《大學物理》課程教學探索

裴軍芳

摘要：物理學是眾多自然科學和工程技術的基礎，是人類文明的基石。大學物理是以物理學基礎為內(nèi)容的一門課程。《大學物理》系統(tǒng)闡述了物理學的基本規(guī)律和基本概念，是所有理工科大學生必修的一門基礎課程。基于此，本文對《大學物理》課程進行探索。

關鍵詞：大學物理；課程探索

大學物理課程主要概括了力學、電磁學、熱學、振動、波動、光學及近代物理基礎，通過對這些物理原理的學習，可以理解自然界、日常生活所發(fā)生的各種現(xiàn)象，如何利用物理原理指導人類的科學活動，如何根據(jù)物理學原理促進人類科學技術不斷進步的目的，故熟練掌握《大學物理》將有助于我們加深對自然規(guī)律的理解和認識。但目前《大學物理》在教學過程中還面臨很多問題。在此背景下，我們將對《大學物理》課程進行教學探索。

1、教學內(nèi)容的設置

《大學物理》以淵小春所著教程為例[1]，書中著重闡述基本概念、基本知識及運用它們分析一般問題的思路和方法，第一章篇章介紹了力學，包括質(zhì)點力學和剛體力學。第二篇章介紹電磁學的發(fā)展史，包括真空中的靜電場、靜電場中的導體和電介質(zhì)、電流與磁場、磁場對電流的作用及電磁感應和電磁場。第三篇章介紹了熱學，包括氣體分子運動理論和熱力學的發(fā)展。第四章和第五章分別討論了振動和波動。第六章介紹了波動光學。第七章介紹了近代物理基礎，包括狹義相對論基礎，從經(jīng)典物理到量子物理的發(fā)展。

2、教學中存在的問題

在教學過程中，從教學工作量來看，發(fā)現(xiàn)《大學物理》教學內(nèi)容過多，根據(jù)學校安排的一個學期學很難上完所有的內(nèi)容。從教學方法來看，傳統(tǒng)的口述以及PPT展示教學方法很難達到預期的教學效果，原因在于這門課程邏輯性很多很強，用到的數(shù)學公式也特別的多，書中的實際運用的例子有比較少，很難讓學生掌握應用。從教學深度來看，傳統(tǒng)教學方法只是講解和演示，學生對基本物理原理得應用沒有概念，故對書本上的內(nèi)容的理解很難達到一定的高度。

3、考學方法的改革

為了提高教學效果，故必須對傳統(tǒng)的教學方法進行改革。將實際應用與本書的理論原理相結合將是一個好的教學方法。結合實際生活的具體事例不但能讓學生更輕松的理解工原理，還能讓學生提高基本知識運用的能力。下面將結合書本加上實際應用進行探索和研究。《大學物理》第一篇章是力學篇，包括質(zhì)點力學和剛體力學，對質(zhì)點力學的學習，要求這之前先要給同學們補充一下矢量基礎知識，這才能讓同學們在學習時能借助直角坐標系計算質(zhì)點在平面內(nèi)運動。對于剛體力學要讓同學們親自體會一下剛體轉(zhuǎn)動的原因，比如推門在哪個方向用力最容易推開？學習了轉(zhuǎn)動慣量，可以讓同學們解釋一下為什么我們看到的輪胎質(zhì)量基本上都分布在邊緣上？第二篇章介紹電磁學的發(fā)展史，包括真空中的靜電場、靜電場中的導體和電介質(zhì)、電流與磁場、磁場對電流的作用及電磁感應和電磁場。在講解電磁學理論的時候，要先介紹電磁學前沿發(fā)展動態(tài)及電磁學在各個領域的應用。講解霍耳效應時，可結合一般的霍耳效應介紹分數(shù)霍耳效應和整數(shù)量子霍耳效應、磁流體發(fā)電；如講電阻、電阻率時可介紹光敏電阻、熱敏電阻在自動控制中的應用；講電與磁的相互作用時可介紹超導體的電磁特性、如磁懸浮列車結合電路；此外還有如生物電磁效應、電磁散射、等離子體微波和高功率微波、大氣和等離子體中的雷達技術、新型電磁材料等電磁學前沿發(fā)展動態(tài)在科技、軍事等領域中的應用[2]。在教學中教師實際，這樣不僅把學生帶到了科學發(fā)展的前沿，同時開闊了學生的視野，還把電磁學的基本原理與這些新成果密切聯(lián)系起來，極大地激發(fā)了學生學習的興趣。第三篇章介紹了熱學，包括氣體分子運動理論和熱力學的發(fā)展。結合平衡態(tài)理論，圍繞大氣殼層結構，滲透臭氧層知識，圍繞輻射傳熱原理，結合非平衡態(tài)理論，滲透溫室效應知識，結合分子擴散理論，介紹樹葉水分散失現(xiàn)象，滲透植物綠化的重要性[3]。第四、五六篇章分別討論了振動和波動和光，具體形象的機械波主要用以介紹周期、頻率、波長、相位、波速等基本概念，這一部分可以適當?shù)募尤肼晫W知識，把各種不同的樂器發(fā)聲加進來，既能聯(lián)系實際，又能激發(fā)同學們學習的興趣。在光學部分可以介紹激光與全息，光纖通訊等前沿物理知識。第七篇章介紹了近代物理基礎，這涉及到粒子、原子、原子核、分子、固體、液態(tài)態(tài)和氣體，天體宇宙等領域，包括相對論、原子結構、量子力學、固體物理、粒子物理以及天體物理幾個部分。近代物理學內(nèi)容較多，涉及的物理知識面比較廣，新技術比較多，具有很強的綜合性和技術性，但由于課時的限制，講解這部分知識的時候已經(jīng)接近期末，可以適當?shù)慕o同學們開展一些專題性的講座即可。

4、結束語

《大學物理》是一門理論很強，實踐很強也很深奧的基礎課程，如何讓學生聽得懂，學得會且能用到實際應用中是教學者首要考慮的問題。如何讓學生深入淺出的理解這門課程還需從教學方法上進行進一步改革。

參考文獻：

[1]淵小春.大學物理[M].同濟大學出版社，2014.

[2]周士蕓. 物理學本科電磁學課程教學的改革探索[J]. 遵義師范學院學報，2008，10（4）：51-53.

[3]趙喜梅. 熱學教學改革之嘗試-在熱學教學中滲透環(huán)保教育的探索[J]. 邢臺學院學報，2007，22（2）：111-112.

基金項目：（1）重慶第二師范學院青年項目：KY201537C