无论是在学校还是在社会中，大家最不陌生的就是论文了吧，通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。那么问题来了，到底应如何写一篇优秀的论文呢？读书是学习，摘抄是整理，写作是创造，以下是细致的小编飞白给大家分享的15篇大学物理论文，欢迎参考阅读，希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要：中国的教育以脱节为特点，如果说你高中物理学的不好，不会特别影响大学物理。但是大学物理确实是高中物理在各个方面的延伸。不同的专业对于物理的能力要求是不一样的。高中的物理在教学方面还是不够严谨的，但是不能够说错误，因为都是特殊情况。大学的物理学是真正一般的物理学，现象也从最一般开始，这主要是因为数学工具的应用。这也更加符合物理学的发展规律。
关键词：比较；联系；区别
真正的物理课程只有一门，那就是《大学物理》,一般情况下会在一年内学完。涵盖的面积比较广泛，但是不深入，可以说就是高中的基本知识的延伸，但是角度不同，不能再用高中那种特殊的眼光去分析问题，因为问题在这里变得更加一般。
对于我们这些工科的大学生来讲，物理不是一门全新的、陌生的课程，我们从初中开始接触物理知识，高中又学过三年的物理，这可能有助于大学物理的教学，因为我们已具有一定的物理基础知识，也可能不利于大学物理的学 所以，尽量做好大学物理和中学物理的衔接教学，使学生尽快地从中学物理过渡到大学物理的学习，是大学物理教学迫切需要解决的一个问题。
我国中学物理教材和大学物理教材是按照物质运动形态从低级到高级的逻辑顺序展开，即以力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的顺序排列．大学物理是在中学物理基础上的高一级循环．是深度、难度的增加；应用数学手段的不同(从应用初等数学到应用高等数学)；是由定性分析过度到定量研究；中学阶段主要讲均匀变化，大学则进入非均匀变化状态．中学物理绝大部分概念、定律、定理、公式、法则在大学物理中都会再现，所以两者可比性强．它们之间的这种联系，要求每一个中学物理老师当讲述某一物理概念或规律时，应知道这在大学教材中是如何讲的；也要求每一个大学物理老师当讲述某一物理概念或规律时，应明确该内容在中学教材中是如何处理的。
一．教材的区别。
从教材的种类来看：中学物理教材种类少，只有必修教材和选修教材二种版式；而大学物理教材种类多，据我们调查，现在各高校比较流行的大学物理教材版式有十多种。
从教材的内容来看：中学物理教材的内容虽然包括力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部份，但都是五大部份的一些基本知识，而且与数学知识的结合不是非常紧密，物理中要用到的数学知识，学生已在数学课上学过，所以难度较小；而大学物理教材的内容虽然也是力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部份，但在深度和广度上都有加深和拓展，而且与高等数学知识的结合比较紧密，大学物理中要用到的高等数学知识，有许多内容学生在高等数学课还没学过，所以难度增加了。
从教材的编写体系和书写风格来看：中学物理教材一般由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识，配有较多的插图，所以比较形象生动；
二．教学方法和手段的区别。
中学物理由于教学内容少，课时多，所以教学进程相对较慢，老师有时间对内容进行详细讲解、分析，对学生进行提问，并通过课堂演练题目的形式边讲解、边讨论、边练习，加深学生的理解和记忆，在每一章节或每一部分内容结束后，安排课堂练习或习题课，帮助学生总结归纳本章节的主要内容。大学物理由于教学内容多、课时少，课堂教学的信息量大， 很少有时间进行课堂练习、介绍各种类型的习题， 课堂上以老师讲解为主，要使学生当堂理解和掌握课堂内容有很大的困难，要求学生课后自己总结和归纳。中学物理教学，以物理知识点的� 中学物理中的许多物理现象都可通过实验进行演示，大学物理教学中由于种种原因，基本不使用课堂演示实验的手段进行教学。
三．教学信息反馈方法的区别。
中学物理老师和中学生平时接触时间多，学生会随时随地向老师反馈有关信息，大学物理老师和大学生除上课外，平时接触时间比较少，学生平时很少向老师反馈有关信息，并且平时很少进行单元测验，课堂练习等，只能通过作业得到学生平时的。学习情况，由于部分学生有抄作业的现象，所以这样的反馈信息有一部分是不真实的。
四． 学习方法上的区别。
中学生，课后很少仔细阅读教材，课余时间用来完成老师布置的作业外，就是求解大量的题目， 学习的主体意识不强，对教师的依赖性较强。大学生必须做到课前预习，带着问题去听课，课堂上抓住重点、难点，做好课堂笔记，课后及时复习，总结，做的题目不在多，而在精；要有比较强的学习主体意识。学习方法在大学物理的学习中也是非常重要的，掌握得好，事半功倍；掌握得不好，事倍功半。 1.中学的题海战术和大学的理解分析大学物理的学习中要注重物理概念的理解和物理问题的分析。物理理论是高度概念化和定律化的知识体系，中学物理由于数学上的局限，很多物理概念无法用数学公式形式表示出来，只能解决一些简单的问题，稍复杂一点的问题就要设法化为用初等数学可以解决的形式。使得学习的难点在数学技巧上，所以要多做计算练习，熟能生巧。而大学由于微积分的引入，使得各类物理问题大都可用相应的公式形式表示出来， 2.自学和课后复习大学学习也是一个自学能力培养的过程，大学的学习要注重课后复习和自学。中学时往往一个星期只学一个概念，一个公式，老师举一反三，学生在课堂消化理解；而大学往往是一堂课下来已翻过几十页，一个章节同时出现好几个公式。考虑到大学生应该有一定的自学能力，大学课堂上老师不会再像中学那样面面具到，只是将问题的重点提出来，也不可能在课堂内消化全部内容，所以课后一定要自习，通过自学，独立思考，提出问题，才能真正学到知识。如果还像中学时一样完全依赖老师和课堂时间，势必会感到力不从心，学习跟不上。从学校到社会就好比一个人学走路。中学阶段是老师搀扶着行走，那么大学就是老师在旁看着，提醒你障碍，摔倒了扶起。最终才能走向社会，独自行走。大学就是这样一个从依赖走向独立的过程。在这过程要练习自己走，才能学得更快更好。从中学到大学，不仅仅是学习内容上的深入和发展，更重要的学习方法的学习和练习，是一种思维锻炼。能否顺利地从中学学习过渡到大学学习不仅关系到大学能否学好知识，更重要的是在今后的工作和学习中能否掌握和应用正确的学习方法，处理实际中遇到的问题，适应社会环境，
而大学物理的学习又刚好是处于这个过渡时期，希望本文对这个特殊时期的教学和学习能有所启迪。
五．学习目的和目标上的区别。
世界是由物质组成的，而物质是在不停的运动；物质的运动形式多种多样，它们既服从共同的普遍规律，又各有其独特的规律；对各种不同的物质运动形式的研究形成了自然科学的各个分科，而物理学是研究物质运动最基本最普遍的形式，因而物理学所研究的规律具有极大的普遍性，可以认为，物理学是除数学以外，一切自然科学的基础，同时也是当代工程技术的重大支柱，物理学的发展是推动整个自然科学发展的一个最重要的动力。
虽然中学物理教学大纲已经明确规定了学习中学物理的目的，但现实中大多数的中学生学习物理的目的是为了在高考中取得好成绩，考入理想的大学， 因为目标明确，所以大多数中学生学习比较刻苦、自觉。同样，虽然大学物理教学大纲已经明确规定了学习大学物理的目的，但现实情形是，刚考入大学的许多新生学习目的不明确，学习目标不确定；一些学生学习大学物理的目标是在期末考试中能够及格，拿到学分即可；
