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大学物理论文范文1
1.1研究对象的不同对于研究对象，中学物理一般只讨论自然现象中的简单问题如一维问题，而大学物理讨论的是二维、三维甚至多维等复杂问题。比如对于力学内容，中学力学只研究加速度为恒矢量的质点的运动学和动力学问题，而大学力学则还要研究加速度变化时的质点的运动学和动力学问题，中学力学只研究质点的运动问题，而大学物理力学还要研究刚体的运动学、动力学问题，从研究对象上看更广更趋于一般化。中学物理仅对宏观简单特殊规律作一般性的认识和了解就够了，而大学物理则要进一步研究物质运动的理论本质，要运用数理统计的方法得出自然界一般性的普适规律,更上升了一个理论的高度。
1.2研究方法的不同中学物理因研究对象简单，数学知识基础少，所以研究方法基本是归纳法，讨论的规律基本上是从物理现象出发，通过简单实验总结出来的简单规律，比如中学物理力学中得出动量定理、动能定理的时候都是实验归纳法得出的，并且涉及的力基本是恒定的，只讲恒力的冲量、恒力的功，平均冲力等，在电磁学中只介绍匀强磁场、匀强电场的规律等。而大学物理与自然实际就更接近了，要讨论变力的冲量、变力所做的功、非均匀磁场、电场，而研究这些复杂问题所用工具主要是高等数学的微积分思想、矢量代数，通过数学推导演绎的方法结合物理概念得出物理规律，即大学物理讲的规律比中学物理的规律又上升了一个理论的高度。
1.3教学内容和教学进度的不同从教学内容来讲，中学物理量少，概念、原理、规律简单，对物理基本概念和基本定律只有初步浅层的认识，而大学物理涉及的知识量大，概念、原理多且相对复杂，对物理基本规律和物理基本定律要求更多的是掌握其本质和内涵。从教学进度上讲，中学物理讲的较慢，每个概念，每个公式，每个原理教师会进行全面详细讲解，每一个知识点教师都会讲透讲精，讲课重点放在解题技巧的应试训练上，教师会给学生总结题型，归纳方法，并督促学生为了高考不断学习，学生的学多是跟着教师按部就班。而大学物理教学内容量大，而教学时数非常有限，进度快，教师讲课一般都只着重把握知识整体框架，讲清思路，注重理论性、系统性，不象中学那样讲得精细全面。对于解题方法有总结归纳，但习题课的次数较少，学生运用所学知识解决问题的能力较弱，对习惯于被安排、缺乏学习主动性的中学生，就很难在短时间内适应大学教学过程。
1.4学生学习方法的不同中学生一般课前不预习，课后也很少翻阅知识辅导书,只要课堂上跟着老师听课，课余时间除了完成老师布置的作业外，就是作大量的习题,实行题海战术，重复熟练程度高，认为学好物理的标准就是多做题，解难题，学生自主接受新知识的能力较差，不善于提问题，对教师的依赖性较强。而大学生必须做到课前预习,带着问题去听课,课堂上抓住重点、难点，做好课堂笔记,课后要翻阅大量课外资料，对所学知识要融会贯通，及时复结，做的题目不在多,而在精，要学会自学，善于提出问题，要有比较强的学习主体意识。中学物理由于数学知识的欠缺，很多物理概念、规律都是直接给出，没有经过推导，这就决定了中学生接受物理知识的方式主要靠记忆，而大学由于有了高等数学、矢量代数、数理统计等工具，物理概念、物理规律大多可以做详尽的推理，因而大学物理学习概念更注重概念的理解和掌握，物理过程的分析和论证。
2如何做好大学物理和中学物理教学的衔接
2.1循序渐进，适当放慢教学进度学生已习惯于中学教学慢节奏,少容量，讲练结合的教学方法,若一开始就进行快节奏,大容量的教学,学生一下子不能适应，这不仅影响了大学物理的教学效果,同时也会挫伤学生学习物理的积极性。所以，我们在教学过程中最初应适当放慢教学进度，使学生逐渐适应，慢慢逐步进入正常的教学进度，从而达到让学生适应大学的教学进度，学会大学的学习方法。
