材料物理專業(yè)范文
時(shí)間:2023-03-26 11:10:53
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篇1
關(guān)鍵詞:材料物理;就業(yè)狀況;就業(yè)分析
中圖分類號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2011)35-0131-03
《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》規(guī)定,材料物理專業(yè)系工學(xué)材料科學(xué)類專業(yè),可被授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)位,當(dāng)前全國(guó)有61所高校開(kāi)設(shè)了材料物理本科專業(yè)。我校于2001年開(kāi)辦材料物理專業(yè),首屆畢業(yè)生于2005年畢業(yè),至今已有七屆畢業(yè)生。在全國(guó)高校就業(yè)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的今天,分析該專業(yè)本科生就業(yè)現(xiàn)狀,探討如何保證其培養(yǎng)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)大學(xué)生更理想的就業(yè),具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
一、綜合就業(yè)情況
我校材料物理專業(yè)自辦學(xué)以來(lái),招生規(guī)模穩(wěn)定在40人左右,雖經(jīng)歷了金融危機(jī)等不利因素影響,但就業(yè)率始終維持在一個(gè)較高水平,連續(xù)七年均在75%以上,平均值為86%,就業(yè)率總體趨于平穩(wěn),就業(yè)前景較樂(lè)觀。該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率較高的原因,除了學(xué)院積極采取措施、開(kāi)拓就業(yè)渠道、優(yōu)化專業(yè)設(shè)置、提高學(xué)生素質(zhì)外,與該專業(yè)設(shè)置適應(yīng)社會(huì)需求有很大的關(guān)系。其間,2010屆、2011屆畢業(yè)生就業(yè)率有所回落,未就業(yè)學(xué)生大多為當(dāng)年報(bào)考研究生未被錄取,放棄就業(yè)機(jī)會(huì),繼續(xù)報(bào)考研究生者。如2011屆37名畢業(yè)生中有7人未就業(yè),其中6人立志次年繼續(xù)報(bào)考研究生,因此放棄就業(yè)機(jī)會(huì)。所以,就業(yè)率的回落并不意味著該專業(yè)就業(yè)形勢(shì)轉(zhuǎn)為嚴(yán)峻,但也提醒我們要加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo)。
二、就業(yè)去向分析
從表1分析,材料物理專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向主要有以下方面:
一是畢業(yè)生就業(yè)去向較為集中,絕大部分去向?yàn)樯龑W(xué)讀研及進(jìn)入企業(yè)工作;2009年因受金融危機(jī)影響,國(guó)家整體就業(yè)環(huán)境受到波及,為保障畢業(yè)生就業(yè),開(kāi)展了一系列就業(yè)扶持計(jì)劃,當(dāng)年有6位學(xué)生在事業(yè)單位擔(dān)任科研助管,9位學(xué)生靈活就業(yè),其它年份畢業(yè)生就業(yè)去向基本相當(dāng)。
二是我校理學(xué)院畢業(yè)生考研比例一直名列學(xué)校前茅,材料物理專業(yè)受學(xué)院良好學(xué)風(fēng)影響,考研錄取率達(dá)到31.5%,因此繼續(xù)深造成為材料物理專業(yè)本科生畢業(yè)去向的一個(gè)主要方面。
三是材料物理專業(yè)畢業(yè)生每年到企業(yè)就業(yè)人數(shù)比例達(dá)到46%,其中國(guó)有企業(yè)、三資企業(yè)和其它企業(yè)各占三分之一左右的比例。
四是除考研和企業(yè)就業(yè)外,歷年材料物理專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向還有:二炮部隊(duì)定向培養(yǎng)3人,出國(guó)3人,事業(yè)單位6人,靈活就業(yè)14人。
五是材料物理專業(yè)開(kāi)辦以來(lái),未就業(yè)總?cè)藬?shù)達(dá)到40人,達(dá)到專業(yè)總?cè)藬?shù)的13.1%,其中原因如上所述,絕大多數(shù)為放棄就業(yè)機(jī)會(huì),繼續(xù)報(bào)考研究生者。
三、就業(yè)行業(yè)分布
材料物理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為:能夠較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù),具備材料物理相關(guān)的基本知識(shí)和基本技能,能在材料科學(xué)與工程及其相關(guān)的領(lǐng)域的機(jī)械、電子冶金等行業(yè)部門從事新材料和功能材料的研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與制造、材料的性能測(cè)試及生產(chǎn)管理等工作,也可在高等院校和研究所從事教學(xué)與科研工作的高級(jí)人才。
從表2可以看出,材料物理專業(yè)畢業(yè)生在就業(yè)行業(yè)的分布上呈較為集中的趨勢(shì),其中冶金、電子、材料和機(jī)械行業(yè)就業(yè)人數(shù)分別占就業(yè)總?cè)藬?shù)的44%、12.1%、13.8%和8.7%,這些行業(yè)的就業(yè)人數(shù)是專業(yè)就業(yè)總?cè)藬?shù)的81.6%。這些數(shù)據(jù)也與材料物理的專業(yè)培養(yǎng)方向和目標(biāo)相吻合。
四、考研情況
據(jù)表3分析,材料物理專業(yè)畢業(yè)生考研具有以下特點(diǎn):
一是報(bào)考金屬材料研究方向的學(xué)生在考研院校選擇上,大多選擇了均為原冶金部隸屬院校的我校及北京科技大學(xué)。因?yàn)閮尚T阡撹F冶金方向優(yōu)勢(shì)明顯,同時(shí)相對(duì)而言考取把握也較大,因此每年報(bào)考人數(shù)及考取人數(shù)均較多。
二是報(bào)考非金屬材料研究方向的學(xué)生在考研院校選擇上,一部分基于容易獲取信息及方便復(fù)試的考慮,選擇了同樣位于武漢的武漢大學(xué)及華中科技大學(xué);一部分則選擇了南京航空航天大學(xué)及北京航空航天大學(xué)此類航空類院校,但因兩校綜合實(shí)力較強(qiáng),考研競(jìng)爭(zhēng)激烈,因此每年雖均有學(xué)生報(bào)考,但錄取人數(shù)并不多。
三是報(bào)考理論物理研究方向及成績(jī)排名專業(yè)前茅的學(xué)生選擇中國(guó)科學(xué)院的較多。這一方面源于中國(guó)科學(xué)院師資力量雄厚,科研水平高超;另一方面源于中國(guó)科學(xué)院不培養(yǎng)本科生,沒(méi)有“本校保護(hù)主義”,復(fù)試更加公平公正。因此,每年吸引眾多優(yōu)秀學(xué)生報(bào)考。
五、就業(yè)地區(qū)分布
從表4中關(guān)于畢業(yè)生就業(yè)地區(qū)的分布分析可見(jiàn):
一是我校材料物理專業(yè)招生來(lái)源每年有70%~80%為湖北省,因此在學(xué)生擇業(yè)時(shí),有很大一部分學(xué)生選擇了湖北省內(nèi)企業(yè),特別是靈活就業(yè)的學(xué)生,普遍選擇留在湖北省。
二是江蘇成為材料物理專業(yè)學(xué)生去向的第二大省份,赴江蘇省的學(xué)生就業(yè)單位也各不相同,其中既有南京鋼鐵聯(lián)合有限公司、江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司、中天鋼鐵集團(tuán)有限公司等大型國(guó)有鋼鐵企業(yè),也有江蘇興達(dá)鋼簾線股份有限公司、揚(yáng)州龍川鋼管有限公司等民營(yíng)企業(yè)。反映出江蘇省近年來(lái)鋼鐵及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。
三是廣東省作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,在新興材料科學(xué)、精密儀器發(fā)展等方面也處于領(lǐng)先地位。材料物理專業(yè)畢業(yè)生在這個(gè)地區(qū)的就業(yè)去向主要集中在富士康精密組件(深圳)有限公司、歐司朗(中國(guó))照明有限公司等三資企業(yè)。
四是其它各省份去向因生源地等問(wèn)題數(shù)量較少,不一一贅述。
六、思考
從我校開(kāi)辦材料物理專業(yè)以來(lái)的七屆畢業(yè)生各類就業(yè)分析中,不難得出材料物理專業(yè)畢業(yè)生、升學(xué)率始終維持在一個(gè)較高水平,行業(yè)分布符合培養(yǎng)方案,地區(qū)分布較為合理等結(jié)論。但就業(yè)率及就業(yè)質(zhì)量還有進(jìn)一步上漲的空間,這就要求我們?cè)诮窈蟮呐囵B(yǎng)中,注重以下方面:
1.形成辦學(xué)特色
不同高校材料物理培養(yǎng)定位差別很大,主要依托于高校本身的優(yōu)勢(shì)或特色來(lái)定位。從我校材料物理專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向多樣可以看出,雖然專業(yè)的培養(yǎng)定位為“寬口徑,厚基礎(chǔ)”,但專業(yè)優(yōu)勢(shì)仍不夠明顯,尚未有一批固定的企業(yè)連續(xù)、大量地來(lái)校招聘畢業(yè)生,因此應(yīng)當(dāng)盡快形成自己的辦學(xué)特色。
2.優(yōu)化培養(yǎng)體系
受鐵礦石價(jià)格及國(guó)際貿(mào)易摩擦等因素影響,鋼鐵企業(yè)發(fā)展趨緩,對(duì)畢業(yè)生需求量逐年下降。[1]從材料物理專業(yè)畢業(yè)生去向也可看出,赴冶金類企業(yè)就業(yè)學(xué)生比例逐漸減少。因此,需要不斷優(yōu)化培養(yǎng)專業(yè)體系,滿足不同時(shí)期的社會(huì)需求。
3.建立實(shí)習(xí)與就業(yè)一體的培養(yǎng)機(jī)制
實(shí)習(xí)、就業(yè)一體化,一方面利于用人單位全面了解畢業(yè)生情況,另一方面利于學(xué)生提前上崗,實(shí)習(xí)期與就業(yè)期相銜接,縮短就業(yè)路徑。但材料物理專業(yè)當(dāng)前一體化實(shí)習(xí)基地較少,應(yīng)當(dāng)大力拓展。
4.加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo)。從畢業(yè)生就業(yè)去向及地區(qū)分布可以看出,材料物理專業(yè)參加基層就業(yè)項(xiàng)目,如三資一扶、西部計(jì)劃的人數(shù)很少,奔赴西部及基層縣市就業(yè)的人數(shù)也非常少。這要求學(xué)院不斷加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo),鼓勵(lì)基層就業(yè),以提高就業(yè)的分散度。
篇2
【關(guān)鍵詞】材料物理 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)
【基金項(xiàng)目】湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):2011276,2012288)。
Abstract: In recent years, with the gradual increase of the national investment in new energy, new materials, and optoelectronic information industry, the demands of social engineering capabilities, as well as business level of materials physics graduates increase accordingly. It?蒺s imperative to reform the existing teaching system of materials physics. In this work, the reform of teaching system of materials physics was discussed from four aspects of teaching philosophy, curriculum development, teaching practice, and faculty development. In addition, some suggestions on how to train more professional materials physics graduates were given.
