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動(dòng)量守恒定律教案范文第1篇

關(guān)鍵詞 軍事特色；大學(xué)物理；內(nèi)容體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）22-0078-03

Study on Content System of College Physics with Military Charac-

teristics//ZHANG Lingzhen， FENG Mengli， LIU Jin， LIU Xiequan

Abstract The significance of study on the content system of college physics with military characteristics is expounded. A scientific con-

tent system of the course is constructed.We have studied and prac-ticed in optimizing physics series courses and enhancing college phy-

sics teaching design.

Key words military characteristics； college physics； content system

1 前言

為了貫徹同志提出的“能打仗，打勝仗”的強(qiáng)軍目標(biāo)，培養(yǎng)高素質(zhì)的新型強(qiáng)軍人才，軍隊(duì)院校正在深化開展實(shí)戰(zhàn)化軍事基礎(chǔ)教育的教學(xué)改革。大學(xué)物理課程是軍隊(duì)院校整個(gè)課程體系中的一門重要基礎(chǔ)課程，該課程的建設(shè)必須順應(yīng)新軍革和院校教育轉(zhuǎn)型的需要，在基礎(chǔ)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“精技術(shù)、會(huì)管理、能指揮”（《關(guān)于進(jìn)一步深化教學(xué)改革的意見(jiàn)》，軍械工程學(xué)院，2014）的固強(qiáng)補(bǔ)弱。為此，在突出軍事特色、加強(qiáng)軍事應(yīng)用、深化大學(xué)物理教學(xué)改革方面進(jìn)行研究探討，以適應(yīng)新形勢(shì)的需要，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2 軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系研究的意義

物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中的每一個(gè)理論和技術(shù)上的新發(fā)現(xiàn)、新突破，不但推動(dòng)人類文明和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，而且快速?gòu)V泛地應(yīng)用于軍事領(lǐng)域后促進(jìn)了軍事技術(shù)提升，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上的偵察、探測(cè)、指揮、跟蹤、制導(dǎo)、隱身、防御等先進(jìn)技術(shù)和武器裝備都離不開物理學(xué)原理[1]。高新軍事技術(shù)的應(yīng)用，促使各國(guó)爭(zhēng)相研究新式武器和裝備，戰(zhàn)爭(zhēng)的模式、作戰(zhàn)的樣式也悄然發(fā)生變化。

學(xué)歷教育軍隊(duì)院校過(guò)去一直以培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)軍官為主，形成一套適應(yīng)專業(yè)人才培養(yǎng)的物理教學(xué)體系。課程體系注重系統(tǒng)性、理論性和科學(xué)性，邏輯推理嚴(yán)密，教學(xué)更注重傳授知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)。但是隨著貫徹落實(shí)新時(shí)期軍事戰(zhàn)略方針形勢(shì)的發(fā)展，學(xué)歷教育院校轉(zhuǎn)型，由以培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)軍官為主轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)初級(jí)指揮軍官為主，以往的教學(xué)理念和教學(xué)模式已不能適應(yīng)當(dāng)前人才培養(yǎng)的需要。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)樣式是信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)，要求士兵在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上掌握更復(fù)雜的軍事技能，能夠熟練有效地運(yùn)用各種新型武器裝備。

物理學(xué)是與軍事技術(shù)有著密切聯(lián)系的一門重要基礎(chǔ)課程，因此，在大學(xué)物理教學(xué)中把物理學(xué)知識(shí)與軍事技術(shù)相結(jié)合，充分體現(xiàn)物理學(xué)理論在軍事技術(shù)中的應(yīng)用，既解決物理教學(xué)與軍事脫節(jié)的問(wèn)題，又增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性，提高學(xué)員學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣，為培養(yǎng)新型高素質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系研究的主要內(nèi)容

構(gòu)建軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系的指導(dǎo)思想 構(gòu)建軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系要充分體現(xiàn)學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，以相關(guān)教學(xué)思想和理論為依據(jù)，在強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容完整性和科學(xué)性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化課程設(shè)置，動(dòng)態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)融入物理學(xué)發(fā)展前沿，加強(qiáng)物理理論與軍事技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合，突出軍事特色，形成以厚實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)為根基的復(fù)合型人才知識(shí)能力素質(zhì)結(jié)構(gòu)，為學(xué)員進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù)和增強(qiáng)軍事素質(zhì)奠定必要的基礎(chǔ)。

