物理專業(yè)論文

物理專業(yè)論文物理學專業(yè)培養(yǎng)把握物理學的基本理論與方法，具有良好的數(shù)學基礎(chǔ)和實驗技能，能在物理學或相關(guān)的科學技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學、技術(shù)和相關(guān)的管理工作的高級專門人才。物理專業(yè)論文1摘要：本文從新能源材料專業(yè)學生的實際情況出發(fā)，結(jié)合固體物理學課程的特點，介紹了在教學內(nèi)容、教學方法和考核方式三方面所做的一些改革與實踐。關(guān)鍵詞：固體物理學;教學改革;教學實踐固體物理學是一門研究固體的構(gòu)造及其組成的微觀粒子(原子、離子、電子等)間互相作用和運動規(guī)律，進而說明其性能與用處的學科。它是微電子技術(shù)、光電子學、材料學等技術(shù)和學科的基礎(chǔ)，同時，也在太陽能光伏發(fā)電等新能源技術(shù)的革新發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。因而，在常州大學新能源材料專業(yè)中開設(shè)該課程，并將其作為該專業(yè)的主干課程之一，希望使本專業(yè)學生把握一定的固體物理知識及其研究方法，進而有助于學生加強理學背景，擴展視野，提高其解決問題的能力，而且為他們畢業(yè)后進一步深造或就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。一、新能源材料專業(yè)固體物理學教學現(xiàn)狀分析新能源材料專業(yè)是常州大學近年來為培養(yǎng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的專業(yè)人才而設(shè)立的新專業(yè)。該專業(yè)處于起步階段，人才培養(yǎng)形式和課程體系的構(gòu)建亟需完善，而且材料類專業(yè)課程往往更側(cè)重材料的工藝、性質(zhì)和性能，這些課程往往重工輕理，造成學生的理科背景不強。而固體物理學課程包含了很多晦澀難懂的專業(yè)定義、復雜的三維空間想象與變換和煩瑣的理論推導，需要以高等數(shù)學、熱力學與統(tǒng)計物理和量子力學等理論性很強的課程為基礎(chǔ)，因而客觀上造成本專業(yè)的學生并未做好學習固體物理學課程的準備。舉例來講，這些學生的先修課程并不包含量子力學。此外，像高等數(shù)學這類課程，學生雖已經(jīng)學習過，但由于課時等原因，這類課程的學習程度沒有到達學習固體物理學課程的要求。由于上述原因，本專業(yè)的學生在學習本課程的經(jīng)過中感到相當?shù)某粤?，十分是涉及到一些抽象的定義和復雜的數(shù)學推導經(jīng)過，使部分學生產(chǎn)生了厭學的情緒。因而，為達成設(shè)立本課程的初衷，其課堂教學和考核的改革勢在必行。二、教學內(nèi)容的改革固體物理學課程的內(nèi)容博大精深，可人為劃分為固體物理基礎(chǔ)部分和固體物理專業(yè)部分。由于本專業(yè)的培養(yǎng)方案將本課程定性為專業(yè)基礎(chǔ)課程，并為其安排了56個學時，因而僅講授固體物理基礎(chǔ)部分，并對其有所取舍，充分考慮新能源材料專業(yè)側(cè)重太陽能光伏發(fā)電和鋰離子電池儲能的特點。鑒于以上考慮，本課程的教材選用Kittel著，項金鐘和吳興惠翻譯的（固體物理導論），講授該教材的前七章，側(cè)重材料的電學性能知識點的講授，減少力學和磁學等相關(guān)知識點的比重。例如在第三章晶體結(jié)合與彈性常量中，舍棄關(guān)于彈性常量的講解，回避復雜的角標和矩陣方程，既能夠減少學生的畏難情緒，又可將更多的精神放在第六章和第七章這些與材料電學性能相關(guān)的章節(jié)。