六．总结
大学物理的目的是解决问题。高中物理只是大学物理的基础。物理难，化学繁，数学习题做不完。嘴里说的大学物理和高中物理，其实无非都是物理，不过是从浅至深，从易到难。
能不能学好物理，在很大程度上决定于你对物理概念能否理解得透彻，物理概念因其抽象性，总有：“只可意会，不可言传”之感，比如“能量”、“惯性”等等这些概念，单靠老师的“言传”并不能传神地表达出概念的真谛所在，而只有自己做到了“意会”才能真正领略出它的全部内涵，这种“意会”的感觉就只有靠我们对概念的反复分析、琢磨才能体会得到，所谓“师傅引进门，修行在个人”意义正在于此。例如“摩擦力”这个概念，书中是这样下定义的：“两个互相接触的物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力”，经过分析，我们可首先找出概念中的关键字句，“互相接触”、“相对运动”、“接触面上”“阻碍相对运动”然后琢磨、体会这些字句的含义。“互相接触”说出了摩擦力产生的首要条件，并由此可联想到它与重力、磁力等的不同，但是不是互相接触的物体就一定有摩擦力呢？显然不是，一个“当”字揭示出了“摩擦力”的产生必然是伴随着“相对运动”，那么什么是“相对运动”呢？“相对”二字应该是指这“两个互相接触的物体”，由此意识到判断两个互相接触的物体之间是否产生摩擦力的依据应该是看这两个物体是否发生了“相对运动”而不是看这两个物体是否发生了“运
动”，“接触面上”告诉了我们摩擦力产生的位置，而“阻碍相对运动”则说明了“摩擦力”的作用和方向，它的作用是阻碍“相对运动”而不是“阻碍运动”，那么它的方向就应该与“相对运动”的方向相反而不是与“运动”的方向相反，并由此可恍然悟到摩擦力并不总是阻力。经过这样的反复分析、琢磨，我们对摩擦力产生的条件、位置、作用、方向自然就会清楚、透彻，哪里还会有似是而非之感呢。
摘要：:大学物理是理工科类的一门基础课程，是为后面的专业课程的学习奠定基础。同时学生在学习物理课程的过程中也是培养学生探索钻研、自主创新以及养成科学的思维能力的过程，所以物理课程在大学教学体系中是非常重要且必不可少的基础学科。当下我国倡导大学从普通高校向技术型高校转型，而作为基础学科的物理课程的改革已经是刻不容缓。
关键词：:大学物理；课程改革；探索
大学物理是一门研究物质的基本结构、相互作用和物质运动最基本的、最普遍的形式以及其相互转化规律的科学。大学的物理学的研究对象非常的具有普遍性，它渗透在自然科学的一切领域中，同时也被广泛的应用在生产技术的各个部门，它是自然科学与工程技术的基础。同时在大学课程中，物理课程也是理工科类的一门基础课程，是为后面的专业课程的学习奠定基础。同时学生在学习物理课程的过程中也是培养学生探索钻研、自主创新以及养成科学的思维能力的过程，所以物理课程在大学教学体系中是非常重要且必不可少的基础学科。当下我国倡导大学从普通高校向技术型高校转型，而作为基础学科的物理课程的改革已经是刻不容缓。
一、大学物理课程的现状
物理课程作为我国大学课程体系中的基础课程，成为理科专业学生的必修课程之一，但是当下我国的大学物理课程的教学存在许多问题。
1．教学内容死板，不能与专业课程相挂钩在传统的物理课程的`教学中，其内容上总体的可分为热学、力学、电磁学、光学以及近代物理学等几个部分，从新中国成立以来，已经经过了多次调整教材，但是在内容上却没有太大的变化。在大学物理教学中，大多数人都只是重视对于物理课程的专业理论知识，但是却忽略了物理的实践意义，物理课程的本身的目的是为了学生的动手实践能力做基础，为不同专业的学生提供技术基础，满足不同学生、不同专业的不同需要。但是当下我国的大学物理课程的教学都是千篇一律，所有的学生共用一个教学模板，学习他同样的理论知识，不能满足其个人以及学科的需要。
2．课程学时较短，内容宽泛当下我国对大学物理课程的课时要求是最少要126学时，一些需要加强物理课程学习的理工科的准也就要在144学时以上。但是当下学校在开始强调专业技能的同时将专业课程的学时相对的拉长，相对应的物理课程的学时就被缩小，很多院校的物理课程的学时连最少126学时都已经不能满足。在课程学时不能被满足的情况下，为了能够完成物理教学的内容，教师在教学的过程中就会针对考试挑选考试的内容进行授课，在这种情况下很难对物理中的重点知识点进行具体的分析与讲解。
3．重视理论知识，忽略实验教学大学物理课程不仅仅只是包括理论知识，同时物理实验也是物理教学中的重点，物理实验是对物理理论知识中的补充。但是当下在物理课程的教学中都是只是重视对理论知识的教学，对实验课程的教学明显的不够重视，课程学时也不能满足实验教学应有的学时。甚至有许多的与物理课程相关的实验教学都没有开设。所以就直接导致学生对实验课程的兴趣下降，对物理课程也提不起兴致。
4．考评的方式单一受我国当下的应试教育的影响，对大学物理课程的考核方式基本上都是采用理论成绩与实验成绩相结合的方式，理论成绩的评分方式就是以期末考试的成� 而这种考评方式直接影响教师教学的质量，即很多教师对于那些不考试的学生通常都不会深入的讲，对于那些考试的学生就会针对考试进行讲课，学生受考试的压力而去被动的学习，无法对物理课程真正的提起兴趣。
二、转型下大学物理课程改革的措施
1．根据不同的专业制定教学方向，调整教学内容当前我国的大学物理课程的教学学时不足，教学内容与专业脱节。针对这个现状，在大学设立课程时就应该根据不同的专业学科的需要来适当的调整授课内容，比如对于土木工程以及机械类等专业，其专业内容中对力学的需求比较高，所以教师在教学的过程中就可以侧重于对力学部分的讲解。而计算机类的专业对电磁学以及光学的要求比较高，教师就可以针对学科的需求重点的讲解电磁学和光学的部分。这样一来就可以满足不同专业的学生的不同需求，同时还可以帮助学生更好的掌握其自身的专业内容，还可以增加对物理课程学习的积极性，增强对物理课程的兴趣。
2．针对不同的专业，开设不同的物理实验物理实验是物理教学中的重要的组成部分，对物理实验课程的开设可以根据不同的专业设置不同的实验课程，实验课程是为了帮助学生更好的理解、掌握书本的理论知识，根据不同专业的学习内容的不同，设置不同的实验教学课程，使物理中一些抽象的、难以理解的物理知识与理论更直观的展现在学生的眼前，帮助学生更好的接受课程内容。同时在丰富的物理实验中增加对物理实验的兴趣，丰富物理课程，培养学生对物理课程的学习积极主动性。
3．完善考试评价模式。实施考、评相结合的方式在物理考试中，要想增加学生对物理课程的兴趣，提高学生的积极主动性，就应该改变过去的那种以考试成绩为主的评价方式，可以在考试评价的模式中增加对学生的实验能力的评价，或者可以通过对提出一些与物理课程相关但是书本内容中没有体现的问题，让学生解答，一可以考量学生对课本知识的掌握情况，二来可以检测学生对理论知识的灵活运用的情况。通过改变过去的以考试分数定成绩的模式，减轻学生的考试压力，让学生真正的做学习的主人，积极哦主动的参与到学习中来。
参考文献：
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［2］李慧，周燕南，陈贺．民办高校转型发展下大学物理课程的探索与实践［J］，科技视界．
摘要：
本文基于地方性本科院校应用型人才培养模式的转型需求，本文从教学硬件资源建设和教学运行体系建设等方面对《大学物理实验》教学进行了较为系统的改革探索。通过改革，初步搭建了《大学物理实验》教学和各理工科专业实验基本技能需求的桥梁，确保《大学物理实验》课程在各理工科专业课程群的基础性地位，突出了《大学物理实验》课程教学的工程项目意识。
关键词：
应用型人才培养；大学物理实验；基础性地位；工程实训模式