2.2通过物理绪论课灌输大学物理的重要性大学教师应充分考虑大学物理和中学物理的区别,从一开始就让学生明白大学物理和中学物理在研究对象、研究内容、学习方法等方面有许多的不同，让学生知道大学物理不是中学物理的简单重复。同时我们在绪论课中，应介绍物理学的发展历史、物理学的发展现状和物理学的发展的未来展望，从而引起学生学习物理学的兴趣，另外对理工科学生来说，可以适当地给他们介绍物理学和自己未来的专业的联系，以提高他们学习物理的积极性，例如对我们纺织专业的学生，可适当介绍量子力学与纺织材料等、质点、刚体力学与纺织机械方面的关系。同时还应强调，大学物理的基础学科性质，学学物理不仅仅服务于后续的专业知识，更重要的是学会一种思维的方法、学习方法以及研究问题的方法。
2.3从中学物理内容过渡导入大学物理课题在教学内容方面，很多大学物理知识是在中学物理内容基础上的提高，教师在物理教学时应简要复习中学教材内容，使学生对所学过的内容做一个简单回忆，随后指出中学物理知识的局限性或特殊性，从而比较自然地引入内容，使学生顺利地从中学物理知识过渡到大学物理知识的学习。要做到这一点，必须了解和研究中学物理教材内容，比如直线运动，中学研究了匀加速或匀减速直线运动，但加速度变化时的直线运动该如何考虑呢？比如圆周运动,中学研究的是匀速圆周运动的规律,但当速率变化时,圆周运动的规律又是如何呢?恒力的冲量的定义式和恒力做功的公式中学里都学过，变力的冲量和变力所作的做功又如何计算呢？这样中学内容过渡导入的话学生会很容易从已学过的知识比较顺利地过渡到大学知识。
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在理工科专业教学中，大学物理的教学内容涉及力学、光学、电磁学、热学、原子物理学等多方面，这就决定了大学物理课程作为一门公共基础课可以使学生获得系统、扎实的基础科学知识，从而能够使大学生站在一个更为开阔的角度思考问题，拓宽了他们的科学思维方式，也提高了他们在实际工程应用中的创新能力。大学物理教学内容中每个知识点都是不同理工科专业的基石和出发点。因此，有目的地寻找合适的切入点，根据学生的不同专业区别对待，在与其专业知识相关的物理内容上进行扩充，不仅能够使学生认识到大学物理基础学科与其专业学科间的紧密关联性，而且可以激发各专业学生学学物理的兴趣，从而可以提升大学物理课程在理工科专业教学中的影响力。例如内燃机专业的学生应该重点讲解热力学部分，可以对热机工作的过程做一个简单的扩充，针对水利水电专业的学生应当增加学习流体力学部分等等。作为必修公共基础课的大学物理，在实际教学中不仅要向学生传授基本物理理论知识，同时要积极寻找各个专业与大学物理教学内容的结合点，选择合适的切入点，对大学物理课程的基本理论进行简单的扩充，有效地与专业课程联系在一起，使得各个理工科专业的学生获得的知识能够融会贯通，提高学生的学习积极性。
二、多媒体与传统教学方法结合
多媒体教学是近展起来的一种现代化的教学方式，有非常明显的教学优势。比如多媒体教学可以拓宽现有教学模式，能把复杂的物理现象用录像或者三维动画的形式展现给同学们，比如在讲到驻波时，仅仅靠描述驻波是不够的，同学们并不能够准确理解驻波现象，对波节与波腹的概念也比较模糊，如果借助多媒体工具，能将驻波这一过程以动画的形式展现给同学们，对刚才提到的几个基本概念就很容易了解了，另外，教师也可以针对不同专业，比如桥梁专业，解释驻波对桥梁的危害，并搜集相关视频，将这种物理现象利用多媒体技术与其专业结合起来，可以使大学物理教学内容表现得丰富多彩，形象生动，激发了学生学习的积极性和主动性，增进对所学知识的理解和记忆，这是传统的黑板加粉笔教学手段难以表现的。凡事有利弊，多媒体教学方式也是如此。虽然多媒体教学方式有许多优势，被很多年轻教师所采用，但经常会出现一些在传统教学方式中所没有遇到过的问题。比如多媒体可以在短时间内提供大量的信息，但学生能不能在短时间内将如此多的信息完全吸收理解，能不能达到预期的上课效果，将会是一个很重要的问题。物理学科是一门逻辑性很强的自然学科，如果学生对教师上课内容不理解，造成的结果是对学习物理课程失去信心，对学生学习物理课程是非常不利的。所以在讲解课程的重点部分或者比较复杂的推导过程时，应用多媒体显然是不合适的，学生还没有来得及反应，就得到了最后的结果，中间过程少了同学跟随教师思考的时间，对学生理解物理定律现象是不利的。这时候，教师应该采用粉笔加黑板的传统教学方式，慢慢引导学生跟上教师的节奏，深入浅出，必能达到较好的教学效果。因此两种媒体交替使用，更有利于吸引学生的注意力。