筆者認(rèn)為，目前軍械工程學(xué)院的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容要區(qū)別于工科物理的內(nèi)容，當(dāng)然也不是現(xiàn)行工科物理內(nèi)容的簡(jiǎn)單增刪，而應(yīng)該具有職業(yè)教育院校和軍事教育院校的風(fēng)格和特色：適當(dāng)降低物理知識(shí)的難度，合理擴(kuò)展物理知識(shí)的廣度；適當(dāng)減少技能技巧訓(xùn)練，有效加強(qiáng)物理思想方法教育；適當(dāng)增加軍事技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，切實(shí)突出軍事素質(zhì)培養(yǎng)。

科學(xué)構(gòu)建軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系

1）優(yōu)化系列課程設(shè)置，突出軍事特色。根據(jù)多年的教學(xué)改革實(shí)踐，按照學(xué)院人才培養(yǎng)方案要求，目前軍械工程學(xué)院的大學(xué)物理系列課程設(shè)置如表1所示。

大學(xué)物理是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的一門自然科學(xué)課程，是其他自然科學(xué)、軍事科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。大學(xué)物理具有非常重要的地位和作用，而且該課程與軍事專業(yè)課程聯(lián)系非常緊密，在培養(yǎng)軍事人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和素質(zhì)能力方面發(fā)揮著不可替代的作用（《大學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，軍械工程學(xué)院，2014）。因此，進(jìn)一步深化和完善大學(xué)物理教學(xué)改革，強(qiáng)化其核心基礎(chǔ)課作用，是每一位物理教員的使命。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課在軍械工程學(xué)院?jiǎn)为?dú)設(shè)課，該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的操作技能和創(chuàng)新意識(shí)具有重要意義。

科技創(chuàng)新方法論課程堅(jiān)持把創(chuàng)新教育思想穿于教學(xué)全過(guò)程，以自然科學(xué)、工程技術(shù)和軍事裝備中的典型案例為背景，系統(tǒng)講述科技創(chuàng)新的基本方法和理論，結(jié)合創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)員初步的科學(xué)思維能力和科技創(chuàng)新能力（《科技創(chuàng)新方法論課程標(biāo)準(zhǔn)》，軍械工程學(xué)院，2014）。現(xiàn)代工程技術(shù)的物理基礎(chǔ)課程主要介紹激光技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、隱身技術(shù)、核武器、新概念武器等現(xiàn)代軍事技術(shù)和工程技術(shù)的物理基礎(chǔ)，為學(xué)員在物理學(xué)和現(xiàn)代軍事技術(shù)及工程技術(shù)之間架設(shè)橋梁，為學(xué)員學(xué)習(xí)后續(xù)的軍事專業(yè)課程提供接口[1]。

科學(xué)技術(shù)史作為全體學(xué)員的自修課程，可以讓學(xué)員了解科學(xué)技術(shù)在人類文明發(fā)展中的作用，學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法以及科學(xué)思想，大大拓展學(xué)員的視野，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，提升他們的文化素養(yǎng)。講座課“物理學(xué)與現(xiàn)代軍事技術(shù)”則向低年級(jí)學(xué)員介紹物理學(xué)對(duì)軍事技術(shù)的作用、現(xiàn)代軍事技術(shù)的物理基礎(chǔ)原理，使學(xué)員從物理學(xué)入手了解軍事技術(shù)，主動(dòng)跟進(jìn)軍事技術(shù)和武器裝備的發(fā)展。

2）加強(qiáng)大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)的軍事特色。在物理系列課程設(shè)置中，大學(xué)物理是一門重要的主干課程。因此，在大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)軍事特色具有現(xiàn)實(shí)必要性。認(rèn)真梳理每講內(nèi)容與軍事技術(shù)和武器裝備相關(guān)的實(shí)例，把它們整理分類，作為課堂引入、例題講解、應(yīng)用實(shí)例、思想方法介紹等充實(shí)到課件和教案中。這樣增加了物理中軍事實(shí)踐性內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，開闊了學(xué)科視野，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