地方二本院校面临着向应用型高校转型的任务。所谓应用型就是要培养面向市场需求的应用型人才，但他的专业设置与职业技术学院的培养模式有这本质区别。地方二本院校的专业设置是 因此，二本院校是培养具有系统学科基本知识和行业共同基本技能人才的高等院校。他的“应用型”与职业技术学院的“应用型”有这本质区别。二本院校的“应用型”着眼于整个学科所对应的“面”，即行业共有技能；职业技术学院的“应用型”着眼于行业的“点”，即具体职业技能。因此，二本院校的教学如何体现出“行业共有技能”的培养是一个值得探讨的课题[2，3，4]。《大学物理实验》作为理工科专业的必修专业基础课程，它承担着培养学生基本实验技能和工程实践能力的任务[5，6]。如何建立一种适合各专业需求的应用型人才培养的《大学物理实验》教学模式，体现理工科的共性和各专业个性有机结合是老师们需要思考的。
一、我校传统《大学物理实验》教学的情况
我校原来的《大学物理实验》教学内容单调，应用性不强，各理工科专业特色不明显。而且所有的老师教学方法传统，学生的学习法也单一。教师基本采取根据仪器说明书准备好实验和教学内容，教学过程中先讲实验原理和操作步骤，然后指出应注意的问题和实验的要求，最后实际操作一篇，便要求学生按照规定的实验步骤进行操作并得出结果。学生完全不思考，仅仅被动地参与。这种程序式的教学严重抹杀了学生的主动性和创造性思维的培养，偏离了应用型人才的培养目标和要求。学生的“学”和教师的“教”几乎变成了一种必须完成的“任务”。“厌学”情绪在少数学生心中弥漫。因此，我校《大学物理实验》教学模式改革箭在弦上，势在必行。
二、我校《大学物理实验》教学改革实践
为了适应工程应用需求的《大学物理实验》教学，我校在2008年专门建设了基础物理实验中心。中心下设力学、热学、电磁学、光学、近代物理、中学物理教材教法、电子电工等7个实验室，使用面积约1900余平方米。通过中央与地方共建项目购置仪器设备总值300多万元，650多台套。2009年通过基础物理实验中心通过湖南省实验室验收评估，使我� 这为我校的《大学物理实验》教学模式改革提供了坚实的保障。
1、通过自编教材，解决教材“共性化”问题。根据我校教学中存在的问题和实际情况，我们改进现有“共性”实验教材，优化教学内容，体现我校各理工科专业的“个性”需求。我们按照传统的项目层次分类自编了规划教材，在基础性实验项目层次上，保留了经典的实验项目。通过这个层次的教学，主要培养学生的基本实验操作规范和习惯。在综合性实验项目层次上，设计了一些各理工科专业直接需要的物理综合技能的实验项目。通过该层次的分专业教学，架起《大学物理实验》与《专业实验》的桥梁。在创新与设计性实验层次上，我们设计了一些开放性的实验项目，让学生基于物理基本原理，主动参与项目研究，从而培养学生创新设计的意识和基本能力。
2、通过建章立制，解决了教学过程管理和评价机制的空泛问题。在严格执行学校各类规章制度的基础上，我们相继建立健全了《基础实验中心工作制度》、《基础实验中心仪器设备管理制度》、《基础实验中心低值易耗品管理制度》、《基础实验中心实验室安全管理规定》、《怀化学院基础实验中心关于大学物理实验教学管理的规定》、《基础实验中心实验技术人员岗位职责》、《基础物理实验室实验成绩考核实施细则》、《关于大学物理实验课程的预习报告和实验报告的有关规定》、《怀化学院基础实验中心实验报告书写规范及评分标准》等等共20�
3、通过加强教学过程管理，解决了大学物理“教”与“学”随意性问题。几年来我们认真落实《怀化学院基础实验中心关于大学物理实验教学管理的规定》等实验教学管理制度，照章办事，这敦促了教风和学风的根本性转变。教学过程中为了堵住平时考勤和考试舞弊的漏洞，我们采取了环环相扣的三部曲。一是加强实验课堂的考勤监管，将学生因故缺席情况详细信息记录在《教学情况登记本》中，并以书面和电话两种方式通知到人，安排一次补做机会，并安排教师定时定点指导。二是课堂上老师必须现场查看全部学生实验数据，对实验数据进行审核签名，不合格的当时重做。三是采用实验操作和理论考试随机组合的考试方式，杜绝实验考试的随意性。我们根据“掌握实验方法，提高动手能力”为目标的《大学物理实验》教学基本要求，将考试内容分为30%的理论考试和70%为实际操作。并且考试试卷由多套理论卷和多套操作卷随机组合，实际试卷在考试前15分钟内由学生抽签组合确定。这种随机性有效地防止试题泄密和学生同堂同卷的情况，从源头上杜绝了考试舞弊现象的发生。几个学期来，考前实验室开放，前来复习实验的学生人员暴满，平时的上课纪律好转了，学风好转了，及格率提高了。
4、“基础性”和“工程性”是我校《大学物理实验》改革的特色。突出《大学物理实验》的基础性地位。《大学物理实验》是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论、工程技术意识、现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系。掌握这些基本方法、基本技能是做好各理工科专业实验的前提。我们在教材编写过程中注重这些基本技能与各实验项目的有机结合，搭建了《大学物理实验》与各理工科专业实验的沟通的桥梁，使学生学在“物理”，用在“专业”，做实了大学物理实验在各理工科专业实验中的基础性地位。突出《大学物理实验》项目的工程运作化教学模式。我们要求学生把每一个实验项目当成一个实际的工程项目来做。我们按照“工程验收”的模式，评估学生的实验过程和实验报告，培养学生细心严谨、实事求是的态度，坦然担当实验成败的勇气。彻底改变了以前草率从事、捏造数据、抄袭实验数据与报告的局面。实现学风好转，提高教学质量，收到了很好的效果。
三、结论
根据我校建立“区域性、高水平、应用型”大学的要求和各理工科专业对大学物理实验专业化的需求，我们历时八年对《大学物理实验》教学的场地、设备等硬件和教学运行模式进行了系统的改革。突出《大学物理实验》项目与各理工科专业实验技能相衔接，采用“工程实训模式”运作实验教学，确保了《大学物理实验》应用型特性和基础性地位。《大学物理实验》教学的改革是一个开放性课题，为此，我们将继续关注和开展该课题的探讨。
作者：谌雄文、舒象喜、吴建中、向绍纯、谌宝菊。单位：怀化学院机械与光电物理学院物理系
参考文献：
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一、优化教学手段和方法，提高教学效果
1.1教学理念需改变
我们至今大部分教学仍然是填鸭式，验证性实验教学。有些实验几十年没有任何变化，更糟的是，有些实验仪器更加集成化，整套设备就一个箱子，学生无需理解实验原理只要打开电源开关等少数几个步骤即可测得合理的数据。在日益庞大的学生数量面前，实验室的人次数翻了几倍，但是实验老师人数并没有大幅增加，老师的工作量和压力就可想而知了。如何解决这个矛盾呢？个人认为，在目前高等教育大众化的形式下，学生层次扩大，人人都应有被教育的权利，这样迫切要求我们的实验课内容应该拉开档次，增加更多的实验项目让学生完成必修的课程，还应该更广阔地发挥学生的兴趣特长，开设演示实验，这样同时能解决实验老师缺乏的问题。
1.2集体备课，确保实验课的质量
在上实验课之前，我们要进行由实验课老师和实验管理人员参加的课前讨论，发挥集体优势，深入理解实验内容和准备工作的要求，明确实验的重难点，确保学生的基本操作规范化，标准化。
1.3把好实验预习关，保证实验课的顺利进行
为了充分调动学生的主观能动性，实验前，要求学生充分预习，写出预习报告，熟悉实验目的。，原理，操作步骤等。如果准备不充分，对所涉及实验内容理解不透彻，实际操作时就会无所适从。这样做就能有效地把握实验的每一个环节，保证实验的顺利进行，提高实验效果。