Key words: materials physics; teaching reform; personnel training
【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)06-0170-02
材料物理專業(yè)屬于材料科學(xué)類,其培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)較系統(tǒng)的掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù),具備材料物理相關(guān)基本知識(shí)和基本技能,能在與材料科學(xué)與工程相關(guān)的領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、科技開(kāi)發(fā)及相關(guān)管理工作的材料物理高級(jí)專門人才[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)材料物理專業(yè)人才的需求情況也在逐漸發(fā)生變化。近幾年國(guó)家在新能源、新材料以及光電信息領(lǐng)域投入的不斷加大,使得企業(yè)對(duì)于材料物理專業(yè)畢業(yè)生的需求數(shù)量也在逐年增加,特別是對(duì)于具有較強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)踐能力的人才的需求,是很多高新技術(shù)企業(yè)每年人才發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)。
材料物理是物理學(xué)與材料科學(xué)的一個(gè)交叉學(xué)科,主要通過(guò)各種物理技術(shù)和物理效應(yīng),實(shí)現(xiàn)材料的合成、制備、加工、修飾與應(yīng)用。主要研究范圍包括材料的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用;新型材料的設(shè)計(jì)以及材料的計(jì)算機(jī)模擬等。隨著國(guó)家對(duì)本專業(yè)人才需求的變化,對(duì)本專業(yè)的教學(xué)體系進(jìn)行一定的改革迫在眉睫。本文以武漢工程大學(xué)材料物理專業(yè)的發(fā)展為出發(fā)點(diǎn),分別從教學(xué)理念、課程建設(shè)、教學(xué)實(shí)踐以及師資隊(duì)伍建設(shè)四個(gè)方面入手,詳細(xì)探討了本專業(yè)在新形勢(shì)下進(jìn)行教學(xué)改革的一些措施。
一、教學(xué)理念的更新
面向未來(lái)的教學(xué)改革需要現(xiàn)代化的教學(xué)思想,需要前瞻性的教學(xué)理念[2]。這些教學(xué)理念包括從專業(yè)教育向綜合素質(zhì)教育,從重知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變;從封閉式的學(xué)校教育模式向開(kāi)放型的產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合的教育模式轉(zhuǎn)變;從標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)模式向個(gè)性化、選擇性培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變;從維持性學(xué)習(xí)向創(chuàng)新性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變[3]。
武漢工程大學(xué)材料物理專業(yè)所屬學(xué)科為省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科及湖北省首批優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科,本專業(yè)依托自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)和人才優(yōu)勢(shì),將專業(yè)人才培養(yǎng)特色定位于低溫等離子體技術(shù)及應(yīng)用和功能薄膜材料的開(kāi)發(fā),重點(diǎn)培養(yǎng)在光電信息材料、新能源材料、環(huán)境材料等方面具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐能力的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
為適應(yīng)新時(shí)期國(guó)家建設(shè)對(duì)材料物理專業(yè)人才需求的變化,在對(duì)本專業(yè)人才的需求情況以及人才市場(chǎng)走向等問(wèn)題進(jìn)行充分調(diào)查論證的基礎(chǔ)上,明確了我校材料物理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),即在專業(yè)設(shè)置和課程體系設(shè)計(jì)上盡量體現(xiàn)“拓寬專業(yè)面、夯實(shí)基礎(chǔ)、重視能力培養(yǎng)”的指導(dǎo)思想,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,真正提高本科生的素質(zhì)教育。同時(shí),我們也注意到現(xiàn)實(shí)的就業(yè)壓力對(duì)學(xué)生的影響,在打好基礎(chǔ),增強(qiáng)適應(yīng)性的同時(shí),設(shè)置功能薄膜材料和等離子體技術(shù)2個(gè)專業(yè)方向,提供了更多的課程、豐富了教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大了學(xué)生的選擇空間,滿足學(xué)生多樣化的需求,進(jìn)一步體現(xiàn)了因材施教的思想;同時(shí)也體現(xiàn)我校等離子體學(xué)科及薄膜材料研究方面的特色。
新的教學(xué)方案力求將全面素質(zhì)教育的精神滲透到專業(yè)教育之中,使基礎(chǔ)知識(shí)教育、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng)結(jié)合起來(lái),對(duì)學(xué)生進(jìn)行較為系統(tǒng)的基本知識(shí)和基本理論的教學(xué),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基本方法和技能的訓(xùn)練,重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
二、課程建設(shè)的優(yōu)化
在不同的社會(huì)需求下,根據(jù)社會(huì)對(duì)畢業(yè)生需求的調(diào)研及預(yù)測(cè)對(duì)材料物理專業(yè)的課程體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)男抻啠怀霰緦I(yè)在不同時(shí)期的重點(diǎn),對(duì)于培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的高水平人才十分重要[4-7]。我校材料物理專業(yè)在課程建設(shè)方面主要集中在提升現(xiàn)有課程和推出新課程/新內(nèi)容兩個(gè)方面。
在提升現(xiàn)有課程方面,對(duì)于本專業(yè)的一些老牌重點(diǎn)課程,采取主講教師負(fù)責(zé)制,其余教師積極參與,分工合作,加強(qiáng)重點(diǎn)課程建設(shè),并積極申報(bào)新的重點(diǎn)課程。經(jīng)過(guò)幾年建設(shè),已在多門課程的建設(shè)方面取得了較好成果,如《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《工業(yè)等離子體原理》、《薄膜材料與制備技術(shù)》等課程已建設(shè)成為校級(jí)精品課程,《納米材料與技術(shù)》、《固體物理學(xué)》課程成為校級(jí)重點(diǎn)建設(shè)課程。這些重點(diǎn)課程的建設(shè)一方面鍛煉了隊(duì)伍,提高了整體素質(zhì),另一方面對(duì)其他課程的建設(shè)起到很好的示范帶動(dòng)作用。在重點(diǎn)課程建設(shè)過(guò)程中,本專業(yè)一直在積極探索課程教學(xué)改革方法,采用多媒體教學(xué)的課程由2002年的1門發(fā)展到現(xiàn)在所有課程都使用多媒體教學(xué);雙語(yǔ)教學(xué)也從無(wú)到有,《工業(yè)等離子體原理》、《薄膜材料與技術(shù)》已采用雙語(yǔ)教學(xué)。
在推出新課程/新內(nèi)容方面,本專業(yè)根據(jù)畢業(yè)生就業(yè)新形勢(shì)對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行了大量修改。新的培養(yǎng)方案進(jìn)一步體現(xiàn)了因材施教的思想,提供了更多的課程、豐富了教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大了學(xué)生的選擇空間;同時(shí)也體現(xiàn)了我校等離子體學(xué)科優(yōu)勢(shì)的特色。如新培養(yǎng)計(jì)劃針對(duì)社會(huì)需求開(kāi)設(shè)了《電子材料》和《工業(yè)等離子體工程》等課程,課程內(nèi)容緊緊圍繞目前工業(yè)生產(chǎn)中涉及到的新產(chǎn)品和新技術(shù),有利于學(xué)生更好地完成從學(xué)校到社會(huì)的銜接。此外,現(xiàn)有課程的授課內(nèi)容也逐步以市場(chǎng)為導(dǎo)向,在保持現(xiàn)有特色的同時(shí),增加與市場(chǎng)需求相關(guān)聯(lián)的專業(yè)知識(shí)體系,學(xué)生畢業(yè)后反響良好。
三、教學(xué)實(shí)踐改革
材料物理專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要分為校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)踐兩部分。校內(nèi)實(shí)踐主要是指在學(xué)?,F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行的一系列基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn),因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的必要前提[8-10]。我校材料物理專業(yè)以湖北省等離子體化學(xué)與新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖北省微波等離子體技術(shù)研究工程中心和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),在材料制備、加工,材料性能(力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等性質(zhì))測(cè)試、材料組織結(jié)構(gòu)測(cè)定及材料應(yīng)用等方面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室建設(shè),并結(jié)合本學(xué)科科研發(fā)展方向進(jìn)行建設(shè),設(shè)備采購(gòu)主要圍繞著材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料合成與加工、薄膜材料、材料表面改性、等離子體加工、納米材料等課程進(jìn)行。
在此基礎(chǔ)上,我校材料物理專業(yè)根據(jù)學(xué)科建設(shè)發(fā)展情況,在2005年對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重大改革,將原來(lái)分散在各個(gè)課程中的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合,對(duì)原有實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行重新規(guī)劃,開(kāi)設(shè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程,制定統(tǒng)一大綱,整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容適當(dāng)更新,使實(shí)驗(yàn)體系更加完備,并與實(shí)用化緊密結(jié)合,側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。整合后的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)課為《材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》、《材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)》以及《等離子體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》三門課程,總學(xué)時(shí)由原來(lái)的80個(gè)增加到108個(gè)。
同時(shí),在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行創(chuàng)新,將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,以科研促進(jìn)教學(xué)。目前,在材料物理專業(yè)開(kāi)設(shè)的3門實(shí)驗(yàn)課中,《材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)》以及《等離子體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》全部實(shí)驗(yàn)均為教師科研轉(zhuǎn)化而來(lái)。所有專業(yè)實(shí)驗(yàn)將科研與教學(xué)緊密結(jié)合,一方面彌補(bǔ)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的不足,另一方面讓學(xué)生接觸科學(xué)前沿,激發(fā)從事科研工作興趣,培養(yǎng)學(xué)生在從事科學(xué)研究的同時(shí)加深對(duì)課程內(nèi)容的理解,提高教學(xué)效果。
此外,在校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)中增設(shè)《學(xué)年論文》這一實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生模擬實(shí)際科學(xué)研究,通過(guò)教師擬定方向,學(xué)生收集資料、歸納總結(jié)收集到的信息寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述、然后針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題確定具體的研究題目,再制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,并預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。最后通過(guò)答辯,完成這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
在校外實(shí)踐教學(xué)方面,本專業(yè)設(shè)置有《畢業(yè)實(shí)習(xí)》環(huán)節(jié),畢業(yè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇主要以人才市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,目前學(xué)校已與多家從事光電信息材料、新能源材料、環(huán)境材料的企業(yè)簽訂實(shí)習(xí)協(xié)議,并在幾家硅材料制造企業(yè)、LED制造企業(yè)及薄膜制備企業(yè)建立了實(shí)習(xí)基地,為學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)提供了保障。此外,在指導(dǎo)畢業(yè)論文過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生采取“宜化模式”完成畢業(yè)論文。由于“宜化模式”課題來(lái)源于企業(yè),結(jié)合工廠實(shí)際,其研究結(jié)果更具有實(shí)用性。學(xué)生在做畢業(yè)論文過(guò)程中能夠更好地將書(shū)本上的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,有效訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。本專業(yè)近年來(lái)在學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中有超過(guò)25%的學(xué)生采取“宜化模式”進(jìn)行畢業(yè)論文。
四、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
師資隊(duì)伍建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)出滿足社會(huì)需要的高素質(zhì)人才,教師的知識(shí)更新和自身素質(zhì)提升十分關(guān)鍵[9,11]。本專業(yè)在職教師具有學(xué)歷層次高、職稱結(jié)構(gòu)合理、平均年齡低的特點(diǎn),基于這樣一個(gè)教師隊(duì)伍現(xiàn)狀,材料物理專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)一直堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的指導(dǎo)思想,在引進(jìn)高水平的學(xué)術(shù)帶頭人、責(zé)任教授的同時(shí),加大力度對(duì)現(xiàn)有的青年教師進(jìn)行培養(yǎng),提高他們的教學(xué)、科研水平。具體措施主要包括對(duì)青年教師進(jìn)行幫扶指導(dǎo),努力提高青年教師的教學(xué)技能;合理安排好現(xiàn)有教師的教學(xué)和科研工作,在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下,積極開(kāi)展科學(xué)研究工作,通過(guò)科學(xué)研究,不斷提高教師的學(xué)術(shù)素養(yǎng);積極引進(jìn)優(yōu)秀教師,逐步建立一支高水平、穩(wěn)定的教師隊(duì)伍。
此外,本專業(yè)在教學(xué)過(guò)程中積極聘請(qǐng)相關(guān)行業(yè)的優(yōu)秀工程師為學(xué)生講授專業(yè)基礎(chǔ)課程或進(jìn)行專題報(bào)告,在此過(guò)程中讓老師和學(xué)生充分了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài),探討材料物理專業(yè)今后的發(fā)展方向和畢業(yè)生應(yīng)該具備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的了解,更進(jìn)一步提高教學(xué)效果。
五、結(jié)語(yǔ)
如何培養(yǎng)滿足新形勢(shì)要求的材料物理專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,是所有高校材料物理專業(yè)教學(xué)人員需要探討的核心問(wèn)題。教學(xué)改革是一個(gè)隨社會(huì)形勢(shì)發(fā)展而不斷進(jìn)行的過(guò)程,因此,我們時(shí)刻緊跟社會(huì)發(fā)展步伐,在充分了解國(guó)家和社會(huì)對(duì)本專業(yè)人才需求的前提下不斷探求新形勢(shì)下的教學(xué)改革,這樣才能不斷為社會(huì)輸出高水平的專業(yè)人才。
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篇3
關(guān)鍵詞:量子力學(xué) 教學(xué)研究 哲學(xué)思想
