大学物理论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇大学物理论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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大学物理学作为一门专业基础课，人们更多地强调它的基础性、系统性，重视概念、原理、定律推导和数学公式的表达，忽视了不同专业学生对大学物理内容的不同需求。从而导致在大学物理教学过程中按照多年来形成的固定模式，对不同专业的学生采用统一的教学大纲和同一个授课计划。大部分地方院校大学物理内容以经典物理为主，近现代物理内容所占比例较少，有的院校甚至不讲近代物理。而实际上以量子力学和相对论为支柱的近现代物理是现代科技的先导。大部分大学生以后将在高新技术领域工作，肩负着国家未来科技发展的重任，他们不能不学习近现代物理的内容。教学内容没有和学生的专业需求紧密联系起来，没有用发展的观点来选择、组织传统物理教学内容，导致物理教学与时展、科技进步脱节。这种对各专业和学科不加区分的课程设置，导致学生无法体会大学物理与自身专业的密切联系，从而很难激发学生的学习兴趣。

1.2教学内容宽泛

大多数院校的培养计划不断增加专业课和专业实践课的学时，压缩大学物理的学时。而大学物理教学内容不变，从而导致学生难以在如此短的时间内消化和吸收新知识。并且不同理工科专业的大学物理课时都一样，这样就造成了为了完成教学大纲规定的全部内容，教师往往挑拣考试的内容讲，只重视物理结论定律，很难对知识点的应用进行详细地展开和深入地剖析。因此，如何利用最少的课时，讲解更多的对学生专业有帮助的教学内容，以及如何处理好本学科知识与后续专业课知识衔接等问题，对大学物理教学提出了严峻的挑战。

1.3考评方式单一

绝大部分普通院校对大学物理学的考核手段非常单一，就是简单地采用期末考试成绩为主（占总成绩的80%），出勤率及课后作业完成情况（占总成绩的20%）为辅的考核方式。大多数院校都是进行统考统评，老师上课时为了应付考试对一些与学生专业知识相关但又不考试的内容不敢深入讲，学生也是处于考试压力之下被动学习。这种单一的考评方式并不能真正地反应一个学生对知识的掌握和应用程度。大多数期末考试题一般都是填空、选择和计算题，其中计算题占分较重，这种考核方式最终把学生导向用记概念公式、背定理定律的学习方式来学学物理课程。另外，有的院校甚至还规定了期末考试及格率的底线，如果及格率低于所规定的低线，学校将问责任课教师，所以教师为了提高及格率尽可能的降低考试要求，甚至于出现老师给学生划重点，学生背试卷考试的不良现象。

2分专业进行大学物理教学的必要性

洛阳理工学院是一所新建的理工本科院校，几乎所有理工科专业都开设大学物理课程，所有开设大学物理课程的专业都严格按照大学物理的框架体系，统一的教学大纲和授课计划组织教学，教学效果并不理想。学生的物理基础参差不齐，不同专业的学生对大学物理学的内容需求差异比较大。在这种情况下，按照统一的教学大纲和教学计划，对各个专业不加区分地进行教学，会导致学生对大学物理与自身专业的联系体会不深，无法激起学习兴趣。因此，为了突出专业特色、加大专业的针对性，使大学物理更好地为专业课的学习服务，实行按专业分类教学是十分必要的。

3大学物理分专业教学的几点建议

针对以上大学物理教学过程中出现的问题，笔者将结合不同的专业特色提出以下几点建议。

3.1结合不同专业特色修改完善教学大纲

不同的专业有不同的培养目标，学生毕业就业方向也不尽相 同。他们对大学物理的需求肯定不一样。而且不同的院校有各自不同的专业服务定位，也有各自不同的专业特色。比如洛阳理工学院服务面向定位就是“立足洛阳，面向河南，服务地方，服务行业”。该校的特色专业有无机非金属材料工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、自动化、计算机科学与技术和土木工程等。根据这些不同的专业、不同的培养目标应该制定不同的教学大纲。可以将这些专业根据对大学物理需求的高低分成三类：无机非金属材料工程、材料物理、金属材料工程、自动化和电气工程及其自动化专业归为一类，这一类对大学物理要求比较高，后继专业课的学习与物理知识联系紧密，且物理学所培养的思维方式，对于他们来说也非常重要。包括力学、热学、光学、电磁学和近代物理，各部分内容讲解比较详细，教学学时应不少于128学时。为这些专业的学生打下坚实的物理基础，提高他们利用科学的思维方法分析、解决问题的能力。而对于机械设计制造及其自动化、车辆工程、机械电子工程、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程、计算机控制技术、通信工程和计算机科学与技术专业可以分为一类，教学学时可以控制在96学时。在教学过程中针对专业特点，可以减少相应的内容，对与学生专业结合紧密、学生需要的物理学内容要有所侧重，并加强近代物理及物理知识在生产、生活、科学技术应用等方面的内容。对于这些专业的学生来说，由于有了侧重点，可以使他们体会大学物理课程与自身专业的联系，激发学习兴趣，为后续专业课学习打下良好的物理基础。对于大学物理要求不高的高分子材料与工程、土木工程、建筑环境与能源应用工程等专业可以开设64学时。在教学中加强应用性和趣味性的内容，侧重物理规律内在的联系性、物理体系的严密性，侧重对物理现象的描述而弱化具体解题的过程，注重培养学生科学思维素养和理论联系实际能力。