1.4充分利用多媒体教学，提高实验教学效率
多媒体教学表现形式直观生动，容易激发学生的学习兴趣和热情。多媒体课件的使用，可以在有限的课时内扩大教学量，对于实验室没有条件开设的实验，也可以通过多媒体的模拟实验使学生有所了解，使学生了解新方法，新技术在物理领域中的应用。还可以利用网络资源介绍与实验室有关的知识和背景，还可以利用网络资源介绍与实验室有关的知识和背景，有助于知识的拓展。既节约了时间，又扩大了学生的知识面，开阔了视野。
二、实验器材的完善是实验教学的根本
随着高校招生的扩大规模，学生的人数剧增，与之呼应的实验器材的扩充，实验课老师的不足和其流动性频繁等诸多问题，对实验室的管理与维护带来了很大的压力，如何保证实验室能够满足正常的大学物理实验教学已经是个刻不容缓的问题了。最基本的原则是保证器材的完好，除了相应配套的实验守则和规章制度约束外，还需要管理实验室的老师与上实验课的老师及学生相互配合好。这就要求上实验课的老师应有强烈的责任心，要求他们非常了解实验仪器的性能，能够及时处理实验中仪器的故障，并详细地写出要上的每个实验的实验报告，填写好实验室工作记录，这样可以对仪器的管理责任分明，避免相互的推诿现象，保证良性循环。如果的确无法自行修理好损坏的仪器，可以联系生产厂家，平时应该做好仪器的防尘，防潮，防腐，防热，防漏电，防震等保护措施。
三、勤工助学的优势
勤工助学的学生的好处是多方面的，首先对于学生本身而言可以获得一定的经济收入，其次，可以通过实验室管理和维护自身得到了锻炼，部分减轻实验老师繁杂重复性的工作。实验课中老师与学生的互动性比理论课更为突出，那么要求一位老师同二十几位学生在规定时间内到达很好的互动效果，难度很大。如果此时有对实验项目熟悉的勤工助学的学生在教学过程中对上实验课的学生进行辅导，他们能更加有亲和力，能更好地与学生交流，起到了很好的桥梁作用，从而达到较好的实验教学效果。
四、结束语
新的理念，激发新的思维，新的挑战，呼唤新的方法。通过大学物理实验课的教学改革，教学效果明显提高，对学生实验操作的对比分析，清楚地显示出教学内容及其相适应的教学方法的改革所取得的成效，表现在学生对新的实验内容的兴趣和实验的主动性增强，充分发挥学生在实验过程中的主动性。
1大学物理教学要求与现状
理工科类大学物理课程基本要求规定[2]，大学物理的教学内容分为A、B两类。A为核心内容，B为扩展内容。以机械振动与机械波部分的内容为例，其振动与波部分的内容和要求见表1。高中选修模块3-4部分涉及到振动与波[3]，其内容和要求基本上是通过实验、观察和分析，理解振动与波的特征。需要说明的是，在高中阶段由于振动与波部分的内容位于选修模块3-4，可能只有少部分高中生选修了该模块。因此，许多理工科学生是第一次学习该部分内容。对于大学物理其他部分的教学内容，也会存在类似的问题。理工科类大学物理课程基本要求规定[2]，大学物理教学的最低学时数为126学时，对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工科专业，其大学物理课程的学时数不应少于144学时。然而事实上，由于面临着较大的就业率压力，各个高校越来越加大专业课程的学时数，通识类基础课程大学物理的学时受到了非常大的压缩。部分地方本科院校大学物理教学学时数不足100学时，甚至一些高校压缩到了40-70学时[4]。
2大学生大学物理课程的学习现状
在课堂学习效果方面[5]，大学物理课堂里集中精力听课的学生相对于中学生下降了约34%，课堂上能够听懂的学生为43.42%，即大学物理课堂的听课效果不是很好。在课前预习方面，相对于中学生，大学生的预习状况更差。在笔者大学物理的`教学中，同样发现许多理工科学生上大学物理课时基本上不预习。在课后整理复习方面，大学生基本上不再整理错题集，已认识到解答题不是学习物理的目的；遇到问题或者做习题时，大学生更倾向于通过自己查阅资料来解决，也有部分学生的作业存在抄袭现象。此外，在同老师的交流方面，相对于中学生，大学生同老师的交流大大减少了。对于课堂上的遗留问题，很少有学生在课后和任课教师主动联系解决的。
3对大学物理教学模式改革的建议
3.1教学内容改革方面
针对目前大学物理教学中存在的问题，有 比如，生物学、化学专业对热学等理论要求较高，计算机、数学等专业对力学、电磁学要求较高。因而不同专业不能完全依靠统一的一门公共基础课。针对不同的专业，应设计相应的大学物理基础课程，即认为对于不同专业，教学内容应该有所取舍。然而，笔者认为大学物理课程的内容是一套系统完整的理论体系，只有通过系统的学习，才能够培养学生独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力。即使对于不同的专业，也不能随意删除讲授内容。当然，对于不同专业的大学物理课程，讲授内容可以有所侧重，在整个课程学时压缩的情况下，对于本专业要求较高的部分内容，讲授的学时可以相对增加。但是一定按照理工科类大学物理课程基本要求，保证教学内容的系统性和完整性。
3.2教学手段改革方面
首先，如果采用的还是传统的教学手段，那么就应该有效地融合新的科学技术，特别要融合多媒体技术和网络平台。在学时普遍压缩的情况下，只有结合多媒体技术和网络平台，才更利于保障大学物理课程教学的系统性和完整性。这是因为借助多媒体技术和网络平台，可以增大教学的信息量。此外，在大学物理教学中融合多媒体技术和网络平台，还有以下优点。多媒体技术可以形象直接地展示物理现象及实验过程，这样会引起学生的学习兴趣。课堂教学与网络平台相结合，可以满足不同层次学生的学习需要。比如，笔者所在学校购买了超星学术视频以及中国高等学校等，在网络平台上，学生可以利用课余时间进行学习。利用网络平台还可以架起老师与学生沟通的桥梁。现在大学生广泛使用的QQ、微信等网络通信工具。利用这些网络通信工具，老师可以快速有效的得到学生的信息反馈，进一步改进教学中方式方法。其次，可以尝试新的教学手段，即翻转课堂教学。翻转课堂指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。翻转课堂三个重要的教学环节分别是课前预习，课堂自主学习和知识总结。翻转课堂非常注重课前预习，这主要是因为在该模式教学中，在课堂上教师讲的少，而学生讨论和练习的多。在这种教学模式，学生必须得课前预习。当然这种教学模式并不是意味着教师可以轻松些了，相反教师的工作量可能会增加。因为教师在课前必须布置学生的预习内容，并且要提出问题，让学生带着问题有目的的进行预习；教师还要为学生提供丰富的学习资源，包括教学视频、教材和微课程等。在课堂自主学习环节，主要是激励学生参与，可以把课堂学习进行量化并计入平时成绩来实现。课堂学习的最后部分是知识总结，这可以帮助学生将知识整合到一起。采用翻转课堂教学模式教学，可以有效的克服目前大学生大学物理课程学习时所遇到的问题。
摘要：为适应现代社会对工程技术人才的更高要求，高教领域理论基础课程也迫切需要面向现代工程教育的教学改革和实践。大学物理是一切工程技术的理论基础，为了让学生在今后的实践工作中能够更好地将理论知识融汇到其中去，在大学物理《电磁学与光学》的授课时，作者将一些成功的工程技术相关案例作为素材融入到其中，增加了学生对基础知识的巩固，建立完整链条的物理模型及实际应用，强化了学生工程实践和科技创新意识，达到在大学物理课堂教学中工程实践和科技创新意识培养的要求。
关键词：电磁学与光学；工程教育；案例分析；课堂教学
一、概述