“大學(xué)之道,在明明德,在親民,在止于至善?!睖毓手?,止于至善,提高當(dāng)代大學(xué)生的哲學(xué)素養(yǎng)、人文情懷和科學(xué)素養(yǎng),是素質(zhì)教育的要求之一。以牛頓運(yùn)動(dòng)三定律、電磁理論和熱力學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)誕生于17世紀(jì),成功地解釋了大量物理學(xué)現(xiàn)象,取得了輝煌的科學(xué)成就,曾經(jīng)被人們信奉為客觀真理。在19世紀(jì)末20世紀(jì)初,人類以巨大的熱情來(lái)研究原子核和放射現(xiàn)象,導(dǎo)致了兩大理論成果的誕生:量子理論和相對(duì)論。隨后,激光器、二極管、三極管、集成電路、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、登月等等,這些輝煌的成就促使人類邁進(jìn)了信息時(shí)代。運(yùn)動(dòng)著的電子――一個(gè)小小的微觀粒子,卻促使人類文明進(jìn)入了電子信息時(shí)代。事實(shí)表明,現(xiàn)代信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)是物理學(xué),信息的產(chǎn)生、發(fā)送、接收和處理,都是由一個(gè)個(gè)物理的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),因此信息世界的物理體系歸根結(jié)底要受到物理定律的制約?,F(xiàn)在人們明白了,經(jīng)典物理理論僅適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體的場(chǎng)合,而對(duì)于微觀小尺度下、接近于光速運(yùn)動(dòng)的粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律誤差會(huì)變得很大,必須使用相對(duì)論和量子理論來(lái)描述。而經(jīng)典物理理論僅僅是量子理論和相對(duì)論在低速宏觀范圍下的良好近似。
量子理論是二十世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。量子理論的形成和發(fā)展,是整個(gè)物理學(xué)發(fā)展中最值得書(shū)寫(xiě)的,也是對(duì)青年大學(xué)生最具有啟發(fā)意義的過(guò)程,在此期間包括了愛(ài)因斯坦的奇跡年(1905年)。梳理和探究整個(gè)過(guò)程中所包含的科學(xué)思維,科學(xué)方法,科學(xué)理論,科學(xué)素養(yǎng)……都是值得我們?nèi)ヌ剿?、去深思、去挖掘的?/p>
一、對(duì)青年大學(xué)生物質(zhì)觀和運(yùn)動(dòng)觀的進(jìn)一步加深具有重要意義
科學(xué)技術(shù)發(fā)展到21世紀(jì),人類對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入到了納米尺度。材料學(xué)科的研究中出現(xiàn)了很多量子效應(yīng)。量子理論中的許多不同于經(jīng)典力學(xué)的物理現(xiàn)象顛覆性地發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)的思維,拓寬了人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的視野,使人們對(duì)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)有了更進(jìn)一步的了解。隨著人類認(rèn)識(shí)的不斷深入和材料尺寸的不斷縮小,電子運(yùn)動(dòng)的量子效應(yīng)愈加明顯?,F(xiàn)在人們已經(jīng)明白了,電子既是一種微觀粒子,同時(shí)也是一種波,這就是所謂的波粒二象性。與經(jīng)典物理現(xiàn)象不同的是,微觀粒子的諸多物理量之間受到量子規(guī)律的束縛,其中之一便是著名的不確定性原理,例如時(shí)間與能量之間、動(dòng)量與位置之間等。此外,另一個(gè)有趣的現(xiàn)象是電子的勢(shì)壘貫穿效應(yīng),即能量小于勢(shì)壘高度的電子或者其它微觀粒子可以以一定的幾率,越過(guò)勢(shì)壘,運(yùn)動(dòng)到勢(shì)壘的右邊去。盡管一個(gè)理性的人對(duì)這種解釋可能不滿意,但是我們必須明白“隧穿”僅僅是我們?yōu)榱死斫獾姆奖愣鴺?gòu)造的一個(gè)東西,除非人們對(duì)量子世界的認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步。我們唯一能確定的是當(dāng)滿足一定條件的時(shí)候,隧穿效應(yīng)就會(huì)發(fā)生。
二、對(duì)青年大學(xué)生思維拓展與創(chuàng)新具有重要的啟發(fā)意義
量子理論是描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論,其概念體系與研究宏觀現(xiàn)象及其規(guī)律的經(jīng)典物理學(xué)有很大的不同。量子理論的出現(xiàn),是人類對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)日益深化的結(jié)果,為其他自然學(xué)科的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。從培養(yǎng)研究型科學(xué)人才的角度來(lái)說(shuō),量子理論是與現(xiàn)代科學(xué)研究聯(lián)系最緊密的課程之一。這對(duì)當(dāng)代青年大學(xué)生提出了更高、更嚴(yán)格的要求。
第一,必須尊重客觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,堅(jiān)持創(chuàng)新思維,深刻認(rèn)識(shí)微觀世界的規(guī)律。規(guī)律是物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的必然的、穩(wěn)定的、永恒的聯(lián)系,任何事物之間都有聯(lián)系,都是矛盾的對(duì)立統(tǒng)一體,這就需要在實(shí)際的學(xué)習(xí)探索中抓住主要矛盾以及矛盾的主要方面。同時(shí),矛盾具有特殊性,內(nèi)因是事物發(fā)展的根據(jù),決定著事物發(fā)展的方向和主要性質(zhì),外因是事物發(fā)展的次要因素。在實(shí)際的處理過(guò)程中要區(qū)別對(duì)待。
第二,注意量變到質(zhì)變的積累。量變是指事物單純數(shù)量上的增加或減少,事物保持其質(zhì)的穩(wěn)定性。質(zhì)變是指事物根本性質(zhì)的變化,“量變質(zhì)變新的量變”是事物發(fā)展的基本規(guī)律。注意收集數(shù)據(jù),逐步地總結(jié)規(guī)律。任何重大的發(fā)現(xiàn),都有一個(gè)辛苦的積累過(guò)程,面對(duì)紛繁雜蕪的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如何去偽存真,由表及里,層層剖析?這需要尊重客觀規(guī)律,逐漸挖掘深層次的信息,切勿急于求成或者違背客觀規(guī)律。這方面在量子理論的發(fā)展過(guò)程中體現(xiàn)得尤為重要。
第三,量子理論是開(kāi)放的理論,對(duì)量子理論的爭(zhēng)論一直在繼續(xù)。量子理論過(guò)去的成功并不意味著它是一個(gè)徹底完善的物理學(xué)理論。自量子理論誕生以來(lái),關(guān)于量子理論的思想基礎(chǔ)和基本問(wèn)題的爭(zhēng)論,從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。人們對(duì)于量子理論本身的完備性及其一些基本觀念的理解,甚至持有截然不同的觀點(diǎn)。其他的理論也是在不斷地爭(zhēng)論中不斷完善。
三、量子力學(xué)中的數(shù)學(xué)思想及其知識(shí)框架
量子力學(xué)中主要的數(shù)學(xué)知識(shí),主要是Hilbert內(nèi)積空間,這是學(xué)生在學(xué)完微積分初步、線性代數(shù)以及概率論后需要掌握的、在工程領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的一門數(shù)學(xué)學(xué)科,也是對(duì)空間解析幾何的推廣和延伸。其中包括了對(duì)前面提到的幾門學(xué)科的綜合應(yīng)用,例如量子力學(xué)中的力學(xué)量,用線性算符來(lái)描述,則必須是厄米的;用海森堡的矩陣力學(xué)表示,則要求該矩陣的本征值和平均值均為實(shí)數(shù);還有,在計(jì)算不同物理量表象的矩陣元時(shí),要用到定積分的運(yùn)算;而不同表象之間的變換,需要用到矩陣變換;此外,在講到微擾論和變分法時(shí),還需要進(jìn)一步的用到更多的數(shù)學(xué)知識(shí)。這些數(shù)學(xué)學(xué)科分支的交叉出現(xiàn),足以讓學(xué)生對(duì)該門課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼心理。如何消除和轉(zhuǎn)變學(xué)生的這種畏懼心理,這就要求教師在課堂上增強(qiáng)授課的趣味性。事實(shí)上,一部量子力學(xué)的發(fā)展史,包含了太多的啟迪、方法、思維和科學(xué)研究的因素,因利勢(shì)導(dǎo),重視基礎(chǔ)知識(shí)的講解,將所有涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)及其發(fā)展史,生動(dòng)地傳授給學(xué)生。筆者經(jīng)過(guò)近五年的課堂教學(xué),認(rèn)為對(duì)當(dāng)前的大學(xué)本科學(xué)生,倘能在授課中能做到這一點(diǎn),那么,學(xué)習(xí)《量子力學(xué)》的意義就達(dá)到了。
結(jié)論:以量子理論為核心的量子物理無(wú)疑是本世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。它不僅代表了人類對(duì)微觀世界基本認(rèn)識(shí)的革命性進(jìn)步,而且?guī)?lái)了許多劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新,直接推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,從根本上改變了人類的物質(zhì)生活。讓學(xué)生在不斷的思考和探索中,體會(huì)到學(xué)習(xí)和思考的快樂(lè);對(duì)學(xué)生的世界觀、物質(zhì)觀以及運(yùn)動(dòng)觀的進(jìn)一步深入,具有重要的指導(dǎo)意義。
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篇4
一、引言
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)人才的關(guān)鍵一環(huán),在全面實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與素質(zhì)中起到非常重要的作用[1,2]。尤其是《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確要求創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,堅(jiān)持教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合,需要強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng),著力于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[3,4]。以信息功能材料與技術(shù)、光纖傳感材料與技術(shù)和納米材料與技術(shù)等新型功能材料及其相關(guān)技術(shù)為方向,夯實(shí)材料設(shè)計(jì)、制備技術(shù)及物理性能分析等基礎(chǔ)理論知識(shí),形成了武漢理工大學(xué)理工兼?zhèn)涞牟牧衔锢韺I(yè)的辦學(xué)特色。2013年,材料物理本科專業(yè)納入了“湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃”,面向湖北省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)材料物理本科專業(yè)的需求,致力于為湖北省光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)高質(zhì)量的“應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型”材料物理專業(yè)人才。針對(duì)以上目標(biāo),近幾年本校材料物理專業(yè)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)體系方面進(jìn)行了探索與研究。
二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)體系
根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)要求,結(jié)合材料物理的專業(yè)特點(diǎn),“實(shí)踐引導(dǎo)教學(xué),以實(shí)踐促進(jìn)創(chuàng)新,教學(xué)和實(shí)踐相互交融的教學(xué)指導(dǎo)思想”在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)中起著重要的作用,經(jīng)過(guò)十幾年的專業(yè)建設(shè)和發(fā)展,本校逐漸摸索出了一套成熟可靠的專業(yè)辦學(xué)方法和理念及體系,形成了獨(dú)特的生產(chǎn)實(shí)踐辦學(xué)優(yōu)勢(shì)與特色。
1.實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)習(xí)教學(xué)是普通高等教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,而校外實(shí)習(xí)基地則是完成這一教學(xué)任務(wù)的重要場(chǎng)地。校外實(shí)習(xí)基地是大學(xué)生在正式參加工作之前,接觸實(shí)際生產(chǎn),加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,掌握一定的生產(chǎn)技能和了解企業(yè)的重要窗口。因此,高質(zhì)量的校外實(shí)習(xí)基地是各個(gè)高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠正常實(shí)施的重要保障,也是培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力、科研素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)。因此,實(shí)習(xí)基地的選擇不僅有助于提升學(xué)生的專業(yè)能力和技術(shù)水平,而且有利于激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和愛(ài)好,是大學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)和今后工作的重要引發(fā)劑。隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的迅速發(fā)展,本校招生規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,使本校學(xué)生在實(shí)習(xí)工作中出現(xiàn)了一系列發(fā)展中的新問(wèn)題,面臨著“三多一難”的困境?!叭唷本褪菍?shí)習(xí)生人數(shù)不斷增多,所需的實(shí)習(xí)場(chǎng)所和指導(dǎo)教師數(shù)量也隨之增多,“一難”是實(shí)習(xí)組織安排難。針對(duì)之前材料物理專業(yè)的實(shí)習(xí)基地,尤其是生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地相對(duì)集中在傳統(tǒng)材料行業(yè),這些行業(yè)的工作環(huán)境較差、技術(shù)含量相對(duì)較低,有時(shí)候不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,反而會(huì)使部分學(xué)生在工作之前就對(duì)專業(yè)的前景產(chǎn)生一定的動(dòng)搖、不理解甚至厭惡等。本專業(yè)在維持之前實(shí)習(xí)基地聯(lián)系的同時(shí),還積極聯(lián)系新能源、信息功能材料等新興、高技術(shù)企業(yè),將學(xué)生的實(shí)習(xí)教學(xué)活動(dòng)轉(zhuǎn)移到這些高新技術(shù)企業(yè)中,以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的專業(yè)親和度。通過(guò)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地、校外實(shí)習(xí)基地、校企共建研發(fā)中心等“三位一體”的實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),并利用學(xué)科基地辦學(xué)條件等來(lái)確保學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)論文等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施。
2.企業(yè)教師聘用制度。根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)需要,對(duì)于材料物理專業(yè)的學(xué)生在培養(yǎng)過(guò)程中需要在以下方面做出調(diào)整:在培養(yǎng)目標(biāo)上,將從“偏重文化技術(shù)和理論知識(shí)”轉(zhuǎn)向“重視就業(yè)技能和發(fā)展能力”;在學(xué)習(xí)制度上,將從“學(xué)校是核心,全日制教學(xué)是主體”轉(zhuǎn)向“學(xué)校與企業(yè)合作,實(shí)施彈性學(xué)制”;在教學(xué)內(nèi)容上,將從“校內(nèi)課程為主,重視學(xué)科性”轉(zhuǎn)向“重視專業(yè)領(lǐng)域建設(shè),注重校內(nèi)學(xué)習(xí)與工作經(jīng)驗(yàn)的一致性,專業(yè)學(xué)習(xí)與技能培養(yǎng)導(dǎo)向重于書(shū)本知識(shí)”;在學(xué)習(xí)方法上,將從“教室、圖書(shū)館和實(shí)驗(yàn)室是主要學(xué)習(xí)地點(diǎn),書(shū)本學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)”轉(zhuǎn)向“教室與實(shí)習(xí)地點(diǎn)的一體化設(shè)計(jì),注重工學(xué)結(jié)合,專業(yè)實(shí)習(xí)是促進(jìn)學(xué)習(xí)的重要?jiǎng)恿Α薄?duì)于這些內(nèi)容的轉(zhuǎn)變或改革,建設(shè)具有專業(yè)知識(shí)并具有良好的生產(chǎn)實(shí)踐素質(zhì)的教師隊(duì)伍尤為關(guān)鍵。本校在學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),聘請(qǐng)了實(shí)習(xí)單位具有良好專業(yè)技術(shù)能力和水平以及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員作為學(xué)生的企業(yè)教師,在生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間就企業(yè)管理、企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)以及質(zhì)量檢驗(yàn)等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的介紹和經(jīng)驗(yàn)教學(xué)。此外,還聘請(qǐng)相關(guān)企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員到本校開(kāi)展相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)活動(dòng),使得學(xué)生可以在課堂上就可以了解企業(yè)的生產(chǎn)及活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于企業(yè)教師的管理以及考核是引導(dǎo)企業(yè)教師提高教學(xué)效果和激發(fā)教學(xué)熱情的重要途徑。為了激發(fā)企業(yè)教師的教學(xué)熱情,本校對(duì)企業(yè)技術(shù)人員頒發(fā)了企業(yè)教師聘用證書(shū)。同時(shí),為了督促企業(yè)教師的教學(xué)工作,本校還制定了企業(yè)教師的日常管理和考核辦法,從源頭上實(shí)現(xiàn)規(guī)范企業(yè)教師的目的。