3.2针对不同专业适当调整教学内容、制定不同的授课计划

任课教师在制订授课计划时，应与所教专业学科教师和学生进行座谈，详细了解所教学科专业后续课程及学生在以后工作和学习过程中对大学物理知识的需求，为各专业订制不同的教学内容体系，使大学物理的基础性和实用性充分扩展到学生求学和工作的整个过程中。在授课过程中，任课教师应将一些技术应用方面的知识纳入到教学内容中。让学生切身体会到学学物理的作用，从而培养他们学学物理的兴趣。现实中大学物理课时开设不足，可以在在开设大学物理课程时根据不同专业对物理知识的需求，教学内容有所侧重。如土木工程和机械类等专业，他们对力学要求比较高，对热学、光学和电磁学要求就相对低一些。任课老师在讲授时就应该侧重力学部分，尤其是刚体力学，对光学、电磁学的知识可以少讲。而对于计算机与电子信息类等专业，他们对电磁学、光学要求比较高。任课老师在制定授课计划时就应该侧重电磁学、光学部分，还要将近代物理知识，尤其是半导体物理贯穿到课堂教学过程中，这些专业需求比较低的力学和热学部分可以少讲。对于材料类专业，这部分专业的学生对热学、电磁学、光学和近代物理要求比较高，对质点运动和动力学要求就相对低一些。老师在讲授时就应该侧重热学、电磁学、光学和近代物理部分。此外，教师在讲课的过程中还可以考虑压缩经典物理教学内容，增加近代物理的知识传授，精简与中学物理相同的内容并加深与现代科技、现代物理知识相关的内容，这样即可以扩大学生的科学视野，又可以提高学生的综合应用能力和学习兴趣。

3.3改变单一的考核方式

大学物理课程是培养大学生基本的科学素质和科学分析、解决问题的能力，为学生进一步学习后续专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。所以对于大学物理的考核，可以改变以往的重期末考试成绩的方式。甚至可以把大学物理课改成考查课来进行考核，而不是全校统一进行考试。考核时加大平时成绩的比例，但平时成绩不能只看学生出勤情况，还要将学生完成作业情况、课堂回答问题情况和分析解决工程应用中的与物理相关的问题考虑在内，使平时成绩能对学生学习过程起到督促作用。根据以上制定的三类教学大纲和相应的授课计划分专业进行考核：对大学物理要求比较高，后继专业课的学习与物理知识联系紧密的材料和电子信息类专业可以采用期末考试和平时成绩相结合的方式，而对于大学物理要求不高的高分子材料与工程、土木工程、建筑环境与能源应用工程等专业可以采用考查的考核方式。虽然是考查课，但同样可以培养学生对所学知识的综合运用能力。比如，可以考虑让学生设计跟自己专业相关的课程论文，或者利用所学大学物理知识解释与本专业紧密相关一些物理现象。这样既可以把大学物理知识与学生的专业知识紧密地结合在一起，同学们也会从内心觉得学学物理对自己有很大帮助。

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实验室管理制度是实验教学能够有序进行的重要基础，好的规章制度不仅包括指导教师、实验室管理教师的工作职责，还应包括学生在实验室中的注意事项，实验室的开放时间和实验项目等。另外，也要建立对实验室开放时间和实验内容的考核审查制度，以便实验室能够合理调动和安排实验资源开展教学。

1.2制定开放实验的实验项目

根据每学期开展的课内实验，整合实验资源制定开放实验的实验项目。独立学院目前针对不同专业开设了不同层次的大学物理实验课程，由于学时不同，开设的实验项目也不相同。教研室将未在课内实验中出现过的实验仪器作为开放实验，目前独立学院此类开放实验项目有动态共振法测量材料的杨氏模量、金属电子逸出功的测量等。同时，针对文科专业同学开设较简单的开放实验，如长度和物体密度测量、示波器原理与使用等以满足学习需要。另外，可将已在课程中使用过的实验仪器开展开放实验，如在课程中利用分光计测量三棱镜的顶角，在开放实验中可利用分光计测量玻璃介质的折射率、光栅光谱等。

1.3学生自主实验与教师指导

实验室全天对学生开放，学生在做好登记或预约后可单独或组成小组进行实验，实验中鼓励学生自主设计实验方案，自行阅读实验室提供的资料，借助资料、仪器说明书，准确调整使用仪器，自主的完成从设计到测量的全过程。为方便学生与教师交流，学生也可以提前与指导教师预约，共同探究问题。

2开放实验与大学物理实验评价体系及第二课堂相结合

2.1开放实验与大学物理实验评价体系相结合

实验成绩的评定应能真实反映学生的实验水平和实验素养，有利于培养学生学习的主动性、积极性和探索精神。学生的实验成绩分别由预习成绩、操作成绩和实验报告成绩三部分组成，期末总成绩由平时课内实验成绩60%，开放实验10%和期末考试30%构成。

2.2开放实验与物理第二课堂相结合

课外活动作为教学活动的有机组成部分，使大学生丰富和发展自己的第二课堂。由于第二课堂时间充裕、形式多样、教师便于从多个角度培养学生的动手能力。近年来，教研室在教学中十分注意开发学生的第二课堂，在教学过程中充分利用实验室现有实验资源，在大学生科技创新、物理演示仪器制作等环节中，对学生进行操作、制作等方面的训练。

