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大学物理实验论文范文

大学物理实验论文

大学物理实验论文范文第1篇

该实验所要到达的目的概括起来主要有5点:1)让学生观测乐音间的差异以及与噪音的本质差异;2)研究乐音间(频率或周期)的关系;3)探究乐音悦耳和谐的原理;4)感受古人之伟大(体验“三分损益”制管乐器,体验“十二平均率”);5)让学生学会示波器的使用,了解虚拟仪器的应用.

声音是一种机械振动,它是一种可在特定媒介中传播的机械波.而乐音是一种有别于噪音的特殊声音,它经常是悦耳的,当然可作为一种信号被感知.它可发自一个腔体,这个腔体可以是动物的喉咙,也可以来自乐器,如管乐或弦乐器等.

要让学生看到不同声音的差别,包括不同乐器发出乐音的音色差异,了解乐音悦耳的原理,理解其组合在一起的和谐原理.感受分辨这些信息,需要借助声音探测器(如麦克)以及显示装置(如示波器)等.因此这个实验的核心目的之一就是让学生了解示波器的功能并有机会接触虚拟仪器.但仅仅了解示波器等装置是不够的,其目的之二是借助示波器通过观察和测量了解乐音和噪音的差异,了解乐音的构成要素,如响度、音色、音调高低、时长与观测声音信号的强度、波形、周期和频率与持续时间等量的对应性.目的三是研究不同乐音之间的关系.比如一个有八度差异的高低不同的同一个音的频率关系,如Do和高音Do,研究一个八度各音阶的频率关系.目的四是在时域分析之外引入频域(频谱)分析的概念,探究乐音悦耳的原理,以及多个特定乐音组合(如和弦)让人感到和谐动听的原因.最后让学生了解“三分损益”方法来制作发音排箫,以及验证“十二平均率”,进而让学生了解音乐与数学的科学关系,体会中国古人对世界音乐文明做出的了不起的贡献,以期增加学生们兴致及民族自豪感和自信心,这是相当重要的.

2大学文科实验仪器与装置

实验硬件将由发声部分、接收部分、显示分析部分组成.发声部分可以是真实乐器(笛箫、小提琴、二胡等),也可以是电子琴(可以模仿若干种类的音色);还可以是自制发音腔管,其腔长可调控,如用试管注以不同水位吹响可发出音响,还可以是软管;可以是自制的带移动琴码的单弦琴,其弦可调控松紧控制发声频率.可用声频信号发生器将信号经功放后由音箱放出,信号可直接接入后续的接收单元,以显示与分析信号的特性.在接收部分,发出的声音可由麦克接收转变成电信号,可考虑使用计算机用的微型麦克接入带声卡的计算机.

显示和分析部分的功能可由示波器或计算机来实现.乐音信号可在时域和频域被展示出来,即可以得到如波形、强度、主周期或频率的时域信息,也可以得到频谱成分强弱分布的频域信息.用计算机编制的特殊界面,如LabVIEW界面(其实例见图1),可实现乐音的显示与分析.我们可以分析录制的波形文件,也可以直接分析采样接收即时的声音信号.总之实验需要乐器、模拟电子琴、琴弦、腔管、声频信号发生器、耳麦、有源音箱、示波器、计算机(配有声卡和LabVIEW软件)等硬件设备即可开设该课程.过去书本中枯燥的示波器的应用实验被巧妙地融到该实验之中[3],同时先进的计算机虚拟仪器技术(用LabVIEW实现)也被学生接触到了.事实上学生在实验中不会再感到枯燥乏味了.

3实验内容

在教学课件的设计中,不同以往先给出原理,再列出实验步骤,给出实验要求和问题讨论等讲义写法,为了让学生感兴趣主动思考并查阅知识,在指导书上先预设了若干个引子,之后才提出了一些问题供学生思考,并在适当的位置给出提示和知识点讲解,或者先提出适当开放的问题鼓励学生预习时上网预先查询,或上课时利用实验室开放的Wifi环境即时上网,以期让学生养成了主动查阅知识掌握原理的好习惯,而不是被动地被灌输知识.

在指导材料的引子中谈到了“音乐之神奇”[4]:“提起音乐,大家都会感受到它的无穷魅力.有人说‘音乐是一种美妙的宇宙语言’,它能描述出世间万物传达出万种情感,它很容易让你‘感染’上喜怒悲伤,紧张和放松,让你体会到雄伟与悲壮,感受到缠绵和无奈,甜美和苦涩;‘它是一只神奇的魔笔’,它能给你以形象,描绘出一个场景,展示出一幅画卷,让你‘看到’事物美与丑,刚与柔,它能展示出气势的恢弘与凄凉,让你感受阳光的明媚以及黑暗的阴森和恐怖.它让人徘徊在梦幻与现实之间,可给人以压抑、或者引起亢奋、亦或是紧张感,它也会给人以无尽的向上力量…….音乐是个乐音的集合体,它发自不同乐器和我们喉咙,不同高低、不同强弱、不同时长的乐音按着一定顺序如诗一般的流淌.有时它可以是涓涓溪流,有时它可以是奔腾怒吼的大江.那音乐的魅力到底来自何处?……”.我们相信这样就叙述就比较适于引导学生以自然的非生硬有文彩的方式接触实验专题.在小知识点提示里,我们谈到了毕达哥拉斯,谈到了数学与音乐的和谐,谈到了信号的频谱理论,谈到傅里叶和亥姆霍兹在物理学和生物医学方面对音乐的贡献[5-6],谈到了中国古人在音乐方面对世界文明的伟大贡献,谈到了“五度相生律”和“十二平均律”,谈到了《管子》和《吕氏春秋》中记载过的用“三分损益法”来生乐音制萧事情,我们也给出了特定音调的一个八度音程内各个音符的频率定义,进而为后续学生测量乐器发出音响的音准和比较各音的关系埋下伏笔.如谈及中国古代的“三分损益法”发明:“中国春秋战国时期的《管子》、《吕氏春秋》记载过古人研究过如何用此法制备竹管乐器[4,7].他们以一根长约8寸的发音竹管为标准,记为‘黄钟’音(相当于Do),再截取长约为其2/3(长约5.2寸)的另一竹管,可以吹出另一个高五度的音,记为‘林钟’(相当于Sol),再将这5.2寸的竹管接上其1/3对应长度约7寸的竹管吹响可以得到比‘林钟’低四度‘太簇’音(相当于Re),如此循环操作,做1/3比例的‘损’和‘益’,便可以得到在一个八度内几乎所有乐音(Do,Re,Mi,Fa,……)”.上课时给出“三分损益法”示意图,从中可让学生总结出各个音的近小整数比关系,因为学生知道管长决定乐音频率的道理.从而引起学生对多乐音组合(如和弦)和谐动听的理解或猜想,并为指导学生后续自制排箫奠定原理基础

4大学文科教学过程控制

教学过程控制先学会示波器的使用,如通过了解已知频率的周期信号如何在示波器上正确显示的过程,让学生学会如何使信号稳定,并能得到如信号幅度、周期,进而得到频率等信息,并和信号源显示的信息(或已选好的频率值)对照,以期增加学生的自信心.让学生观察由乐器产生的乐音信号在示波器上的形态,首先了解到了乐音的(准)周期性,让学生看到不同乐器音色在波形上体现出的差别,让学生看到乐音的长短和时间上的稳定对显示难易的差别.学生很容易分辨出管乐(如长笛)与弦乐(如小提琴)的乐音信号波形的持续稳定性,以及键盘乐器(如钢琴)的声音的脉冲特性,同时看到了各种乐器波形(偏离正弦波)的非对称性或不规则性,进而适时引出频谱成分的概念.研究较单纯的(单一频率低的正弦波)声波(纯音)构成的一个八度音阶Do,Re,Me,Fa,Sol,La,Ti,Do(如C调的1,2,3,4,5,6,7,1·)的频率关系,可直接利用显示波形来得到周期和频率信息,总结出其间的小整数比关系,尤其是高低不同的同一音的频率关系,进而修正音阶频率等间隔的错误印象.也可以利用合成出来的李萨如图形将所研究乐音信号与已知信号源信号比较得出频率关系.针对管腔发音的结构,如可吹响的试管或竖笛,研究乐音的组成,让学生看到它实际是由一套纯音(单一频率正弦波)按比例组合而成的,一般被称之为主音(principal tone)与泛音(overtone)的组合,又被称为与倍频音(multiplied tones)或谐音(harmonic tones)的组合,了解主音和泛音之间的频率成倍关系,进而理解为何越“纯净”的音越好听的道理.也引申出傅里叶频谱分析与合成的原理,以及了解亥姆霍兹是怎样通过研究乐音的成分与相互作用开创性地研究乐音对人类生理与心理施加影响的.可让学生先用注水的方式得到有不同空气柱高度的试管,然后吹出八度音阶,分别比较其(主音)间的频率关系.适时引出自行设计的适宜频域分析的Lab-VIEW界面,对发出的声音观察频域上的频谱特征.可故意制造噪音,观察其频谱形态,然后可用试管发声比较前后信号的频谱变化,进而佐证为何纯音好听的说法.再观察单弦拉动和吹试管所发声音的频谱特点,进而总结出倍频关系,从而联想到固定长度的腔或弦共振时可支持多种可能频率波的驻波的物理原理解释.可让学生由塑料吸管制作发音簧片,研究其前端预留长度与可吹出音的高低关系;可研究笛子或箫的孔的排布位置,以及放开和按住哪些孔组合对发出声音高与低的影响;可研究和弦和谐原理,如Do,Me,Sol构成的大三和弦的和谐道理,让学生发现其单独各个音倍频之间周期性重叠的关系;由Do,Me和Re,Ti 4个音弹奏乐段,让学生感受贝多芬“命运交响曲”引起的从快乐到压抑的情绪产生的原理.

5教学效果与学生反馈

事实证明,此次教改是成功的,学生热情高涨,争抢着选择上“乐音研究”实验,甚至不顾有否成绩也要旁听.教学效果极好,学生受益颇多.从抽取的部分学生反馈意见中也能看到这些.