①課堂引入。針對(duì)每次課教學(xué)內(nèi)容，查找與此相關(guān)的軍事技術(shù)或武器裝備應(yīng)用作為本次課的引入。例如：講到動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律時(shí)，以槍炮后坐現(xiàn)象、無(wú)后坐力炮設(shè)計(jì)、火箭的發(fā)射機(jī)制來(lái)引入；講到電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，以電磁炮、電磁彈射器、探雷器的工作原理來(lái)引入；講到電磁介質(zhì)時(shí)，以隱身飛機(jī)（坦克、艦艇）、目前世界上研究熱點(diǎn)――電磁超材料來(lái)引入；等等。通過(guò)把講授的物理內(nèi)容與軍事技術(shù)或武器裝備結(jié)合起來(lái)，提起學(xué)員的聽(tīng)課興趣，引導(dǎo)學(xué)員思考問(wèn)題，從而使學(xué)員加深理解軍事技術(shù)和武器裝備中的物理原理，使教學(xué)內(nèi)容充滿軍事色彩。

②拓展例題。針對(duì)甄選出的軍事技術(shù)和武器裝備，依據(jù)有關(guān)性能參數(shù)，把它們還原到物理學(xué)的基本理論，以大學(xué)物理的視角建立模型，編寫例題或習(xí)題，并應(yīng)用大學(xué)物理中的概念、規(guī)律、公式等予以求解。例如：講到安培定律時(shí)，以航空母艦上的電磁彈射器為例，根據(jù)我國(guó)××艦載機(jī)的質(zhì)量、起飛速度、推力等實(shí)際參數(shù)，建立一個(gè)物理模型，即可根據(jù)物理學(xué)中的安培力及力學(xué)規(guī)律求解彈射運(yùn)動(dòng)的加速度和時(shí)間、電磁彈射器對(duì)飛機(jī)的安培力、安培力對(duì)飛機(jī)所做的功、電源對(duì)電容器的充電電壓；講到光柵衍射時(shí)，以相控陣?yán)走_(dá)為例，建立一個(gè)沿水平直線等距排列的N根天線組成天線陣列的模型，根據(jù)光柵衍射原理來(lái)解釋相控陣天線電掃描原理；等等。

這些例題滲透到大學(xué)物理課堂中，學(xué)員加深了對(duì)物理學(xué)的基本概念和基本規(guī)律的理解，理清了解決實(shí)際問(wèn)題的思路和方法，培養(yǎng)了觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。而且結(jié)合軍事實(shí)例，提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

③突出應(yīng)用。通過(guò)分析軍事技術(shù)與物理學(xué)基本內(nèi)容的相關(guān)性，尋找發(fā)現(xiàn)應(yīng)用物理學(xué)原理的軍事技術(shù)或武器裝備實(shí)例，融匯到課件中，在課堂上為學(xué)員講授。這樣，在低年級(jí)就拉近學(xué)員與軍事應(yīng)用的關(guān)系，讓他們?cè)缃佑|軍事技術(shù)，有利于培養(yǎng)他們的軍事素養(yǎng)和裝備素養(yǎng)。例如：加速度、壓強(qiáng)、動(dòng)能等概念，可以分別應(yīng)用于解釋飛行員的“黑視”和“紅視”現(xiàn)象、防彈衣、穿甲彈、動(dòng)能攔截彈；動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律應(yīng)用于解釋槍炮后座現(xiàn)象、無(wú)后坐力炮設(shè)計(jì)；多普勒效應(yīng)應(yīng)用于多普勒雷達(dá)、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)；電磁感應(yīng)應(yīng)用于電磁炮、探雷器、復(fù)雜電磁環(huán)境防護(hù)、電子戰(zhàn)。