3存在问题

由于独立学院目前没有网络平台做为支撑，造成某些时间实验室学生较多，实验仪器不足，某些时间没有学生做实验的情况，从而导致实验仪器得不到充分利用。在开放实验进行过程中，由于学生自由地操作仪器，仪器设备的损坏率明显提高，并且为不断提高学生学习兴趣，根据实际情况须不断地更新实验项目和仪器。这就要求学校要投入经费购买新仪器，增加实验配件，支付仪器修理费。

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又如，计算机专业的学生往往对自己的专业———计算机更感兴趣，其实，计算机的硬件离不开物理，法拉第、麦克斯韦的电磁理论，德布罗意、海森伯、薛定谔等人的量子力学，半导体，甚至牛顿力学，都是计算机诞生的基础理论，举个简单的例子，在电子器件中，电子在电场的作用下沿着设定的电路运动，就实现了器件的功能。科技的发展突飞猛进，而大学物理的理论基础相对固定，如果不及时更新应用举例，一直沿用老旧的例子，会令学生觉得物理落伍了，学了没有用。大学物理作为自然科学的基础，在打好底子的同时，也应赋予它新鲜血液。教师应时刻关注前沿科技的发展，恰当地引入课堂，激发学生对大学物理的学习兴趣。

2多种教学手段相结合

与大学物理丰富的教学探索内容相适应的，是多样的教学探索手段。物理现象千姿百态，奇妙无穷，仅凭口述和板书，很难展现它的多彩魅力。比如，波动光学里的白光干涉有美丽彩色条纹，教师可以自己制作铁丝圈配制肥皂水，在课堂上亲手演示薄膜干涉现象，定能给学生留下深刻的印象。再如，自带一根普通跳绳，随时悠动起来演示横波现象，既操作简单又能形象地解释深刻的波动规律。当然，更多实验不方便课堂演示，或者得有专门的仪器才能演示，这就得依靠现代教学探索手段———多媒体了。比如，波动学里的驻波，画在黑板上时，它就是某一时刻的波形图，看起来和行波完全相同，然而，驻波在同一个波节内各质点的振动相位都相同，这跟行波规律有着本质的不同，这点总是会让学生感到费解。当运用多媒体教学探索手段，动态地演示驻波的传播过程，让学生清楚地看到同一个波节内各质点究竟是如何振动的，这个疑团自然就解开了。

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二、网络资源的利用能充分展示物理实验

物理学是一门实验科学，其产生和发展离不开实验，所有的规律和概念都直接或间接来自于实验。实验教学和演示实验是物理教学不可缺少的重要组成部分。实验教学最大的特点就是生动有趣，利用实验课可以让学生记住实验步骤、理解相关结论、掌握产生结论的过程。学生在做实验的过程中，不仅能感受到自然科学的神奇，而且能培养学习兴趣，便于理解抽象的物理原理。但在普通物理演示实验中，由于受到常规仪器本身的限制，一部分实验根本无法做，一部分实验即使做了，产生了效果，也不如人意。根据现代教育理念和教学要求，可以将多媒体网络资源模拟实验室引入课堂，这种模拟实验化微观为宏观、化抽象为形象，可以弥补常规实验仪器的不足，达到事半功倍的演示效果。还有一些物理实验的现象很难看清楚，如布朗运动，固体颗粒很小，其运动情况直接观察是根本看不清的。以往主要借助显微镜观察，教师事先调整好，学生轮流观察。但由于学生不同，观察结果也存在差异，导致实验效果大大降低，还消耗了大量的时间。如果利用课件模拟实验，展示粒子相互作用的“真实场景”，把微观世界通过模拟演示清晰地展现在学生面前，学生可以更容易观察到物理现象。利用网络资源制作课件向学生进行形象直观的展示，有利于学生学习和掌握物理规律。当然，网络不能代替真实的实验，只是实验的辅助工具，但在实验较难完成的前提下却能发挥出不可替代的作用，达到为教学服务的目的，这种多媒体教学模式对优化课堂教学也是十分有益的。

三、网络资源的利用能创设生动的教学情境

情境教学是教师在教学过程中，根据学生的知识水平、认知能力和教学内容、教学目的、教学重点、教学难点，有目的地在课堂上创设情境，让学生在学习过程中身临其境，培养学生的学习兴趣。兴趣是人积极探究事物的认识倾向和认识需要的情绪表现，是学习的动力和保障。在教学过程中，教师的一项重要任务就是激发学生的学习兴趣，利用网络资源创设生动的教学情境，让学生处在模拟的学习环境或问题情境中，从而有效激发学生的学习兴趣。

1.利用多媒体素材创设教学情境

多媒体网络的一大特点是图、文、声、像并茂，可以全方位地调动学生的注意力、情绪、情感和兴趣。让抽象的物理概念、难懂的物理过程通过可观察的画面、视频、图片等，动态地展现给学生，可以让其更容易理解，同时还能增强课堂教学的活力。例如，在教学“万有引力定律”时，学生对天体运动的知识一无所知，难以对其形成深入的理解，通过多媒体播放载人飞船视频和模拟动画课件，从火箭点火到飞向太空，然后从飞船进入预定轨道做圆周运动再到安全着陆，一一进行介绍，可以调动学生的多种感官，提高他们探究物理知识的积极性和学习热情，让他们感受到物理学习的乐趣。