3.企業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程管理。根據(jù)社會(huì)需求和教育部專業(yè)認(rèn)證要求,本校還完善了本專業(yè)人才的培養(yǎng)方案,同時(shí)還強(qiáng)化了對(duì)其創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本校參照材料物理專業(yè)認(rèn)證中的學(xué)生畢業(yè)要求和本專業(yè)的特點(diǎn),合理制定了本校材料物理專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的畢業(yè)要求。此外,本校還專?T成立了培養(yǎng)方案工作小組,負(fù)責(zé)培養(yǎng)方案的制訂與修訂,對(duì)實(shí)習(xí)計(jì)劃、實(shí)習(xí)執(zhí)行大綱和成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行一定的修正,使本校材料物理專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)方案更加合理并能突出本校的辦學(xué)特色。另外,本校還實(shí)施校內(nèi)指導(dǎo)教師與校外企業(yè)指導(dǎo)教師的“雙導(dǎo)師制”,入學(xué)后的每位材料物理專業(yè)學(xué)生都有校內(nèi)的指導(dǎo)教師。進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐前,采用學(xué)校引導(dǎo),進(jìn)行實(shí)習(xí)動(dòng)員,安排學(xué)生查閱相關(guān)資料,做好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備,確定企業(yè)指導(dǎo)教師。當(dāng)然,本校還加強(qiáng)校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)指導(dǎo)教師之間的溝通,從而充分保證學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量。企業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行日常的管理,考核辦法可以參照學(xué)生所在崗位的考核方法實(shí)施,校內(nèi)導(dǎo)師則需要保持與企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)生的密切聯(lián)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的全面跟蹤。加強(qiáng)對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生的考核,要求實(shí)習(xí)企業(yè)將實(shí)習(xí)學(xué)生視為職工,按職工的要求對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格管理,統(tǒng)一考核,這樣一來(lái)就可以讓學(xué)生真正感受到企業(yè)與學(xué)校的區(qū)別,加快向“社會(huì)人”的轉(zhuǎn)變。企業(yè)導(dǎo)師則可以根據(jù)學(xué)生的出勤率、工作態(tài)度、合作態(tài)度、遵守企業(yè)管理制度、現(xiàn)場(chǎng)考核等內(nèi)容對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生進(jìn)行一定的考核。實(shí)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生要認(rèn)真撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告,由教師評(píng)閱學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告,成績(jī)則由企業(yè)的評(píng)定書(shū)、學(xué)生實(shí)踐報(bào)告的成績(jī)和答辯成績(jī)來(lái)綜合評(píng)定,從而使學(xué)生的實(shí)習(xí)成績(jī)更加真實(shí)地反映出其在各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于知識(shí)的接納程度,實(shí)現(xiàn)合理的教學(xué)反饋。
篇5
本文介紹了材料類專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀,分析了目前教學(xué)中的不足,提出了大學(xué)物理除了培養(yǎng)學(xué)生基本自然科學(xué)素養(yǎng)外,還應(yīng)為專業(yè)課程奠定物理基礎(chǔ),并針對(duì)性提出了優(yōu)化大學(xué)物理課程內(nèi)容和教學(xué)方法的建議,旨在提高材料類專業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:
大學(xué)物理;材料類專業(yè);教學(xué)改革
1引言
物理學(xué)研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用及相互轉(zhuǎn)化,它的基本理論是各個(gè)自然學(xué)科工程技術(shù)的基礎(chǔ),廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)際。大學(xué)物理課程則是以物理學(xué)的基本原理和基礎(chǔ)應(yīng)用為內(nèi)容的高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的必修基礎(chǔ)課,該課程是養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀,增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,以及探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)等方面具有重要作用。同時(shí),各理工類專業(yè)領(lǐng)域中都會(huì)涉及到物理學(xué)的基本原理、基本結(jié)論和基本方法,因而大學(xué)物理課程能為學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及將來(lái)工作中解決生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題,進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新奠定重要的基礎(chǔ),是合格的理工科畢業(yè)生、科技工作者和工程技術(shù)人員所必備的知識(shí)。對(duì)于不同專業(yè),所需的物理知識(shí)側(cè)重點(diǎn)是不同的,如電子類專業(yè)側(cè)重于電磁學(xué),化工類專業(yè)側(cè)重于熱學(xué),機(jī)械類專業(yè)側(cè)重于力學(xué)等。要充分發(fā)揮大學(xué)物理課程的作用,就應(yīng)當(dāng)根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn),合理安排大學(xué)物理內(nèi)容,在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合學(xué)生專業(yè)的需求有重點(diǎn)、有選擇地進(jìn)行物理教學(xué)。我們以材料類專業(yè)為基礎(chǔ),探討分專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)模式。
2大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀
2.1專業(yè)針對(duì)性不足
大學(xué)物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ),除了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)外,也應(yīng)該起著連接基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的橋梁作用。然而目前很多高校各理工專業(yè)都采用相同或類似的教材和大綱。這種安排雖照顧到了物理學(xué)各個(gè)基本組成部分,但是內(nèi)容龐大,容易讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的畏懼感,同時(shí)也不能體現(xiàn)出各專業(yè)的特點(diǎn)以及對(duì)物理知識(shí)要求的側(cè)重點(diǎn)的差異,容易讓學(xué)生學(xué)無(wú)所用的感覺(jué),從而影響學(xué)習(xí)的積極性,僅僅是應(yīng)付了事。
2.2教學(xué)設(shè)計(jì)不合理
傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué),更多的偏重于理論知識(shí)教學(xué),實(shí)踐教學(xué)(包括課堂演示實(shí)驗(yàn))偏少,容易造成理論和實(shí)踐的脫節(jié)教學(xué)中有很多的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和復(fù)雜繁瑣的理論推導(dǎo),需要學(xué)生很好的掌握高等數(shù)學(xué)知識(shí)。然而隨著目前高校的擴(kuò)招,很大部分學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)中一旦理解不了,容易出現(xiàn)畏難和厭學(xué)情緒,從而影響學(xué)習(xí)效果。
2.3學(xué)時(shí)少,內(nèi)容多
隨著高校擴(kuò)招,辦學(xué)規(guī)模擴(kuò)大以及專業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,高校的教學(xué)計(jì)劃也在不斷的調(diào)整,大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容也一再壓縮。根據(jù)教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程指導(dǎo)委員會(huì)頒布了《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》[1],大學(xué)物理建議學(xué)時(shí)不少于126學(xué)時(shí),但實(shí)際上目前各院校材料類專業(yè)大學(xué)物理課程學(xué)時(shí)普遍少于此建議。大學(xué)物理課程內(nèi)容多,難度大,學(xué)時(shí)的壓縮增大了教師教學(xué)難度,也導(dǎo)致學(xué)生難以在短時(shí)間內(nèi)掌握如此多的知識(shí)。如何在短時(shí)間內(nèi)教給學(xué)生足夠的知識(shí),對(duì)大學(xué)物理教學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)[2]。
2.4教學(xué)手段單一
目前大學(xué)物理教學(xué)更多的是采用教師用多媒體講授,學(xué)生被動(dòng)接受的方式。這種以教師為中心的教學(xué)方式減少了學(xué)生和老師的互動(dòng)交流,導(dǎo)致了學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動(dòng)性下降,課堂注意力不集中。如何運(yùn)用形式多樣的教學(xué)方法,提升學(xué)生的積極性,也是大學(xué)物理教學(xué)改革的方向。
3材料類專業(yè)大學(xué)物理的分專業(yè)教學(xué)改革
基于以上大學(xué)物理在教學(xué)中所遇到的問(wèn)題和困難,筆者在本校材料類專業(yè)中進(jìn)行了大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的改革嘗試。所謂分專業(yè)教學(xué),即在滿足培養(yǎng)學(xué)生基本物理科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn),合理制定不同的教學(xué)計(jì)劃,弱化與專業(yè)關(guān)系不大的物理知識(shí),加深與專業(yè)關(guān)系密切的部分教學(xué),加強(qiáng)與專業(yè)相關(guān)的物理前沿科技介紹,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定良好的物理基礎(chǔ)。通過(guò)改革明確學(xué)生學(xué)習(xí)的目的,提高學(xué)習(xí)興趣。
3.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
根據(jù)材料類專業(yè)課程特點(diǎn),綜合考慮學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)培養(yǎng)方案,本著科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)+材料專業(yè)物理基礎(chǔ)的原則,結(jié)合材料學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),對(duì)大學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行重組,形成材料類大學(xué)物理教學(xué)體系。
3.1.1熱學(xué)
熱性能是材料學(xué)研究的重要方面,如材料熱膨脹、熱傳導(dǎo)等。目前的大學(xué)物理教材中只以理想氣體為對(duì)象介紹熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論,對(duì)于固體和液體甚少提及。為此,筆者在講授熱力學(xué)定律時(shí),同時(shí)介紹熱力學(xué)定律對(duì)固體、液體的簡(jiǎn)單應(yīng)用,介紹熵、焓的概念,并結(jié)合具體材料介紹相變概念。在介紹分子動(dòng)理論時(shí),以氣體為研究對(duì)象,得出氣體速率分布,并引出玻爾茲曼統(tǒng)計(jì),簡(jiǎn)要介紹統(tǒng)計(jì)物理在材料學(xué)中的應(yīng)用。
3.1.2光學(xué)
傳統(tǒng)大學(xué)物理中光學(xué)部分主要講解波動(dòng)光學(xué),包括光的干涉、衍射、光柵和光的偏振,著重在講光程差計(jì)算、條紋特點(diǎn)、光強(qiáng)變化等,涉及到多個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置和大量公式,學(xué)生極易混淆,學(xué)習(xí)效果不好。因此我們?nèi)趸缮?,衍射條紋計(jì)算,減少實(shí)驗(yàn)裝置,重點(diǎn)在相干疊加的物理思想。適當(dāng)增加材料的光學(xué)性質(zhì)介紹,如法拉第效應(yīng)、光彈性效應(yīng)等,增加光譜分析在材料檢測(cè)中的應(yīng)用。
3.1.3力學(xué)
力學(xué)是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ),材料的力學(xué)性能也是材料學(xué)研究的重要方向,而當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)主要在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波。為與材料專業(yè)相適應(yīng),我們引入了彈性體力學(xué)和流體力學(xué)部分基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生更多了解材料的力學(xué)性能及其研究方法。質(zhì)點(diǎn)力學(xué)是力學(xué)的基礎(chǔ),講授時(shí)我們特別強(qiáng)調(diào)物理研究的思想、物理概念和方法,如理想物理模型、矢量疊加原理、微元法等,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
3.1.4電磁學(xué)
整個(gè)電磁學(xué)知識(shí)體系龐雜,學(xué)習(xí)難度大。其中靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)和電磁感應(yīng),是整個(gè)電磁學(xué)的基本,講授時(shí)我們主要強(qiáng)調(diào)物理思想、概念和方法。導(dǎo)體和電介質(zhì)、磁介質(zhì)是描述材料的電磁性質(zhì)的基礎(chǔ)和基本方法,與材料專業(yè)密切相關(guān),為此我們做了重點(diǎn)學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解材料電磁性質(zhì)的描述和研究方法。
3.1.5近現(xiàn)代物理
近現(xiàn)代物理主要包括相對(duì)論和量子物理。其中相對(duì)論與材料專業(yè)關(guān)系不大,因此,僅作簡(jiǎn)介,讓學(xué)生了解基本的時(shí)空觀概念。量子物理是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而任何材料總是由基本粒子構(gòu)成的,是材料研究的基礎(chǔ),然而量子物理知識(shí)復(fù)雜且難以理解,要求數(shù)學(xué)知識(shí)也較高,故僅介紹量子力學(xué)基本原理和原子物理的初步知識(shí)。
3.2教學(xué)方式改革
大多數(shù)大學(xué)教學(xué)中采用多媒體講授式教學(xué)模式,即教師在講臺(tái)上講,學(xué)生在下面聽(tīng)[3,4]。這種模式教學(xué)課堂傳輸知識(shí)量大,知識(shí)點(diǎn)和公式都直接投影在屏幕上,可以省去教師書(shū)寫(xiě)節(jié)省時(shí)間,但教學(xué)過(guò)程中過(guò)于依賴多媒體而忽略了板書(shū),板書(shū)書(shū)寫(xiě)可以突出關(guān)鍵性的知識(shí)難點(diǎn),學(xué)生也可以跟上老師的思維從而理解重要的知識(shí)點(diǎn)。因此在教學(xué)實(shí)踐中,采用“多媒體+板書(shū)”的教學(xué)方式是有效的方式。物理作為一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,所有理論都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,因此在ppt課件中,適當(dāng)引入相關(guān)的動(dòng)畫(huà)和視頻資料,可以起到事半功倍的效果,比教師枯燥的講授要生動(dòng)、深刻得多,既豐富了教學(xué)內(nèi)容又開(kāi)闊了學(xué)生視野。在教學(xué)過(guò)程中,啟發(fā)式教學(xué)比滿堂灌更能提起學(xué)生興趣,教師要從現(xiàn)象引入,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行積極思考,逐漸解開(kāi)難題,教會(huì)學(xué)生用科學(xué)的思維方法解決問(wèn)題。教學(xué)是個(gè)雙向的過(guò)程,一定要加強(qiáng)師生間的互動(dòng),才能達(dá)到好的教學(xué)效果,教師要適時(shí)的提出問(wèn)題,讓學(xué)生思考回答。
4結(jié)語(yǔ)
總之,大學(xué)物理作為理工類專業(yè)的基礎(chǔ)課,自有其重要性,我們需要重視大學(xué)物理的教學(xué),既要培養(yǎng)學(xué)生自然科學(xué)的素養(yǎng),又要架好和專業(yè)課程之間的橋梁。實(shí)踐證明,考慮到材料類專業(yè)自身特點(diǎn),本文中提到的教學(xué)改革方法能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和物理素養(yǎng),奠定專業(yè)學(xué)習(xí)必要的物理基礎(chǔ)。然而,大學(xué)物理課程改革是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程,我們需要堅(jiān)持不懈的進(jìn)行研究和探索,完善教學(xué)體系,充分利用課堂時(shí)間,達(dá)到更好的教學(xué)效果。
作者:白浪 單位:攀枝花學(xué)院材料工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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[2]程南璞.材料類專業(yè)中數(shù)理方法課程的改革與實(shí)踐[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,36(2):202-205.