此外，Kittel著（固體物理導論）這本教材比擬注重物理結(jié)論，而在某些地方忽視了怎樣引出該結(jié)論的經(jīng)過，假如只是照本宣科，必然會使學生對課程的內(nèi)容產(chǎn)生懷疑，最終導致他們失去學習的興趣。因而，在教授的經(jīng)過中作者還取多家之長，對該教材忽略的重要經(jīng)過進行補充，力爭講清每個知識點的來龍去脈。比方，在第六章自由電子費米氣中，（固體物理導論）該教材直接引出了一維情況下能級的表現(xiàn)形式，這種不通過薛定諤方程的方式使學生感覺知識點比擬突兀，缺乏心理準備。對此，我們在這部分補充了薛定諤方程的知識，而后自然地引出教材內(nèi)容。通過這種做法不僅豐富了課堂教授的內(nèi)容，使知識體系更趨完善，更在潛移默化中將對待工作認真負責的做人道理傳遞給學生，起到了教書育人的目的。三、教學方法的改革正如前面所述，固體物理學課程內(nèi)容理論性強，比擬抽象難懂，而學生由于種種原因并未打下學習該課程的基礎(chǔ)。為了解決這一矛盾，作者首先將要用到的（量子力學）、（統(tǒng)計物理學）和（高等數(shù)學）中相關(guān)知識點在課堂上穿插講解，為學生補缺補漏，解決先修課程缺乏的問題。其次，不拘泥、不追求煩瑣的數(shù)學推導和演算，采用定性解釋或數(shù)學推導與定性解釋相結(jié)合的辦法去解釋固體的性質(zhì)和結(jié)論。例如，在講解費米-狄拉克分布時，假如從數(shù)學推導上去解釋這一結(jié)論會特別煩瑣，我們采用生活中汽車長隊等紅燈的例子去類比解釋：將一輛輛汽車類比為固體中的電子，將紅燈前的斑馬線類比為固體中的費米能級，將紅燈時沒有汽車越過斑馬線類比為0K下固體中所有電子排布在費米能級之下，將綠燈時首先是靠近斑馬線的汽車通過斑馬線類比為0K以上原費米能級附近的電子首先激發(fā)到高能級。這樣就很容易讓學生理解這一重要的結(jié)論，并且有助于樹立學好這門課程的自信心。此外，在講解第六章自由電子費米氣的經(jīng)過中，首先給學生補充薛定諤方程的知識點，但由于他們沒有學過（量子力學）課程，對薛定諤方程的講解采用數(shù)學推導與定性解釋相結(jié)合的辦法：從能量守恒角度并引入幾個重要的假設(shè)就能簡單的導出薛定諤方程，使他們很快的把握必要的先修知識。采用這樣一些方法，可將一些較復雜、抽象的知識點以較為生動的形式教授給學生，改變了他們對這門課程看法。四、課程考核方式的改革學生成績評定是教學經(jīng)過的主要環(huán)節(jié)之一。目前常用的考核方式有閉卷和開卷兩種形式，前一種形式主要考察課本內(nèi)容，容易造成學生考前突擊，死記硬背;后一種形式考察內(nèi)容靈敏，但學生往往對考試溫習無從下手，一些學生甚至存在投機取巧的僥幸心理，放棄對所學內(nèi)容的溫習。結(jié)合固體物理學課程理論性強、內(nèi)容靈敏但又有大量基本結(jié)論和公式需要記憶的特點，作者采取半開卷的考試形式，即統(tǒng)一向?qū)W生發(fā)放一張A4大小的紙，學生在溫習經(jīng)過中可將他們以為重要的知識點歸納總結(jié)在這張紙上，而考試時可查閱這張紙上的內(nèi)容。采用這種方法，避免了學生在溫習經(jīng)過中將大量精神放在結(jié)論和公式的記憶上，有助于催促學生對所學課程內(nèi)容進行考慮，進而提高了學生的綜合素質(zhì)。總之，在新能源材料專業(yè)固體物理學課程教學經(jīng)過中，要堅持以學生為本，以學生為主體，在充分認識本專業(yè)學生特點的基礎(chǔ)上，不斷改革，勇于實踐，不斷充實和完善本人，最終做到因材施教。參考文獻：[1]馮端.固體物理學大辭典[M].北京：高等教育出版社，1995.[2]韋丹.固體物理[M].北京：清華大學出版社，20xx.[3]文尚勝.材料學專業(yè)“固體物理〞課程教學改革初探[J].