2.适当运用网络语言激发学生学习兴趣

教学是一门语言艺术，无论在教学过程中运用教学方法，教师的讲解都是最重要的、最基本的、最不可或缺的。讲解依靠的是语言，而语言是思维的表现和工具。有的教师专业知识非常扎实，但是语言表达能力欠佳，自己心里清楚却讲不明白。具有同样知识功底的教师，如果在讲课时吞吐自如、妙趣横生，则能够牢牢地吸引学生的注意力，并引发学生有益的遐想。网络语言是随着网络发展而兴起的一种简洁生动、形象传神的语言形式。学生的学习生活与网络密不可分，网络语言也融入到了学生的日常交谈中。物理学语言讲究科学、准确、有逻辑性。在物理课堂中可以适当地引入网络语言,例如，讲“磁场”时就可以运用这样的网络语言“：明星的‘气场’你们理解吧，磁场也类似，看不见、摸不着，但是有吸引力。”教师灵活运用形象生动、幽默风趣的网络语言进行授课，学生会倍感亲切、熟悉，听起来也会津津有味、兴趣盎然。

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二、多媒体与传统教学方法结合

多媒体教学是近展起来的一种现代化的教学方式，有非常明显的教学优势。比如多媒体教学可以拓宽现有教学模式，能把复杂的物理现象用录像或者三维动画的形式展现给同学们，比如在讲到驻波时，仅仅靠描述驻波是不够的，同学们并不能够准确理解驻波现象，对波节与波腹的概念也比较模糊，如果借助多媒体工具，能将驻波这一过程以动画的形式展现给同学们，对刚才提到的几个基本概念就很容易了解了，另外，教师也可以针对不同专业，比如桥梁专业，解释驻波对桥梁的危害，并搜集相关视频，将这种物理现象利用多媒体技术与其专业结合起来，可以使大学物理教学内容表现得丰富多彩，形象生动，激发了学生学习的积极性和主动性，增进对所学知识的理解和记忆，这是传统的黑板加粉笔教学手段难以表现的。凡事有利弊，多媒体教学方式也是如此。虽然多媒体教学方式有许多优势，被很多年轻教师所采用，但经常会出现一些在传统教学方式中所没有遇到过的问题。比如多媒体可以在短时间内提供大量的信息，但学生能不能在短时间内将如此多的信息完全吸收理解，能不能达到预期的上课效果，将会是一个很重要的问题。物理学科是一门逻辑性很强的自然学科，如果学生对教师上课内容不理解，造成的结果是对学习物理课程失去信心，对学生学习物理课程是非常不利的。所以在讲解课程的重点部分或者比较复杂的推导过程时，应用多媒体显然是不合适的，学生还没有来得及反应，就得到了最后的结果，中间过程少了同学跟随教师思考的时间，对学生理解物理定律现象是不利的。这时候，教师应该采用粉笔加黑板的传统教学方式，慢慢引导学生跟上教师的节奏，深入浅出，必能达到较好的教学效果。因此两种媒体交替使用，更有利于吸引学生的注意力。

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2.大学物理中运用案例式教学的优点

传统大学物理教学是以教师和书本为中心，一般采取原理加例证讲授的方式。教师居于主要地位，是对学生单向灌输知识的沟通，而学生是被动的听讲者和接受者，这就是传统的“填鸭式”教学方法，这种讲授法忽视了对学生学习潜能的激发，导致理论与实践的脱节。相对于传统的教学法，案例教学法的优点在于：首先，授课方式上，是以教师主导，学生主体的课堂，教师和学生共同参与对案例的讨论和分析，强调师生互动，教师引导学生通过案例的分析、推导，运用概念来解决问题；第二，教学内容上，不拘泥于教材本身的知识内容，而是以大量鲜活案例构成学生需要掌握的知识点和关键点。可把日常生活中的事例作为引导性材料，让学生主动探索、发现，并对所学知识进行主动建构[3]；第三，教学过程中，案例教学不仅是学生掌握知识的过程，更是学会学习的过程。学生能学会信息的收集、使用和分析，学会和他人探讨、交流、促使学生思维深化，能够对一个问题寻找多种答案，逐渐培养和形成创造性思维；第四，案例式教学是一种动态的开放的教学方式，在教学活动中，教师是引导者和组织者，学生是积极的参与者，这将提高学生独立决策的能力，学生对复杂多变的案例情况独立做出判断，排除以往过分依赖教师的心理，发挥学生的主体性、学习和探究的自主性。