有学生在报告后写到:“我以前听音乐,只是出于对音乐的那种动人的感觉,并未意识到其背后与频率的关系,虽然小的时候,也会用药瓶子加些水吹出一些简单的音,但并未深入地了解过背后所蕴藏的科学原理.和谐之音其实就是在人耳可听到的范围内,几个单音的公共频率越多,那声音就更和谐.而噪音则是由太多频率不同的音,尤其是相位无规律的音合起来的音,这样无规律的组合使声音变得噪.音阶也是如此,音调的高度与频率跨度的关系,仿佛是种巧合却又是种必然,让人越发地感到科学的神秘力量和魅力.我们可以利用频率不同的单音,制造出更美妙的和弦,这一艺术与科学的结合是如此神奇,而又如此美妙……”

另一位学生写到:“今天我‘看见了’乐音!我一直很喜欢音乐,初中的时候也了解了乐音的本质是机械波,可它是书本上的知识,没有亲手实践过,这次实验对我的冲击很大.第一次使用示波器(以前只见过插图),在老师的指导下我看到了一列列的正弦波,它们就是能陶冶情操的音乐呀!和信号源的组合,我看到了一个个的李萨如图形在显示屏上变化,十分有趣.老师还以“命运交响曲”为例讲了和弦伴音的秘密,我听得很入神.不仅老师讲,我还亲自实践自己造琴,在同学的帮助下我完成了对琴的测量,很有成就感.发现实验原来也可以这样做,好奇什么就做什么,不懂什么就自己探索,十分开放、引人探索,只是一节课时间太短,关于乐音也只是了解了初步,音乐不仅是音乐,还是物理,还是数学,音乐的美使我看到了数理的美……”.

6结束语

大学物理实验论文范文第2篇

之所以将大学物理实验课程作为理工科学生在大学期间接触到的首门实践性课程,就是希望以实验的形式加深学生对于物理学的理解,以培养学生具备进行实验物理学研究的能力和科学素质。多年的实践成果表明,大学物理实验的研究性教学具有较强的可操作性。

1.大学生普遍接受过良好的基础教育,已经掌握了较为系统和完备的基础知识。他们往往思维活跃,善于创新,对于新鲜事物抱有强烈的好奇心,是开展研究教学的不二人选。

2.研究性教学兼顾实践性与前瞻性,与高校的课程设置有着较高的契合度。同时,高校内的各种教学设施为探究教学提供了良好的硬件基础,图书馆和校园网络等设备也为探究学习的实现提供了丰富的信息资源保障。

3.高校以“双师型”教师居多,具备开展研究教学所必需的人才储备。这些高校教师通常同时肩负着教学任务和科研任务,承担着各类课题,有着丰富的科学研究理论和实践经验。因此,在亲自向学生传授研究方法的同时,也有利于他们积累自身的探究教学实践经验[3]。

二、霍尔实验中的研究性教学

霍尔效应一直以来都是大学物理的传统实验课程,它得名于1879年在金属中发现电压的美国物理学家霍尔。以下将以霍尔效应为例,对研究性教学在大学物理实验教学中的具体应用进行探究。

1.实验中对霍尔元件的电路改进和保护。早前的霍尔元件由金属制成,由于霍尔电压过低而不具有使用价值。直到半导体技术的突飞猛进,才使霍尔元件在电池测量和自动控制等装置中得到了广泛应用。霍尔元件体积较小,其整体结构为一般为1.50mm×1.74mm。较为频繁的使用次数和脆弱的自身构造,使霍尔元件极易损坏,因此,对霍尔元件的保护就显得极为重要,这也是为传统教学所忽略的。电路上的设计改进将会大大提升霍尔元件的耐用程度。其具体操作如下:选取霍尔元件工作电流输入端中的一端,添加两根带金属夹的导线,使两个金属夹分别夹住保险丝的两腿。其中,保险丝采用直径为0.32mm、额定电流为1.1A的常用电流保险丝即可。然后在霍尔元件的电压输出端也实施同样的步骤,这样就能有效地保护霍尔元件。当激励电流误接入霍尔元件时,保险丝会烧断,霍尔元件就得以保存。经过本人对该霍尔效应实验的改进和反复验证,当0.1A的励磁电流接入到该装置时,保险丝会立即烧毁,从而确保了霍尔元件的完好无损,说明该设计是具有一定可行性的。其实验原理图如图1所示。实验结果证明,该设计确实起到了保护霍尔元件的作用,从而有效地维护了霍尔效应实验器材,对霍尔效应的物理实验教学起到了良好的示范。在进一步保证大学物理实验教学顺利进行的同时,也激发了学生创造的热情,提高了他们灵活运用所学知识的能力。

2.霍尔效应在螺旋管轴线磁场测量中的运用。在研究长直螺线管轴线上的磁场分布时,常常需要利用霍尔效应。在工作电流和励磁电流都得到固定的情况下,通过变换霍尔片在长直螺线管轴线上的位置,逐点获取霍尔电压,最后求得磁场大小。而在对这些数值进行分析时,为了实现模拟的数值在不同学科的实验中具有广泛适用性,需要借助一种多物理场模拟软件。这时学生就可以小组为单位,利用软件充分发挥主观能动性,实现自主探究。这也是新时代下的科技优势。如图2显示的就是理论计算、实验测量和数值模拟3种不同方法在进行螺线管轴磁场测量实验时得出的分布曲线。图中可以明显地看出,实验结果与理论计算更加一致。虽然模拟计算偏差较大,但利用它可以更直观简便地得到整个磁力线的分布,这正是数值模拟的优势所在。而这几种方法结果间的差异,也为今后的物理实验提出了新的研究课题。

三、结束语

大学物理实验论文范文第3篇

物理实验不同于一般的科研,尤其是大学的物理实验需要学生自己进行实验的操作,得出数据,进行数据的处理,写出实验报告。学生进行物理实验锻炼的是操作实践能力,如果完全利用计算机进行操作无疑会降低学生的动手能力,所以计算机应该作为辅助手段,或者是发挥其在物理实验中的特殊作用。

2多媒体技术在大学物理实验中的应用

物理实验的计算机应用其一就是利用多媒体技术进行物理实验的教学。随着科学技术的高速发展,传统物理实验的教学已经无法适应现代社会的发展,势必要求改变物理实验的教学方法,而计算机尤其是多媒体技术的应用满足了现在物理实验的要求。

2.1利用多媒体技术进行教学

大学物理学承担着培养新型人才的重任。物理实验涉及面比较广,但是实验课时间有限,所以传统的物理实验往往无法让学生充分的学习和操作,老师的讲解也是“填鸭式”,完全按照课本的操作步骤让学习进修操作,得到的数据往往也是根据课本上的公式得出的。而对媒体技术的引入,能够让教师获得最先进、最前沿的物理实验知识,让学生的视野开阔,动手意愿更强,培养学生的创新意识和创新思维。能够丰富实验教材,方便学生进行学习,客服传统物理实验教学的弊端。利用多媒体技术制作物理实验教学的课件,能够大大提高教学效果。物理实验的操作过程往往不具体,有些抽象描述如果利用传统的教学模式无法直观的表达给学生,而多媒体技术能够利用计算机的模拟技术,将一些抽象的描述具体化为图像、表格等,让学生能够直观了解物理实验的信息。比如大学物理实验当中的“霍尔效应”中平衡态的建立过程,就需要利用多媒体技术,将实验中本来瞬间完成的动作放慢,让学生仔细的进行观察和理解。多媒体技术能够使用计算机技术当中的PowerPoint,Flash等制作物理实验课件,先让学生近距离、科学的接触物理实验,能够掌握模拟实验的基本步骤,这样在进行具体的物理实验过程当中就会得心应手,更好的巩固已经学习的理论知识。教师还可以利用网络将已经制作好的课件上传到网上,方便学生自行学习。

2.2利用多媒体技术进行教学管理

物理实验过程中,由于实验室的设备有限,所以一般上物理实验课都需要老师进行学生的登记,进行学生成绩的考察和记录。这些工作通常比较繁琐,浪费时间和精力。而多媒体技术的应用能够方便老师利用计算机技术进行学生登记。学生还可以利用计算机技术在网上提前进行选课。多媒体技术在教学管理上的应用应该侧重对管理系统软件的开发,按照物理实验的特殊教学管理模式开发相适应的系统软件。

3计算机仿真实验在物理实验中的应用

随着仿真技术的快速发展,计算机仿真实验也随之出现了。所谓的计算机仿真实验就是虚拟实验环境,能够节约实验室资源的利用和消耗,是利用现代科技的典型。

3.1计算机仿真技术在物理实验中的作用

目前计算机仿真技术应用于物理实验当中,大多数高校学生都称仿真物理实验仪器具有较高的仿真度、图像和文字一起能够增强学习的乐趣。其中,调节仿真仪器可以模拟真实的操作仪器,从而减少对真实仪器的损害,而且学生出现错误时候,能够智能的提供帮助。再次,仿真实验系统是利用计算机技术进行的,所以能够在网络上进行传播,实现资源的共享。

3.2仿真实验在物理实验中应用的现状

3.2.1仿真实验在我国的产生和优势

我国对物理实验中的仿真实验起步比西方发达国家晚,但是后来者居上,我国也开发了一些非常好的仿真软件,主要集中于一些技术较先进的单位,比如中国科技大学物理实验中的仿真实验,为物理实验的教学模式提供了新的借鉴,该仿真实验主要是充分发挥了计算机的功效,将教学内容和学习者的操作融为一体,方便了一些没有接触过实验的学生进行仿真模拟,对操作仪器和操作过程有了更加直观的认识。仿真实验在大学物理实验中有很多优势,第一,仿真仪器可以进行拆卸,从而更好地对仪器进行观察,让学生和老师对仪器有更进一步的了解和认识。第二,可以随意产生实验中待定的物理量,从而适应不同的学习阶段要求,满足不同学生的学习需求。第三,能够模拟实验的误差,从而对实验的质量进行综合的评价。第四,将学生所做的物理实验得出的数据进行存储,方便学生进行查阅,方便分析资料。

3.2.2仿真实验的具体案例

某大学的物理实验面临着资源不充足和设备不先进的局限,为了满足更多学生的需求,为了方便教师对物理实验的学生报告进行更准确的核实,该校利用计算机仿真技术开发了新的物理实验网络教学管理系统,这个系统的基础就是利用互联网而产生的。整个系统的设置采用了教学大纲的实验模式,包括实验仪器、实验原理等很多模块,主要分为基本模块和附加模块。