④介紹思想方法。大學(xué)物理學(xué)不僅提供了學(xué)員必備的基礎(chǔ)知識(shí)，而且其中滲透著深厚的思想方法和人文精神，物理學(xué)思想在軍事謀略中展現(xiàn)出魅力，物理思想方法教育是培養(yǎng)軍事指揮人才科學(xué)思維能力的基礎(chǔ)。物理學(xué)中的基本思想包括運(yùn)動(dòng)守恒思想、對(duì)立統(tǒng)一思想、對(duì)稱性思想、量變質(zhì)變思想等，研究方法有觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、假說(shuō)、歸納與演繹、分析與綜合、類比、猜想、對(duì)稱、估算等。這些思想方法不僅是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，而且可以移植到軍事領(lǐng)域。如力學(xué)中的“隔離體法”“微元法”，其思想就是“化整為零，集零為整”，體現(xiàn)在戰(zhàn)爭(zhēng)謀略上就是既要通盤考慮全局，又要掌握戰(zhàn)爭(zhēng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

物理學(xué)理論是大量科學(xué)家如牛頓、法拉第、愛(ài)因斯坦、麥克斯韋等人大膽思維的創(chuàng)新成果，物理學(xué)的每一次突破都體現(xiàn)出物理學(xué)家的創(chuàng)新精神。在戰(zhàn)爭(zhēng)史冊(cè)上，軍事家的出奇制勝與物理學(xué)家的創(chuàng)新思維也是異曲同工[2]。所以，在教學(xué)過(guò)程中，教員有必要把思想方法、創(chuàng)新過(guò)程和科學(xué)精神等加以提煉，專門講授，啟發(fā)學(xué)員的軍事謀略思維，潛移默化地把物理思想方法轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了適應(yīng)新形勢(shì)下加速培養(yǎng)能打勝仗的高素質(zhì)新型軍事人才的要求，必須深化大學(xué)物理課程改革。加強(qiáng)軍事特色大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系研究與建設(shè)，突出軍事特色，是當(dāng)前大學(xué)物理課程教學(xué)改革的重要課題和方向。經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)改革與實(shí)踐，軍械工程學(xué)院優(yōu)化了物理系列課程設(shè)置，使課程設(shè)置日益完善，加強(qiáng)大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)，挖掘大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與軍事技術(shù)和武器裝備的聯(lián)系，在課堂教學(xué)中突出軍事特色。除此之外，研究大學(xué)物理教學(xué)貼近部隊(duì)訓(xùn)練、突出軍事特色的教W方法，創(chuàng)新教學(xué)模式。近幾年的實(shí)踐證明，這樣的教學(xué)改革能夠激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)員的軍事素質(zhì)，在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)提升學(xué)員的戰(zhàn)斗力。參考文獻(xiàn)

動(dòng)量守恒定律教案范文第2篇

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；開放實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力

作者簡(jiǎn)介：鄧小清（1974-），女，湖南寧鄉(xiāng)人，長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，講師；楊昌虎（1964-），男，湖南常德人，長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，副教授。（湖南 長(zhǎng)沙 410004）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）19-0143-02

目前，教育部普通高等學(xué)校的本科實(shí)踐教學(xué)工作的評(píng)估中[1，2]提出了要對(duì)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行改革，要大力加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，盡可能進(jìn)行開放式教學(xué)。作為理工科學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在高校中是作為必修課來(lái)設(shè)定的，近年來(lái)開始受到了高校領(lǐng)導(dǎo)和教師的重視。長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心近年來(lái)也積極進(jìn)行了諸多改革[3]，取得了非常好的成果和成績(jī)。

一、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

按照長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院的教學(xué)計(jì)劃，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)A和B，課程教學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)和32學(xué)時(shí)，共計(jì)上課21次和10次，包括1次緒論課，20和10次實(shí)驗(yàn)課，以及1次實(shí)驗(yàn)考核。除了少量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，大部分為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。近6年來(lái)，實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行了如下的改革。