3.案例式教学法的应用

案例教学应用实施中应注意的几个问题。（1）案例要具有典型性、普遍性及适用性[3,4]。应围绕所传授的基本理论和方法选择具有代表性的典型案例，一个具有普遍意义的案例，能起到举一反三、触类旁通的作用。此外，还要注意案例的难易程度应与学生的接受能力相适应，以激发学生的创造性和主动性，提高教学效果。（2）对教师素质提出更高要求[3]。案例教学是否有吸引力和说服力，教师是关键因素，教师要精心选择案例，并熟知案例陈述的背景、事实、观点，以及所蕴含的原理，据此拟定教学计划。教学过程中，教师要成为学生的“导师”，引导学生开展探索创新，善于抛砖引玉，打破僵局，使学生融入课堂，还要对学生讨论中不完整、不准确的地方给予补充和更正。（3）学生要积极、主动参与教学。学生不再是知识的被动接受者，而是主动参与教学，成为会学、乐学、善学的“主体”。要求学生勤于思考，积极参与，有理有据地陈述自己的观点；并强化互助合作意识，认真听取、评析其他人的观点和意见。下面举两个案例教学的例子。如在讲解“刚体角动量守恒定律”时，要让一学生两手举着哑铃站在可绕竖直轴转动的凳子上，在使凳子转起来的过程中，学生不时改变两胳膊与水平方向夹角，周围同学观察其转速变化，启发大家思考原因。在此基础上进一步分析，舞蹈时如何控制自身旋转速度大小?跳水时为何要改变身体和四肢的姿势？“支奴干”直升机、水中鱼雷为什么要采用反向转动的双旋翼？由近及远启发学生思考并讨论，加深学生对角动量守恒定律的理解与认识。再比如讲解“感生电场”内容时，知识比较抽象，学生难以理解，教师可以用《梦溪笔谈》中的一段记载作为案例，书中记载，一内侍家中遭雷击，室内的金属银扣、宝刀等溶化成汁，而木质的漆器与刀鞘，却安然无恙，这显然是有违人们常识的神奇之事，如何解释呢？教师首先引导，雷击事件中有电场，也有磁场，所以要从电与磁的内在联系分析，雷电来袭时，高压放电，可达到数万安培的电流，从而产生强大的高频交变磁场，后面的可以让学生进行讨论，一步一步分析出，变化的磁场在金属银扣和钢刀中激发感生电场，进而形成涡电流，产生大量焦耳热，将其熔化，由于时间极短，木质漆器和刀鞘这类非导体尚未来得及烧焦，从而解决问题。后面，老师还可以引导学生来解释电磁炉工作原理等内容，使学生能够举一反三，其学习效果也事半功倍。这样，通过设计案例、启发引导、组织讨论、分析解答等一系列工作，学生的认知中已具有同化新知识的基础，教师再上升到理论高度讲解，使同学们感觉到新知识具有重要的应用价值，不再感觉抽象乏味，有效地调动学生学习物理知识的积极性与主动性。

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2大学物理互动教学模式

2．1课前预习互动

教师在上一节课时通知下一节课要学习的内容，并且要求学生提前预习，这里的预习不单是传统看书，而是更侧重于要学生寻找我们身边的哪些事物、现象等与内容有关，如果可能则设计一个小实验来演示下一节课要讲授的部分内容．例如在讲“光的全反射”问题中，教师可以取一段实验用无保护层的透明光纤，配合激光笔来演示光在透明光纤中的传播，学生看到透明光纤的一端输入激光，另一段端就可以有激光输出，从而提高学生的学习兴趣．这样可以避免学生认为学习物理没用，从而失去学习动力．学生发现生活中现象是与物理学息息相关的，从而可以提高学生学习物理学的积极性．在这个环节中，教师要有所提示．例如要学习“圆孔衍射中光学仪器的分辨本领及分辨率”时，教师可以提示：现在马路上的红绿灯基本都是由若干个发光二极管构成的，那么能够数清楚发光二极管数量的条件是什么呢？红灯、绿灯、黄灯中哪种灯中的发光二极管数量最容易数清楚呢．学生通过预习及实际观察就会得出结论：人眼也是光学仪器。

2．2上课课堂互动教学

教师在课堂上也要充分调动学生的上课积极性及参与性，活跃课堂气氛．课堂互动中，教师要善于提出问题让同学们思考回答，同时加强课堂练习，让同学到黑板做题或者每次随机抽查收取同学们在纸面上的练习．例如在讲“角动量守恒问题”时，教师可以播放一个花样滑冰的视频并提问，为什么在花样滑冰运动中运动员的手臂伸开合拢会造成运动员转速的变化，学生自然会想到各种问题，教师最后总结一下给出是角动量守恒的原因，转动惯量变化所以角速度变化．让每个同学都处于随时要与教师及其他同学互动的思想准备中，这样学生就必须集中注意力跟上课堂的节奏与程序，避免了上课注意力不集中甚至睡觉、玩手机、玩平板电脑等现象。课堂互动可以让学生演示自己在课前找到的与本次课相关的视频、动画、图片或者是自己制作的演示实验，也可以通过同学表演的方式来演示相关物理知识．教师需在上课前对学生要演示的内容把关，避免出现错误等现象．例如在“高斯定理”中，学生对电通量的概念及高斯面等不容易接受理解，这些问题在中学也没有接触过，所以感觉很难．有位同学利用充气的球形气球及圆柱形气球当做高斯面，再利用棉线作为电场线，气球可以挤压变形甚至凹陷，非常形象地展示了电通量等问题，学生由此也掌握了高斯定理．