4总结

大学物理实验论文范文第4篇

1.不断开放实验教学仪器和设备,增强学生的实践能力。

随着当代物理科学的进展,实验测量设备及技术有了明显的改进,因此,在大学物理课堂中,需持续地丰富实验教学内容、及时更新测量设备、完善测量手段和方略,为物理实验教学的顺利开展奠定稳固的硬件基础。为能让实验教学跟得上当代物理科学发展的潮流,教师要不断地更新实验内容,把一些验证性实验变换为自选或自学内容,并加大探究性实验的比重。与此同时,不少实验可借由电子计算机变革陈旧的实验方式,并时刻增强实验测量的速度及精确度。把这一系列实验教学系统的基本原理及整体框架告知学生,使其经由实际的操作、测量及观察深切地领悟到当代物理科学的魅力,并激发学生们对物理实验奥秘的探究欲望,同时,有助于提高学生的综合实践能力。另外,实验内容的改进需与经典相结合,例如,牛顿环、杨氏模量等实验均能运用CCD成像系统替代目前的观察系统,然而,经典的光杠杆法还需进一步研究。

2.培养学生善于从实验中提出、发现问题的能力。

在物理实验中,问题的发现至关重要,在实验教学中,学生们通过在实验操作中发现问题,手脑并用,不断地在实验中尝试、验证,通过教师适度地引导和激励,让学生在实验中不断地变换实验条件,并严密地查看实验现象,最终提出问题。除此以外,学生们还能从实验指导书中提炼信息,进而发现问题。需强调的是,学生操作实验后所得到的实验结果难免与预期结果有所差异,在这种情况下,教师要仔细检查学生每一环节的操作步骤有无失当,使其在锲而不舍的探究中培养提出问题及发现问题的能力。

3.培养学生结合实验分析问题的能力。

分析问题是实验教学的有机组成部分,对实验现象的科学、合理分析是开启物理科学殿堂的金钥匙。分析问题旨在用理论指导实验,通常,分析问题可采取以下两种办法:定量分析及定性分析。教师要在实验教学中选取若干有代表性的问题和学生共同探讨、分析,在分析问题的同时,教师要扮演组织者和引领者,培养学生自主分析实验问题的能力,在分析的过程中,全体学生会提出多种答案,面对这种情况,教师要悉心听取学生在分析问题时的思考过程,并留意其出发点,肯定和鼓励每位学生的独立思考精神及探究意识,久而久之,学生们便能形成在物理理论的指导下独立分析问题的基本能力。例如,在分析探讨RLC串联谐振实验中,对于电路品质因数Q,存在实验测量值与理论计算值之间的偏差,在电磁学理论的引导下,分析LC的损耗总电阻对电路品质因数测定数值的影响,并将其高频及低频时的影响状况分别开展定量分析,依照定量分析的最终结果,正式决定影响能否修复或忽略。

4.巧妙运用多媒体设备,优化教材结构,注重对实验的探究。

现如今,多媒体以其图文并茂、视听结合的优势特征被广大物理课堂所应用,变革课堂体系,以经典实验为基础,创建多层次的物理教学模式,已经成为实验教学变革的大势所趋。为此,教师需不失时机地引入多媒体教学设备,并不断地优化教材结构,以多媒体辅助实验教学,帮助学生理解实验现象,降低实验理解的难度,将实验步骤分解,努力破除过往物理教学中“力-热-光-电-声”的纵式组织结构,在确保广大学生掌握实验技巧的前提下,果断地忽略掉教材中内容陈旧的实验,抓住实验教学的关键点,将实验与物理教学内容加以有效衔接,逐步地增设设计性实验及综合性实验。具体做法:首先,要结合大学物理实验教学的规范要求,精选传统实验,保留对提高实验操作能力有帮助的经典实验,忽略掉一些价值较低的实验;其次,逐步增设设计性实验及综合性实验的比重及难度,以此培养学生的创新思维及探究能力,通过学生对实验的自行设计,使其充分体会到实验成败的经验教训,不断地激发实验训练的热情,提高综合素养;最后,不但要削减实验成本,还需强化多媒体辅助设计、采集数据及操作管理等知识的有效渗透及实践。大学物理实验教学更加强调学生自主探究的精神,但是在高中时期,教师在指导物理实验时,出现主动点拨频率较高的状况。为此,教师在指导实验时,需树立以学生为本的基本理念,从预习、调试及操作等每个步骤环节均由学生独立完成,学生在完成实验后,可借由多媒体动态影像,还原实验正确的操作经过,使学生们第一时间得知自身实验设计及操作中的问题与失误,进而及时加以纠正。

二、结语

大学物理实验论文范文第5篇

(一)教学方式单一。教学方法是实现教育目的、完成教学任务的基本手段,它对于教学的成败,学生智力的发展都起着重大的作用。由于物理实验室数量有限、教师数量不足,每学期要承担的大学实验物理课程的任务繁重,因此在安排实验物理课程的先后顺序时,无法遵从实验内容由易到难、由简单到复杂的要求,也无法按照理论授课的先后顺序科学安排实验,并且由于条件限制,所有的实验不分难易程度均为三个学时。这样对于复杂的实验而言,学生不可能在较短的时间内充分理解实验原理、熟悉实验仪器的操作使用并完成实验。导致教师在实验教学中讲授的内容过多过细,对实验原理、实验步骤、仪器操作方法等都面面俱到。教师讲授灌输的成分较多,对学生启发、引导的内容较少。学生基本是按照教师的讲授或实验讲义要求进行操作、观察现象、记录数据。学生遇到问题不认真思考就找人代劳,甚至不好好预习也能将实验完成,应付实验的学生不在少数。这种教学方法陈旧、呆板,实验操作过程简单化和程式化,把有趣且生动的实验物理变成了枯燥的技术训练,不利于学生对创新能力的培养。

(二)实验内容陈旧。随着科技的不断进步,物理科学的发展日新月异。新的实验方法、新的实验设备、以及新的科学分支都在不断涌现,物理学时刻都在推陈出新。但是,大多数大学实验物理教材内容更新缓慢、实验教学与当今高新科技联系很少,不能反映现代科技的发展,并且仍以验证性实验为主,而设计性和综合性的实验很少,每一个实验项目的目的、原理、实验步骤和实验数据表格以及数据处理方法都写的十分清楚,学生课前只须按照书本将上述内容罗列在实验报告上,预习即可完成,实验数据处理可以按照公式计算完成,轻松地就可以完成一个实验项目。完成实验报告也是处于机械被动的消极状态,严重束缚了学生的创造性思维。

(三)成绩考核标准偏低。大多数理工科大学实验物理课程成绩的评定方法是以平时的实验报告作为学生成绩评定依据,根据学生的预习、实验操作过程、数据处理等综合评定一个实验项目,一学期所有实验项目的综合评定即为该学生的实验成绩。这种考核方式弊端很大,学生只要写好实验报告或考好试卷,就能得到很好的成绩。成绩测评是教学手段,目的在于正确反映学生掌握知识的程度和实际水平。由于学生的实验报告单抄袭现象严重,报告雷同,学生实际情况难以如实反映。学生把更多的心思放在实验报告和书本上,而忽视了动手能力的培养,这会导致学生产生懈怠心理,难以激发学生的创造性思维。

二、解决大学物理实验教学法存在问题的对策

鉴于以上对大学物理实验教学法现状及存在问题的分析,为了提高大学实验物理的教学质量,培养学生各方面的能力,我们对大学物理实验教学法提出一些思路和解决方法。

(一)教学方法改革。随着社会对人才的需求变化,各地高校在实验物理教学方面进行了一系列有益的探索。例如启发式教学、讨论式教学和开放式教学等,这些改革有助于全面提高学生实验素质和创造能力,在教学实践中收到很好的效果。“兴趣是最好的老师”,改革大学实验物理的教学方法还需要激发学生的兴趣。大学实验物理是一门实验学科,只有通过激发学生对大学实验物理学习的浓厚兴趣,才能创造条件提升对大学实验物理的兴趣。大学实验物理竞赛无疑是一种最有效的方法和手段,大学实验物理学科竞赛是在接受课堂教学的前提下,掌握基本理论知识和一定的实验方法、技能的基础上,以大学实验物理学科竞赛的方式,激发学生理论联系实际和独立的、协作的沟通能力,通过实践来发现问题、分析问题和解决问题,增强学生学习和工作自信心的系列化活动。大学实验物理学科竞赛涉及对已有知识的综合和扩展,强调思维的逻辑性、灵活性、创造性及创新性。大学实验物理学科竞赛是联系课程教学与实践创新的重要纽带,是工科院校大学生创新能力提升的重要途径及有效方法。同时大学实验物理学科竞赛也是工科院校教学过程中实现素质教育、创新人才培养目标的重要环节之一。

(二)教学内容改革。要从实验项目上进行基本改革,不能按照以往的基本、验证、综合、设计性实验进行简单的划分,要真正做到按照“增加层次、更新内容、开放实验、因材施教”的思路进行实验内容体系改革。1.预备性实验。面向独立学院理工科各专业的基础实验课,它主要包括测量误差、有效数字和数据处理,物理学各分支学科的一些基本理论,物理实验中的基本测量方法和测量技术,常用仪器的物理原理等,使学生基本掌握实验物理中的基本方法,并能够进行常用物理量的一般测量,掌握常用实验仪器的调整和基本操作技术,为以后的实验打下基础。2.验证性实验。主要是一些典型的和近代相关验证性实验项目,而那些太过陈旧的,没多大现实意义的项目要舍弃,这样有利于培养学生多方面的实验知识与技能、锻炼动手能力和数据处理能力,培养塌实严谨、实事求是的科学态度。3.创新设计实验。建立基础的实验平台,不设具体实验项目,主要让学生自己动手组建相关的实验项目。教师在授课过程中只教授基本原理这块内容,项目的选择及内容完全由学生自己选取,真正做到发挥学生的主动性和积极性,便于锻炼学生的动手操作能力。4.研究性实验。让学生自己动手去设计相关的实验项目,教师只负责提供仪器和检验实验项目的可行性。有了前三个层次实验的基本知识,学生在实验设计和思路方面有了一定的基础,在此基础上可以加大实验难度,让学生自行查资料并设计相关的实验内容,它主要培养学生运用各方面的理论知识与实验知识解决实际问题、进行大胆设计与创新的能力,使学生成为创新性人才。