中國科教創(chuàng)新導刊，20xx，(10)：44-46.[4]華中，劉惠蓮，孫亞娟，孟祥東.固體物理課程建設(shè)的實踐[J].吉林師范大學學報，20xx，(01)：44-45.[5]惠群，程南璞，陳志謙.材料學專業(yè)固體物理課程教學改革與實踐[J].西南師范大學學報，20xx，(36)：167-171.[6]梅顯秀.固體物理教學改革的探索與實踐[J].大學物理，20xx，(29)：43-45.物理專業(yè)論文2物理化學實驗在化學化工類專業(yè)中處于非常重要的位置，是本科層次化學化工類專業(yè)學生實驗技能、實驗綜合能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)提高的重要部分。與其它化學實驗課程不同的是，物理化學實驗更側(cè)重于定量地解釋化學經(jīng)過的規(guī)律，所采用的實驗方法愈加多種多樣，涉及到熱、電、光、聲、磁等物理方面的內(nèi)容較多。長期以來我校的物理化學實驗教學存在突出的問題有：(1)由于遭到傳統(tǒng)教學觀念、思想的束縛和教與學地位認識不清，實驗教學始終擺在一個單純配合驗證理論教學的附屬地位上，成了理論課的附庸課。(2)學生對實驗課的重要性認識不夠，積極性差，課前不預習，課上不考慮，缺乏探究意識，以為實驗課總歸會過關(guān)的，有時候教師也沒有把知識的學習、能力的培養(yǎng)、綜合素質(zhì)的提高放在實驗教學的第一位。(3)實驗內(nèi)容過份側(cè)重學科訓練，實驗功能單一，主要是驗證性實驗，缺少綜合性、設(shè)計性實驗，學生學習興趣低，應付了事。(4)學生實驗挫敗的心理素質(zhì)差，在實驗中，若出現(xiàn)“異常〞情況和實驗失敗時不能冷靜地分析原因，尋求解決問題的辦法。這些現(xiàn)狀導致學生實驗能力培養(yǎng)與訓練的削弱以及抑制了學生主觀能動作用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因而傳統(tǒng)的物理化學實驗教學形式很難適應社會對高級人才素質(zhì)的要求，為了提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新能力，提高學生學習的主動性，我們對化工專業(yè)物理化學實驗教學進行了改革。1調(diào)整實驗課程構(gòu)造，優(yōu)化實驗教學內(nèi)容由于長期以來在物理化學實驗教學中，通常較多重視的是實驗課程的顯性功能，例如驗證化學理論、訓練化學實驗操作、學習有關(guān)數(shù)據(jù)的處理方法等，而對訓練學生的實驗觀察能力和創(chuàng)造能力重視不夠，缺少培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和解決問題、分析問題的能力，因而，必須從物理化學實驗課程構(gòu)造、實驗教學內(nèi)容等方面進行改革與整合。1.1調(diào)整實驗課程構(gòu)造打破物理化學實驗教學從屬于相應理論課程開設(shè)的傳統(tǒng)形式，實驗獨立設(shè)課，構(gòu)建新的物理化學實驗課程體系，新的課程體系是以物理化學的基本原理為基礎(chǔ)，以學生的實驗能力為核心，以訓練學生的實驗技能與操作為主線而建立。1.2優(yōu)化實驗教學內(nèi)容物理化學實驗內(nèi)容分成四大部分：(1)實驗基本理論與技術(shù)講座;(2)基本試驗的訓練;(3)綜合試驗;(4)設(shè)計試驗。并以先基礎(chǔ)，再綜合，后設(shè)計的實驗課程設(shè)置形式，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對學生循序漸進，靈敏多樣，因材施教的教學新形式，提高了學生的綜合素質(zhì)和實驗技能，培養(yǎng)學生的科學思維能力和創(chuàng)新能力。