2．3课下复习互动

经过一次课的学习，学生并不能全部掌握所学知识，总会有各种各样的问题．而大学是没有针对某门课的晚自习等辅导的，那么学生有问题如何处理？想问老师也不一定能找得到老师，或者当时老师不一定有时间给及时解答．课下互动可以利用发电子邮件或者利用QQ群等方式进行广泛互动交流，教师可以根据自己的时间在线指导，不同系不同专业的学生也可以自行交流，这样可以促进物理学的学习．并不是每位同学都会主动在课下互动，这就要求教师提出一定的要求，例如发放提问纸的方式，要求每位同学把自己的问题写到一张纸上上交，然后由教师作答，并将此作为平时成绩的一部分，促进学生参与互动环节．鉴于有些同学的问题过于简单，可以由不同班级的同学互相交换提问纸并回答其他班级同学的问题，这样在回答问题时学生就必须要查阅资料或者相互讨论等，这也促进了学习，加深了对所学知识的掌握程度，同时也可以减轻教师的互动工作量及工作强度．如果学生对其他同学的回答不满意可以继续让另外的同学回答或者由教师回答．

2．4大学物理与大学物理实验互动教学

大学物理与大学物理实验一直以来是分开教学的，独立开课，物理知识的讲解与物理实验并不能同步．通过大学物理教师把与理论课要讲知识相关的物理实验在课堂上讲解演示或者进行多媒体演示，可以促进物理教学同时也促进了实验教学，例如在讲牛顿环等厚干涉时，物理教师同时可以讲牛顿环装置与读数显微镜，同时讲解如何通过牛顿环测量平凸透镜的曲率半径；教师指导学生到开放的物理实验室去需找与物理课相关的实验项目并练习，可以使学生更好的掌握物理知识，例如在看到涡流管演示实验时，教师可以引导学生回忆大学物理课堂讲过的动生及感生电动势．而在物理实验课上讲授物理知识会使学生更容易掌握，通过实验现象，学生对物理知识印象深刻．

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在大学物理实验课教学过程中，往往只重视物理理论知识的理解，将重心放在大学生物理知识的获取与验证，忽视大学生实验实践能力的培养，偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标．

1.2实验教材偏理论性，实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具，直接影响着大学物理实验教学质量．但是，目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强，物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现．大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育．

1.3多以验证性实验为主，综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主，验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味，课堂氛围会比较呆板沉闷，不能够很好地激发学生的求知欲望，很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据，完成格式化的实验报告．

1.4实验教学方法单一，学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定，教学方法比较单一，忽视各学科之间的兼容性和互补性．由于教学形式的固定，教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极．

1.5强调按规定的实验步骤操作，忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求，应不断求思、求变和求新，要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间．但是，目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作，严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养．

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体．

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体，以创新人才培养为导向，从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式，充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性．贯彻以大学生为主体，以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念，使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域，并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足，学生学习主动性和积极性低，探究性实验、综合性实验和设计性实验少，忽视创新能力培养等问题，通过学习、反思与讨论，提出行之有效的改革方案（其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容）．加强对学生的引导、启发和帮助，减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚，以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性，提高团队合作意识，开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标．

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主，以探究性实验和设计性实验为辅的局面，过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力．大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验，增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例，提高综合性实验和设计性实验的开设质量，使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验，切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对大学物理实验教学内容开展调研，通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研，以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案．开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验，综合应用实验，设计研究实验”课程体系．开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况，激发了学生的兴趣和动力．很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合，深入研究探索，在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文．大学物理实验教学内容改革效果显著．

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程，教学方法固定单一，教学效果不佳，特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养．要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法，更加灵活多变，具有创新因子，有效地提高大学物理实验教学质量，进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对教学方法也开展了一系列改革．首先，建立了信息平台，实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容；其次，教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析；另外，针对创新意识及能力较强，且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验，向学生展示更多的学科前沿实验内容，展示物理实验的思想和方法，进一步培养学生的科研兴趣和科研能力，并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣，奠定良好的科研基础．通过大学物理实验教学改革，切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，以达到培养创新人才的目标．

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中，实验报告的撰写是一个重要环节，教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况，实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据．目前，在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定，都是格式化的模板，大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写．有特色、有创新的实验报告很难见到，很难体现出学生的探究与创新，面对雷同的实验报告，实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩．要结合本校的条件和特色，对具体形式不做过多固定要求，不采用格式化的实验报告模板，采用形式多样化的开放式实验报告形式，增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块，还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告．目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告．以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例，学生可以在教师的指导和引导下，根据自己的兴趣提出问题，设计实验，并最终以小论文形式完成实验报告．这和传统的实验报告撰写方式相比，能够更多地开发学生的创造能力．目前，这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大，但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上．

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分，平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩；实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出．这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高．大学物理实验成绩的评定要增加以下内容：（1）要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解，并提出自己思考的问题；（2）实验中可以4名学生组成一个实验小组（每位学生都有一套完整的实验仪器和设备，每位学生都要完成整个实验），针对不同实验，学生轮流进行实验讲解，并进行小组讨论，培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识．实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性，据此给出相应成绩；（3）实验完成后，激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告，以增强学生的创新意识和创新能力．目前，已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式，针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩．基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩；综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩．这样既能训练学生的基本功，打好基础，又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求，有的放矢地进行大学物理实验教学．小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充．从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践，并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环，将大学物理实验教学改革经验进行推广，对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用．