(三)考核方式改革。大学物理实验教学法效果的好坏将直接影响到相关专业实践课的开展。合理地评定实验成绩既可以提高学生对实验课的兴趣和重视程度,也可以提高实验教学的质量,所以建立一套科学合理的实验考核办法是至关重要的。健全的实验考核方法是提高实验物理教学质量的重要手段。实验考核,一方面可以检查学生对本门课程实验内容掌握的程度,巩固学生学习成果,另一方面也是对教师教学效果的检查,为进一步改进教学内容和方法提供有效依据。对学生实验成绩的考核,从考核方式上应包括实验态度、操作技能的熟练程度及探索创新精神等,可以通过理论考核、实验操作、实验论文、交流心得体会,也可以几种方式组合进行等,每次评定成绩时都应该制定详尽的方案和评定细则,还应该结合平时成绩以及在成绩考核中加入一些加分环节。对每一节实验课的考查,都要从预习-课堂-课后等几方面有一套的考核方法,使学生能够脚踏实地地学习。还可以把提出创新思想和作品的学生纳入期末加分对象,课外自主科研活动的产出也可申请加分,如此一来,学生就更有动力去参与课外自主科研活动了,更是一种激励措施。

三、结语

大学物理实验论文范文第6篇

美籍华人丁肇中在诺贝尔奖的颁奖大会上说:“我希望通过我得到诺贝尔奖能提高中国人对实验的认识。”上世纪,诺贝尔物理获奖项目中69.2%属于实验项目,现今,国内外很多知名前沿研究领域的研究所或高校研究团队都特别重视实验。从某种意义上说,物理实验直接影响整个自然科学的发展。物理实验如此重要,实际上,很多学生在思想上不太重视大学物理实验。当老师原理讲解、演示完毕,很多学生仅机械地重复实验过程,根本没有理解实验原理,谈不上领会该实验过程设计巧妙之处,显然达不到培养应用型人才目标。更不用说借助大学物理实验平台,充分利用实验过程,主动培养自己的科学实验素养等应用型人才应具备的基本素质。仅仅从获取学分的角度对待大学物理实验,使得大学实验教学并没有发挥其应有的重要作用。要扭转这一思想状况,需要改革大学物理实验考核方式。除考核考勤、实验课堂操作表现、实验报告质量外,还应增加实验操作、数据处理单独考试,现场打分,然后给出综合成绩。改革考核制度,从而改变学生的学习态度。只有思想上重视物理实验,才有可能培养学生的科学实验精神及训练实验动手能力。

2自编实验教材

教材不仅是教学的依据,而且是学生学习的依据,其内容应当把培养学生学习及应用知识能力放在极其重要的地位。传统的大学物理实验教材内容追求系统、完整,偏重知识传授。鉴于此,我们针对本地区经济发展特点,结合本校学生的实际情况及专业培养计划,自编了大学物理实验教材。例如根据本地区电子工业比较发达的特点,在利用霍尔效应测量磁场的实验中,我们增加利用霍尔效应判断半导体元件的P型或N型内容。自编实验教材比较灵活。实验内容一般为本校的培养计划量身定做。我们从2005年开始至今,一直使用自编实验教材,教学效果良好。另一方面,自编实验教材因为没有正式出版,故可以根据每一届上课后的教学反馈,对教材的教学方法与教学内容不断进行小修改,直至完善。

3借综合性实验改进教学方法

综合性实验的实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关的知识。这种类型的实验对学生的综合素质要求高,而且培养效果最好。传统的大学物理实验教学内容比较单一,弊端多。如果全部实验内容为验证性实验,不仅实验操作步骤简单,而且验证的原理知识少。因此,从培养应用型人才的目标出发,大学物理实验课程必须面向社会,必须有综合性实验。另一方面,传统的大学物理实验教学方法缺乏创新精神的培养。在教学过程中,有的教师详细地讲解实验目的、原理、注意事项、并且完整演示实验步骤及仪器使用。学生根本不用预习和思考实验中的问题,只需上课时重复老师的操作即可顺利完成实验。这导致有的学生实验数据测完了还不清楚实验原理。这种情形只会导致学生对实验失去兴趣,相应的应用型人才培养目标大打折扣。这与大学实验课程培养科学实验素质、创新能力的初衷相违背,与培养动手能力、解决问题、分析问题能力目标相违背。因此,改进大学物理实验课程教学方法必须要有实际行动。我们的自编实验教材里设置有综合性实验。在教学方法上,我们将大学物理实验课程拆分为大学物理实验I和大学物理实验II,即分2个学期开设。大学物理实验I由于学生刚开始接触实验,实验内容没有设置综合性实验,验证性的居多,教学过程中有讲解仪器使用及步骤演示。大学物理实验II中增加综合性实验。在综合性实验教学中,去掉讲解数据处理、仪器使用及实验步骤演示环节。从实际的教学反馈来看,效果不错。在教学方法上,准备进一步改进。今后准备按计划逐步取消实验课演示环节,对于每一个实验,然后逐步将实验教材中近一半的实验项目略去实验步骤,只有实验仪器介绍、实验原理、实验目的及实验要求。从而激励学生自己查阅文献资料,真正培养学生综合分析、团队协作的能力。从而充分发挥大学物理实验课程培养应用型人才目标的潜力。

4在数据处理上普遍采用不确定度

数据处理计算不确定度,不仅增强学生对误差的深刻认识,而且进一步强化学生应用高等数学知识的意识。加强数学和物理基础是21世纪工程教育改革的大前提。很多同学不会灵活应用高等数学知识。同样的数学问题,换成物理题就不会了,或者比较难理解。数学应用能力比较差,归根结底,是应用的比较少,没有形成用数学思考物理问题的习惯。另一方面,课程改革后,实践、实验课程课时比例上升,物理实验教学的地位提升。与理论课涉及的数学知识相比,大学物理实验涉及的数学一般不难,应用的知识点比较单一。如果要求计算测量数据的不确定度,不仅能通过误差的大小看出本次实验测量结果的质量,而且强化学生应用数学知识的意识,对于后续的专业学习及工作都有重要的意义。

5设置公选课

大学物理实验的公选课内容一般面向对物理实验有浓厚兴趣的物理或电子信息专业类学生,多数设置为设计性实验。设计性实验在给定实验目的要求和实验条件下,由学生自行设计实验方案并加以实现,旨在以学生为中心,培养学生独立思考能力,利用实验平台进行创新性实验。进一步为有兴趣有能力的学生日后参加电子设计、机器人设计等知名全国性大赛做好铺垫。另外,大学物理实验公选课还可以面向其他非对口专业的学生。满足如计算机、化学、生物等专业的学生在物理实验方面的需求。这些专业的学生更多侧重应用,因此可设置一些与近代物理和现代实验技术密切相关的实验课题,或训练在化学、生物等领域应用频率较高的实验技术。大学物理实验公选课的教材要充分体现设计型和独立完成这两大核心思想。教材只有建议的实验研究课题,没有实验步骤,没有实验原理,只有一系列的问题。学生必须独立查阅参考书(教材中列出了必读与选读的参考书目),团队成员必须相互协作、认真研究,与指导老师反复讨论,设计实验方案、反复实践,才能完成实验要求。实验完成后,要进行详细的书面总结,向指导老师口头汇报结果,之后学生每人递交一份论文式的实验总结。

6大学物理实验室管理员可设置勤工俭学岗位

实验室设置多个勤工俭学岗位,让学生有机会参与实验室的管理与维护。我们的大学物理实验室近几年一直有勤工俭学岗位,学生积极申请,效果不错。一方面可以让更多的学生了解实验室管理,更好理解、尊重指导老师和实验员的工作;另一方面,当设备仪器有问题需要修理时,学生有更多机会学习如何维修、维护仪器设备,发挥自己的特长帮助实验员解决问题,学以致用。

7结论

大学物理实验论文范文第7篇

①演示实验和以往的科研类型的实验和教学类型的实验都不相同,演示实验试将前者进行了创新结合,学习和研究兼顾,使得学生自主获得知识的能力得到了培养。传统的科研还有教学实验项目不在演示实验的承担范围中,只是担负别具一格的教学任务,即担负设计、调配、判断还有改进和评论以及总结等。合理利用演示实验室的仪器,建立开放实验项目要求根据实验仪器进行合理安排实验,因地制宜进行教学。

②演示实验仪器最适合做开放性实验项目。仪器种类多,相较于其他的实验室,它在管理方上比较灵活,同学可以利用课余时间等等来使用这些仪器。再者,这样的实验教学方式十分机动,教学形式较其它方式自由,学生可依照自己的选择来挑选仪器,激发了学生的学习兴趣。

③对创造能力的发挥有推动作用。通过这样的方式有利于学生将其知识向能力转变,学生的实践活动的范围经由他们对仪器的组装而扩大。学生可以发挥自己的穿凿能力,也为其科研能力的培养奠定了基础。

④发达水平较低的地区更适用于使用这种教学方式。还可用于对文科大学物理的实践性教学。这种办学思想见效快,且对仪器的投资较少,适合在发展水平不高的地区进行推广。

⑤设计性实验用于学生选做实验阶段,主要以对学生综合素质和综合能力的培养为主,答辩式、研究式的教学法被这样的试验方式所采用。在该阶段,经由教师提供实验的项目,学生依据自身的兴趣爱好,进行选择,通过对资料的查阅以及调研,对理论进行推理验证,以确定实验的方法,从而自行对实验的装备进行选择,并独立地完成实验。并且在结束试验之后进行相关经验的总结和进行论文的撰写。综合设计性实验项目在教育模式方面的主体是教育者,学生的主题活动形式更加具有了实践和创造性,教育的内容充分考虑到学生和受教育者的需求,学生和教师从课程教学计划的实施者向设计者转变,以前的制度化的课程(经由事先确定)也向学生在一定的框架之下进行自主选择的持续变化的活动内容发生转化,学生的个体需求在这样动态化的课堂当中得到了餍足,学生作为主体的活动也得到了积极调动,很多方面都相对于之前的实验室有了很大的不同。以自我为主体在活动中得到了充分展现。学生对活动的积极参与也将自身的能动作用进行了积极调动,学生实现了自主学习,实现了创造的机会,充分展示了他们的独特之处,他们独立发现和思考并解决遇到的问题的能力在畅游于仪器的“海洋”中得到了体现,对课堂教学要创新这一要求在“从任务到观察到行动到问题到反思到解决”的模式中得到了彰显。所以,这样的演示实验室可以满足创新教育的需求。对这样的实验室的合理科学的利用来建设设计性和综合性的实验项目有利于特色化创新教育的进展,这也为以后的实验室建设发展提供了优良的空间。