三、适当对课本内容延伸，注重创新能力的培养
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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
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1.1教学目标的不确定性与非预设性
从复杂性科学的视角看大学物理教学过程，我们会发现，物理教学目标具有不确定性与非预设性。教学过程中总会有大量不期而遇的问题，学生的差异和思维是难以预料的，课堂中的“非标准思维”甚至会完全打乱原有的教学设计，使预先设计的教学目标无法完成。教学中还大量存在着偶发事件，它们是教育过程中的偶然、突境得不到“规律”的支持的结果，集中体现了教育的“复杂性”。教学过程的真正推进及最终结果，更多由课的具体行进状态，以及教师当时处理问题的方式决定。
1.2教学内容的动态性与生成性
从复杂性科学的视角来看，大学物理教学活动具有动态生成性。教学的动态生成性是指在师生交往互动的教学活动中，教师以即时出现的有价值、有创见的问题和情境或观点为契机，善于调整或改变预先的教学设计，挖掘学生的潜能，引发学生深入思考，充分展现学生的个性，从而达成或拓展教学目标，使教学获得成功。学生在与环境(包括文本)的教学对话中主动建构教学内容，因而教学必定是一种师生共同参与生成新知的过程，是一种师生共同建构和创生意义的体验性过程，是一个师生积极合作和对话交流不断实现“视界融合”的过程。
1.3教学过程的非线性和突现性
教学系统是一个非线性系统，教学过程中一个偶发事件或对教学目标的微小偏离，都会导致教学系统的巨大变化，这就是非线性系统所特有的初始条件敏感性。教学过程的非线性特征，要求教师在教学设计时要认真研究教学内容和学生的初始条件，精心设计教学过程的每一步骤、每一环节及过渡，及时、灵活地调整教学方案，保证教学总体目标的达成。
2复杂性理论指导下的大学物理教学改革尝试
理工科专业的大学物理课是是中学物理的延伸和拓展，是所学专业的基础课。大学物理与中学物理在教学内容、教学目标等方面显著不同，大学教师与中学教师在教育思想、教学方式、教学手段等方面差别较大。另外，大学学生与中学学生在学习环境、学习心理、理解能力等方面也有明显差异。因此，笔者建议主要从以下几个方面进行改革：
2.1教育理念的转变
大学物理与中学物理的教育理念在实际教学实施中存在着差异，中学物理教学在应试教育背景下，偏向于解题技能训练，部分老师甚至以培养解题技能作为主要教学目标；大学物理教学，没有了应试教育的压力，教学中应淡化解题技能训练，应全方位培养学生的各种能力，系统讲解物理学理论知识及不考的甚至课本上尚未出现的物理学前沿发展情况，真正实施素质教育。
2.2学习方式的引导
大学物理作为理工科各专业的基础课，相对于中学物理教学，其课堂教学具有大容量、高密度、快节奏的特点。因此，教师需花时间引导学生尽快由中学细嚼慢咽的学习方式向大学的狼吞虎咽的学习方式转变，由中学慢条斯理、精耕细作式的学习向大学博览群书、粗放式的学习转变，以尽快适应大学学习。
2.3教学进度的安排
考虑到学生中学时慢条斯理、精耕细作式的学习方式，在教学进度安排上应前慢后快、前松后紧，以使学生逐渐适应大学大容量、快节奏、高密度、高难度的教学。
2.4教学媒体的选用