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二、基于信息论的大学物理教学设计目的

（一）提高信息传播质量，提升教学效率

信息论是应用概率论以及数据统计的方法对信息熵、数据传输等问题的应用数学学科。信息论中指出，信息是生命系统、机器系统等适应外部世界和同步世界所开展的一种交换物质的运动形式。在大学物理教学过程中，教师和学生之间所进行的便是一种交换过程，在这一过程当中，老师的教学内容即是信息，而学生则是接收这些信息的外部世界。要保证信息传输的真实性和准确性，教师首先需要做的，便是对教材的深入了解和分析，掌握教材的教学中心，提炼准确的教学元素，保证信息的输出质量和输出效果，最终实现大学物理教育教学效率的显著提升。

（二）优化教学方法，改善教学质量

从信息论角度开展大学物理教学方法的研究和设计，对于改善教学质量也将起到非常积极的租用。信息论研究的主要方向是信息的传播路径、信息的传播方法以及信息的传播形式，通过改善信息通道和优化信息传播方法，以达到提升信息量和信息传播质量的目的。大学物理教学中引入信息论，能够对大学物理教学过程中教学方法进行分析和评估，指出教学中所存在的问题和不足，根据分析结果选择合理的教学手段来优化知识传播途径，达到改善教学质量的目的。

三、基于信息论的大学物理教学设计

（一）提炼教学元素，准确输出信息

一名优秀的教师，应该懂得如何对信息进行转化，将枯燥的信息转成丰富而生动的图文，使学生能够乐于接受这些信息，让学生能够牢牢地记住教学知识。教材中关键点的挖掘，是信息传输的前提。许多教师虽然课堂教学方法灵活多变，课堂氛围活跃，但是教学水平则一般，究其原因，主要是教师没有真正的抓住教材的主要思想，没有将教学信息完全的传输给学生。因此，教师在大学物理教育教学过程中，必须要抓住信息关键，消除思维屏障。适当的教学方法，也是提升信息传输效果的有效途径。在教学过程中，教师可以依靠合适的教学方法来提升教学氛围，提升学生对知识的理解兴趣，提高学生的学习积极性。较为常用的教学方法主要有实验法、互动学习法、实践法等多种方法，教师可以根据实际情况采取行之有效的方法达到教学目的。比如，电动势概念一直以来都被人们当做是大学物理教学中的难点和重点，概念的抽象和不便于理解，使得教师难以达到教学预期。针对这类问题，教师可以采用实验法，带领学生进行试验操作，较低教学难度和坡度，使学生在操作过程中能够掌握非静电力的有关概念，激发学生学习积极性和学习兴趣，并牢牢记住非静电力的作用原理和效果。由此可见，从信息论角度来看，教师要想准确的输出教学信息，保证信息输出质量和效果，就必须要重视信息元素的提炼和分析，采用行之有效的方法，以达到教学目的。

（二）精简教学结构，畅通信息渠道

大学物理教学过程中，教师要想实现真正意义上的信息高效率转化，就必须要从教学结构入手。所谓教学结构，就是教师对教学要点的合理布置，课堂教学时间的应用，以及对教学方法的整合。合理的教学结果，能够使信息逐层增加难度，在不断的探索和理解过程中帮助学生掌握相关知识要点，达到教学预期。大学物理中的许多知识点都相对较为复杂，具有一定的教学难度，教师应该根据信息论进行教学结构的优化和改良。在香农-维纳公示，信息的频带宽越大，则信噪比越高，传递的理想信息量就会越大。信息组块是信息量的一个有效单位，也是测量人短时记忆的最小单位。信息论中指出人的短时记忆容量小于或者等于五个组块时才能够牢固的将信息贮存在长时记忆当中。因此，在实际的教学过程中，应该灵活的运用这一原理进行结构的调整，遵从信息块不得大于5的原则，以4个信息块来设计新的教学结构。

（三）建立信息反馈机制，发挥信息调控作用

在信息论理论当中，信息在完成输出活动之后，信息的反馈则成为信息的重要调控元素。信息的存储和长期保持，必须要有信息反馈的参与。大学物理教学中，教师通过多样的教学方法和教学结构以实现信息的传输目的，帮助学生了解和掌握相关物理学知识。然而，如果缺乏必要的信息反馈和交流，学生将无法完全的吸收和消化信息，这个信息的传输工作也便没有真正的完成。由此可见，建立信息反馈机制是非常重要的，发挥信息调控作用，能够更好的保证教学质量和教学效率。首先，信息的反馈可以在教学课堂上进行完成。老师在课堂上可以就本堂课所传输的信息提出部分问题，供学生回答和思考。根据学生对问题的回答结果，老师能够较为清楚的了解学生对信息的获取和吸收情况，并根据实际情况来调整教学内容，巩固教学知识。同时，教师也应该在课堂之外加强和学生之间的交流和沟通，在和学生的沟通当中了解课堂教学中自身所存在的问题和不足，并对其进行及时的优化和改善。例如，在楞次定律的教学中，老师便可以围绕这楞次定律提出相关问题：比如，感应电流在什么样的情况下才会产生，当线圈当中有磁感线的时候，线圈就会产生电流吗？法拉第电磁感应定律和楞次定律之间存在什么样的联系？感应电流磁场是如何阻碍原磁场的变化的？会不会将原磁场中的磁感线阻碍掉一半呢？以上问题的提出，充分的结合了本堂课所传授的知识信息，学生对该问题进行积极思考和分析的同时，也是自身加强记忆和信息回顾的过程，这对于提升学生对知识的掌握能力以及对问题的处理能够有有着非常积极的作用。