篇6
關(guān)鍵詞:課程;大學(xué)物理;分層次教學(xué);教學(xué)研究
物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ),是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的前沿學(xué)科。物理學(xué)的發(fā)展是許多新興學(xué)科、交叉學(xué)科和新技術(shù)學(xué)科產(chǎn)生、成長(zhǎng)和發(fā)展的基礎(chǔ)和前導(dǎo)。隨著高科技的迅速發(fā)展,電信、材料、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物、教育、環(huán)境,乃至文科各專業(yè)均設(shè)大學(xué)物理課程為必修基礎(chǔ)課。大學(xué)物理課程涉及的學(xué)科專業(yè)廣,人數(shù)眾多,且后續(xù)對(duì)接的課程面寬,在公共必修課的教學(xué)中具有重要的教學(xué)地位。
目前我國(guó)的大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容,僅是本學(xué)科本課程的傳統(tǒng)內(nèi)容,在物理學(xué)分層次教學(xué)、物理學(xué)跨學(xué)科教學(xué)、物理學(xué)與其他學(xué)科的綜合教學(xué)諸方面較弱。學(xué)生對(duì)物理與其他與學(xué)科間的聯(lián)系了解得較少。
面對(duì)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,高新科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷涌現(xiàn),社會(huì)需求人才的模式日新月異,我們必須與時(shí)俱進(jìn)地去研究和探討符合新世紀(jì)人才培養(yǎng)要求、符合各不同專業(yè)、不同層次需求、具有自身特色的大學(xué)物理課程體系與內(nèi)容。大學(xué)物理課程要符合培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型人才的要求,以適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展及學(xué)科的綜合化整體化趨勢(shì)[1]。
一、大學(xué)物理課程分層次的教學(xué)體系
大學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)形成縱向以物理學(xué)知識(shí)為軸線,橫向向邊緣、交叉學(xué)科輻射的樹(shù)形知識(shí)結(jié)構(gòu)與科學(xué)知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)科間的滲透、交融及綜合。物理教育的內(nèi)容既要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)性,又要體現(xiàn)明顯的時(shí)代性[2]。
我們借鑒現(xiàn)代教育學(xué)理論和認(rèn)知心理學(xué)的研究成果,構(gòu)筑適合現(xiàn)代大學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的大學(xué)物理課程結(jié)構(gòu)與科學(xué)知識(shí)體系。結(jié)合各專業(yè)的實(shí)際,建立公共大學(xué)物理課程三個(gè)層次、六個(gè)類別的教學(xué)體系,即144學(xué)時(shí)、128學(xué)時(shí)、88學(xué)時(shí)三個(gè)層次,電信類專業(yè)、材料類專業(yè)、生物類專業(yè)、化學(xué)類專業(yè)、數(shù)學(xué)類專業(yè)、教育技術(shù)類專業(yè)六個(gè)教學(xué)類別。注重理工科各類專業(yè)物理學(xué)知識(shí)共同要求的構(gòu)建和特殊要求的兼顧,采用分層次教學(xué),分類修訂大學(xué)物理教學(xué)計(jì)劃和編寫(xiě)教學(xué)大綱。
依據(jù)“寬口徑,厚基礎(chǔ),重能力,求創(chuàng)新”的培養(yǎng)人才基本原則,在教學(xué)中保持物理學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)思想和科學(xué)方法,并結(jié)合理工科各專業(yè)的實(shí)際,進(jìn)行大學(xué)物理課程分層次、跨學(xué)科教學(xué)研究及實(shí)踐;將物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代科技知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生切實(shí)感受物理學(xué)與本專業(yè)學(xué)科的密切關(guān)系。注重培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代科技意識(shí),提高學(xué)生的人本素質(zhì),拓寬學(xué)生的知識(shí)面,關(guān)注當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的前沿課題,提高學(xué)生的科技創(chuàng)新素質(zhì),增強(qiáng)他們對(duì)新形勢(shì)的適應(yīng)能力和知識(shí)的更新能力,為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和畢業(yè)后進(jìn)行工程實(shí)踐創(chuàng)新奠定良好的基礎(chǔ),培養(yǎng)符合新世紀(jì)要求的復(fù)合型人才。
首先我們選用由高等教育出版社出版的面向21世紀(jì)高質(zhì)量物理學(xué)教科書(shū)作為基本教材。該教材對(duì)普通物理學(xué)的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理進(jìn)行了較為全面系統(tǒng)的論述,特別注重理工科各專業(yè)物理學(xué)知識(shí)共同要求的構(gòu)建,對(duì)各類專業(yè)的特殊要求也有所兼顧。
在全面講解物理學(xué)知識(shí)的同時(shí),又強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),即對(duì)力、熱、電、光等基本物理內(nèi)容均進(jìn)行系統(tǒng)的講授,又針對(duì)不同學(xué)科、不同專業(yè)對(duì)物理學(xué)的不同要求,對(duì)相關(guān)的內(nèi)容有所側(cè)重。如電信類專業(yè),重點(diǎn)內(nèi)容為力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué);化學(xué)類專業(yè),重點(diǎn)內(nèi)容為熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué);生物類專業(yè),重點(diǎn)內(nèi)容為熱學(xué)、光學(xué);數(shù)學(xué)類專業(yè),重點(diǎn)內(nèi)容為力學(xué)、電磁學(xué)。此種大學(xué)物理分層次教學(xué)體系針對(duì)性強(qiáng)、便于具體操作實(shí)施。
對(duì)于生物類專業(yè)的大學(xué)物理課程,可指導(dǎo)學(xué)生在大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站上學(xué)習(xí)生物物理學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。如,分子生物物理學(xué)、細(xì)胞生物物理學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)的生物物理學(xué)。學(xué)習(xí)物理學(xué)及物理化學(xué)技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用,如電子顯微鏡、X射線衍射技術(shù)、發(fā)光光譜分析法等的物理學(xué)原理。結(jié)合加速度概念的學(xué)習(xí),可了解加速度引起的生理反應(yīng);身體加速運(yùn)動(dòng)時(shí),血液與人體內(nèi)部組織引起的位移使人有不適感;人能忍受加速度的能力與加速度的大小及持續(xù)的時(shí)間有關(guān)等。教師可以針對(duì)人的這一生理反應(yīng),要求學(xué)生計(jì)算飛機(jī)在豎直圓周上飛行時(shí)人能承受的極限加速度。這樣,教學(xué)將物理、生物、生活緊密聯(lián)系了起來(lái),激發(fā)了學(xué)生的興趣,使學(xué)生了解了生活常識(shí),針對(duì)生物專業(yè)的特點(diǎn)補(bǔ)充了新的內(nèi)容,物理知識(shí)也得到了強(qiáng)化。
對(duì)電信類專業(yè)的大學(xué)物理課程,可指導(dǎo)學(xué)生在大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站上學(xué)習(xí)光纖技術(shù)、微波技術(shù)、電子束技術(shù)、超導(dǎo)電技術(shù)、發(fā)展中的光計(jì)算技術(shù)、功能材料等內(nèi)容。將物理學(xué)原理在電子信息技術(shù)中應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容,融入大學(xué)物理的教學(xué)之中。
對(duì)材料類專業(yè)的大學(xué)物理課程,可指導(dǎo)學(xué)生在大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站上學(xué)習(xí)物理學(xué)原理在材料科學(xué)中的應(yīng)用等內(nèi)容。如材料的結(jié)構(gòu)及性能,力學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué)性能、磁學(xué)性能、光學(xué)性能等。介紹物理學(xué)原理在材料性能測(cè)試的儀器中的應(yīng)用。并讓學(xué)生適當(dāng)了解新材料,如超導(dǎo)體材料、納米材料等。
對(duì)數(shù)學(xué)類專業(yè)的大學(xué)物理課程,可指導(dǎo)學(xué)生在大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模中有關(guān)的物理問(wèn)題,如開(kāi)普勒第三定律的發(fā)現(xiàn)、場(chǎng)的特性與建模,強(qiáng)調(diào)物理內(nèi)涵、物理思想和物理方法。
該教學(xué)體系有利于解決理工科各專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)普遍性與特殊性的矛盾。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K分層次的教學(xué)模式
基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中有著非常重要的地位,對(duì)培養(yǎng)理工科學(xué)生的工程實(shí)踐能力影響至深。我們對(duì)公共大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程體系和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革、整合和優(yōu)化,打破傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)原有的力、熱、電、光、近代物理實(shí)驗(yàn)分科教學(xué)的模式,建立相關(guān)內(nèi)容融合、貫通和滲透,形成科學(xué)的相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程新體系。
新的教學(xué)模式將物理實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、演示仿真實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn)三大相對(duì)獨(dú)立模塊,按基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三個(gè)縱向?qū)哟芜f進(jìn)實(shí)施。在保證基礎(chǔ)訓(xùn)練的前提下,精選基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,適當(dāng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增設(shè)提高型、應(yīng)用型、綜合型、設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型選做實(shí)驗(yàn),將現(xiàn)代科技成果融入基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。形成從低到高,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從基礎(chǔ)到前沿,從接受知識(shí)到培養(yǎng)綜合能力、創(chuàng)新能力步步提高的“模塊分層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。
此模式突出基礎(chǔ)性,強(qiáng)調(diào)綜合性,加強(qiáng)創(chuàng)新性,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上了一個(gè)新臺(tái)階,易于教學(xué)實(shí)踐操作,有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展,讓學(xué)生切實(shí)感受物理知識(shí)與當(dāng)代工程技術(shù)之間的緊密聯(lián)系,切實(shí)感受物理學(xué)與本專業(yè)學(xué)科的緊密聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展,為全校理工科各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程、培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,教學(xué)成效顯著。
該教學(xué)模式有利于解決理工科學(xué)生工程實(shí)踐基礎(chǔ)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的矛盾。
三、自編系列補(bǔ)充教材講義充實(shí)教學(xué)內(nèi)容
受專業(yè)教學(xué)差異性和教學(xué)學(xué)時(shí)的限制,通用教材難以全面滿足不同的理工科各專業(yè)在“重能力、求創(chuàng)新”方面的培養(yǎng)要求。針對(duì)上述情況,我們?cè)谶x定基本教材的基礎(chǔ)上,將科研成果引入教學(xué),轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,針對(duì)不同學(xué)科專業(yè)的要求,自編相應(yīng)專題的系列補(bǔ)充教材講義:《物理學(xué)與生命科學(xué)》、《物理學(xué)與信息科學(xué)》、《物理學(xué)與材料科學(xué)》。
系列補(bǔ)充教材的主要內(nèi)容涉及物理學(xué)與相關(guān)學(xué)科專業(yè)的交叉、物理學(xué)原理在相關(guān)專業(yè)中的應(yīng)用、物理學(xué)與相關(guān)專業(yè)在前沿科學(xué)的新發(fā)展、新知識(shí)。這些內(nèi)容是對(duì)基本教材的充實(shí),填補(bǔ)了各專業(yè)之間的“空白”區(qū),開(kāi)闊了學(xué)生的視野,形成了以物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為縱向軸線,橫向與交叉學(xué)科輻射相連的樹(shù)形知識(shí)結(jié)構(gòu)與課程體系。各層次類別的教材將理工科通用大學(xué)物理基礎(chǔ)知識(shí)與各專業(yè)所需的對(duì)口內(nèi)容較好地協(xié)調(diào)起來(lái),有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面,使學(xué)生在系統(tǒng)地了解和掌握經(jīng)典物理學(xué)的基本知識(shí)、基本概念、基本規(guī)律和基本方法的同時(shí),結(jié)合各專業(yè)的實(shí)際,充實(shí)現(xiàn)代物理學(xué)、交叉學(xué)科以及高科技知識(shí),提高學(xué)生的科技創(chuàng)新素質(zhì),培養(yǎng)符合新世紀(jì)要求的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。
系列補(bǔ)充教材的章節(jié)目錄體系如下:
系列補(bǔ)充教材1
物理學(xué)與生命科學(xué)
第一章 力與機(jī)械運(yùn)動(dòng)
第二章 生命科學(xué)與熱物理
第三章 生物電磁學(xué)及其應(yīng)用
第四章 無(wú)處不在的波
第五章 光在生物和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
系列補(bǔ)充教材2
物理學(xué)與信息科學(xué)
第一章 光纖技術(shù)
第二章 微波技術(shù)
第三章 電子束技術(shù)
第四章 超導(dǎo)電技術(shù)
第五章 發(fā)展中的光計(jì)算技術(shù)
系列補(bǔ)充教材3
物理學(xué)與材料科學(xué)
第一章 表面探索技術(shù)和力學(xué)
第二章 微觀熱學(xué)與熱分析
第三章 光與材料的相互作用
第四章 能帶理論和導(dǎo)電性
第五章 材料與電磁場(chǎng)
系列補(bǔ)充教材充實(shí)了基本教材的內(nèi)容,加強(qiáng)了學(xué)科間的滲透、交融及綜合。
四、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)更新教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)教育手段的變革已產(chǎn)生十分重要的影響。我們?yōu)榻鉀Q大學(xué)物理學(xué)時(shí)少與物理學(xué)內(nèi)容容量大的矛盾,為解決大學(xué)物理教學(xué)公共性與各類專業(yè)特殊性的矛盾,針對(duì)大學(xué)物理課程的特點(diǎn),建成并開(kāi)放大學(xué)物理課程教學(xué)網(wǎng)站。有效利用教學(xué)資源,推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與物理教育課程的整合。
大學(xué)物理課程網(wǎng)站教學(xué)資源豐富,有教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、授課教案、習(xí)題解答、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教材及參考書(shū)目、課程描述;課程負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)介、主講教師簡(jiǎn)介、教學(xué)隊(duì)伍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介;自主學(xué)習(xí)、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)錄像等,運(yùn)行良好。不斷維護(hù)更新大學(xué)物理課程教學(xué)網(wǎng)站內(nèi)容,每年更新率大于20%。根據(jù)實(shí)際自行設(shè)計(jì)制作了高質(zhì)量的多媒體課件,使用高水平多媒體教學(xué)課件,針對(duì)所采用的不斷更新的教材,及時(shí)更新、修改、充實(shí)大學(xué)物理電子教案。
現(xiàn)代信息技術(shù)具有對(duì)視頻、動(dòng)畫(huà)等多種媒體信息的高超編輯功能。在大學(xué)物理電子教案中,我們通過(guò)將微觀過(guò)程實(shí)施宏觀模擬、將瞬變過(guò)程轉(zhuǎn)為定格分析,進(jìn)而使某些物理問(wèn)題變抽象為具體、變動(dòng)態(tài)為靜態(tài)、化枯燥為生動(dòng),使物理演示實(shí)驗(yàn)、圖示說(shuō)明、物理模型、物理過(guò)程等方面的教學(xué)在感知上更加形象生動(dòng),其意象內(nèi)涵更加豐富深刻,彌補(bǔ)了單純用粉筆在黑板上板書(shū)的不足,幫助學(xué)生完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的感知、抽象、建模和應(yīng)用。
針對(duì)各專業(yè)的特點(diǎn),將學(xué)科專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)代高新科技知識(shí)融入物理教學(xué)之中,倡導(dǎo)課外閱讀與課堂教學(xué)相結(jié)合。積極組織引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外的自主研究性學(xué)習(xí),利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)和多媒體教學(xué)功能,將自行編寫(xiě)的《物理學(xué)與生命科學(xué)》、《物理學(xué)與信息科學(xué)》、《物理學(xué)與材料科學(xué)》系列補(bǔ)充教材講義在大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站運(yùn)行,將理工科通用的大學(xué)物理基礎(chǔ)知識(shí)與各專業(yè)所需的對(duì)口內(nèi)容結(jié)合起來(lái),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的科技創(chuàng)新素質(zhì)。
學(xué)生可根據(jù)自己專業(yè)的特殊性要求,在課外自由鏈接瀏覽與自己專業(yè)密切相關(guān)的大學(xué)物理補(bǔ)充教材內(nèi)容和重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,課外閱讀與課堂教學(xué)相結(jié)合。在開(kāi)放和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法,更牢固地掌握科學(xué)知識(shí),促進(jìn)大學(xué)物理分層次、跨學(xué)科的學(xué)習(xí)。
該教學(xué)方式有利于解決大學(xué)物理學(xué)時(shí)少與教學(xué)內(nèi)容容量大的矛盾。
五、育人成效顯著
實(shí)踐表明,公共大學(xué)物理課程分層次、跨學(xué)科的教學(xué),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,使學(xué)生能具體體會(huì)到物理學(xué)在其自身所學(xué)專業(yè)中的重要性,并將物理學(xué)的學(xué)習(xí)與所學(xué)專業(yè)的發(fā)展需要密切聯(lián)系起來(lái),極大增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的主觀能動(dòng)性,有效地提高了大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量,成效顯著。大學(xué)物理課程已成為學(xué)生最受歡迎的公共必修課程之一,被評(píng)為精品課程。近幾年,學(xué)生們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下,榮獲多項(xiàng)各級(jí)大學(xué)生競(jìng)賽獎(jiǎng)。
課題組教師在教學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐中,提高了教學(xué)研究水平,近三年發(fā)表教學(xué)研究論文20多篇。
大學(xué)物理分層次教學(xué)的特色主要表現(xiàn)為:充分發(fā)揮了教與學(xué)兩個(gè)方面的主觀能動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)教師主導(dǎo)作用與學(xué)生個(gè)性發(fā)展的優(yōu)化結(jié)合。新的教學(xué)模式既能保證理工專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的公共性需求,同時(shí)亦能兼顧各類專業(yè)自身特點(diǎn)的特殊需要,有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力,提高科學(xué)人文素質(zhì),養(yǎng)成良好的物理思維品質(zhì),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力,較好地體現(xiàn)了“寬口徑,厚基礎(chǔ),重能力,求創(chuàng)新”培養(yǎng)人才的基本原則,順應(yīng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展及學(xué)科綜合化整體化的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1] 金吾倫. 跨學(xué)科研究引論[M]. 北京:中央編譯出版社,1997:1-14.