随着社会的进步，科技的发展，工程教育理念逐步被融入到应用型大学的实践教学领域中。大学物理是面向几乎所有专业的核心基础课，为培养研究型人才打好物理基础。目前的工程技术，从原理上讲大多数都属于大学物理范畴。在教育的过程中，我们通过借助互联网时代下快速发展起来的多媒体教学技术，以及在教课书中融入成功的工程技术相关案例素材，以此来促进学生对于一些晦涩知识点的从其诞生到现在的实际生活的运用等方面进行深入地学习。这样新旧知识一脉相承形成完善的体系，通过经典理论的再现，新知识的引入顺理成章。本文以大学物理中的《电磁学与光学》为主，引入实际教学案例，在要求学生熟练掌握大学物理课本内常用专有名词的概念和一些物理现象的基本规律等后，在一定程度上将它们在实际工程案例中的运用进行介绍，从而让学生更好的理解理论与实践之间的关系，并且了解这些理论在现实生产技术领域内所开展的推广应用情况，这样有助于学生更好地掌握课本知识，提高学习的主动性和积极性，帮助学生在大学物理课堂教学中，建立理工科学习兴趣，树立工程教育意义。
二、电磁学和光学工程教育教学案例
（一）静电喷漆
静电喷漆属于静电学中的应用案例。雾化的油漆微粒在直流高压（80～90kV）电场中带负电荷，在电场力作用下，油漆微粒飞向带正电荷的工件表面，形成漆膜，此过程称为静电喷漆。物理原理：静电喷漆是将被涂物当成正极，日常情景下接地；涂料雾化装置为负极，接电源设置为负极，如此在正负极间能够形成静电场。并且在负极附件区域内可以出现电晕放电，在放电地过程中使得涂料内的介质出现电荷的转移从而带电，并且进一步实现雾化。根据同性相离、异性相吸的原理，以及带电介质受电场力影响，涂料跟被涂物形成环抱效果，沿电场线向着静电喷漆喷过的带有正电荷的被涂物上，并且分布匀称且有较强的吸附能力，从而形成一层薄膜。工程应用：根据国内外相关调研结果显示，静电喷漆技术作为近几年内研发出来的技术，它在各种工业内都受到了重视，主要被用来处理产品表面。相比与传统的产品表面处理工序而言，其发展势头如此好，在一定程度上是因为它具有如下几大特点：1.所需要的涂料很少就能达到想要的效果；2.绿色环保，不仅无毒害，而且在一定程度上能净化环境；3.能够使用机器化工作模式，减少人工操作，并且具有高效特征。注意事项：1.工作时安全电压为小于9万伏，短路电流为小于0.7毫安，工作运转时超过安全电压，对相关工作人员会造成一定程度的不利影响。2.在进行完喷漆工作后，需要马上将喷枪接触地面。这样可以释放内部的电荷，减少进入到人身体上的电荷。3.为了避免意外短路时产生电火花，在进行工作时要与操作界面保持一公分以上的距离。4.在操作前务必要确认各部分的线路连接正常，一定要注意机壳和工件的接地正常，避免高压静电。
（二）生物磁学的应用研究
生物磁学属于静磁学中的应用案例。生物磁学是研究生物磁性和生物磁场的生物物理学。生物磁学研究与物理学、生物学、医学等密切相关，而且在工农业生产、医学诊断和治疗、生物工程等方面都有广阔应用前景。生物材料的磁性：在对生物大分子的广泛研究中，发现大部分生物材料具有抗磁性，少数为顺磁性，极少数呈现铁磁性。1.生物材料的抗磁性，表现在生物分子在磁场作用下产生与磁场方向相反的运动，使原来的磁场减弱。一些绿色植物单细胞或者叶绿体放置于磁场中，当叶绿体的平面结构与磁场垂直取向时，分子受到的磁场力最大，与磁场平行时，磁场力最小。2.生物材料的顺磁性与其中有过渡金属离子的成分有关。生物机体内所具有的所有金属离子中，属于顺磁性金属离子有八种之余。例如进行氧化输送的血红蛋白，进行电子传递的细胞色素，DNA分子生物合成需要的核糖核苷酸还原酶等。此外，任何物质受磁场作用都有抗磁性，只不过在顺磁性物质中，由于顺磁性超过抗磁性，故整体对外表现为顺磁性。3.在生物体如磁性细菌、鸽子和个别人体发现有铁等具有磁性的金属物质存在，并且对生物体的生存具有重要的意义，能够让生物在一定程度上辨识方向，大雁南归靠的就是体内具有磁效应的罗盘准确的从千里遥途飞回鹊巢。科学家也曾发现在某些人的鼻窦骨的表层下约5μm处有一层铁质层，据估计与人的第六感觉即磁感觉有关。人体磁场远低于地磁场，约为10-12T，很难进行观察和研究，目前主要采用磁屏蔽原理和空间鉴别技术。磁场的生物效应：1.磁致遗传效应：磁场处理能够在一定程度上诱导基因突变的现象。如用强度不同的磁场对大麦种子进行处理后，发现DNA合成率下降了，同时在第二代的染色体中也观测到了畸变。通过对生物基因突变学的相关研究进行综合分析，一部分生物研究学者认为，磁场对诱导基因突变主要是通过对DNA分子内部氢键的作用，使得DNA的结构发生变化，从而影响基因的表达。2.磁致生长效应：磁场对生物生命过程的各个阶段各个环节均具有一定的。影响。如一旦磁场的强度超过了1.4T就能够在一定程度上对细菌生长产生严重的影响。此外，地磁场反向时，会导致生物灭绝。3.磁致放大效应：具有低能量的外加磁场，能够产生具有很大能量的生物效应。根据能量平衡相关原理来讲，这是磁场在生物效应中所起的作用，只能看着是起到的激发引导作用，通过其导致生物体内能量短时间内放大化作用。当外加磁场达到最大值时，生物效应就开始出现，随着磁场作用的增大，生物效应随之增大，这是一种累积效应。
（三）霍耳效应的应用
霍耳效应是美国物理学家爱德华霍耳1879年发现的，霍耳效应就是把一块导电板放在磁感应强度为B磁场中，导电板通有纵向电流，这样，在导电板的横线两侧面就会呈现出一定的电势差，所产生的电势差即霍耳电压。表达式如公式（1），显然霍耳电压跟电流I成正比，跟磁场的磁感应强度B成正比，跟载流子的数密度n成反比。公式不仅揭示了电流与磁场之间的相互作用，而且体现了霍耳电压与载流子数密度之间的关系。（1）由公式（1）可知，若是金属导体，导体内部的载流子数密度n很高，霍耳效应很小；而半导体中，载流子数密度n比较低，因此会产生很强的霍耳效应。利用霍耳效应工作原理制备成的半导体元件在科研和生产中都有非常广泛的应用，主要包括判断半导体材料性质、测量磁场、测量电流、霍耳传感器、磁流体发电机和电磁流量计等。1.判断半导体的材料，根据霍耳电压的公式，可以通过测量外加磁场中的霍耳电压来判断传导载流子的类型，电子型半导体中的多数载流子带负电。空穴型半导体中的多数载流子带正电。两种类型的半导体相对应的霍耳电压方向正好相反。因此，通过电压表的偏转方向就可以很容易的判断电子型或空穴型半导体。同样的也可用来测量载流子的浓度，这种方法广泛的被应用在半导体掺杂载体的性质和浓度的测量上。2.测量磁场，霍耳效应本质上就是一种电磁效应，原理是在电流垂直的方向上加磁场，这样，就会在与电流和磁场平面垂直的方向上建立一个电场。所以，可以根据霍耳电压来测量未知磁场的分布。具体实验的方法是：将霍耳器件放置在未知磁场的任意位置，然后在磁场中旋转一周，仔细观察所测霍耳电压值的大小变化会由0增加到最大，然后由最大变化到0，当电压值最大时所对应的磁感应强度就是该点磁场的大小，此时霍耳器件的法线方向即该点磁场的方向。3.量电流，霍耳电流传感器是一种高性能的新型电气检测元件，可以用来隔离主电路回路和显示控制电路。并且最适合用来测量电力电子设备的过电流或短路保护电路中检测电流信号，还可以用来进行电流反馈和截流、稳流控制等。4.测量微小位移量，保持霍耳元器件的工作电流不变，使其在均匀磁场中移动，霍耳电压的输出值由磁场中的位移量来决定，所以能够用霍耳元件来测量微小位移量，即霍耳微位移传感器。该传感器的优点是惯性比较小、频率响应速度快、工作寿命较长。霍耳元件还可以用来制备其他类型的传感器，比方压力、应力、重力传感器等。5.磁流体发电机，基本原理就是霍耳效应。磁流体发电机是将物体的内能转化成电能的装置，两平行金属板之间有一个较强的磁场，一束等离子体以一定的速度喷射入磁场中，正、负离子在磁场力（洛伦兹力）的作用下发生偏转，然后分别聚焦到两极板上，这样两极板相当于直流稳压电源的两个电极。当等离子体作匀速直线运动时，此时，两板间的电压值达到最大即电源的电动势。6.电磁流量计，用来测量导电的液体。将流量计放在均匀磁场中，磁场垂直于前后两面，当导电液体中的带电粒子流经管道时，导体的上、下表面会分别带电，最终达到动态平衡状态。此时，电源电动势即上、下两表面间的电势差，导电液体在洛伦兹力和电场力这一对平衡力的作用下继续做匀速直线运动，流过导体管内横截面的流体体积也将保持恒定。实验所测的导电液体的流量就是单位体积内流过导体管内横截面积流体的体积。霍耳传感器得益于集成电路的发展，并且随着大规模集成电路和微机械加工技术的发展，出现了三、四端口的固态霍耳传感器，使传感器制备工艺从二维平面发展到三维空间，实现了产品的微型化、产业化和实用化。近些年，科学家对量子霍耳器件的研究颇多，相信未来在该领域将会不断呈现出新的科研成果，更�
（四）数字全息照相
数字全息照相属于光学中的应用案例。全息术是利用光的干涉同时记录物光的强度信息和相位信息，所产生的像是完全逼真的立体三维像，立体三维成像技术能够从各个角度及细节来反映真实情况，根据实际情况，对聚焦的距离进行调整。数字全息在物理学的各个方面的产业中均的到了不同程度的重视，以及推广应用。1.数字全息照相的两个过程（1）波前全息记录：利用光的干涉记录物光的相位和强度分布。不同的光波通过激光器后别分割成两束。一束为物光波，另一束是与物光相干的参考光。通过对干涉条纹所呈现出来的性状以及密度来了解物光的分布。通过其呈现出的明暗来了解物光的振幅，感光底片将条纹记录下来，然后经过显影、定影处理后，就能够洗出一张与光栅相似结构的全息照片。（2）物光波前再现：用一束参考光照射在全息图上，类似于光栅发生衍射，衍射光波中能够体现之前的物光波。由此，当顺着物光波进行观察，即能够看到具有之前物体所有特点的物体的再现像。2.数字全息照片的四个特征（1）全息照片上的花纹基本在各个方面均有异于被摄物体，但是一旦有相干光束的帮助，物体图像却能通过花纹达到如实重现的效果。（2）三维再现效果强，能够将各视角及细节都呈现出来，同时能够对比细微的差异。（3）全息图只要任取其中一小片，同样可以用来重现物光波。类似于在小窗口观察物体一样，仍可以看到物体的全貌。但由于受光面积减少，成像光束的强度也相应的减弱；所以一旦全息图面积减小，其边缘的衍射效应更明显，从而影响像质。（4）同一张照片上可以重叠动态中数张不同的全息图。曝光后经过处理再现时可重现不同图像。
三、工程教育在基础物理教学中的意义
将大学物理基础知识点相关的事例素材进行归纳整理，同时借助互联网时代下快速发展起来的多媒体教学技术，来将工程技术融入到大学物理课题教学中，会极大的提高学生对自然科学知识学习的兴趣。以电学中的电容器为例，工程技术上需要将大量的电荷储存起来，于是最早的电容器莱顿瓶诞生了。电容器是电子设备中的储能器件，广泛应用于电子工艺中的耦合、滤波和传感等多个领域。微型电容器和超大电容器是目前电容器发展的两个方向，其中微型电容器是微小型电路板的主要元件，而超大电容器是目前大力发展的新能源汽车等的重要部件。在大学物理《电磁学和光学》教学中，通过借助互联网时代下快速发展起来的多媒体教学技术，以及在教课书中融入成功的工程技术相关案例素材，将工程实践融入理论学习中，并且在课堂上已现实案例为基础来锻炼学生科技创新能力，加强其创新意识。通过这种教育模式来让学生熟悉工程应用领域。高度符合在大学物理课堂教学中注重工程教育培养的要求，值得进一步推广学习深入实践。
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一、全程规范实验流程，有序、完整记录实验信息
管理，就是“管”和“理”，先把整个流程理顺，再按规章去管，因而有管理专家说：让流程说话，流程是将说转化为做的惟一出路。大学物理实验管理主要包括两个方面：一是对“物”的管理，包括实验室物理空间、实验仪器、消耗材料物品、实验档案等；二是对“人”的管理，包括学生实验过程、教师指导和评价、考核过程等等。为全面、规范管理流程，物理实验室设计了实验室主任岗位日志，用于制定学期计划，记录每个工作日主要工作内容；设计了实验室记录本，记录实验室主要仪器设备及耗材基本信息和每次实验使用情况及学生信息（学生填写）等；设计了物理实验学生管理卡，实验老师全程记录学生实验过程；设计了实验情况记录本，实验员登记每次实验所需仪器与耗材的使用情况等等。为了使实验管理各环节有章可循，落实到位，实验室完善了各项规章制度，重新修定了《物理实验规章制度》、《操作考试评分细则》、《平时成绩评分标准》等管理文件，协助设备处对实验仪器进行清点核查登记工作，并用Excel电子表格制作了物理实验室明细分户账。同时，为体现“师生共创”理念，引入“学生志愿者制度”，使学生参与实验室管理工作（如仪器整理、实验室清洁卫生等），并提供志愿者记录，记入学生档案。这样，每个环节都有制度约束，每个步骤都有信息登记，使整个实验教学过程可控、有序、规范、完整。学校建立了《高校学校实验室管理系统》，所有管理系统都在学校校园网上运行，充分发挥了网络技术在资源配置、调度和管理方面的优势和特色。在此基础上，物理实验室自主研制开发了“大学物理实验管理系统”，对实验教学过程和实验仪器使用情况进行分类管理，实现了实验教学与管理过程全程电子化管理，流程规范有序，也大大减轻了实验教师工作量。同时，还可通过该系统的质量监控反馈，及时调整实验项目和实验任务。另外还开发了仿真实验室，主要发挥如下功能：预习功能，仪器结构及操作复杂的实验可以先上机预习；知识扩展功能，学生可以凭兴趣选做各种仿真实验。
二、独创“物理实验学生管理卡”，集成学生实验记录
大学物理实验的基本教学流程如下：(１)上课前检查学生实验报告册预习部分，给出预习评分；(２）教师根据教学需要适当讲解；(３)学生开始实验操作，在实验报告册上输入原始数据（数据修改处需要老师签字认可）;(４)教师查看原始数据，并结合实际操作情况给出学生操作分，学生的原始数据不能再修改；(５)学生处理实验数据，完成实验报告；(６)教师收齐实验报告进行评阅，给出报告评分；（7）学生整理实验器材，有序离开。为全程记录学生实验情况，物理实验室设计了独具特色的“物理实验学生管理卡制度”。物理实验学生管理卡上的主要内容有：学生每次实验考勤登记、预习情况登记、操作成绩登记、实验报告成绩登记等，还有学生中学期间物理实验简况和学生照片。物理实验学生管理卡不仅加强了对学生实验的管理，有效杜绝了学生替代做实验的现象，同时也是教学情况的原始资料，便于老师掌握学生学习情况及方便检查教学情况，规范了学生实验质量评价。可以说“学生实验管理卡制度”是整个大学物理实验管理的核心。实践证明，执行“学生实验管理卡制度”效果显著。
三、提升实验教师队伍层次，保障大学物理实验教学的高质量
实验队伍是高等学校实验教学、科学研究、科技开发、社会服务及实验室管理等方面的一支重要力量，实验队伍的思想素质、业务水平、工作效率等都直接影响着实验教学的质量、科学研究的进程、实验设备的使用效益以及实验室建设和管理的水平[6]。中南林业科技大学物理实验室采取多种渠道充实实验教师队伍，形成了一支由专职实验员、“双师型”专职实验教师以及大学物理理论课和应用物理专业课兼职教师组成的实验队伍，始终坚持让高学历、高职称教师站到实验教学第一线，鼓励教师将最新科学研究成果改� 同时，物理实验室与实验设备供应方建立了良好的合作互动关系，根据教学需要常态化邀请厂房技术员开展引进新技术培训、大型仪器设备及常规设备的维护和维修培训、现代教育技术培训等，并将教师在实验教学过程中遇到的问题和改进的思路不断与厂家反馈、沟通，在实践中持续提高教师业务水平。另外，从实验室日常管理的角度来看，一个或多个负责、敬业且能全岗的实验管理员至关重要。