大学教学应选用适当的教学媒体，既要适应大容量、高密度、快节奏的大学物理课堂教学需要，充分使用多媒体；又要考虑学生们中学时养成的学习心理、听课习惯，适当使用传统媒体，适当进行板书、推演。
2.5教学方法的选择
应根据具体的教学内容灵活多变地选择适当的教学方法，以提高课堂教学的有效性。
3结语
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在CDIO工程教育模式的引进、消化、吸收和创新的过程中，我国学者重新审视了中国工程教育的现状，总结了我国工程科技人才的培养规律，分析和探讨了CDIO课程大纲和标准，重点研究了CDIO模式下的专业课程教学、一体化课程教学模式、大学生素质教育、创新型人才培养、学业评价、青年教师培养、工程文化教育等方面。典型的有：汕头大学实践了从CDIO到EIP-CDIO工程教育模式；北京交通大学探索并实践了基于CDIO的精英型软件人才培养模式；清华大学开展了联结理论与实践的CDIO工程教育模式；华中科技大学研究和传播了CDIO工程文化教育。然而公共基础课在CDIO工程教育模式下的教育教学研究甚少，其中黑龙江工程学院电子工程系对CDIO教育模式的工科大学物理教学内容改革进行了探讨。
二、大学物理课程概述
大学物理是一门重要的公共基础课程，是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产技术的各个部门。而大学物理课程除讲授物理学的基本理论外，还着重讲授物理学的研究方法及其在工程技术上的应用，为此大学物理课程在教学过程中应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，掌握科学的学习方法，增强科学观察和思维的能力以及分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识。
三、大学物理课程教学现状分析
随着现代化教育事业的快速发展，传统的教育理念和方法已不利于专业发展和人才的培养，现代教育理念要求注重学生实践能力的培养，进而提高教学质量。我校教育不仅注重培养学生的动手能力、实践能力、可持续发展能力，还培养学生良好的团队合作精神和团队协作能力。当前，大学物理课程教学主要存在以下几个问题：（1）学生实践环节相对偏少，对学生实践能力训练不够；（2）教学方法以教师讲授为主学生学习为辅的传统单一的教学模式，以至于学生的学习兴趣和积极性不高；（3）学生的团队合作精神不高，团队协作意识不强。
四、基于CDIO工程教育模式下的大学物理课程教学改革
在全面理解CDIO教育理念的基础上，结合大学物理课程的特点，从教学模式上进行改革，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力等方面有所提高，以适应社会发展的需要。
1.基于CDIO教育模式下的学习小组设计
在教学过程中，选择2013级机械制造及其自动化专业132班进行试点，将该班同学分成10个小组，每个小组3-4名学生，每个小组自己推荐出组长，负责工作进度、成员的任务安排等领导工作。形成了一个以“以学生为主体，以教师为引导，以技能实训为主线，以职业能力培养为目标”的大学物理课程教学改革思路，利用好现有的教学资源，探索出一条行之有效的CDIO教学模式。
2.基于CDIO教育模式下的大学物理课程教学设计
大学物理课程共设计了六个模块，每个模块设置一个工程项目，利用工程项目为导向驱动教学任务，每一个项目都通过模拟工作的构思、设计、实施、运作4个阶段来实现：（1）构思阶段：根据项目任务书明确任务，即要学生明白自己要设计什么，学生收集相关资料整理资料，该阶段主要培养学生根据项目任务确定工作方案、收集资料的能力（2）设计阶段：小组讨论完成项目的概念性方案设计和初步设计，该阶段主要培养学生根据构思方案及所学知识设计工作方法及确定工作流程的能力；（3）实施阶段：根据设计方案学生自己动手完成项目，本阶段主要培养学生岗位职业能力和团队协作能力；（4）运作阶段：根据完成的效果进行项目评价，根据项目任务书的要求，每个小组成员把自己完成的项目情况做成PPT进行汇报，本组成员进行自评、小组互评和教师评价，指出优点与缺点，并根据考核评价标准给出学生的综合成绩，本阶段主要培养学生评估取舍能力、演说能力。
