中，给予学生参与科研的机会，指导学生大量阅读有关文献和综述，体会实验过程，学习科研方法，鼓励学生做成果展示，发表自己的意见，这些都能够使学生对课程的理解程度进一步加深，使创新思维得到很好的培养。
将科研项目融入物理教学中，以此推动教学质量的提高，这种教学方式被用于部分高校的物理教学中，并取得了一定效果。为了使教育资源得到充分利用，我们需要对高校相关的实验和科研进行资源整合，丰富学生的科研项目，创造良好的科研环境，引导他们参与到科学研究的创新活动中，从而改善教育教学质量，为社会培养更多人才。
大学物理机械波论文篇三
大学物理实验；虚拟仿真；教学方式
大学物理实验是学生进入大学最先接触的实验学科，该学科覆盖面广，涉及力、热、光、电和原子物理等方面。这门课程主要培养学生的动手能力和科学素养，是学生今后做其他实验实训的基础，因此这门课程显得尤为重要。但是在以往传统实验教学过程中，特别是根据我校实验室的具体情况，实验效果不是特别理想。不过随着科学技术的迅猛发展，低投入、周期短、效果佳、开放式的虚拟仿真技术正逐步为各大高校所使用。虚拟仿真技术和传统的大学物理实验相结合，必将改变现有的教学面貌，改善教学效果和提升教学质量。
（一）学生底子薄，动手能力差。新建本科院校所招收的学生文化课基础薄弱，在高中阶段基本没独立做过什么实验，并且大学物理实验理论性较强，因此学生动手能力较差，学习兴趣不高。
（二）用房面积小，经费投入少。我校大学物理实验室共有十个房间，占地面积约800平方米，而我校每学年要开设二十个实验项目，这就要求实验教师不停地更换摆放实验仪器，况且在挪动仪器的过程中，难免会对仪器造成损坏。此外，学校对新仪器的采购经费和仪器维修经费的投入少之又少，重视程度不够。
（三）专职实验教师人才稀缺。实验教学的主要力量就是专职实验教师，我校现有大学物理专职实验教师三人，人数较少，无法承担全部的实验教学任务，迫使聘请其他专业的教师兼职实验教学。这就导致了实验仪器设备维护、实验室卫生工作过程中的欠缺，实验教学效果欠佳。
（四）实验仪器陈旧，实验内容笼统。大学物理实验仪器大多数是2012年以前采购的，仪器经过多年的使用过于老旧，而且极易受损。实验项目也大都趋向于验证性的实验，缺少设计性和综合性的实验项目，与先进的科学技术和实际应用脱轨。对培养学生的科学素养和动手能力作用甚微，导致学生学习的积极性和主动性下降[1]。
大学物理机械波论文篇四
现有的教学模式采用分班制教学，教学采用统一的教材和教学大纲，由若干位教师共同完成教学。教师之间交流较少，自己讲自己的。由于教师个体的教学水平、知识结构等的差异导致教学方法、教学效果差异明显，不能充分实现预定的教学目的。4.教学手段单一，新教法、新手段应用不够。受限于学校条件、教师的教学习惯和教师对新技术的使用能力，现有的大学物理教学仍以传统的板书教学为主。在条件较好的一些学校采用了多媒体教学，但是主要用来代替板书，提高课堂教学容量，本质上还是属于传统教学。而大学物理本身是门实验科学，内容较为抽象，不易获得良好的教授效果。而充分利用多媒体的优势，模拟物理过程、物理现象，使抽象的概念实质化、形象化，提升学生的感官认识，提高对知识、原理的更深层次的认识，提升教学效果。
1.教学内容的合理选取。针对各专业对物理知识需求合理的安排教学内容，做到普及性和针对性协调发展。如：交通工程专业应以力学为重点内容；建材专业以热学，电磁学为重点内容，电器自动化以电磁学，光学，近代物理为重点内容等。所以教学应以教学大纲为基础，根据专业的特点设计针对性强的教学计划，即保证基本物理体系的完整呈现，又要突出专业的实际需求。对于具体的教学内容，需要精心挑选，对于经典物理要发掘与现代科技的联系，有意识的减少陈旧、过时内容的教学，做到经典不古董，要让学生体会到物理学的勃勃生机。适当的介绍当今物理学前沿的新进展，侧重补充与相关专业关联度高的发展新动态，使学生在学习物理基本理论的同时了解本专业发展的新信息、新动向，提升学生的学习兴趣，拓展学生的科学视野。