四、制定科学、严谨的考核机制，完善实验教学质量监控体系
物理实验教学质量评估的一个重要环节就是制定正确的考核机制。考试是引导学生自主学习、检查教师教学效果的重要手段。根据大学物理实验的教学目标，物理实验作为一门实践性学科，要求学生能借助实验教材对实验进行独立操作，能对实验数据做出科学规范的处理。物理实验教学必须采用平时成绩与操作考核的方式相结合，这样才能全面考察学生的实验素质和实践能力，才能正确引导学生主动学习和教师改善教学，起到良好的正反馈效果。因此，根据国家教委有关物理实验教学的精神以及我校实验教学特点，依托《中南林业科技大学内部教学质量保障体系》,实验室制定了一套切实可行的物理实验考核与成绩评定办法，综合实验预习、操作过程、实验报告以及最终考核成绩进行全面评价，调动了学生认真做好实验的积极性，取得了较好的教学效果。平时成绩包括实验预习成绩、操作过程成绩及实验报告成绩。“凡事预则立，不预则废”，实验预习的好坏决定了学生实验过程能否取得主动以及实验课收获的大小。预习包括阅读资料、熟悉仪器和写出预习报告，重点解决三个问题，一是做什么、二是根据什么做、三是怎么做。然后老师根据学生所做的预习报告给出预习成绩，没预习者不能参加实验。操作过程是指学生进入实验室按照编组使用相应的仪器，在老师的指导下按预习时确定的实验步骤进行实验，采集原始实验数据。老师根据学生在实验过程中的具体情况给出操作成绩。实验报告则是实验后对实验原始数据进行科学规范的'处理，要求列表报告数据、完成计算、曲线图、不确定度的计算或误差分析，最后写明实验结果。老师对学生完成实验结果处理的正确性和规范程度给出实验报告的成绩。另外还有操作考核成绩。学生以实验组为单位通过抽签确定所考项目，在规定的时间内，学生自行设计实验方案、完成实验并完成实验报告。对于（光）电子类、通讯工程类、材料物理类等与物理学联系紧密的学科专业的学生，可将考核方式变为完成报告或小论文形式。学生可结合自己所学专业特点，根据平时实验情况选取设计性实验或探索性实验的实验课题，以实验报告或阶段性小论文的形式完成考核。这样既能充分、全面、科学地反映学生大学物理实验的掌握程度，同时也为其专业毕业论文的完成奠定基础。
五、结束语
通过大学物理实验管理创新研究与实践课题的开展实施，物理实验室建立了一套系统的实验教学管理规范，确保了大学物理实验教学的有序、规范、可控，实验室工作先后荣获学校“优秀教研室”、“优秀实验室”、“优秀课程奖”、“实践教学工作先进集体”以及“湖南省普通高校基础课示范实验室”等称号。近五年来，大学物理实验室圆满完成计划教学任务约1.6万学时，实验室管理工作约35万人次流量，实验设备完好率和使用率均在95%以上，没有出现一次教学事故和安全责任事故。实验室整齐有序，实验档案规范齐全，实验教学管理得到了学校督导和学生的高度评价。物理实验管理工作也得到了湖南大学大学物理实验中心等单位的肯定，并被天津职业技术师范大学、湘南学院等单位学习推广。特别是“物理实验学生管理卡”的推广使用得到了湖南省示范性实验室验收专家和学校督导组专家的高度评价。
1.物理科研应用于物理实验
1.1教学内容
物理实验的内容通常比较简单，但是步骤繁琐，导致学生不仅不重视，更不能在教学过后得到知识上的收获。此外，一些学生有这样一种观念，就是物理实验内容与自己的专业及未来从事的行业，甚至是生活都没有关系，因此没有必要学好。在这样一种趋势下，物理教学必须进行改革，如何引起学生重视，提高学习兴趣成为改革重点。如果在物理实验中删减不必要的内容，合理增加新的实验项目，将科研项目融入其中，那么教学过程中就会涉及一些国际上的前沿知识，既能保持物理教学实验的先进性，又能改进教学内容，更能够吸引学生关注，从而提高学习热情。
1.2教学方式
传统的教学方式易使学生被动学习，我们应该注意将被动化为主动，只有这样才能达到教学目的。因此，在学生围绕科研项目展开研究时，老师主要负责引导和指导实验，让学生主动参与实验设计，积极思考。通过学生在实验目的、实验方案、实验结果各方面全程参与，提高他们的学习积极性。此外，在将科研项目融入教学中的时候，可以引入一些目前还有待争议的问题，引导学生逐渐进入自己的研究中，拓展学生研究探讨的深度和广度，这样能有效激发学生学习兴趣，提高其解决问题的能力。
1.3教学设备
实验教学中存在一个问题，就是科研设备的利用率一般不高，设备更新换代快，学校资金又有限，部分高校可能还存在资金短缺的问题。因此，如果能够实现实验教学的设备资源共享，则既可以避免设备使用资源的浪费，又可以改善实验教学的资源落后或短缺现象。
2.大学物理中引入物理科研的优势
2.1提高学生的学习兴趣和学习效率
在大学物理教材中，有很多物理定律和物理公式，教学过程中理论性太强、与实际结合不够紧密致使物理教学显得枯燥、乏味和难以理解。大学的物理课程无法将知识和实际生活、经济效益联系起来，因此，不少同学认为学物理没有用，进而失去学习兴趣，即使学习也只是被动和敷衍的，目的是通过考试。这显然与教学目的背道而驰。作为研究，前沿和最新的'进展是一定会涉及的。例如物理研究中的核能技术就是目前的最前沿最尖端的高科技范畴，在这一领域内，相关课题非常之多。举一个例子，相对论是物理学中最伟大的理论，关于相对论，至今人们都还在不断研究。拿最简单的公式———爱因斯坦的质能方程来说，单讲理论明显会枯燥乏味，如果引入相关应用如原子弹等，则又显得离现实生活太遥远，仍然难以让人理解。虽然原子弹是利用核裂变产生能量，但是学生并不仅仅想了解这些。如果做相关研究的老师阐明原子弹这种原理是如何实现的，比如什么是反应堆，什么是加速器，再结合形象的图画和二战中有关故事讲解，等等，就会激发学生的好奇心，提高学习兴趣。物理的科研实验能够开阔学生的眼界，增长他们的见识，充分满足他们对新领域的求知欲。
2.2改善教学师资队伍的整体水平
很多老师教学多年一直使用一本教案，虽然教学经验丰富，基础知识扎实，但是严重与物理学科的发展脱离。殊不知知识也是要不断更新的，一味地啃老本只会不断落后于人。教师应该首先提高修养和自身素质，方能满足教育对老师的各方面的要求。物理教师也应该在具备基础知识的储备后，自主地学习当今世界物理学科发展的最新进展，提高自身专业知识水平。这样，在教学中还能将最新进展贯穿其中，使学生的积极性和教育教学质量得到提高。同时，教师的职责不仅在于传授知识，还在于让学生学会自己学习和探索新的知识。如何学习比学习本身更重要，在教学中，将物理科研这种带有研究性质的内容逐渐融于课堂，把灌输式教学变为引导式教育，能够帮助培养自主学习意识，提高思维能力。
2.3发展学生的创新能力
传统的灌输式教育使学生学习极其被动，在物理实验中也是照葫芦画瓢式地完成实验。由于科学研究就是不断创新的过程，因此科学研究应用于物理教学中无疑是一种培养创新能力的有效途径。在教学过程中，给予学生参与科研的机会，指导学生大量阅读有关文献和综述，体会实验过程，学习科研方法，鼓励学生做成果展示，发表自己的意见，这些都能够使学生对课程的理解程度进一步加深，使创新思维得到很好的培养。
3.结语
将科研项目融入物理教学中，以此推动教学质量的提高，这种教学方式被用于部分高校的物理教学中，并取得了一定效果。为了使教育资源得到充分利用，我们需要对高校相关的实验和科研进行资源整合，丰富学生的科研项目，创造良好的科研环境，引导他们参与到科学研究的创新活动中，从而改善教育教学质量，为社会培养更多人才。
物理科技改变人类生活
摘要：物理是源自于生活的科学，它是祖先对于现实生活中现象总结的一种高度凝练，而物理上升到一定高度则会对人类的生活产生影响，物理与生活一直处于一种往复循环，互相影响的状况。
本文主要从各种发明的不同层面诠释物理对人类生活的不同影响