目前我校物理化學實驗可開設(shè)的實驗數(shù)目一共有13個，改革前，必做的實驗為10個，改革后必做實驗為10個，選做實驗3個。選做實驗由實驗指導老師向?qū)W生提供實驗題目、與實驗內(nèi)容有關(guān)的知識點、實驗的目的意義和現(xiàn)有的實驗條件、本實驗方法和手段在將來科研開發(fā)中的一些詳細應用等，激發(fā)學生的學習熱情。然后學生根據(jù)實驗指導老師提出的要求進行查閱文獻，了解目前國內(nèi)外相關(guān)實驗的測試方法和手段以及研究進展。學生通過對收集到的文獻進行科學分析比照，提出本人的見解。并且每位學生在此基礎(chǔ)上制定一個較為完好的方案，固然學生設(shè)計的實驗方案不一定合理、科學，也不一定跟現(xiàn)有的實驗條件相匹配等，但是老師能夠把學生組織在若干小組內(nèi)，進行討論，公開收集到的相關(guān)信息，并根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件，討論其方案的可行性，通太多方案的比照分析，選出大家以為較為合理的方案。在整個討論經(jīng)過中，老師的作用是給予適當?shù)闹笇?。這樣能夠培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力和創(chuàng)新能力。2改良教學方法，采用當代教學手段長期以來，大部分物理化學實驗教學采用灌輸式教學方法，簡單落后，老師對實驗的各個細節(jié)完全交代清楚，因而學生不知不覺就產(chǎn)生了一些依靠教師的思想，很多學生在課前預習只是一種形式，為了完成教師布置的任務而將實驗內(nèi)容抄了一遍，葫蘆畫瓢來模擬，甚至根本就沒有通過大腦考慮，無法調(diào)動學生的主觀能動性，學生感到枯燥無味，積極性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮，也知足不了實驗教學對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，因而必須對傳統(tǒng)的教學方法和手段進行改革。2.1部分實驗“先做后講〞在實驗課教學經(jīng)過中，我們根據(jù)不同專業(yè)的學生特點和實驗內(nèi)容進行調(diào)整教學方法。對于那些實驗原理、實驗所用的儀器及實驗內(nèi)容較為簡單時，可采用“先做后講〞的方法。即老師在實驗前不先講解實驗內(nèi)容，實驗操作等，學生在做好實驗預習的基礎(chǔ)上直接進行實驗，最后，老師根據(jù)實驗的情況進行總結(jié)和解析。因而，假如學生沒有做好預習，是很難按計劃完成任務的。預習與否、預習態(tài)度和質(zhì)量決定實驗的成功與否。因而，該方法能夠促使學生主動預習實驗內(nèi)容。由于實驗是學生本人施行進行，且在互相討論的基礎(chǔ)上本人進行推斷，進而大大激發(fā)了學生的學習興趣。2.2設(shè)計實驗“開放式〞在傳統(tǒng)的化學實驗教學中，由于大多數(shù)實驗以教科書按部就班地進行，學生按教材上所寫的實驗步驟做完一遍，交上實驗結(jié)果，老師通過將學生的實驗結(jié)果與標準結(jié)果比擬進行實驗成績評定。這種教學方式在化學化工人才的實驗知識和實驗技能的培養(yǎng)經(jīng)過中也發(fā)揮過重要作用。但這種教學形式很難做到因材施教，不利于培養(yǎng)學生學習的興趣，難以激活創(chuàng)新思維。因而我們通過對設(shè)計實驗開放式教學來解決這個問題，并在開放式實驗教學課中，改變強調(diào)一次性獲得準確結(jié)果的觀念，允許出現(xiàn)誤差或失敗，讓學生從失敗中學習，通過重復實驗到達實驗教學的要求。對實驗課時長，難以在課內(nèi)重做，可在課余時間進入實驗室訓練。