1.改革和開放了傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)室

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4，5]使得學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)教師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自由上課，時(shí)間上學(xué)生有更多選擇，由于開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比較多，學(xué)生可以選擇一些自己喜歡的實(shí)驗(yàn)，這樣有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以在網(wǎng)上選課，由于已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)的開放時(shí)間、項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人等信息都公布在網(wǎng)上，學(xué)生可以在網(wǎng)上先了解一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主要內(nèi)容、相關(guān)文獻(xiàn)資料、操作流程以及注意事項(xiàng)等。因此學(xué)生就能寫好預(yù)習(xí)的內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)原理，在約定的時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)能做到有備而來(lái)。設(shè)立實(shí)驗(yàn)報(bào)告箱，網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)答疑，使學(xué)生隨時(shí)可以按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)咨詢。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，一共開設(shè)了32個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為8個(gè)，占整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的25%，綜合性實(shí)驗(yàn)為16個(gè)，占整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的50%，考慮到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)難度較大，目前只開放了8個(gè)，占整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的25%。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)中學(xué)階段實(shí)驗(yàn)的一些鞏固和提升，比如長(zhǎng)度和密度的測(cè)量，主要是讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用游標(biāo)卡尺、千分尺的以及物理天平，這些在中學(xué)開學(xué)過(guò)，但發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生不會(huì)正確操作和讀數(shù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)處理方面增加了線性回歸法，誤差方面引入了標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算。類似的實(shí)驗(yàn)還有動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證，光電效應(yīng)測(cè)普朗克常數(shù)等；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相對(duì)更加注重知識(shí)的拓展和應(yīng)用，比如電位差計(jì)的原理與應(yīng)用，學(xué)生在中學(xué)根本沒(méi)有接觸過(guò)電位差計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)就有點(diǎn)難度，不僅要學(xué)會(huì)根據(jù)電位差計(jì)的補(bǔ)償原理來(lái)調(diào)試電位差計(jì)，而且要應(yīng)用到實(shí)際中，比如校正直流電表、測(cè)量未知電阻以及測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等。綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的要求更高，首先不僅要了解原理，還要根據(jù)需要設(shè)定一些參數(shù)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行驗(yàn)證，比如熱敏電阻溫度計(jì)的設(shè)定，學(xué)生首先要測(cè)量熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系，其次自己設(shè)定一個(gè)電橋，而電橋中有很多參數(shù)是需要根據(jù)自己的要求去設(shè)定的，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)去驗(yàn)證線性關(guān)系。

2.增設(shè)并開放了演示實(shí)驗(yàn)室

談到演示，很容易讓人想到中學(xué)課堂上，教師拿著一套教具在講臺(tái)上操作和實(shí)驗(yàn)，講臺(tái)下全體學(xué)生在觀望，教室前面的學(xué)生看得比較清楚，后面的學(xué)生只能聽(tīng)教師講的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可見(jiàn)教學(xué)效果是很受限制的。比較而言，大學(xué)的講課信息量大，教師的教學(xué)規(guī)劃中，教學(xué)內(nèi)容大大增加，知識(shí)的難度也進(jìn)一步加大，教師要提升課堂教學(xué)效果，學(xué)生要很快速并扎實(shí)地掌握大學(xué)物理的知識(shí)，需要補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)來(lái)鞏固知識(shí)。為此，長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院向?qū)W校申請(qǐng)，建立了大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室，包括力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室、電學(xué)和磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室以及光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室，演示實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目很多，內(nèi)容豐富，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常直觀，深得學(xué)生的喜愛(ài)。比如力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量守恒定理的驗(yàn)證中，一個(gè)學(xué)生坐在一張能轉(zhuǎn)動(dòng)的椅子上，兩手分別拿著啞鈴，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)雙手往胸前收縮，可以明顯看到椅子的轉(zhuǎn)速加快，而兩手水平伸展的時(shí)候，椅子的轉(zhuǎn)速會(huì)減慢；另外還有彈性碰撞、動(dòng)量定理、水波的共振等25個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的演示。電磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容包括靜電感應(yīng)球、LED顯示原理、冰箱的工作原理演示儀，半導(dǎo)體制冷、紅外線報(bào)警設(shè)備，電腦人機(jī)交互，光致和電致發(fā)光原理、微波輻射測(cè)量等28個(gè)演示項(xiàng)目。對(duì)于光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生非常感興趣的就是3D電影的原理、激光光柵演示的滿天星效果，另外還有黑體輻射、光纖通訊、雙折射、偏振光等25個(gè)項(xiàng)目。上課的時(shí)候，教師要求學(xué)生一般先預(yù)習(xí)，熟悉原理、儀器和實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程，然后每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行講解和演示，遇到講解不全面的，指導(dǎo)教師再做補(bǔ)充。