2.改进教学方法。教学的关键是教师，如何提升教师教学水平，统一教学标准是提升教学质量的重中之重。而教研室活动是实现这一需求的有效手段。通过教研室活动制定统一的教学具体实施计划，落实常规教学管理的各项规定，按照各项规定组织教学。活动内容形式可多种多样：比如组织各位教师互相听课，集体备课，在一听一备中达到加深理解，共同提高的目的。通过统一的教研室活动，统一教学思想，教学方法，保证教学起点一致。过去物理教学注重于知识点的传授，强调利用公式解题的能力。但是物理学和数学基础的关联度较高，尤其是要用到高等数学的知识来解决问题。由于课程设置的原因，大学物理一般是和高等数学同时开设的，这就导致学生数学基础不够，容易产生畏难情绪，降低学习效果。所以要改变教学侧重点，将侧重于知识点的机械传授转变为对物理概念、物理思想及物理方法的传授，培养学生应用物理知识分析解决问题的能力和创新能力。基于教学内容及目的的改变，其考核模式也应相应调整。降低统一考试的占比，鼓励采用实验操作、设计实验证明某一理论、提交论文等自主方式进行考核，提高学生发现解决问题的能力。另外，加强实验教学的比重是提升物理教学效果的一条捷径。物理学是一门实验科学，经典物理的理论、定律可以通过实验呈现出来，让抽象的概念具体化、实质化，加深学生的理解。同时通过实验，增强了学生动手能力，培养良好的科学素养。还可以通过实验将学到的知识灵活应用，促进知识的理解提升。
3.加强新教学手段的应用。物理学是一门实验科学，其概念、原理及定律、定理均是由实验升华而来，具有精炼、抽象的特点。传统的讲授方法无法使其形象化，导致教学枯燥无味，效果很差。而充分利用多媒体的优势，模拟物理过程、物理现象，使抽象的概念实质化、形象化，提升学生的感官认识，提高对知识、原理的更深层次的认识，提升教学效果。
本文从分析现在的大学物理教育现状出发，基于解决现有问题，提升教学效果，提出了大学物理教学改革的一些想法。大学物理的教学内容应根据专业特点具有一定的针对性，加强现代发展的介绍，激发学生的学习兴趣。加强教研室活动提高教师的教学水平和教学质量的提升。将大学物理教学侧重点转变为对物理概念、物理思想及物理方法的传授，培养学生应用物理知识分析解决问题的能力和创新能力。强化物理实验在教学中的作用，积极的探索多媒体等新教学手段的引入，提升教学效果。
大学物理机械波论文篇五
大学物理实验教学的本质特征就是引导学员积极参与有结构的经验学习[2，3]。一方面是体现以学员为中心，让学员掌握一定的操作技能，熟悉常用的科学探索方法，加强理论知识的理解力，揭示各种现象的变化过程以及对这种变化过程的描绘和预测，在实验室把前人的经验通过仪器操作重现出来;另一方面以这些经验为指导对新问题进行探索，培养学员的创新思维和创新能力。因此，大学物理实验自主开放式教学应立足于“以学员为主体、教员为主导”，从人才培养体系的整体出发，激发学习兴趣，调动学员的积极性和主动性，学员作为课堂教学的主人，让学员主动融入教学活动的全过程，体会提出问题、解决问题、创造新事物的认知过程，培养学员的应用能力和创新能力，发展学员的创造性思维。从教员的角度来看，对学员在选题和进度上起主导作用，师生在针对学习目标的形成性评价中构成搭档关系，教员作为资源的管理者、支配者、指导者、组织者和研究者，教员能将内容个性化并批判性的对待;从课程的角度来看，自主开放式课程产生于学员个人和(或)小组的兴趣，自主学习过程占主导，问题是开放的、现实的，信息只在解决现实问题需要时寻求，知识作为学员合作探究的工具;从学员的角色来看，学员在教学中的任务、活动基于小组的合作与分工，应用知识发现、研究和解决问题，学员处于主体地位，能富有个性的解释和批判知识，而不是被动的在接受式中上课听讲、消化知识、学员积累储存知识以备将来之用。由此可见，自主开放式教学具有三个显著特点:(1)学习的环境宽松、民主。自主探究式教学中，学员可以自由自在地探索问题，大胆猜想、自由讨论，发表不同的观点。(2)课堂学习以自主探究为主。教学过程中，学员独立思考、合作讨论，知识由学员自己发现，困难由学员自己克服，能力由学员自己在自主探索中提升。(3)课堂上信息交流以多向交流为主。课堂教学中，信息交流的渠道是多向的:小组内组员之间的交流;集体讨论时全体学员之间的交流;实验过程中师生之间的交流等等。
自主开放式教学理念是根据大学物理实验教学的实践总结出来的，也是由大学物理实验教学的特点决定的。然而，如何使教材编写有意识地适应自主开放式教学，则需要认真思考。
正视实验教材编写中的矛盾
目前的实验教材一般按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、数据处理的顺序进行编写，特点是教材理论叙述简明扼要、具有整体逻辑性和个体分立性、指导性。在教材结构上分为四大块，即理论知识结构、仪器知识结构、实验方法结构、实验数据处理方法结构[4]。教材对各个结构都有很详细的介绍，体现了知识结构的全面与简洁、目的原理的明确与清晰、方法步骤的详尽与可行，循序渐进的思路。然而，当前的实验教材与自主开放式教学尚有一些不适应的地方:(1)建材体系不合理，力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足。