篇7
安康學(xué)院是一所新建的綜合性地方本科院校,開(kāi)設(shè)大學(xué)物理課程的專業(yè)比較多,過(guò)去所有專業(yè)都嚴(yán)格按照大學(xué)物理的框架體系組織教學(xué),教學(xué)效果并不理想。學(xué)生的物理基礎(chǔ)參差不齊,差異比較大,不少學(xué)生感覺(jué)大學(xué)物理難學(xué),缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。在這種條件下,按照統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容,對(duì)各個(gè)專業(yè)不加區(qū)分地進(jìn)行教學(xué),會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課與自身專業(yè)的聯(lián)系體會(huì)不深,無(wú)法激起學(xué)習(xí)興趣。為了突出專業(yè)特色、增強(qiáng)針對(duì)性,使大學(xué)物理更好地為專業(yè)課的學(xué)習(xí)服務(wù),實(shí)行按專業(yè)分類教學(xué)是十分必要的。
二、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的實(shí)施方案
首先,我們對(duì)大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果,進(jìn)行了搜集、整理,學(xué)習(xí)。其次,針對(duì)大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了具體的分析,并對(duì)各專業(yè)的教師和學(xué)生進(jìn)行了廣泛的調(diào)研,切實(shí)掌握各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)以及各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、心態(tài)、學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)調(diào)研結(jié)果,基礎(chǔ)物理教研室進(jìn)行了討論和分析,結(jié)合學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo),將大學(xué)物理分成三類,即《大學(xué)物理A》、《大學(xué)物理B》、《大學(xué)物理C》,實(shí)施分專業(yè)教學(xué)。
《大學(xué)物理A》分兩個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè),共128學(xué)時(shí),包括力、熱、光、電(磁)和近代物理,各部分內(nèi)容講解比較詳細(xì)。為了激發(fā)學(xué)生的興趣,教學(xué)中注重聯(lián)系專業(yè),聯(lián)系生活實(shí)際?!洞髮W(xué)物理A》主要針對(duì)需要較強(qiáng)物理知識(shí)的理工科專業(yè),如電子信息工程專業(yè)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。對(duì)于電子信息工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)與物理知識(shí)聯(lián)系緊密,且物理學(xué)所培養(yǎng)的思維方式,對(duì)于他們來(lái)說(shuō)也非常重要。對(duì)于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)的發(fā)展是離不開(kāi)物理的。物理學(xué)的發(fā)展為數(shù)學(xué)的發(fā)展提出了新問(wèn)題,提供了新的思想及方法,如微積分是牛頓在研究力學(xué)問(wèn)題時(shí)首先提出來(lái)的。所以,物理的學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生非常重要。通過(guò)《大學(xué)物理A》的學(xué)習(xí),為這兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生打下了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ),培養(yǎng)了他們分析、解決問(wèn)題的能力以及嚴(yán)密的邏輯思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
《大學(xué)物理B》一學(xué)期開(kāi)設(shè),共80學(xué)時(shí),包括力、熱、電(磁)和近代物理?!洞髮W(xué)物理B》是針對(duì)材料化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)開(kāi)設(shè)的。以材料化學(xué)專業(yè)為例,他們的主干課程中《物理化學(xué)》、《高分子化學(xué)與物理》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《功能材料》、《納米材料》等課程和大學(xué)物理知識(shí)的聯(lián)系都很密切。因此,在教學(xué)中針對(duì)專業(yè)特點(diǎn),減少了經(jīng)典物理中剛體力學(xué)和光學(xué)部分的內(nèi)容,對(duì)經(jīng)典物理熱學(xué)和電磁學(xué)部分有所側(cè)重,并加強(qiáng)了近代物理及物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用等方面的內(nèi)容。對(duì)于這些專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于有了側(cè)重點(diǎn),可以使他們體會(huì)大學(xué)物理課程與自身專業(yè)的聯(lián)系,激發(fā)興趣,為專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?!洞髮W(xué)物理C》一學(xué)期開(kāi)設(shè),共64學(xué)時(shí),包括力、熱、電(磁)和近代物理。其中經(jīng)典物理部分在《大學(xué)物理B》的基礎(chǔ)上,刪去了有介質(zhì)時(shí)的電場(chǎng)和磁場(chǎng),大大降低了難度。
《大學(xué)物理C》是針對(duì)那些對(duì)物理知識(shí)要求較低的理工科專業(yè),如生物科學(xué)、食品科學(xué)與工程、數(shù)字媒體等專業(yè)開(kāi)設(shè)的。在教學(xué)中加強(qiáng)應(yīng)用性和趣味性的內(nèi)容,側(cè)重物理規(guī)律內(nèi)在的聯(lián)系性、物理體系的嚴(yán)密性,側(cè)重對(duì)物理現(xiàn)象的描述而弱化具體解題的過(guò)程,注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和理論聯(lián)系實(shí)際能力。
三、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)的效果
大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)提高了師生的積極性和主動(dòng)性,取得了令人滿意的教學(xué)效果。首先,分專業(yè)教學(xué)對(duì)任課教師提出了更高的要求,促使教師在教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)、不斷改進(jìn),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以便上好每一堂課。由于針對(duì)不同專業(yè)的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)有所不同,因此教師就要了解各專業(yè)的培養(yǎng)方案、專業(yè)課程,使大學(xué)物理更好地為專業(yè)課服務(wù)。這就要求教師通過(guò)各種渠道查閱資料,不斷學(xué)習(xí),豐富和提高自身的專業(yè)水平和知識(shí)面。這樣才能在課堂上聯(lián)系專業(yè)、聯(lián)系實(shí)際,使教學(xué)內(nèi)容更充實(shí)。其次,實(shí)施分專業(yè)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。分專業(yè)教學(xué)在保證學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的需求的同時(shí),又考慮各專業(yè)的特點(diǎn),有效培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,充分激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
例如在給電子信息工程專業(yè)的學(xué)生講剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí),教師課前做了大量的準(zhǔn)備。準(zhǔn)備了視頻,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn),并設(shè)計(jì)了討論環(huán)節(jié),教學(xué)效果非常好。開(kāi)始上課時(shí),讓一個(gè)陀螺在一根很細(xì)的鋼絲上轉(zhuǎn)動(dòng),卻掉不下來(lái)(引起學(xué)生陣陣驚呼)。講完基本概念時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)生雞蛋和熟雞蛋,讓學(xué)生分組討論區(qū)分,并當(dāng)場(chǎng)把雞蛋敲碎,分析總結(jié)討論結(jié)果。最后讓同學(xué)們觀看慣性制導(dǎo)(利用慣性原理控制和引導(dǎo)導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭飛向目標(biāo)的技術(shù))的錄像,總結(jié)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義。指出電磁儀表的指示系統(tǒng),因線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同,可分別測(cè)量微小電流或電量。另外,在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛輪以及人造衛(wèi)星的外形設(shè)計(jì)上,精確地測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都是必要的,等等。
再比如,給生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生講磁場(chǎng)時(shí),教師利用北大影視庫(kù)中“生物的磁性”的四個(gè)影片(每個(gè)大約2分鐘左右)生動(dòng)地展現(xiàn)了生物的磁性,指出動(dòng)物識(shí)別方向的能力是感官生物學(xué)上的大課題。第一個(gè):生物具有磁性。1974年康奈爾大學(xué)研究員在鴿子頭部安裝磁鐵實(shí)驗(yàn),鴿子變得沒(méi)有方向感。第二個(gè):龍蝦遷徙。動(dòng)物的遷移與地磁場(chǎng)有關(guān),與生物本身的磁性也有關(guān)。第三個(gè):細(xì)菌(單細(xì)胞生物)體內(nèi)具有微小的、納米的顆粒,它具有磁性。第四個(gè):人體神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)也有磁性顆粒。通過(guò)影片的放映,使學(xué)生深入了解大學(xué)物理與專業(yè)課的聯(lián)系,引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、結(jié)語(yǔ)
篇8
【關(guān)鍵詞】固體物理與化學(xué) 教學(xué) 改革與實(shí)踐 應(yīng)用型
【基金項(xiàng)目】2013年銅仁學(xué)院教改項(xiàng)目“《固體物理》課程的教學(xué)改革思考與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號(hào):JG201346)。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)08-0126-02
固體物理是研究固體的微觀結(jié)構(gòu)、各種微觀粒子運(yùn)動(dòng)形態(tài)和規(guī)律以及它們相互關(guān)系的學(xué)科。它是材料類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,涉及力、熱、聲、電、磁和光學(xué)等各方面的內(nèi)容。固體物理理論在很多研究領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,它是微電子、光電子、半導(dǎo)體等各項(xiàng)技術(shù)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)。固體化學(xué)著重研究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)、合成方法、晶體生長(zhǎng)、化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),特別是固體中的缺陷及其對(duì)宏觀物理化學(xué)性質(zhì)的影響。固體物理和固體化學(xué)知識(shí)在前沿科學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越多,相關(guān)材料類專業(yè)也都開(kāi)設(shè)了這兩門課程。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,材料科學(xué)的研究正不斷開(kāi)拓新的研究領(lǐng)域。作為材料類學(xué)生的專業(yè)必修課,固體物理和固體化學(xué)兩門課程原有的知識(shí)體系均存在著不同程度的局限性。具體來(lái)講,傳統(tǒng)固體物理是一門理論性很強(qiáng)的課程,它用量子理論研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),用以解釋宏觀物理性能,以理論教學(xué)為重點(diǎn),實(shí)踐教學(xué)占的比重不多,與前沿科學(xué)的結(jié)合也不夠,不符合材料專業(yè)對(duì)應(yīng)用型和實(shí)踐性的需求;固體化學(xué)課程內(nèi)容包含材料制備工藝和分析手段等實(shí)踐內(nèi)容,但對(duì)固體的研究方法、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系等方面的探索還需要依靠固體物理理論的指導(dǎo)。針對(duì)具體的研究對(duì)象,往往需要綜合固體物理和固體化學(xué)的知識(shí)才能解決問(wèn)題。這種解決實(shí)際問(wèn)題的需求使得在材料專業(yè)設(shè)置固體物理與化學(xué)課程很有必要。
目前,在國(guó)內(nèi)大學(xué)的材料類專業(yè),固體物理和固體化學(xué)一般作為兩門獨(dú)立的課程設(shè)置,兩門課的教學(xué)內(nèi)容既有重疊部分,也有互補(bǔ)需要??梢院喜⒐腆w物理和固體化學(xué)兩門課程,刪去重復(fù)知識(shí)點(diǎn),縮短學(xué)時(shí);提取、凝練知識(shí)點(diǎn)互補(bǔ)部分,利用“固體物理”理論更好地指導(dǎo)“固體化學(xué)”實(shí)踐,達(dá)到“1+1>2”的效果。
根據(jù)銅仁學(xué)院的辦學(xué)定位和教學(xué)實(shí)際:適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,按照“突出應(yīng)用、培育特色、提高質(zhì)量”的原則,培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才,注重社會(huì)服務(wù)的教學(xué)服務(wù)型大學(xué)。固體物理和固體化學(xué)作為材料專業(yè)的核心課程,其教學(xué)水平對(duì)學(xué)生的后續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。銅仁學(xué)院為新升本科院校,固體物理和固體化學(xué)這兩門課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間不久,而且目前我們的教學(xué)還是偏重理論,實(shí)踐性不強(qiáng)。因此,為了改變我校材料物理專業(yè)固體物理和固體化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題,培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的應(yīng)用型本科人才,創(chuàng)新性地設(shè)置固體物理與化學(xué)課程。
一、改革教學(xué)內(nèi)容
材料學(xué)科是一門應(yīng)用型學(xué)科,材料研究的目的就是為了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新材料及其功能應(yīng)用。根據(jù)材料學(xué)科的特點(diǎn)和我校材料物理專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),優(yōu)化設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。