開放式實驗，有利于對學生因材施教，有利于學生個性發(fā)展，也有利于培養(yǎng)學生對化學實驗的興趣。幾年的實踐證實，學生對開放式實驗教學方式比擬歡迎，普遍反映學習效果較好。2.3教學手段“當代化〞盡管實驗教學本身就是直觀教學，但由于物理化學實驗儀器水平較低，儀器數(shù)量缺乏;人力投入不夠和教學效果不理想等原因，因而還是要重視當代化教學手段的運用，十分要重視計算機多媒體在物理化學實驗教學的作用，使學生學習和把握更多的儀器使用和操作技術(shù)，更深入地理解實驗原理和數(shù)據(jù)處理方法。例如通太多媒體課件，向?qū)W生較系統(tǒng)的講授數(shù)據(jù)處理和誤差傳遞、真空技術(shù)、溫標及測溫技術(shù)、電工電子技術(shù)、常用儀器、實用電路及線路分析、常用配套電極的制備方法等，通過物理化學實驗技術(shù)知識講座的開設(shè)加強了學生對有關(guān)基礎(chǔ)知識、基本技能的把握。此外，實驗數(shù)據(jù)處理能力也是物理化學實驗非常重要的一部分，加強這一能力的培養(yǎng)，我們既要學生注意實驗經(jīng)過中數(shù)據(jù)記錄與整理，更要注意實驗后的數(shù)據(jù)分析與處理。隨著計算機的普遍應用，能夠使用計算機處理實驗數(shù)據(jù)。物理化學實驗中最常見的數(shù)據(jù)處理是實驗數(shù)據(jù)作圖或?qū)嶒灁?shù)據(jù)計算后作圖，然后線性擬合或非線性曲線擬合求得需要的參數(shù)，用Origin軟件在計算機上很快完成。如“液體飽和蒸氣壓的測定〞、“一級反響——蔗糖的轉(zhuǎn)化〞、“丙酮碘化反響速率常數(shù)的測定〞、“乙酸乙酯皂化反響速率常數(shù)的測定〞、“氫超電勢的測定〞、“粘度法測大分子化合物的分子量〞、“固體比外表的測定〞等實驗用線性擬合的方法。2.4考試方式“多樣化〞改變以往物理化學實驗成績主要根據(jù)實驗報告成績和期末筆試成績來評定的方式，建立“注重平常、能力為主，兼顧理論，口筆結(jié)合〞的綜合考核辦法，其中課前預習、實驗操作、實驗態(tài)度、獨立工作能力、儀器保護及損壞情況、環(huán)境衛(wèi)生及實驗報告等內(nèi)容，記入學生個人學習檔案，作為平常成績，占總成績的40%;期末進行筆試、實際操作、口試三結(jié)合的考核辦式，分別總成績的20%。筆試主要注重于實驗原理和實驗數(shù)據(jù)處理方面的內(nèi)容,實驗操作和口試是在實驗室當場抽簽進行，把學生做過的實驗事先做了一些改動后，然后制成卡片讓學生隨機抽取，抽到哪個實驗，卡片上設(shè)有口試題，在學生實驗操作經(jīng)過中就口試題進行解答。通過嚴格的成績考核，不只是為了給學生一個學習成績，也是該課程最后一次實驗技能進一步強化的穩(wěn)固經(jīng)過，有助于加強學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。3結(jié)語幾年來，我校的物理化學實驗課程經(jīng)過不斷改革探索和實踐，通過改革教學內(nèi)容和課程體系、教學方法和手段以及考核辦法;通過減少驗證性實驗、增加綜合性實驗，開設(shè)設(shè)計性實驗等，學生的綜合素質(zhì)得到了加強，十分是在對待物理化學實驗課程的態(tài)度上，學生較為重視，通過這一教學環(huán)節(jié)，學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到了提高，效果是令人滿意的。但由于我校是一所普通地方工科院校，基礎(chǔ)差，起步晚，儀器水平較低，儀器數(shù)量缺乏，要真正使物理化學實驗改革具有開拓性，尚需要更深化的討論和實踐。