2演示实验室分层次开放的思路与方法

利用现有的仪器设备,分层次对不同专业学生分层次实施不同的实验项目,加以辅助材料设计一些物理实验。分为4个层次的实验专区。

①物理基础演示实验,主要针对文科专业学生进行开放。旨在培养文科大学生的自然科学素养。实验从物理基础知识为出发点,其内容简单,应用广泛。主要以定性研究为主。这类实验有:能量穿梭机———主要利用机械能守恒,动能与势能之间的相互转化,有蒸汽机的模型,还有有趣的光学趣味实验等。

②对大学理科专业的学生开设的一些与大学物理相关定性实验,如:李萨如图像变换、海市蜃楼的模拟原理、电磁加速器的现象及原理等。

③综合性及自主设计性的实验,主要针对物理专业大三、大四的学生,在对物理实验基础上开设一些综合性的实验。例如:激光调腔实验的研究、多普勒效应的演示、激光窃听等。根据学生的理论及实验基础的特点,由学生自行设计,在实验老师的协助指导下完成课题的研究。

④培养师资教学技能。利用一些常用仪器演示实验,如:静电屏蔽与高压尖端放电实验研究,进而研发多种演示小实验:静电喷水现象“、电风”吹灭蜡烛等实验。为以后开展基础实验教学示范基地,培养欠发达地区师资力量做好硬件资源的储备工作。还可以开设一些与中学物理和大学物理实验均有关联的实验,构建实验预备区,为中学物理与大学物理知识衔接做好准备工作。

3理论价值与应用前景

物理设计性实验室的开设要建立在学院的实验能力的基础之上,需要学员在解决或者实际测量的问题当中将物理的知识还有实验的技能加以运用。以后的专业课程和科学的训练还有学术研究的进行要经由学员通过分析和解决问题将自己的理论知识转变为自己对实际的问题的解决来进行训练。考验学员的物理实验基本功的把握程度的有效途径就是设计性实验室。设计性实验室同时也是可以使学生发现和解决问题的个人能力得到提高的有效方法。在这个过程当中,学员的学习乐趣将会通过自己对材料的查阅和对方案的比较,自己设计切合原理的实验操作步骤得以充分体会。该实验室的开始有利于学员结合自身的相关知识,达到学习和发展能力的有机统一,实验教师也由此更加便于了解其情况,并为其找到适合的教学方向和制定合适的教学方法。演示实验室的开放对不同层次的学习者有着深远的影响,及早地开展物理演示实验室分层次开放实验并及时实施有着重要的实践价值及深远的意义。

①可以激发实验人员的创新能力,提高技术能力,促进他们之间的技术交流;

②可以节省或暂时缓解资金问题,进一步提高了该校设备的可利用价值和利用率。

③可建立教师与同学进行互动的平台,提高物理专业学生动手动脑的能力、有利于开展文科大学生对物理学科的科学素养的培养,同时提高教师教学和科研能力。

大学物理实验论文范文第8篇

大学物理设计性实验的内容一般由以下几个方面组成:学习态度、合作精神、探究能力、社会实践和交往能力、收集和处理信息的能力、实验态度与习惯、实验设计与操作技能等。这些评价项目是在学生从事具体的设计性实验过程中表现出来的,可以将这些内容与具体的实验课题要求进行整合,确定具体的、可供操作的指标体系。第一个维度是知识与技能,主要涉及学生在设计性实验开展前对大学物理基本概念、原理和方法的掌握程度,对大学物理实验常用仪器设备的操控能力和对大学物理实验常用实验方法的运用能力。第二个维度是实验过程要素,主要涉及行为素质和基本的发展状况。a.实验题目或实验目的的选择和确定情况。要使大学物理实验项目或实验目的的有意义。b.实验方案的制定状况。学生制定具体设计性实验方案的能力、实验方案本身的合理性程度、实验方案的具体化程度等。c.实验过程中的具体行为方式。学生在实验过程中的具体行为包括:操作的合理性、思维方式的多样性、参与实验情境的深度、文献资料和具体背景材料的搜集情况等。d.实验结果的总结情况。学生要及时的评价的实验报告、论文、成果或研发产品的质量等。第三个维度是实验过程中学生的态度和情感发展。主要涉及行为所反映的情感、态度和价值观的发展状况,包括:学生参与活动的主动性、积极性和创造性状况;学生在活动中的合作精神;学生各种良好思想意识的发展状况,如环境保护意识、社会责任感、服务意识、安全意识、效率意识等。

2大学物理设计性实验体系设计与实践研究的内容的实施方案

大学物理设计性实验体系设计与实践研究的内容评价的方案制定包括确立目标,科学选择内容、设计工具、灵活运用实验方法等环节。这些环节相互之间既紧密联系又相互制约。明确目标和内容是选择实验方法的基础。笼统或琐碎的实验标准将不利于数据和资料的收集,而没有准确、有效的数据,就不可能达成正确的实验结论,从而影响实验的反馈以及最终合理改进建议的提出。必须针对不同的实验项目选取恰当的实验方式方法,并利用反馈意见改进实验设计,促进学生综合实验素质的发展。其最终目标是学生在进行实验活动过程中逐步生成的。必须针对不同的实验项目选取恰当的评价方式方法,并利用评价反馈改进实验设计,促进学生综合实验素质的发展。根据大学物理设计性实验课程的价值追求和课程特点,大学物理设计性实验多维度评价的目标包括知识与技能,过程与方法,情感、态度和价值观3个维度。2.1收集、分析和处理信息。学会收集信息的各种基本方法,尝试运用调查、考察等方法及利用图书馆、网络等基本信息工具;能够对收集的信息或资料进行初步分析和处理;能够在团队中进行信息交流。2.2问题解决。学会自主提出问题、制定解决方案,并通过实验过程验证方案的合理性;开展问题探究,尝试探究活动,体验探究过程;提出问题解决的策略。2.3动手操作。计划和组织一个实验项目的实施;尝试运用已有的仪器设备或通过改造或自制设备完成实验项目;具有基本的信息操控技术和素质。2.4表达与交流。能够自主地与指导教师或专家进行联系,并学会在实验中自我管理;能够以书面和口头等不同的表达方式,表述实验的结果、体会或思想情感;学会结果分享。2.5情感、态度与价值观。养成参与意识、服务意识、合作意识、环保意识、效率意识、安全意识、科学精神、创新意识;形成社会责任感和义务感,形成负责任的工作态度和生活习惯。

3大学物理设计性实验体系设计与实践研究的内容的启示

3.1在实验过程中进一步认识实验设计体系的重要性。在实验过程中发现了许多大学物理设计性实验课程实施中的问题,比如指导教师学科分工的问题、实验过程中教师的指导问题、实验过程中资料的规范性问题、指导教师的培训问题等,这些问题都要在今后的教学中进行整体规划设计和落实。3.2实验指导教师在测评过程中得到培训。在实验教学中,教师的指导往往过于宽泛,针对性不强,缺乏具体的指导行为和指导规范,部分教师不明确自己在指导实验过程中的具体指导任务有哪些方面,因此指导方式、指导行为存在着一系列问题。实验指导教师在评价过程中进一步了解了实验教学的目标和要求,对指导学生实验有了更深刻的认识。3.3学生实验素质得到了全面发展。大学物理设计性实验体系设计与实践研究提高了学生合作意识。在大学物理设计性实验实施过程中,增多了学生之间的交往合作机会,实验时,学生分工合作,在团队中学会与人相处,发展协作素质;增强了学生的自信心,大学物理设计性实验开放的教学方式;培养了发现问题、解决问题的素质,激发了学生的创新潜能;同时也激发了学生关注生活的热情设计性实验的开展密切了学生与指导老师的联系,激发了学生关注生活的热情。

4结论

大学物理实验论文范文第9篇

1.1重理论知识理解与验证,轻实验实践能力培养

在大学物理实验课教学过程中,往往只重视物理理论知识的理解,将重心放在大学生物理知识的获取与验证,忽视大学生实验实践能力的培养,偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标.

1.2实验教材偏理论性,实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具,直接影响着大学物理实验教学质量.但是,目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强,物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现.大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育.

1.3多以验证性实验为主,综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主,验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味,课堂氛围会比较呆板沉闷,不能够很好地激发学生的求知欲望,很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据,完成格式化的实验报告.

1.4实验教学方法单一,学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定,教学方法比较单一,忽视各学科之间的兼容性和互补性.由于教学形式的固定,教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极.

1.5强调按规定的实验步骤操作,忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求,应不断求思、求变和求新,要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间.但是,目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作,严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养.

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体.

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体,以创新人才培养为导向,从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式,充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性.贯彻以大学生为主体,以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念,使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域,并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足,学生学习主动性和积极性低,探究性实验、综合性实验和设计性实验少,忽视创新能力培养等问题,通过学习、反思与讨论,提出行之有效的改革方案(其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容).加强对学生的引导、启发和帮助,减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚,以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性,提高团队合作意识,开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标。

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主,以探究性实验和设计性实验为辅的局面,过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力.大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验,增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例,提高综合性实验和设计性实验的开设质量,使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验,切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学内容开展调研,通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研,以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案.开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验,综合应用实验,设计研究实验”课程体系.开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况,激发了学生的兴趣和动力.很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合,深入研究探索,在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文.大学物理实验教学内容改革效果显著.

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程,教学方法固定单一,教学效果不佳,特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养.要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法,更加灵活多变,具有创新因子,有效地提高大学物理实验教学质量,进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对教学方法也开展了一系列改革.首先,建立了信息平台,实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容;其次,教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析;另外,针对创新意识及能力较强,且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验,向学生展示更多的学科前沿实验内容,展示物理实验的思想和方法,进一步培养学生的科研兴趣和科研能力,并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣,奠定良好的科研基础.通过大学物理实验教学改革,切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,以达到培养创新人才的目标.

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中,实验报告的撰写是一个重要环节,教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况,实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据.目前,在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定,都是格式化的模板,大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写.有特色、有创新的实验报告很难见到,很难体现出学生的探究与创新,面对雷同的实验报告,实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩.要结合本校的条件和特色,对具体形式不做过多固定要求,不采用格式化的实验报告模板,采用形式多样化的开放式实验报告形式,增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块,还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告.目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告.以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例,学生可以在教师的指导和引导下,根据自己的兴趣提出问题,设计实验,并最终以小论文形式完成实验报告.这和传统的实验报告撰写方式相比,能够更多地开发学生的创造能力.目前,这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大,但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上.