(一)將固體物理和固體化學(xué)課程的內(nèi)容有機(jī)融合
固體物理和固體化學(xué)兩門課的教學(xué)內(nèi)容既有重疊部分,也有互補(bǔ)部分。內(nèi)容的重疊表現(xiàn)在晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合和晶體缺陷為兩門課程共有部分,但側(cè)重點(diǎn)不同;互補(bǔ)表現(xiàn)為某一研究問(wèn)題的解決需要綜合兩門課程的知識(shí)點(diǎn),并且固體化學(xué)中關(guān)于晶體衍射、固相反應(yīng)等內(nèi)容恰好是固體物理中倒易點(diǎn)陣、擴(kuò)散等理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。新開(kāi)設(shè)的固體物理與化學(xué)將固體化學(xué)的知識(shí)有機(jī)融入固體物理,兩門課程的內(nèi)容“”。具體來(lái)說(shuō),將固體化學(xué)關(guān)于點(diǎn)缺陷的反應(yīng)式納入固體物理晶體缺陷章節(jié);將振動(dòng)光譜、波譜技術(shù)與晶格振動(dòng)聯(lián)系起來(lái);將晶體的熱學(xué)性質(zhì)與熱重分析、差熱分析聯(lián)系起來(lái);將金屬鍵與能帶理論相結(jié)合;固相反應(yīng)與擴(kuò)散理論相結(jié)合等等。刪掉固體化學(xué)中的相圖內(nèi)容,此部分在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中講授。合并后的固體物理與化學(xué)學(xué)時(shí)為72學(xué)時(shí),少于原先兩門課程的總學(xué)時(shí)。
(二)重視知識(shí)體系構(gòu)建,縮減理論學(xué)時(shí)
固體物理是以熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理、理論物理、量子力學(xué)等課程為基礎(chǔ)的課程。固體物理的學(xué)習(xí)需要這些基礎(chǔ)理論作保證,但材料類專業(yè)的學(xué)生在這方面基礎(chǔ)相對(duì)較薄弱。特別是固體物理中有很多新概念,通常需要建立復(fù)雜的物理模型和理論計(jì)算得到。復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程和物理假設(shè)使很多學(xué)生感到困惑,在學(xué)習(xí)過(guò)程中也感到十分困難,造成部分學(xué)生失去興趣。因此不能一味追求推導(dǎo)過(guò)程,更多的是突出概念的本質(zhì)和含義,重點(diǎn)講述物理假設(shè)和物理過(guò)程。物理模型的建立應(yīng)簡(jiǎn)單易于理解,把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用最簡(jiǎn)單的方式去解決復(fù)雜的問(wèn)題。比如倒格子概念抽象,是固體物理的一個(gè)知識(shí)難點(diǎn)。在講授倒格子時(shí),盡量簡(jiǎn)化其推導(dǎo)過(guò)程,類比普通物理平面波中波矢的概念,將倒格矢與波矢類比,建立抽象的概念與已有的物理圖像之間的聯(lián)系,講清楚為什么引入倒格子以及引入倒格子后對(duì)于我們解決問(wèn)題的好處,讓學(xué)生直觀理解其背后的物理意義,幫助學(xué)生在倒空間中思考問(wèn)題。
(三)融入前沿科學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
很多新技術(shù)、新材料的發(fā)明離不開(kāi)固體物理和固體化學(xué)知識(shí),在教學(xué)過(guò)程中要適當(dāng)加入前沿科學(xué)和當(dāng)今世界的研究熱點(diǎn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程內(nèi)容的重要性和實(shí)用性,例如,在講解固體分類的時(shí)候,就要介紹準(zhǔn)晶體;在講晶體結(jié)構(gòu)的時(shí)候,可以介紹石墨烯、碳納米管。材料由于晶體結(jié)構(gòu)的不同,其物理化學(xué)性質(zhì)相差很大,在講金剛石結(jié)構(gòu)的時(shí)候,要提到另一種具有相同結(jié)構(gòu)的硅材料。還有超晶格與晶體結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體與能帶理論的聯(lián)系;材料的磁性與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系;巨磁電阻效應(yīng)等現(xiàn)象。使學(xué)生了解固體物理理論在前沿科學(xué)中的應(yīng)用,擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)范圍,提高學(xué)習(xí)興趣。
(四)注重實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生實(shí)踐能力
材料學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),需要在教學(xué)中加入實(shí)踐內(nèi)容,在每章最后專門設(shè)置一個(gè)小節(jié)內(nèi)容作為本章應(yīng)用舉例,可以更好地幫助學(xué)生理解課本上的理論,更重要的是把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,理論與實(shí)踐結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。例如,在講解X射線衍射的時(shí)候,可以用某物質(zhì)的XRD圖譜作為例子,簡(jiǎn)單教學(xué)生使用Jade分析XRD圖譜如何確定衍射峰的晶面指數(shù),如何根據(jù)衍射峰來(lái)計(jì)算晶面間距,結(jié)合材料的晶體結(jié)構(gòu),從而確定材料的晶格常數(shù),這樣就把晶體結(jié)構(gòu)這一章的知識(shí)全部串聯(lián)起來(lái)。在講晶體對(duì)稱性的時(shí)候,可以列舉相關(guān)材料,例如晶體的鐵電性與對(duì)稱中心的關(guān)系。
(五)增加科普知識(shí),引入情感教學(xué)
在教學(xué)內(nèi)容中增加科普知識(shí),有助于增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)同感,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。在講授某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,增加其發(fā)展的歷史故事,有助于學(xué)生更好地理解這門學(xué)科和這個(gè)理論。科學(xué)家是科學(xué)發(fā)展的主體,也是某一學(xué)科知識(shí)的締造者。介紹相關(guān)科學(xué)家對(duì)某知識(shí)點(diǎn)的貢獻(xiàn)和科學(xué)家的生平故事,可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。能帶理論是固體物理中的一個(gè)重要理論,通過(guò)對(duì)固體電導(dǎo)理論發(fā)展史的講授,使學(xué)生更好地理解這個(gè)理論和實(shí)際應(yīng)用。
二、改革教學(xué)方法
(一)多媒體教學(xué)和模型教學(xué),建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程資源
傳統(tǒng)的理論教學(xué)以板書(shū)為主,其優(yōu)點(diǎn)是有利于學(xué)生理解理論推導(dǎo)過(guò)程。但不足在于耗費(fèi)時(shí)間、且有些圖形動(dòng)畫(huà)板書(shū)不夠形象。而應(yīng)用多媒體教學(xué)具有形象生動(dòng)、有聲有色、節(jié)約時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),可以利用Material Studio等計(jì)算機(jī)軟件制作晶體模型,增加一些動(dòng)態(tài)元素,突出趣味性、形象性,把抽象的物理模型用文本、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種方式展示出來(lái),增強(qiáng)課堂教學(xué)的直觀感染力。在課堂增加一些實(shí)物模型,比如講晶體的結(jié)構(gòu),可提供一些球棍模型,讓學(xué)生自己動(dòng)手組裝,使學(xué)生能直觀感受晶體的結(jié)構(gòu),對(duì)理解晶體的對(duì)稱性有很大的幫助。還可以制作一些CAI課件。在學(xué)院網(wǎng)站建立固體物理與化學(xué)課程板塊,將課件、模型、視頻等資料作為網(wǎng)絡(luò)課堂,為學(xué)生提供課下學(xué)習(xí)資源。
(二)采用教學(xué)互動(dòng)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
現(xiàn)代教學(xué)不是一個(gè)老師教、學(xué)生學(xué)的單一過(guò)程,更不是“填鴨式”的灌輸過(guò)程,而是以學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo),相互參與的過(guò)程。教師要鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探索問(wèn)題。學(xué)習(xí)每個(gè)章節(jié),都要探討三個(gè)問(wèn)題:這章的知識(shí)體系是什么,本質(zhì)是什么,在課程中的作用和地位是什么。通過(guò)這樣啟發(fā)式的問(wèn)題,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生思考、討論,能力的提高在于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和尋找答案的過(guò)程,鼓勵(lì)學(xué)生提出自己觀點(diǎn)和見(jiàn)解,不怕出錯(cuò),反復(fù)思考,對(duì)某一問(wèn)題深究到底,營(yíng)造積極活潑的課堂學(xué)習(xí)氣氛。
(三)創(chuàng)新作業(yè)形式,提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力
在現(xiàn)有教學(xué)方式中,課后作業(yè)以習(xí)題形式為主,不利于發(fā)揮學(xué)生積極主動(dòng)性,有礙學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。因此需要改變傳統(tǒng)作業(yè)形式,將作業(yè)以論文的形式呈現(xiàn)。地方本科院校的學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,需要采取循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行指導(dǎo),使他們盡快適應(yīng)新的學(xué)習(xí)方式。在前期,由教師選擇涵蓋課程知識(shí)點(diǎn)的中文期刊論文,學(xué)生自學(xué)并整理期刊論文內(nèi)容,制作做成PPT課件,并在課堂上講解自己制作的課件;到后期,教師給出一些材料科學(xué)中與課程相關(guān)的研究熱點(diǎn)問(wèn)題,不再具體指定論文,引導(dǎo)學(xué)生圍繞主題發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,檢索信息,解決問(wèn)題,并且撰寫(xiě)小論文。這樣不僅提高了學(xué)生的自學(xué)和解決問(wèn)題的能力,還開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,使他們對(duì)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用有更深刻的體會(huì)。
三、改革考核方式
考核是檢驗(yàn)學(xué)生課程學(xué)習(xí)情況的重要途徑,學(xué)術(shù)型學(xué)生的培養(yǎng),主要以閉卷考試為主,但應(yīng)用型學(xué)生的培養(yǎng),應(yīng)該以過(guò)程考核為主。引入實(shí)例討論環(huán)節(jié)并將其計(jì)入平時(shí)成績(jī),加強(qiáng)學(xué)生在此過(guò)程中的參與程度,在教學(xué)過(guò)程中將學(xué)生分成不同的課題組,分配不同的課題給他們。因此,我們采取改變平時(shí)成績(jī)計(jì)算方法和在期末考試中設(shè)置開(kāi)放性試題的辦法,平時(shí)成績(jī)?cè)O(shè)置起始分?jǐn)?shù),有積極表現(xiàn)的加分,比如課堂主動(dòng)提出問(wèn)題和回答問(wèn)題、平時(shí)小論文寫(xiě)作、課堂做專題論文PPT報(bào)告都可以加分,沒(méi)按要求完成任務(wù)的則扣分。在期末考試中設(shè)置開(kāi)放性試題考察學(xué)生對(duì)于學(xué)科知識(shí)體系的理解,開(kāi)放性試題不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案。通過(guò)考核方式的改變,引導(dǎo)學(xué)生改變不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。
四、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo),需要增加實(shí)踐性應(yīng)用性的課程,較少理論性課程和學(xué)時(shí),在這樣的背景下,通過(guò)內(nèi)容優(yōu)化整合,將固體物理和固體化學(xué)合并成一門課程,即縮減了總學(xué)時(shí),又不減少知識(shí)點(diǎn),同時(shí)還加大了實(shí)踐技能的教學(xué),達(dá)到了人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
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篇9
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)專業(yè)為該校的精品專業(yè)和骨干專業(yè),其培養(yǎng)目標(biāo)為:能從事機(jī)械制造、航空、航天、道路交通、能源、船舶制造、特種設(shè)備等行業(yè)原材料、產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)、理化測(cè)試等相關(guān)工作中的高級(jí)技術(shù)人才。要求學(xué)生掌握足夠的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、幾何光學(xué)、物理光學(xué)和原子核物理基礎(chǔ)知識(shí)。幾年來(lái),該專業(yè)的物理課程教學(xué)一直采用理論教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)相結(jié)合的模式,學(xué)院辦學(xué)層次提高以后,對(duì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)有了更高的要求。為更好地服務(wù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學(xué)的需要,必須對(duì)物理學(xué)的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法做出改革,以適應(yīng)高職教育的需要。下面就無(wú)損檢測(cè)專業(yè)高等職業(yè)教育中物理教學(xué)過(guò)程中的改革問(wèn)題,談?wù)勗撗芯空叩膸c(diǎn)想法。
1 高職物理教學(xué)現(xiàn)狀分析
(1)生源質(zhì)量不高。由于社會(huì)大眾普遍對(duì)職業(yè)教育的認(rèn)可度不高,再加上高職的錄取分?jǐn)?shù)線在逐年降低,高職招收的學(xué)生入學(xué)成績(jī)較低,而該院無(wú)損檢測(cè)專業(yè)又可文理兼招,因此大部分學(xué)生入學(xué)前成績(jī)不理想,高中物理和數(shù)學(xué)知識(shí)很薄弱,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理課程中存在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不明確,學(xué)習(xí)興趣不濃等問(wèn)題,這給物理課的教學(xué)帶來(lái)了很大的困難。
(2)物理教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少,與專業(yè)課教學(xué)的銜接不夠。該校無(wú)損檢測(cè)專業(yè)開(kāi)設(shè)了一年的物理課,物理學(xué)作為一門基礎(chǔ)課程,按照高等職業(yè)教育對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的要求是“必需、夠用”,教學(xué)內(nèi)容的“必需、夠用”是由專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)來(lái)確定的,實(shí)際教學(xué)中任課教師一般為基礎(chǔ)部的物理教師,由于他們對(duì)于不同專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的要求缺乏了解,從而導(dǎo)致任課教師對(duì)“必需、夠用”的度把握不準(zhǔn),往往根據(jù)課時(shí)數(shù)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)取舍教學(xué)內(nèi)容?,F(xiàn)有的高職物理課程體系和教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,基礎(chǔ)物理的內(nèi)容比例較大,近現(xiàn)代物理的比例較小,且太注重知識(shí)體系的完整性,和其它相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系及后續(xù)專業(yè)課程不能有效銜接,不能適應(yīng)不斷變化的專業(yè)教學(xué)的要求和人才培養(yǎng)的需求。