四、基于信息论的大学物理教学设计体会

（一）调动学生积极性，提升信息传输质量

通过将信息论与大学物理教学相结合，一定程度上保证了信息提取的准确度和有效性，使教材中教学内容更为清晰的展现在学生面前，避免了信息数据不准确而导致的教学质量低下的问题。同时，结合信息论理论，实现了教学信息传输的准确性，降低了学生的理解难度，调动了学生的学习积极性。

（二）大学物理教学应用信息论开展教学设计的注意点

信息论作为一门专业的应用数学学科，信息论原理较为抽象，导致不同程度的应用困难和障碍，最终影响到信息论的应用效果和教学效果，为此在实际的运用中必须要注意以下几点。首先，应用信息论开展教学设计和教学分析，必须要循序渐进，将教学过程划分为准备阶段、教学阶段和反馈阶段，分阶段应用信息论开展评估和优化。其次，信息的传播是相互的，信息反馈是优化信息传播路径的关键。应用信息论进行教学设计，必须要重视学生的反馈，采取适当的手段在课上及课后开展信息反馈和整理工作，认真分析问题，并解决问题，从而真正的实现教学质量的提升。

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2大学物理实验开放教学对策

2.1合理地选排课

合理的选排课环节是学生能否顺利完成实验项目的前提，我们提出将手工排课和选课系统自主选课结合的办法去克服目前出现的问题。学期初，教师首先将不同专业的学生分组，尽量保证同一班级的学生在同一时间段上课。接着，要求学生按照分组情况进入网络选课系统自主选择实验项目。这样的选课方法既统筹安排了实验的教学过程，又体现了开放教学的自主性，其优点有:(1)学生上课时，可相互提醒，避免了因记错上课时间而延误实验;(2)可指派班长或学习委员核查学生身份信息，有效遏制了学生替做实验现象;(3)实现了学生根据自己的专业特色和学习兴趣自主选择实验项目的教学目标;(4)选课系统已包括了成绩管理的功能，学期末可直接导出学生的实验平均成绩，克服了手工计算实验成绩的冗繁过程。

2.2物理仿真实验与考试系统

我校地处国家中西部，尽管随着地区经济和学校的发展，实验条件已有很大改善、实验项目亦在陆续增加，但与清华、北京大学等一流院校相比较，可供学生操作的实验项目毕竟有限。仿真实验是扩展课堂教学内容、拓展学生学习兴趣、培养学生创新能力的有效教学手段。我校已于去年购买了中科大奥锐科技有限公司的大学物理仿真实验系统和考试系统，该系统具有界面友好、实验指导信息丰富，灵活选择实验仪器，实验针对性强等优点。目前包含30个实验项目:用单摆法测量重力加速度、交流谐振电路及介电常数的测量、热敏电阻温度特性研究实验、用凯特摆测重力加速度、不良导体热导率的测量、半导体温度计的设计、双臂电桥测低电阻实验、动态磁滞回线的测量、温度传感器温度特性测试与研究、示波器实验、分光计实验、设计万用表实验、声速的测量、三线摆法测刚体的转动惯量、测量锑化铟片的磁阻特性、偏振光的观察与研究、干涉法测微小量(牛顿环和尖劈)、椭偏仪测折射率和薄膜厚度、迈克耳孙干涉仪、检流计的特性研究、塞曼效应实验、密立根油滴实验、直流电桥测量电阻(自组式和箱式)、拉曼光谱实验、光电效应和普朗克常量的测定、交流电桥、太阳能电池的特性测量、拉伸法测金属丝的杨氏模量、霍尔效应实验、光强调制法测光速。考核是实验教学中的重要环节，也是教学过程和教学方法的重要组成部分。为此，我们购买了物理实验考试评判系统。该系统包含了上述仿真实验项目和试题库，命题教师也可根据自己的教学情况自主命题。具体教学过程中，我们鼓励学有余力的学生在修完必做实验项目后，有选择地完成仿真实验。学期末，将根据仿真实验的完成情况和考试成绩，给予加分鼓励。针对重修的学生，可要求其完成仿真实验并进入考试系统进行测试。仿真实验和考试系统的引入极大地丰富了大学物理实验的教学内容教学的灵活性。

2.3实验报告的评阅

我校大学物理实验室对所有的学生实验报告仍采取手工评阅方式。这种评阅方式造成报告评阅后不能及时、甚至无法返回到学生手中，以便学生查证自己实验过程中存在的问题;同时也耗费了教师大量的精力。我们正在尝试学生的部分实验报告采用网络自动评阅的方式进行，学生既可以及时查看自己的实验成绩，也可以发现自己实验过程和结果中存在的问题。目前，已购买了中科大奥锐科技有限公司的实验报告自动评阅系统，但实验项目与我们开设的项目并不完全吻合，需进一步合作完善。

2.4开设实验选修课和创新性实验

为进一步实现大学物理实验教学的开放，可以在每学期开设大学物理实验选修课和创新性实验。实验选修课的仪器台套数可以少一些，但实验项目数要尽量多，有助于开拓有兴趣学学物理实验学生的学术视野、加强动手能力、形成良好的科研素养。创新性实验主要基于现有废旧仪器，鼓励学生去改造发掘新功能，充分调动学生学习物理实验的主观能动性、培养学生的创新能力。