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分,平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩;实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出.这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高.大学物理实验成绩的评定要增加以下内容:(1)要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解,并提出自己思考的问题;(2)实验中可以4名学生组成一个实验小组(每位学生都有一套完整的实验仪器和设备,每位学生都要完成整个实验),针对不同实验,学生轮流进行实验讲解,并进行小组讨论,培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识.实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性,据此给出相应成绩;(3)实验完成后,激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告,以增强学生的创新意识和创新能力.目前,已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式,针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩.基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩;综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩.这样既能训练学生的基本功,打好基础,又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求,有的放矢地进行大学物理实验教学.小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充.从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践,并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环,将大学物理实验教学改革经验进行推广,对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用.

3结论

大学物理实验论文范文第10篇

我校大学物理实验室2008年获评自治区级物理实验示范中心,2009年以来,学校先后投入300万余元,实验项目总数由最初的16个增加到目前的40个,同时投入近50万元对已淘汰的实验仪器进行改造。实验室每学期承担着学校约4000名本科生的教学任务。每名学生需修完16个实验项目(春学期8个+秋学期8个)。针对这样庞大的教学工作量,如何为学生合理地安排实验项目?为避免与学生其他课程上课时间冲突,一直以来都采取传统的手工排课方式。每学期第一周,教师为每名学生手工安排一学期每个实验的上课时间和地点,并制作成绩记录卡片。近年来,随着学生数量的增长和可开设实验项目的增加,手工排课的弊病也不断暴露:(1)很难针对学生专业背景的不同以及学生的个人兴趣安排实验项目;(2)部分学生周一至周五没有合适的上课时间,只能将实验时间延长到周六或周日;(3)教师排课任务繁重;(4)学期末手工计算实验成绩工作量大,且容易出错。随着网络技术的发展,实验教学的开放式管理已是必然趋势。2012年开始着手建设物理实验网络化教学与管理平台。经过近二年的努力,大学物理实验选课和成绩管理系统的平台已基本搭建成功。然而,在运行期间也暴露出了一系列亟待解决的问题:(1)由于学生实现了实验项目的自主选择,上课时间的自由选择,每次上课的学生专业背景互不相同,知识层次参差不齐。由于同班级的学生不在同一时间和同一实验室上课,不能相互提醒,经常出现迟到、记错实验时间和实验项目的现象。(2)出现扎堆儿选课现象,例如,临近节假日和期末考试的时间选课的学生较少;少部分选课晚的学生由于可选择的上课时间较少且与其他课程冲突,不能成功选课,上述种种现象造成实验室资源的不合理利用。(3)实验报告单的管理比较混乱,由于部分实验学生不能在课堂上完成数据处理,课后学生不能及时将纸质报告提交到任课教师处,造成学生实验成绩不及格等现象。(4)学生替做实验的现象增加。我们对上述问题进行了理性的分析和思考。实验教学的开放式管理是新型的教学管理模式,丰富了大学物理实验课的教学内容,实现了多元化教学方式;充分利用网络资源,扩大学生的知识面,避免了传统实验教学的单一性;实现了大学物理实验课程的开放,为分专业、模块化教学改革的实施奠定了基础。但任何客观事物都应具有两面性,物理实验教学的完全开放并不适应我校的校情。因为:(1)我校学生多数毕业于县级、盟市级高中,且大多来自农村,区内外生源比例接近1∶1,整体生源质量处中等偏下水平。2013年的招录分数情况显示,内蒙古本科一批次第一志愿平均录取分数:488.6;内蒙古本科二批次第一志愿平均录取分数:442.3。学生的整体层次较一、二线城市的985、211院校低很多,在进入大学后的学习缺乏自主性。(2)由于实验条件限制,大部分学生对高中物理实验常用仪器的基本操作仅停留在“看”的阶段,且没有形成好的实验习惯。(3)尽管现在可开设的实验项目已逾40个,但由于实验室摆放仪器面积的限制,每学期可摆放的仪器种类受到一定限制。因此,我校学生并不能适应实验教学的全开放式管理。鉴于上述考虑,我们提出适合我校校情的大学物理实验开放教学对策。

2大学物理实验开放教学对策

2.1合理地选排课

合理的选排课环节是学生能否顺利完成实验项目的前提,我们提出将手工排课和选课系统自主选课结合的办法去克服目前出现的问题。学期初,教师首先将不同专业的学生分组,尽量保证同一班级的学生在同一时间段上课。接着,要求学生按照分组情况进入网络选课系统自主选择实验项目。这样的选课方法既统筹安排了实验的教学过程,又体现了开放教学的自主性,其优点有:(1)学生上课时,可相互提醒,避免了因记错上课时间而延误实验;(2)可指派班长或学习委员核查学生身份信息,有效遏制了学生替做实验现象;(3)实现了学生根据自己的专业特色和学习兴趣自主选择实验项目的教学目标;(4)选课系统已包括了成绩管理的功能,学期末可直接导出学生的实验平均成绩,克服了手工计算实验成绩的冗繁过程。

2.2物理仿真实验与考试系统

我校地处国家中西部,尽管随着地区经济和学校的发展,实验条件已有很大改善、实验项目亦在陆续增加,但与清华、北京大学等一流院校相比较,可供学生操作的实验项目毕竟有限。仿真实验是扩展课堂教学内容、拓展学生学习兴趣、培养学生创新能力的有效教学手段。我校已于去年购买了中科大奥锐科技有限公司的大学物理仿真实验系统和考试系统,该系统具有界面友好、实验指导信息丰富,灵活选择实验仪器,实验针对性强等优点。目前包含30个实验项目:用单摆法测量重力加速度、交流谐振电路及介电常数的测量、热敏电阻温度特性研究实验、用凯特摆测重力加速度、不良导体热导率的测量、半导体温度计的设计、双臂电桥测低电阻实验、动态磁滞回线的测量、温度传感器温度特性测试与研究、示波器实验、分光计实验、设计万用表实验、声速的测量、三线摆法测刚体的转动惯量、测量锑化铟片的磁阻特性、偏振光的观察与研究、干涉法测微小量(牛顿环和尖劈)、椭偏仪测折射率和薄膜厚度、迈克耳孙干涉仪、检流计的特性研究、塞曼效应实验、密立根油滴实验、直流电桥测量电阻(自组式和箱式)、拉曼光谱实验、光电效应和普朗克常量的测定、交流电桥、太阳能电池的特性测量、拉伸法测金属丝的杨氏模量、霍尔效应实验、光强调制法测光速。考核是实验教学中的重要环节,也是教学过程和教学方法的重要组成部分。为此,我们购买了物理实验考试评判系统。该系统包含了上述仿真实验项目和试题库,命题教师也可根据自己的教学情况自主命题。具体教学过程中,我们鼓励学有余力的学生在修完必做实验项目后,有选择地完成仿真实验。学期末,将根据仿真实验的完成情况和考试成绩,给予加分鼓励。针对重修的学生,可要求其完成仿真实验并进入考试系统进行测试。仿真实验和考试系统的引入极大地丰富了大学物理实验的教学内容教学的灵活性。

2.3实验报告的评阅

我校大学物理实验室对所有的学生实验报告仍采取手工评阅方式。这种评阅方式造成报告评阅后不能及时、甚至无法返回到学生手中,以便学生查证自己实验过程中存在的问题;同时也耗费了教师大量的精力。我们正在尝试学生的部分实验报告采用网络自动评阅的方式进行,学生既可以及时查看自己的实验成绩,也可以发现自己实验过程和结果中存在的问题。目前,已购买了中科大奥锐科技有限公司的实验报告自动评阅系统,但实验项目与我们开设的项目并不完全吻合,需进一步合作完善。

2.4开设实验选修课和创新性实验

为进一步实现大学物理实验教学的开放,可以在每学期开设大学物理实验选修课和创新性实验。实验选修课的仪器台套数可以少一些,但实验项目数要尽量多,有助于开拓有兴趣学学物理实验学生的学术视野、加强动手能力、形成良好的科研素养。创新性实验主要基于现有废旧仪器,鼓励学生去改造发掘新功能,充分调动学生学习物理实验的主观能动性、培养学生的创新能力。

3结束语

大学物理实验论文范文第11篇

物理实验课程是一门实践性很强的基础课程,传统的实验成绩评定是根据学生完成实验的情况给予评定的,通常是教师根据学生实验课的表现与实验数据的处理来评定的,因此具有很大的主观性,不能完全客观地反映学生实验能力的差异,这也是部分学生对物理实验不感兴趣的主要原因之一。

2虚拟仿真实验教学的优势与不足

在引入虚拟仿真实验教学平台以后,我们开始尝试使用新的虚拟实验室,选取了部分学生参与虚拟实验的教学过程,让学生和老师共同参与虚拟实验的设计、调试和研究。经过几年的教学实践,我们取得了一些初步的经验和结论。

2.1虚拟仿真实验可以丰富实验教学的内容

作为传统物理实验内容的重要补充,虚拟仿真实验也是学生认识物理现象,掌握物理知识的,培养实验能力的一个重要的途径。我们通过教学实践发现,虚拟仿真实验具有很强的可设计性,既可以完成一些传统的验证性实验,也能开发成为具有创新性的设计性实验和综合性实验,特别是对于一些物理原理较复杂的、实验图像较明显的力学和光学实验,使用虚拟仿真教学,更能激发学生学习物理实验的兴趣,增强学生的求知欲望。因此,恰当地使用虚拟仿真的实验内容不仅可以丰富传统的实验教学内容,也可以提高学生学习物理实验的兴趣。

2.2虚拟仿真实验有助于转变单一的教学方式

虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式,学生通过计算机仿真软件,进入交互式的,友好的仿真界面,可以在无教师指导的情况下,自主地完成一些较为简单的仿真实验,得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的,因此学生可以进行多次尝试,也不会造成仪器的损坏,特别是对于一些复杂地,较危险的实验,虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制,仿真实验可以不用在实验室里完成,也可以在课后独立完成,这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要,也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。

2.3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平

除了让学生独立地完成普通的虚拟实验,我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发,让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW,MATLAB/SIMULINK)的基本知识,通过对实验原理的深入理解,抽象出物理模型,利用虚拟仿真环境,构建虚拟的实验仪器,最后调试仪器,得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程,也能全面反映学生完成实验的真实水平,也有利于对学生实验成绩客观评价,形成个体差异,提高学生学习物理实验的兴趣和成就感,从而提高物理实验课的教学质量。

2.4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足

虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式,它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识,需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解,另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外,在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难,特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员,这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。