物理專業(yè)論文3關(guān)鍵詞：信息技術(shù)與物理課程整合問題對策信息技術(shù)與課程整合是我國21世紀基礎(chǔ)教育教學改革的新觀念，是與傳統(tǒng)的學科教學有著密切聯(lián)絡和繼承性，又具有一定的相對獨立性特點的新型教學類型，對它的研究與施行，在發(fā)展學生主體性、創(chuàng)造性、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力等方面具有重要意義。當代信息技術(shù)引入物理教育課程，將使物理教學手段變得愈加豐富、生動和多樣化。它不僅會帶動物理教學組織形式，教學的多樣化，而且能夠促進物理教學經(jīng)過信息溝通的多元化、認知方式的多元化、最終實現(xiàn)物理教學目的的多元化。在施行物理教育的經(jīng)過中，當代信息技術(shù)在對多媒體信息進行整合與傳輸時所表現(xiàn)出來的集成性、交互性、開放性、情景性、智能性等特點，能為物理教育教學經(jīng)過提供多元化的教學資源、智能性的教學經(jīng)過、非線性化的教學信息組織等全方位的技術(shù)支撐。因此，將對傳統(tǒng)的教育教學觀念、教學形式、教學方式、教學環(huán)境、教學組織形式等產(chǎn)生深入的影響。由此構(gòu)成的當代化信息技術(shù)整合于中學物理教學經(jīng)過，對提高教學質(zhì)量和教學效率，實現(xiàn)教學經(jīng)過與教學目的最優(yōu)化提供了一種最新的教學方式。其功用毋庸筆者贅言。通過實踐，我們以為多媒體網(wǎng)絡技術(shù)與物理學科整合有如下六大特點：一、創(chuàng)設(shè)直觀問題情境，激趣引思導入新課時，老師利用多媒體計算機把與學習內(nèi)容相關(guān)的資源通過圖像、動畫、視頻、聲音等展如今學生面前，創(chuàng)設(shè)教學情境，激起學生的內(nèi)在情感，喚起學生強烈的探究欲望，把認知活動與情感活動很好地結(jié)合起來。如物理“序言〞課的教學，除了演示有趣的物理現(xiàn)象外，還能夠通過電腦播放一些我國當代科學技術(shù)發(fā)展狀況(如火箭、衛(wèi)星、核電站等)的錄像；講“機械運動〞時播放地球自轉(zhuǎn)、繞太陽公轉(zhuǎn)及整個太陽系運動影像；講慣性時播放“小女孩腳踏香蕉皮會摔跤〞的影像；講“杠桿〞時，播放“兩個小孩蹺蹺板〞等，這些有趣的物理現(xiàn)象，學生看時如臨其境。這就激發(fā)了他們學習物理的濃厚興趣和求知欲望，為以后的物理內(nèi)容學習準備了無盡的動力。二、模擬實驗情境，化靜為動，轉(zhuǎn)換觀察空間，提高學生自主探究的能力在物理教學中，用傳統(tǒng)的教學手段如：板畫、掛圖等只能將要教內(nèi)容圖片般地展示，給學生的只是一幅幅靜態(tài)的畫面，不能構(gòu)成系統(tǒng)的有血有肉的整體模型，這也是大多數(shù)學生在思維上存在片面性，局限性的原因。多媒體課件具有豐富的表現(xiàn)力，不僅能夠自然逼真地表現(xiàn)多姿多彩的視聽世界，還能夠使靜態(tài)的畫面動態(tài)展現(xiàn)，將一些難以用傳統(tǒng)手段完成的物理經(jīng)過明晰、完好地展如今學生的面前，讓學生有一種身臨其境的感覺，通過對感觀的刺激，構(gòu)成深入的感性認識。三、多變性、生動性，及時調(diào)動學生的注意力在課堂教學中，使學生的注意力長時間地集中在教學內(nèi)容上，是教學成功的關(guān)鍵。多媒體的多變性、生動性能夠?qū)W生的無意注意轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾⒁?，進而大大地提高了課堂效率。例如：在講授“慣性〞時，首先通過演示實驗喚起無意注意，得出慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；緊接討論、解釋慣性現(xiàn)象很容易