裴軍芳

摘要：物理學(xué)是眾多自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)，是人類文明的基石。大學(xué)物理是以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的一門課程?！洞髮W(xué)物理》系統(tǒng)闡述了物理學(xué)的基本規(guī)律和基本概念，是所有理工科大學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程?；诖耍疚膶Α洞髮W(xué)物理》課程進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；課程探索

大學(xué)物理課程主要概括了力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、振動、波動、光學(xué)及近代物理基礎(chǔ)，通過對這些物理原理的學(xué)習(xí)，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(dǎo)人類的科學(xué)活動，如何根據(jù)物理學(xué)原理促進(jìn)人類科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的目的，故熟練掌握《大學(xué)物理》將有助于我們加深對自然規(guī)律的理解和認(rèn)識。但目前《大學(xué)物理》在教學(xué)過程中還面臨很多問題。在此背景下，我們將對《大學(xué)物理》課程進(jìn)行教學(xué)探索。

1、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

《大學(xué)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(yùn)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(xué)，包括質(zhì)點(diǎn)力學(xué)和剛體力學(xué)。第二篇章介紹電磁學(xué)的發(fā)展史，包括真空中的靜電場、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、電流與磁場、磁場對電流的作用及電磁感應(yīng)和電磁場。第三篇章介紹了熱學(xué)，包括氣體分子運(yùn)動理論和熱力學(xué)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(xué)。第七章介紹了近代物理基礎(chǔ)，包括狹義相對論基礎(chǔ)，從經(jīng)典物理到量子物理的發(fā)展。

2、教學(xué)中存在的問題

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

3、考學(xué)方法的改革

為了提高教學(xué)效果，故必須對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革。將實(shí)際應(yīng)用與本書的理論原理相結(jié)合將是一個好的教學(xué)方法。結(jié)合實(shí)際生活的具體事例不但能讓學(xué)生更輕松的理解工原理，還能讓學(xué)生提高基本知識運(yùn)用的能力。下面將結(jié)合書本加上實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探索和研究?！洞髮W(xué)物理》第一篇章是力學(xué)篇，包括質(zhì)點(diǎn)力學(xué)和剛體力學(xué)，對質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的學(xué)習(xí)，要求這之前先要給同學(xué)們補(bǔ)充一下矢量基礎(chǔ)知識，這才能讓同學(xué)們在學(xué)習(xí)時能借助直角坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動。對于剛體力學(xué)要讓同學(xué)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(xué)習(xí)了轉(zhuǎn)動慣量，可以讓同學(xué)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(xué)的發(fā)展史，包括真空中的靜電場、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、電流與磁場、磁場對電流的作用及電磁感應(yīng)和電磁場。在講解電磁學(xué)理論的時候，要先介紹電磁學(xué)前沿發(fā)展動態(tài)及電磁學(xué)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。講解霍耳效應(yīng)時，可結(jié)合一般的霍耳效應(yīng)介紹分?jǐn)?shù)霍耳效應(yīng)和整數(shù)量子霍耳效應(yīng)、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(yīng)用；講電與磁的相互作用時可介紹超導(dǎo)體的電磁特性、如磁懸浮列車結(jié)合電路；此外還有如生物電磁效應(yīng)、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(dá)技術(shù)、新型電磁材料等電磁學(xué)前沿發(fā)展動態(tài)在科技、軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用[2]。在教學(xué)中教師實(shí)際，這樣不僅把學(xué)生帶到了科學(xué)發(fā)展的前沿，同時開闊了學(xué)生的視野，還把電磁學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。第三篇章介紹了熱學(xué)，包括氣體分子運(yùn)動理論和熱力學(xué)的發(fā)展。結(jié)合平衡態(tài)理論，圍繞大氣殼層結(jié)構(gòu)，滲透臭氧層知識，圍繞輻射傳熱原理，結(jié)合非平衡態(tài)理論，滲透溫室效應(yīng)知識，結(jié)合分子擴(kuò)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(jī)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(dāng)?shù)募尤肼晫W(xué)知識，把各種不同的樂器發(fā)聲加進(jìn)來，既能聯(lián)系實(shí)際，又能激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣。在光學(xué)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(chǔ)，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(lǐng)域，包括相對論、原子結(jié)構(gòu)、量子力學(xué)、固體物理、粒子物理以及天體物理幾個部分。近代物理學(xué)內(nèi)容較多，涉及的物理知識面比較廣，新技術(shù)比較多，具有很強(qiáng)的綜合性和技術(shù)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(dāng)?shù)慕o同學(xué)們開展一些專題性的講座即可。

4、結(jié)束語

《大學(xué)物理》是一門理論很強(qiáng)，實(shí)踐很強(qiáng)也很深奧的基礎(chǔ)課程，如何讓學(xué)生聽得懂，學(xué)得會且能用到實(shí)際應(yīng)用中是教學(xué)者首要考慮的問題。如何讓學(xué)生深入淺出的理解這門課程還需從教學(xué)方法上進(jìn)行進(jìn)一步改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]淵小春.大學(xué)物理[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2014.

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

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

基金項(xiàng)目：（1）重慶第二師范學(xué)院青年項(xiàng)目：KY201537C