(3)教材與專業(yè)課程不配套。由于該校高等職業(yè)教育起步較晚,物理課程一般都沿用理工類??平滩?,缺乏與之配套的能反映高職特色和專業(yè)要求的教材。
2 物理在無(wú)損檢測(cè)專業(yè)學(xué)習(xí)中的重要意義
無(wú)損檢測(cè)是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)科學(xué),該技術(shù)以不損害被測(cè)對(duì)象的使用性能為前提,對(duì)各種工程材料、零部件和結(jié)構(gòu)件進(jìn)行有效地檢驗(yàn)和測(cè)試,借以評(píng)價(jià)它們的完整性、連續(xù)性、安全可靠性及某些物理性能。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)所使用的各種無(wú)損檢測(cè)方法的原理幾乎涉及到現(xiàn)代物理學(xué)各個(gè)分支,目前應(yīng)用最廣泛的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法主要是滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)、射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)。例如滲透檢測(cè)的基本原理是利用滲透液的濕潤(rùn)作用和毛細(xì)現(xiàn)象,使?jié)B透液進(jìn)入工件表面開(kāi)口的缺陷,隨后被吸收和顯像。磁粉檢測(cè)是利用導(dǎo)磁金屬在磁場(chǎng)中被磁化,并通過(guò)顯示介質(zhì)來(lái)檢測(cè)缺陷特性的一種方法,鐵磁材料的工件若有缺陷就會(huì)磁化后產(chǎn)生漏磁,采用磁粉或霍爾元件可以檢測(cè)出漏磁場(chǎng)的存在,從而判斷缺陷位置、大小、形狀和性質(zhì)。渦流檢測(cè)是建立在電磁感應(yīng)理論基礎(chǔ)上,利用交變磁場(chǎng)作用在不同材料上會(huì)產(chǎn)生不同振幅和相位的渦流來(lái)檢測(cè)導(dǎo)電材料的物理性能、缺陷、結(jié)構(gòu)情況的差異。射線檢測(cè)是利用X射線、γ射線和中子射線易于穿透物體,穿透物體過(guò)程中受到吸收和散射而衰減的性質(zhì),在感光材料上獲得與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對(duì)應(yīng)的黑度不同的圖像,從而檢測(cè)出物體內(nèi)部缺陷的種類、大小、分布狀況。超聲檢測(cè)是工業(yè)檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的一種方法,超聲波被用于無(wú)損檢測(cè),如脈沖反射法,其原理是利用高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片,發(fā)出超聲波,通過(guò)偶合劑進(jìn)入工件,在工件中傳播如果遇到缺陷發(fā)生反射,反射波再由壓電晶片轉(zhuǎn)化成電脈沖,放大后由儀器顯示出來(lái),根據(jù)反射波可以確定缺陷的大小和位置。
近年來(lái)隨著物理學(xué)發(fā)展,許多無(wú)損檢測(cè)新方法和新技術(shù)也獲得了迅速的發(fā)展和應(yīng)用,如聲發(fā)射、激光全息、微波、紅外線等。
由此可見(jiàn)學(xué)好物理是學(xué)好無(wú)損檢測(cè)專業(yè)課的基礎(chǔ),同時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中還能不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),讓學(xué)生的邏輯性、認(rèn)知性有較大的提高,這對(duì)于學(xué)生的積極影響,是要遠(yuǎn)超課程本身的內(nèi)容。
3 無(wú)損檢測(cè)專業(yè)物理教學(xué)的改革探討
(1)提高認(rèn)識(shí),建立科學(xué)的課程教學(xué)體系。由于物理課的教學(xué)質(zhì)量好壞會(huì)直接影響后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量,因此教研室應(yīng)對(duì)《物理學(xué)》教學(xué)有一個(gè)全面的規(guī)劃、整體設(shè)想,在物理課程教學(xué)方面真正形成一個(gè)多層次(高職三年制文理科、高職五年制構(gòu)成),多模式(理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,分級(jí)教學(xué)與大面積教學(xué)相結(jié)合,多媒體教學(xué)與黑板教學(xué)相結(jié)合)立體化的物理課程教學(xué)體系。
(2)正確定位高職物理課程教學(xué)思想。在高職教學(xué)中開(kāi)設(shè)物理學(xué),其目的不但要讓學(xué)生掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本規(guī)律及一些實(shí)際應(yīng)用,而且還要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、用物理學(xué)知識(shí)解釋自然現(xiàn)象、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,使學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展的能力。
(3)教學(xué)內(nèi)容的改革。針對(duì)物理學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識(shí)不足、基礎(chǔ)知識(shí)參差不齊等問(wèn)題,決定在物理教學(xué)上實(shí)施以模塊為主的教學(xué)改革。在教學(xué)中淡化理論、注重實(shí)踐,不再保全物理內(nèi)容的系統(tǒng)性,而強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用。該課程欲設(shè)計(jì)力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理5個(gè)模塊,分兩學(xué)期完成。第一學(xué)期開(kāi)設(shè)力學(xué)和熱學(xué)等知識(shí);第二學(xué)期開(kāi)設(shè)電磁學(xué)、幾何光學(xué)和物理光學(xué)、原子物理學(xué)等知識(shí)。力學(xué)包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)等內(nèi)容,對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)專業(yè)的超聲檢測(cè);熱學(xué)包括分子的動(dòng)理論基礎(chǔ)、液體的表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象等知識(shí),物理光學(xué)包括光的波粒二象性、光度學(xué)等知識(shí),對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)專業(yè)的滲透檢測(cè);電磁學(xué)包括靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等內(nèi)容,對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)專業(yè)的磁粉檢測(cè)和渦流檢測(cè);原子與原子核物理學(xué)包括原子和原子核結(jié)構(gòu)理論、射線產(chǎn)生的機(jī)理、種類和性質(zhì)等知識(shí),對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)專業(yè)的射線檢測(cè)。
(4)積極探索教材建設(shè)。針對(duì)高職學(xué)生理論基礎(chǔ)較差這一特點(diǎn),教研室應(yīng)選擇或編寫(xiě)出適合高職檢測(cè)專業(yè)要求的物理教材。具體是要注重教材知識(shí)的合理性、基礎(chǔ)性,對(duì)基本概念、基本理論、基本方法論述要深入淺出,清楚明白;內(nèi)容編排要由易到難、循序漸進(jìn),注重知識(shí)的連貫性和銜接性;同時(shí)還要根據(jù)檢測(cè)專業(yè)的特點(diǎn),注重物理教材的專業(yè)性和實(shí)用性;并且還要緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,注重教材的先進(jìn)性、實(shí)踐性,增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的敘述。
(5)優(yōu)化教學(xué)手段、完善教學(xué)方法。教學(xué)方法采用項(xiàng)目導(dǎo)向方法為主,多種教學(xué)方法靈活運(yùn)用和體驗(yàn)性學(xué)習(xí)的方法;教學(xué)手段采用高水平的多媒體教學(xué)影片、電子教案與多媒體課件、互聯(lián)網(wǎng)的使用、實(shí)踐教學(xué)等。
(6)明確高職物理教學(xué)目的,改革考核方式。
篇10
一、 職教《物理》力學(xué)和《建筑力學(xué)》的聯(lián)系。
對(duì)一般專業(yè)如市政、建筑、材料等,靜力學(xué)理論、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論等在建筑力學(xué)中都是經(jīng)常要用的。建筑力學(xué)本身所包含的內(nèi)容很多,不同專業(yè)的建筑力學(xué)對(duì)物理學(xué)理論的需求是不同的。
物理作為基礎(chǔ)理論課程,雖然承擔(dān)著為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ)和分析解決問(wèn)題方法的任務(wù),但職教物理教材的編寫(xiě)絕不可能僅僅為某一門后續(xù)課程服務(wù),因而某些內(nèi)容的介紹不可能像專業(yè)或?qū)I(yè)理論課程那樣具體詳細(xì)。物理教材的編寫(xiě)為了保持其內(nèi)容系統(tǒng)性和連續(xù)性,往往會(huì)將在建筑力學(xué)中要用到的知識(shí)和內(nèi)容分散在不同的部分和不同的章節(jié)中。但由于課時(shí)少或其它原因,現(xiàn)行的職教物理教學(xué)仍以經(jīng)典物理學(xué)為主,近代物理學(xué)部分內(nèi)容一般都簡(jiǎn)略或不講,而這些內(nèi)容恰恰對(duì)學(xué)生今后建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)是非常有益的。筆者認(rèn)為,在教學(xué)過(guò)程中,物理教師要能夠因地制宜地對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)內(nèi)容作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,為學(xué)生學(xué)習(xí)建筑力學(xué)奠定基礎(chǔ)。
現(xiàn)代科學(xué)的另一個(gè)重要趨勢(shì)是綜合,特別是要增進(jìn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。物理作為一門基礎(chǔ)科學(xué),也是學(xué)生涉及最早與工程實(shí)踐最有聯(lián)系的一門學(xué)科,為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)提供了許多理論基礎(chǔ)和方法。對(duì)此,物理提供的方法是極其有用的工具。物理學(xué)研究方法既不是籠統(tǒng)的對(duì)經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì),也不是深究細(xì)微的描述分類或一絲不茍的邏輯,它強(qiáng)調(diào)的是事物發(fā)展的主要矛盾,闡明基本原理,得出物體運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律。實(shí)際工程的情況往往相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行力學(xué)分析是不容易的。因此,從物理力學(xué)到建筑力學(xué)的過(guò)渡是一個(gè)必要的漸進(jìn)過(guò)程。加強(qiáng)物理力學(xué)和建筑力學(xué)教學(xué)的銜接是十分必要的。
二、物理力學(xué)和建筑力學(xué)教學(xué)銜接
1、教學(xué)內(nèi)容的銜接
教學(xué)改革是這幾年來(lái)職教教學(xué)的熱門話題,如何加強(qiáng)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課以及專業(yè)基礎(chǔ)課程之間的教學(xué)聯(lián)系,是近年來(lái)研究較多的內(nèi)容之一。職教物理力學(xué)和建筑力學(xué)有著非常緊密的聯(lián)系,如何加強(qiáng)其教學(xué)法銜接,是值得探討研究的重要問(wèn)題。
建筑力學(xué)課程就其內(nèi)容來(lái)說(shuō),由理論力學(xué)和材料力學(xué)兩部分組成,隨著職教教學(xué)不斷改革,建筑力學(xué)的課時(shí)數(shù)已經(jīng)銳減。因此,在實(shí)際教學(xué)中理論力學(xué)內(nèi)容涉及少一些,一般只能講靜力學(xué)部分,而在材料力學(xué)學(xué)習(xí)中還要用到運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)等相關(guān)的知識(shí)。職教物理力學(xué)同樣包含了靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)等部分,因而筆者認(rèn)為,在物理教材編寫(xiě)上,要力求做到與建筑力學(xué)的有機(jī)銜接,真正為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到一個(gè)好的基礎(chǔ)作用。同時(shí)在職教物理教學(xué)中,物理教師不應(yīng)該仍然死守著過(guò)去那種保證本課程教學(xué)完整性的傳統(tǒng)思想,相反要能夠針對(duì)不同的專業(yè)要求對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組、調(diào)整,引入相互交叉的、必備的相關(guān)知識(shí),并貫徹少而精的教學(xué)原則,使教學(xué)內(nèi)容多與學(xué)時(shí)少的矛盾加以解決,以適應(yīng)不斷改革的教學(xué)要求。
此外,物理力學(xué)概念、定理、定律和公式在建筑力學(xué)中也得到廣泛使用,例如:力和力矩平衡原理,作用力和反作用力原理,力的分解和合成原理,功的原理,牛頓定律,轉(zhuǎn)動(dòng)定律等等。但現(xiàn)有的職教物理和建筑力學(xué)教材對(duì)同一概念及定理定律的表述往往不一致,二者之間的脫節(jié)很容易造成學(xué)生的誤解。由于教基礎(chǔ)課程的教師不懂專業(yè)課,而專業(yè)課程的老師也不去研究基礎(chǔ)課程,因而缺少教學(xué)溝通,造成教學(xué)脫節(jié)。如何在教材編寫(xiě)和教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)它們之間的聯(lián)系,對(duì)我們教師提出了較高的要求。
2、研究和解決問(wèn)題方法的教學(xué)銜接
物理力學(xué)和建筑力學(xué)研究的側(cè)重點(diǎn)不同,物理側(cè)重于對(duì)事物運(yùn)動(dòng)普遍存在的基本規(guī)律的研究,建筑力學(xué)更側(cè)重于對(duì)工程實(shí)踐中存在的力學(xué)規(guī)律的研究,因而其研究方法也有所不同,但它們有著許多共性和相似之處。因此在基礎(chǔ)課的教學(xué)中不能僅僅局限于本課程的要求,應(yīng)盡可能做到為專業(yè)課程服務(wù)。
物理力學(xué)在分析和解決問(wèn)題的方法上也應(yīng)盡可能做到與建筑力學(xué)一致。例如:對(duì)任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化,在建筑力學(xué)中總是簡(jiǎn)化為一個(gè)力(主矢)和一個(gè)力偶(主矩),在此基礎(chǔ)上,還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化,得到簡(jiǎn)化的最后結(jié)果或者說(shuō)簡(jiǎn)化到最簡(jiǎn)單的力系,而物理力學(xué)中一般只考慮主矢,不考慮主矩,往往易使學(xué)生產(chǎn)生誤會(huì)。
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