3结论

大学物理实验论文范文第12篇

1.学生的学习兴趣较弱,主观能动性较差。提高性实验阶段增强学生的学习兴趣,令其学习自觉性和主动性明显提升。2.开放实验室难以吸引学生,实验室设备使用率低。拓展性实验阶段采用半开放形式,所开放实验项目达几十项,学生按兴趣和专业在网上自选实验,无教师授课情况下,解决实验过程中出现的实际问题,并完成实验;实验设备使用率大幅度提高,实验室基本无空置设备。

二、教学模式

三段式半开放实验教学体系在“基础、提高、拓展”教学阶段采用不同的教学方式,循序渐进,使得学生由被动学习转为主动学习,教师由自主授课转为辅助咨询,整个过程实现了学习以学生为主,教师为辅的状态。基础性实验阶段,采用固定教师,小班化启发教学模式。授课时,教师结合板书、课件,面面俱到,讲清楚每个实验的关键和细节;实验时,关注每个学生的操作状况,指导到人,使得每个学生都感受到教师对其关注,保证每个学生能掌握基本工具和方法的运用,务求避免有个别学生只看不动手的状况,启发学生自己动脑,逐步培养学生的信心。经过第一阶段后,学生对实验将不再有胆怯心理,信心和自觉性得到明显增强。提高性实验阶段,采用固定教师,小班化教学模式。授课时,教师点到即止,逐步减少实验细节的讲解;实验时,视学生状况不同,给予适当的引导和提示,使得学生理解理论跟实践的差异,碰到问题能独立思考,解决实际问题,能在以自己为主的状况下,顺利完成实验。经过第二阶段后,学生对实验表现出较大主动性,实验的预习和质量明显提高。拓展性实验阶段,采用无教师授课,学生自由选择实验的半开放模式。整个第三阶段开放实验达25-30项,由所有教师分块管理,指导教师的角色转换为实验管理员。网上公布所有第三阶段实验项目及课件,学生根据自己的兴趣和专业,自由选择,在规定时间内到实验室,按黑板上书写的提示,独立完成实验,所得数据由管理教师审阅、签字确认。整个过程只有当学生碰到无法解决的状况时,才会找管理教师咨询和帮助。该阶段所开放实验项目和实验设备均远超前两个阶段。

三、创新特点

近年来,随着国家对教育的日益重视,各高校实验室都增大了投入,特别是硬件方面;而《大学物理实验课程》作为一个常规的基础公共课程,一般采用“大锅饭”教学模式,即固定10-15个实验项目,按顺序授课。因此,一个矛盾日益突出———实验设备越来越多,而使用率却越来越低。针对这种情况,三段式半开放实验教学体系具有以下三个突出特点:1.将原来的“大锅饭”教学模式,分成“三段”,使得教学模块化、层次化,循序渐进的教学模式更利于提高学生的实验信心和学习兴趣。2.“半开放”的第三阶段,使得学生的知识面大为拓宽。第三阶段的“半开放”使得整个课程所开放的实验项目达35项以上,包括许多曾获诺贝尔物理学奖的经典实验,引发学生的巨大兴趣,使得部分优秀的学生敢于参与到科学研究中来。3.基于半开放的模式,使得实验室设备的使用率大大提高。自从采用三段式半开放实验教学体系后,浙江大学城市学院大学物理实验室历年的实验设备使用率均接近90%。

四、效果评价

大学物理实验论文范文第13篇

【关键词】大学物理;理实课程;一体化教学模式;建构与思考

随着我国改革开放事业的逐步深入,现实劳务市场针对大学毕业生的素质要求逐年变化,这种发展趋势,使得针对大学生开展的应用技能课程,在大学生的学习成长过程中逐步发挥着重要的指导意义。《大学物理》学科是理工类大学生极其重要的基础必修课程,这门课课程的实际学习效果,对于理工类专业大学生的学习成长经历的顺畅性以及有序性,基本深刻的影响,为了切实打破我国高等院校在开展《大学物理》学科教学工作过程中重视理论而轻视实践的不良教学工作趋向,我国部分高校《大学物理》课程教师在教学实务过程中引入和运用了理实课程一体化教学模式,本文将针对大学物理理实课程一体化教学模式的建构问题展开简要的分析论述,预期为相关领域的一线教师提供借借鉴意义。

1实现大学物理学科理论课程与实验课程在教学模式层面的有效统一

想要实现大学物理学科理实一体化教学模式的建设目标,应当切实从教学工作的源头、教学工作过程的每一个具体的环节展开系统的分析,并切实找寻传统大学物理课程教学模式存在的弊端,同时基于教学工作主体、教学工作实施场所、教学工作基本开展手段、教学信息呈现载体等几个角度,找寻并实施有针对性的改良路径。第一,切实加强针对大学物理课程任课教师的自身综合素质的培养工作实施力度,并以此充分发挥大学物理教师作为教学实务工作的施教方所具备的主体性。想要充分保障大学生在实际化的物理学科知识内容的学习过程中实现对理论知识,以及实验操作技巧的学习领会,并切实实现两者之间的充分结合,就必须保证教师具备着较好的理论与实验相结合的教学工作能力。为了实现这一教学工作发展目标,就必须切实加强大学物理课程任教师资队伍的建设工作力度,要保证大学物理学科教师同时具备开展理论教学以及实验教学工作的能力,要为大学物理课程教师提供开展教学技能培训的充分机会,并在教学工作的开展过程中,给一线教师提供宽松而充分的开展教学方法创新的空间,通过举办针对大学物理课程教师的实验技能比赛,敦促广大教师不断提升自身的实验操作本领,并在此基础上切实助力大学物理教师获取开展理论与实验相结合教学方式的综合素质。第二,灵活选择教学工作实施场所,既可以将演示实验引入到普通教室的课堂讲授环节中,也可以在大学物理实验室开展理论教学内容。将大学物理理论知识的教学工作安排在实验室中,可以保障学生在开展理论物理知识学习的过程中,同时运用实验器具进行物理理论知识内容的验证实验,在学生的自主化理论知识验证实验遭遇困难时,教师可以从理论知识角度,或者是实验操作技能角度对学生进行适当程度的指导。第三,切实改善《大学物理》课程的教学方法,充分打破传统教学指导理念之下,教师在课堂讲授过程中的绝对主动地位,切实选取开放式、探讨式的教学方式,要为学生提供亲身参与演示实验环节的机会,在实际讲授理论物理知识的过程中,同时进行实验验证,并且在开展演示实验的过程中,注重向学生提出具体化的思考问题,通过不断提出思考问题的方式,充分引发学生的自主思考行为,充分发挥大学物理学科理实一体化教学模式的最佳效能。要通过这一模式的运用,切实改善大学生对基本理论物理知识的理解深度,以及对基本实验操作技巧的应用本领。第四,改善《大学物理》学科的教材编写假设方案,实现物理理论教材与物理实验教材的一体化建设,在这一过程中,要针对教材中涉及到的每一个具体的物理理论知识。都有针对性地搭配有针对性的验证实验,为教师的教学演示,以及学生的理论内容验证,提供充分的准备条件。与此同时,要切实在《大学物理》教材的编写过程中,尽可能地增加应用性知识内容,使得学生能够充分感知到物理知识内容对现实社会生产生活实践的重要意义。

2实现对大学物理课程教学进度的有效调整

为切实保障大学物理学科理实一体化教学模式的建设目标的实现,应当针对物理学科理论课程,以及实验课程的教学进度进行有针对性的调整。充分保障理论课程与实验课程在教学节奏层面的一致性,实现两者之间的相辅相成,要用实验环节支持物理学基本理论、用物理学基本理论引导物理实验,,构造大学物理学科教学工作的最佳实施模式。根据现有的《大学物理》教材编写体例,可以将教材中涉及的知识内容划分为两个教学学期,并在第一学期安排力学、波动学、以及光学,在第二学期安排电学、磁学、热力学、以及气动理论.并依照上述的理论知识分类,将教材中涉及的实验内容系统性地划分为:力学、波动学、光学、电学、磁学、以及热力学等板块,并从已有的各个理论知识模块中切实选取若干个具体的实验作为教学过程中的同步演示实验。在第一学期可以选取的同步实验包括:①气垫导轨实验:可以实现对速度、加速度、动量等物理参数的测量,并实现对动量守恒的验证。②光栅的衍射实验:能够实现对光栅结构的感知、对光的衍射现象的观测,以及对光的衍射原理的验证。在第二学期可以选取的同步实验包括:①稳定恒值电流模拟静电场实验:能够实现对静电场中基本物理现象的观察,并切实实现对静电场分布规律的研究。②霍尔效应测磁场实验:能够通过对霍尔效应实验现象的观察,实现对电磁场基本物理理论的深刻理解。

3结语

针对大学物理理论与实验课程一体化教学模式的建构问题,本文划分两个具体部分,从大学物理学科教学工作实践流程的角度,对大学物理课程教学方法的改善策略展开的具体的论述分析,预期为相关领域的一线教师提供借鉴意义。

参考文献:

[1]吴强,傅深渊,宋平安,张艳,李倩,刘丽娜.《高分子物理》理论与实验课程一体化教学模式初探[J].广州化工,2014,21:179~181.

[2]卢芳.理实一体化教学模式在中职物理教学中的应用[J].职业,2013,23:40~42.