3.基于CDIO教育模式下的大学物理课程教学方法
改变传统的教学方式，突出学生在教学过程中的主体地位，增加教学实践环节。采用项目引导、任务驱动教学方法：结合生产企业的实际项目，将理论教学与实验教学、课程实训实习、课程设计等实践性环节相结合，阐述基本理论，课堂讨论，案例分析，安排社会调研实习，实践辅导，重点放在教学做合一，课堂理论教学与实训教学合二为一，以实现教学做一体。学做创结合进行，将人才培养置于工程环境中。
4.基于CDIO教育模式下的大学物理课程考核方式
在考核方面，改变单一的笔试考试方式，多种考核方式相结合，突出实践能力的考核。从本学期开始大学物理的考核分为两部分，一部分在教学中进行考核，以每个学习小组为考核单位，根据工程项目进行汇报、答辩，教师最后根据设计方案、效果表现、图纸完整程度、效果表现、汇报材料及提问的回答情况评定学生的综合成绩，每个小组都必须有合格的项目设计方案、设计图纸、文本说明才能通过考核，这种考核方式考核了学生的职业能力。一部分在期末进行笔试考核，考核学生对理论知识的掌握情况。
五、结语
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（一）大学物理教材大学物理教材是学生了解物理知识最为直接和方便的手段，对于学生的自学和更好地提高上课效率均发挥着至关重要的作用，但是现在大学物理教材更关注于系统理论知识的讲解，文字基本覆盖了整个教材，很少有插图，因而不利于学生对物理知识更为直观形象的了解。
（二）大学课堂大学物理课堂是学生获取物理知识最基础的方式，真正的大学课堂应该不同于初中及高中的课堂，因为大学生的思维具有了一定的开拓性及灵活性，其实践经验也得到了不断的增长，因而教师上课就不应该是初中和高中时那种“填鸭式”教学，而应起到开拓学生思维，激发其创新能力的作用。
二、大学课堂物理教学中应采取的改革措施
（一）提高大学物理老师的素质老师在学生一生的发展中起着至关重要的作用，曾经有一位著名的老师培养了多位科学家，当老师八十华诞同学们赶来为老师庆祝生日时，记者问了同学们一个问题“你对老师印象最深刻的是什么？”答案意外的惊人，同学们都说是眼神，足见要想成为一个对同学们有切实帮助的老师，就需要热爱学生，要慈于父母，要尊重学生的人格，关注学生的成长。
（二）在教学中注重因材施教对于不同层次的学生，要注重提出不同层次的教学目标，对于具有不同特质的学生，要注重发挥他们的独特优势，对于不同的学科，要根据学科特点提出不同的要求。首先，对于层次较低的学生，要帮助其补充更多的基础知识；其次，如果有些同学擅长于理论的研究，要加强对其理论知识的传输，使之形成完整系统的理论体系，有些同学动手能力较强，就要提供实验器材及方法，促使其从实验中发现真理；再次，大学课程有很多学科，其中物理学科作为一门理科学科，要求学生掌握更深的物理知识，因此在课堂上，老师要有目的地将学生往高深物理知识方面引导，使学生更深刻明白物理学习的目的，从而增强其提高专业水平的动力。
（三）注重趣味教学的方法兴趣是学生最好的老师，因此要使学生很好地掌握一门学科，就必须培养学生对这门学科的兴趣，对于物理知识的学习也是如此。首先，教师要提高自己的专业素养；其次，要利用先进的教学设备，更好地展示物理知识的机理，加深学生的印象，促进学生的理解。再次，要利用多种教学方式，可以采用小组合作讨论、角色表演等方法来进行物理知识的教学，最重要的是要走出课堂，带领学生去实验室探索物理世界的奥秘。最后，要将书本上的知识与实际很好地联结起来，注重理论和实践的相结合，同学们只有在实践中发现物理知识的重要性，才会去努力学习它，因此要将理论与实践相结合。
三、小结