(2)缺乏启发式、探究式引导，在论述实验原理和实验方法时虽然采用循序渐进清晰讲解的方法，但只是传输知识，学员在预习实验时只能被动地接受知识，缺少自主组织知识的开放体系。导致学员只要按照书中的步骤按部就班，基本无需做深入的思考就能完成实验，但学员对每一步实验操作的物理意义很少去领会，因此很难达到课程培养的能力、素质目标要求。(3)实验涉及到的目的、原理、方法、步骤等表述冗长，重点不够突出，学员在预习时容易产生厌烦情绪，看完即忘，不能有效预习，达不到预习的效果。学员很难通过阅读实验教材真正领会实验的设计思想，形成实验方案，因而达到举一反三的目的也比较困难。为此，调研了各类大学物理实验教材，在博采众长的基础上，根据自主开放式教学的要素重构教材结构体系，结合军校培养军事应用型人才的办学定位及长期的实验教学经验，编写一套基于自主开放式教学，注重培养学员思考与动手并举、举一反三与创新能力融合的实验教材。
实验教材的编写原则与基本构想
尝试对实验教材的编写体系进行一些调整，在总体设计上，力求贯彻以学员为本的理念，注重基础性、实践性、探索性、开放性的有机统一，探索以循序渐进提出问题、引导学员找出解决问题的根本方法为目标，通过对实验内容的编排，诱导学员在步步思考中体会解决问题的具体技术问题，从而让学员领会每个实验的设计思想，促使学员经过深入的思考完成实验，在研究和探讨中形成自己的观点和独到见解，逐步培养他们的创新思维意识，提高创新能力。具体做法如下:(1)兼顾深度与广度。具有宽广的覆盖面和经典到前沿的纵深度，既有经典实验项目，又包含足够数量的其他实验项目，有利于开放性实验的开设和学员自主探索选题。给学员一个发展中的物理实验，将现代科技成果渗透到传统的经典物理实验中去，实现先进性与基础性的统一，激发学员的学习热情，缩短与现代科技的距离，注重现代信息技术在物理实验中的应用，充分发挥现代信息技术在物理实验中的应用。例如传感器技术、光谱技术、光纤技术、非线性电路中的混沌、超导磁效应等引入到大学物理实验，并注意军事应用价值。(2)建立实验的分层教学体系。依托基础实验，以“基本实验方法、实验技能、实验思想训练”为主，主要为基本量的测量、基本物理现象与规律的观察和分析、基本仪器的使用、基本测量方法和实验技能的训练，以及不确定度的计算与分析等[5，6]，使学员通过基本操作与基础实验相结合，掌握技能。通过综合性、设计性、应用性实验[4-7]，达到基础理论与基本技能的综合运用。压缩验证性实验，并尝试把一些传统的验证性实验如二极管的伏安特性、惠斯登电桥等改造为设计性或简单的研究性实验，增加ccd特性、光纤传感等综合性实验，加强应用性实验，如空气热机、光电传感器等。教员提出实验要求，学员独立设计实验的内容、实验方法和实验步骤，并独立完成整个实验过程。这些实验在学员掌握的理论知识基础上，以基本实验操作为主，大部分学员都可以进行。在此基础上，为部分有专长或爱好的学员开设研究性创新性实验，例如单摆混沌、阻尼共振特性、太阳能电池、磁悬浮等，进一步培养学员的综合分析问题、解决问题的能力，学员完成实验后，要提交一篇论文;学员为了能完成一篇质量较高的论文，往往多次重复实验、反复查资料、研究论文格式、推敲文字用词等，部分学员的论文达到了较高的水平，增加了学员对科学研究的兴趣。(3)突出第一任职需求，因材因专业施教。大学物理实验课是针对所有学员开设的一门公共课程，为了适应学员第一任职的需要，我们改变了不同专业学员开设相同实验项目的做法，根据不同的学科施以不同的教学内容和方法，因材因专业施教。例如通信指挥专业学员侧重电磁学，气象指挥专业开设粘滞系数测定、表面张力系数测定实验，工程指挥专业侧重力学等，充分体现自身的特色。
我们编写大学物理实验自主开放教学教材的理念是:从培养学员“自主学习能力”的基点出发，突破传统实验教材的体系，设计一个能循序渐进引导学员通过自主学习来解决问题，让学员通过思考掌握理论和技能，而不仅是按部就班完成实验。构建以基础性实验、综合性实验、设计和研究性实验为基础，从低到高、从基本到前沿、从接受知识型到培养综合能力型逐级提高的大学物理实验课程新体系，教材具有较宽的覆盖面和足够的实验项目，既体现科学的内涵、实验内容的更新，又要反映新技术、新方法、新设备等现代实验技术和手段，反映物理课程和体系改革以及实验教学改革和研究的成果;改变力、热、电、光、近代物理分工过细，内容重复，综合性实验、设计性实验、研究性实验不足的缺点;改变填鸭式的教学方法，对不同系科、专业进行不同内容的教学，因材、因专业施教;充分体现现代信息技术在物理实验中的应用，充分体现自身的特色。