3.建立和開放了仿真實(shí)驗(yàn)室

目前，隨著高校計(jì)算機(jī)的普及，很多學(xué)校把計(jì)算機(jī)應(yīng)用到了教學(xué)中，一方面增加了教學(xué)的方便，另一方面由于很多前言的實(shí)驗(yàn)儀器比較復(fù)雜、精密和貴重，學(xué)校沒(méi)有那么多資金去購(gòu)置這些設(shè)備，同時(shí)，由于各個(gè)專業(yè)的要求不同，為了學(xué)科的發(fā)展，有些院系注重對(duì)專業(yè)課程的投入，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這種公共基礎(chǔ)課則給定的學(xué)時(shí)和學(xué)分較少，比如有些學(xué)院制定的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程只有1個(gè)學(xué)分，學(xué)生就只能做9個(gè)實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生掌握這門課的知識(shí)就有局限，也阻礙了一些學(xué)生在這方面的求知欲。為此，通過(guò)跟學(xué)校和學(xué)院的協(xié)商，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心建立了物理仿真實(shí)驗(yàn)室，有專門的電腦機(jī)房提供給學(xué)生使用，通過(guò)專門的仿真軟件，學(xué)生可以在電腦上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的界面操作，可以修改實(shí)驗(yàn)參數(shù)，得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析，這樣反復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作，使得學(xué)生對(duì)設(shè)備流程和操作方法能大大加深印象；對(duì)于一些比較前言的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)，比如磁懸浮效應(yīng)、納米磁性效應(yīng)、超導(dǎo)效應(yīng)以及熱電效應(yīng)等，則會(huì)大大地拓展了學(xué)生的見(jiàn)識(shí)和視野，這種仿真實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)表現(xiàn)出更強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和更飽滿的學(xué)習(xí)熱情。

二、構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)平臺(tái)

盡管目前高校實(shí)驗(yàn)裝備的投資力度得到增加，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境和手段得到了改善，但仍然存在經(jīng)費(fèi)比較緊張，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠完善，以及人機(jī)矛盾等方面的問(wèn)題。為此，利用現(xiàn)代教育技術(shù)變成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中極為重要的手段之一，近年來(lái)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)[6]開始走進(jìn)了高校的校園，這是一種以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)為核心而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)多媒體輔助教學(xué)模式，為此，學(xué)校網(wǎng)站專門建立了數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，平臺(tái)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)課程，作業(yè)提交系統(tǒng)、考試系統(tǒng)，答疑系統(tǒng)、在線答疑、課件系統(tǒng)、精品課程、教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教案、網(wǎng)絡(luò)課堂、智能化、遠(yuǎn)程教學(xué)與技術(shù)等，這種教學(xué)網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)模式，具有靈活性、開放性、多層面性等特點(diǎn)。作為省級(jí)級(jí)精品課程的大學(xué)物理課程，為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)提供了很好的理論指導(dǎo)和前言成果數(shù)字化資源，除了把大綱和現(xiàn)有教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注入教學(xué)中，一些先進(jìn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)成果也被補(bǔ)充到教學(xué)平臺(tái)中，有些教師結(jié)合自己的科研實(shí)驗(yàn)，將一些相關(guān)的成果（包括論文、專利以及小制作等）通過(guò)這個(gè)平臺(tái)傳輸給學(xué)生。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上內(nèi)容豐富，包括以下一系列文件：文本、圖形圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫、課件等。為了提高教師的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)水平，學(xué)校和學(xué)院每年組織教師進(jìn)行多媒體教學(xué)培訓(xùn)，多媒體課件制作比賽等，教師們也積極向一些計(jì)算機(jī)水平高的同行學(xué)習(xí)，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不斷豐富和完美，內(nèi)容也及時(shí)得到了更新。