大学物理实验论文范文第14篇

【关键词】大学 物理 演示实验

【中图分类号】O4-33 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)02-0156-01

当今社会仍存在大学生就业难的问题,其中一个重要的原因就是大学生的理论知识远远高于其动手能力,这也使一部分大学生在脱离了学校环境后无法独立、自主地发展。大学生应该是社会发展的主力军,其丰富的知识含量和高素质的文化涵养是我国社会主义的建设工作中不可缺少的优质力量,所以在当下大学教育中必须要提高对学生实践能力的培养,突出物理演示实验在大学教学中所占的重要地位。

一、大学物理教学实验在教学过程中起到增强物理实践意识的作用

当今,随着科学技术的进步和全社会信息化的发展,大学课堂的教学方式已经变得越来越多元化,教学手段越来越丰富,自多媒体被引进大学课堂之后传统的教学手段几乎被取代,教师讲课不再使用黑板,而是采用幻灯片、电子演示稿,其内容不仅由传统的文字板书,还有较为先进的课程演示影片,物理实验可以通过影片的形式更具体和更形象的展示给学生,这样不仅提升了学生的学习兴趣而且还保证了教学质量,从表面上看这种教学方式似乎是能够起到立竿见影的教学效果的,但让我们来对其教学结果深入分析一下,传统教学方式被取代,学生不再需要试验其感受物理现象的实际效果,通过观看影片就能达到全面理解的效果,长此以往学生对物理演示实验的兴趣就会变低,依赖多媒体课件的情绪越来越严重,严重的甚至使其失去物理操作能力,不利于学生日后的均衡发展。因此,我们要提高对传统物理教育中优质方法传承的重视程度,尤其是其中的物理演示实验课程。大学物理的特点就是与数学及实验的联系性强,很多物理结论都是要靠设计合理的物理实验去解释和验证的,之后再通过数学计算得出结论,多媒体课堂虽然能够立杆见影的显出教学效果,但将物理实验和现象当作是理论知识传输给学生,则会大大降低其独立创建物理实验环境的能力,不利于学生实际操作能力的培养和物理创新能力的提高。

二、大学物理演示实验是维持大学唯物主义的重要体现

大学是一个能够学到大量知识的地方,自古以来思想先进的大学生都是社会进步力量的主力军,其睿智、理性、充满激情,对科学知识有着极高的热情,并且利用这些先进的科学知识来理解世界、认识世界。物理教学工作作为大学唯物主义的发源地,为大学的唯物主义理论提供者坚实的基础。之所以在历史的发展中大学能够始终站在理性角度记录历史不被迷信所惑,就是因为大学的教学工作是以科学实验为基础的,利用物理、化学等一些列科学实验对事物的发展形态、发展过程做合理解释,并有效传播,促进整个社会的理性进步。物理实验不仅能使学生产生对物理学习的兴趣,更能够增强其科学思维和自我创新、组建物理实验的能力,可以说这是大学生有别于社会一般群体的原因之一。

三、大学物理演示实验是学生理论联系实际的重要桥梁

当今社会有这样一种现象,从大学中走出来的大学生其工作能力不如已在社会打拼多年的工作者,而大学生并没有在社会的发展中起到带头作用,自身学习到的丰富的理论知识得不到运用,产生这种情况的原因有两点:

一是因为大学生理论与实际相脱节,所学到的基础知识不会拓展使用,物理演示实验就是连接理论与实际的桥梁,通过教师在课堂中的物理实验演示为学生的实践行为做榜样,另一方面也可以充分引起学生探索物理的兴趣,通过四年的大学学习时间可以磨练出学生良好的物理实验行为,科学的设计和进行物理实验,能够自主的运用物理实验对一些常见的现象作分析,科学合理地控制实验中的变量,这样在大学毕业之后学生不仅能够拥有独立自主的物理操作经验,更具有完整的物理思维,在实际工作中能够合理解决产生过程中的问题,并结合自身丰富的理论知识对物理实验方法进行改革,对产业生产提出创新意见及方法,充分体现出大学生良好的社会领导地位。

二是因为大学学习过程中与生活实际想脱节,在大学学习中不乏这样的情况,大学生死学理论知识,为了考试而学,根本不知道学习物理知识的目的是什么,这样的现场虽然会产生高分数的学生,但其学习过程对思维的局限性较大,产生严重的理论脱离实际现象,造成学生会学习不会思考的严重后果,阻碍了学生日后在社会生活之中的发展,大学教学中的物理实验演示课堂则可以很好的改变这一现状,将学生从知识的海洋中拽出来,将生活引入实际中,利用物理演示实验合理解释物理显现的同时,对试验内容进行合理延伸,在实际生活中哪些地方能够用此种物理现象进行解释,而该种物理现象的演变形式又能应用于生产生活中哪些方面,这样不仅能增强学生对物理实验本质的理解,更能够培养其紧密联系生产生活实际的物理思想,使其物理思维的广度不断扩充,通过思考和将理论联系实际这种方式创立自己的物理实验,组成物理实验小组,探究物理实验新方法,这才是大学教育的本质含义。

综上所述,大学物理演示实验课程在大学教学工作中起着重要的作用,是使学生合理运用物理方法解决问题,提升物理创新思维,理论结合生活实际的重要途径,在大学教育中开展好物理演示实验,有助于学生日后在工作和继续学习中的发展潜力,突显出大学生在社会发展过程中的主力军力量,完善我国社会知识结构体系,是我国科学发展的必然要求。

参考文献:

[1] 李元杰.现代数字与网络教学系统的研究与实践[J].大学物理,2007,26(08).

[2] 李富全;张晓春;赵志洲.围绕工程意识和创新能力的培养深化大学物理教学改革[J].中国高教研究,2001(02).

大学物理实验论文范文第15篇

【关键词】:物理成就;科研方法;实验方法;经验积累;独立思考

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)05-0089-01

历史上很多科学家创造了奇迹,他们除了具有渊博的理论知识外,多数会使用比较实用而奇特的研究方法。这些方法看似简单,人们却较难想到。在历史上爱因斯坦和伽利略都对物理学的发展做出过杰出的贡献,并且他们使用的科研方法也都具有突出特点。

一、爱因斯坦的科研方法及主要成就

美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人阿尔伯特爱因斯坦,在物理理论研究中有自己独到的方法,实证与思辨结合是他经常使用的方法。他在研究中尤其注重实验研究,把实验获得的经验作为他进一步研究的基础。他还特别注重在实验经验基础上的大胆思辨,他认为只有思辨才能把经验整合形成结论。狭义相对论和光量子说就是思辨与实证相结合的产物。丰富的想象力和灵感是爱因斯坦科学研究的另一特点,他偶尔使用思想实验,例如追光实验使他成功的研究出狭义相对论,升降机实验又使他获得了广义相对论的研究成果。独立思考,积极讨论使爱因斯坦的研究独具特色,在普朗克提出量子概念后,他不盲从于当时其他物理学家研究方向,经过独立思考,提出了量子理论,开辟了光的波粒二象性的研究方向。

二、伽利略的科研方法及主要成就

意大利著名数学家、天文学家、物理学家、哲学家伽利略学术思想比较活跃,他经常在各种学术活动中与持有不同观点的同事辩论。他一边学习前辈的数学与力学研究成果,一边考察工厂和作坊等军用民用工程,广泛结交社会各行各业的技术人员,帮助他们解决生产中遇到的技术难题,并且从各种技术和经验中得到启发。在此基础上,他深入系统地研究了落体运动、抛体运动、静力学、水力学以及土木建筑和军事建筑等理论;他发现了惯性原理,研制了温度计和望远镜。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》一书中曾经评论说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”。

三、两位学者科研方法比较

1、善辩和实验研究方法的应用是他们的科研共性

对科学的兴趣、渊博知识和良好科研环境是爱因斯坦和伽利略有所成就的前提,两位科学家都具有敏捷的思维,都善于观察,善于独立思考。伽利略自幼受家庭的影响,对机械兴趣极浓。长大后他的文学与数学才华突出,经常受人赞扬,曾先后在比萨大学和帕多瓦大学任教。爱因斯坦从小就热爱科学,1905年获苏黎世大学哲学博士学位。1913年任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。良好的大学环境给他们提供科学研究场所,加之善辩是他们共同之处。所以他们对观察到的现象进行总结,并根据自己掌握的理论,打破常规提出自己见解,研究出很多成果。

实验方法是两位科学家获得成绩都必须使用的方法。爱因斯坦使用的实验方法是思想实验,例如对狭义相对论研究,爱因斯坦使用了实验研究方法,但此实验方法不是在实验室内完成的,而是在他的思想中完成的,他使用的是一种假想实验方法。1905年他经过10年思考和实验,终于提出了光电效应的量子化理论解释,并于1921年获得诺贝尔奖。伽利略在其他工程技术人员的研究基础上实验研究出惯性原理,从而开创了实验物理的先河。他通过对理想斜面实验研究和科学推理得出:如果摩擦力小到可以忽略时,沿斜面滚下的球,将以恒定的速度在水平面上不停向前滚动。无论小球自多高斜面滚下,无论小球滚下时速度是多少,这样的运动将永远保持下去。伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学理论结合的方法研究出很多力学定律。

2、不同成长历程和个人的特长决定他们不同的科研方法

爱因斯坦少年时代阅读大量哲学著作,头脑中受哲学思想的影响,他认为自然界是具有统一性和规律性的。他总结出自然界万物之间都存在着内在的统一性,统一性是他推出狭义相对论的理论基础。在他的科学研究中始终贯穿统一性、简单性、相对性、对称性的指导思想。爱因斯坦的狭义相对论揭示出能量与质量之间的关系,该理论解决了长期存在的恒星能源来源的难题,近年来又被用于解释许多新出现的高能物理现象。爱因斯坦的广义相对论推出了光线弯曲现象 并且成为后来许多天文概念的理论基础。爱因斯坦对天文学最大的贡献是他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学,建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型,并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念,推动了现代天文学的发展。

伽利略受罗马教皇破害,整个一生研究都投入到对哥白尼、开普勒开创的新世界观证明和宣传上,哲学是他与唯心论和教会的经院哲学作斗争的有力武器,把他受教会迫害下的牺牲作为唤起人们对日心说的理解的筹码。力学定律是伽利略的主要贡献,他发现了单摆的等时性,并证明了单摆振动的周期和摆长的平方根成正比。该定律是他利用实验和数学相结合的方法确定的。伽利略在科学实验的基础上结合数学、物理学和天文学三门知识,提高了人们对物质运动和宇宙界的认识,天文学是他利用望远镜观测天体取得的成果。他在科学研究中主张用实验来认识和证明自然规律,用实验经验来创立、扩展和补充理论知识。

结论

科学家们研究理论方向不同,往往使用科研方法也不同。爱因斯坦主要采用实验研究成果与他的自然科学唯物论相结合,形成了自己独特的科学思想和研究方法。伽利略是以系统的实验和观察结果以亚里士多德为代表的传统的自然观,开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。但无论进行怎样的研究,无论研究领域如何,两位科学家都本着实事求是的原则,在实验基础上不断积累经验,创造出一个又一个科学成果。新的研究成果又促使更优秀的科研方法产生。所以,归根结底,任何创造都来源于实验,实验方法在科学研究中的重要地位是任何方法都无法代替的,实验是进行科学研究最重要的环节。

参考文献:

[1]陶洪.物理实验论[M].南宁:广西教育出版社,1997.

[2]杨劲松.也谈伽利略对落体运动的研究[J].重庆教育学院学报,2001.