三、實(shí)施了全程性實(shí)驗(yàn)考核

全程性考核[7]是實(shí)驗(yàn)考試考核改革的一種有效方式，考核的范圍比較全面，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分、上課以及最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和思考等，而期末的實(shí)驗(yàn)考核，則是對(duì)整個(gè)學(xué)期實(shí)驗(yàn)的一個(gè)隨機(jī)抽查檢測(cè)，這種具有連續(xù)性的考核方式對(duì)教學(xué)起到了較好的促進(jìn)作用，考核具體包括以下內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方面：學(xué)生進(jìn)入教室以后，教室會(huì)對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)行檢查，內(nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)方面，方式包括檢查預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和口頭提問(wèn)等。實(shí)驗(yàn)操作方面：上課的時(shí)候，教師會(huì)將實(shí)驗(yàn)原理、主要實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行講解，必要的時(shí)候會(huì)進(jìn)行部分演示操作，然后學(xué)生會(huì)按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行相關(guān)操作，教師會(huì)針對(duì)學(xué)校的上課表現(xiàn)給予考核，包括上課的紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確以及對(duì)實(shí)驗(yàn)故障的處理能力等。課后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告方面：學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，需要將課堂上的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，寫完實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中要求學(xué)生對(duì)課堂的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、對(duì)結(jié)果進(jìn)行誤差分析以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考題進(jìn)行解答。鼓勵(lì)學(xué)生有獨(dú)到的思維見(jiàn)解，寫實(shí)驗(yàn)心得，對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生，提倡學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有部分學(xué)生甚至能自己編寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理程序。通過(guò)這種多方面的考核方式，一方面對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)起到了監(jiān)督作用，另一方面能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

除了平時(shí)的實(shí)驗(yàn)，到期末的時(shí)候還會(huì)有一次隨機(jī)考核，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)加權(quán)評(píng)定為平時(shí)實(shí)驗(yàn)占80%，期末考核占20%。期末考核是對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)綜合測(cè)試，考查學(xué)生對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的熟悉程度，只有平時(shí)實(shí)驗(yàn)掌握較好、基本熟悉每個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得當(dāng)?shù)膶W(xué)生才能取得較好成績(jī)。在實(shí)驗(yàn)中心，這種考核采用電腦隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)考核項(xiàng)目，學(xué)生只有在考試前15分鐘才知道自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)入考核的地點(diǎn)后，教師會(huì)以多種方式（口試、筆試以及實(shí)驗(yàn)操作等）考核學(xué)生，這樣對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作和口頭表達(dá)都有一定的要求。對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)[8]等實(shí)驗(yàn)考核的側(cè)重點(diǎn)也不同，基本實(shí)驗(yàn)考核，主要考核學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能、簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是否規(guī)范等；對(duì)于綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及解決實(shí)驗(yàn)故障和突發(fā)問(wèn)題的能力。

當(dāng)然，這種改革也給實(shí)驗(yàn)教師帶來(lái)了一些不便。比如說(shuō)，由于學(xué)生大部分是大二，很多是工科學(xué)生，學(xué)生的課程多，任務(wù)重，為了完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)逃掉他們的專業(yè)課來(lái)上實(shí)驗(yàn)課，從而導(dǎo)致專業(yè)學(xué)習(xí)受到影響。為此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心的教師會(huì)盡量把一些開放的時(shí)間放在中午、周六、周日以及晚上，有利于學(xué)生的選課和上課。而且長(zhǎng)沙理工大學(xué)的新校區(qū)處在離市中心有30公里的郊外，交通不太方便，而要完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師要克服很多困難。另外，網(wǎng)上教學(xué)也增加了教師的投入，要做電子文檔、課件、開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，改變教學(xué)方式，更新教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注科技前言等。當(dāng)然，一切以學(xué)生為中心，為了培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才，實(shí)驗(yàn)中心在師資不足的條件下，兢兢業(yè)業(yè)，盡職盡責(zé)地工作：近5年來(lái)有部分本科生發(fā)表了30余篇相關(guān)的實(shí)驗(yàn)論文，參加了10余項(xiàng)教育部創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，另外學(xué)院每年組織學(xué)生參加湖南省大學(xué)物理競(jìng)賽，學(xué)校的“物電杯”實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，以及全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽等，這些活動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、研究興趣和創(chuàng)新能力，也取得了很多優(yōu)異的成績(jī)。

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