关键词：物理；力学；热学；电学；光学
中图分类号：O4 文献标识码：A 文章编号：1001-828X(2015)005-000-01
从人类的起源开始，物理就一直伴随着我们的生活，人类利用周围的环境为自己制造生机，无意间发现了钻木取火的原理，火的制取和火种的保存是人类生命兴旺的源头，
火让人类的食物更加美味更加健康，使他们居住的环境更加温暖，更有助于驱逐凶猛的野兽，火种的保留使得他们每到一处都可以使用火，虽然他们并不知道摩擦生热，
能够燃烧的物体温度一旦达到着火点就会燃烧的物理原理，但是却还是有意无意地利用了这些物理原理为自己创造一线生机，没有火，就不会有生生不息的文明。
所以是这些物理原理为人类的兴旺做出了巨大的贡献，虽然此时的人类无法控制物理科技，但是能正确地使用这些物理科技为自己创造更好的生活。
物体如果密度小于水，就会漂浮在水面上，此时的物体会受到浮力，人类最初并不知道物体会受到浮力，但是却能利用木头可以漂浮在水中的特性，造出了木船，
木船对于人类也是一个伟大的发明，虽然人类不知道它能承载多少重量，但是却能利用它来往于其他的陆地，并且打捞一些鱼类，通过船的发明，人类丰富了自己的食物系统，并且能与其他的陆地加强沟通，进行来往贸易，使得人类初步展露出了社会的模型。
而后，伟大的物理学家阿基米德，正苦苦求索如何测定王冠的体积，在沐浴的时候水从木桶中溢出，却使他灵光一现，发现了浮力定律，
以后的科学家循着他的思路一路探寻，终于发现了流体力学的奥秘，他们可以对水中的船只进行受力分析，得到船能承载多大的重量，更进一步改造了这一工具，使得人类的海上航行技术突飞猛进，
也为人类文明的推进做了巨大的贡献，郑和出海南洋，使得中国国威得以彰显，哥伦布发现新大陆，开拓了人类的视野，使得世界的全貌得以重现，麦哲伦环球航行，证明了地球是圆的，揭开了人类心中对于地球的一层疑云。
如果没有船，可能人类对地球的认识还是天圆地方，美洲则会屏蔽在人类的视野中，可能各个国家也会老死不相往来，人类有如此的繁荣兴旺，与物理科技是分不开的。
一个铁球与一根羽毛从同一高度落下，自然是铁球先落地，然而伽利略却毅然决然地否认了这个观点，于是一个历史性的时刻被永久地记在了史册，伽利略从比萨斜塔拿出了两个质量不同的铁球，同时下落，两个铁球几乎同时落地。
而他又利用了归缪法成功推翻了物体下落速度与质量有关的观点：一根羽毛和铁球相连，落下地面，正常来说羽毛比铁球速度慢，会拉低整体的速度，但是两个拴住一起重量增加，按照之前的理论应该速度加快，因此，原结论被推翻，物体下落速度与质量无关。
此举无疑将人类对于物理的认识提升了一个境界，从原本的单纯观察日常生活中的现象，升华到以理论为依据进行拓展，伽利略创造的运动学，更是将两种日常生活中的现象，力和运动联系在了一起，人类对于物理的理解不再肤浅，而且渐渐深入。
1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。
“埃尼阿克”共使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。
当时的计算机只是为了计算一些繁琐的，计算量较大的科学实验数据，但是经过科学家的研究与改良，变成了集成电路式计算机，投入了数据流，通讯技术，人工智能和模式识别，办公室自动化，计算机也不再是那个笨重的机器，甚至于变成了能拿在手中的小型笔记本，
现在的计算机早已进入人们的生�
而电视，手机等的出现也使人类的生�
一个恶霸不再敢横行乡里，因为有互联网和电视的监督，一旦做了违法的事，必定会尽人皆知，网上和电视也会把最新的实事发布，并且传播正能量，丰富人们的生活。
互联网的普及让人与人之间的信息交流更加频繁。
互联网上WWW网站众多，比之传统媒体，能快速提供信息。
但互联网只是一个平台，还需要科技创新。
众多的基于互联网新产品的出现带给人们全新体验。
微信、QQ改变了人与人之间的交流方式，素不相识、从未谋面的人也能成为好友。
微博的出现更是带来了媒体的新变革，通过微博，即使是普通人也可以快速发送信息，并被世界范围内的他人获取。
中国境内最大的微博平台是新浪微博。
然而，物理科技为我们带来的未必都是好的影响，凡事有利必有弊。
火虽然可以烤熟食物，可以取暖，但是也有人用火�
蒸汽机虽然推动人类工业革命的进展，但是却会产生大量的污染，使得环境破坏，并且消耗大量的煤炭资源与人力物力。
电的使用为人类带来了便利，但是也会有很多人使用电不善，导致事故伤亡，计算机虽然让人类跨入了信息化社会，但是电脑的出现，也让一些新兴的职业――黑客悄悄进入其他人的电脑，窃取别人的资料，使用电脑病毒侵染别人的电脑，甚至于涉及到国家安全。
手机虽然使通讯变得便捷，但是却让人与人面对面的交流显得淡薄，每个人的手机号码仿
这一切，其实都是源于人类心理的贪婪，惰性，欲望，等一切的恶性心理。
但是如果能克制住这些心理，好好地利用物理科技，必定会使人类的生活大放异彩。
参考文献：
[1]许超。浅谈现代科技对社会发展的影响[J]。神州，2013，4.
[2]科技改变人类生活[J]。世界儿童，2003，Z1.
[3]时斗，熊昌友，唐斌，唐继红，罗吉勇，邓飞，李勇。用科技改变人类社会的进程为标准划分历史阶段[J]。科学咨询（决策管理），2007，12.
一、学习评价自我意识明显
学习包括知识的获得、转化和评价三个阶段，评价是对知识的吸收转化的一种“查阅”。从调查结果可知，45.3%的学生面对物理学习评价时，更看重自己对自己的评价，47.2%的学生希望教师与学生是相互尊重平等的关系。这说明，一方面一年级本科生的自我意识较明显，他们随着年龄和阅历的增长，已经有自己的判断能力，不再一味听从父母和教师；另一方面表明，他们对当前的物理教学环境并不十分满意。
二、对实现大学物理有效学习的建议
1.加强物理学史教育。物理学史展现了物理学家探索和认识物理世界的现象、规律和本质的历程，它包含着深刻的物理思想和概念的变革，包含着探索者的思索、创造和艰辛。一方面，鲜活的历史事件能够增强物理学习的趣味性，有助于学生理解这门学科，进而对物理学习产生兴趣。另一方面，通过对物理学史的学习，学生真切地感知了物理规律被认知的过程，这对他们对物理思想和本质的理解大有裨益。与此同时，物理学家艰辛的探索历程也可以激发学生学习的积极性，激励学生养成求真、求实的科学学习态度。
2.加强课堂教学素材数据库建设。课堂教学是一个个性很强的教学环节，传统课堂教学往往以教师为主体，教师通过自己的自信和激情感染学生，从而吸引他们的注意力和激发他们的学习兴趣。随着多媒体技术的`发展和普及，面向课堂的素材数据库建设显得尤为重要。所谓课堂素材数据库是指以物理知识点为依托，借助多媒体技术建设而成的独立文件单元，教师在讲解相关知识点时，只需要很短时间把它调出来使用即可。一幅画或者一段视频可以将枯燥的公式推导过程变得逼真生动，既活跃了课堂气氛，又增强了物理学习的趣味性。
3.加强“学生友好型”习题库建设。教科书是学生获取知识的主要来源，教科书中的习题可以用来控制学习者的注意力，促进学习者的学习和学习成果的保持。然而国内大学物理教材的习题设置在30多年的时间内几乎没有变化，习题功能较为单一，对学生解题指导更是较少涉及。考虑到地方高校低年级理工生物理基础总体偏差的情况，加强“学生友好型”习题库建设显得尤为重要。所谓“学生友好型”习题库是指拥有数量充足、知识点全面、层次分明、信息丰富的习题系统。首先，题目设置遵循由浅到深、由简到繁的原则，引导学生循序渐进地掌握物理知识，进而养成正确的思维方式；其次，题目设置体现难度层次，学生在做题之前就能明确任务的难度与性质。通过容易题、中等难度题、难题的设置模式，达到激发学生学习动机的目的；最后，生活实例设置为物理问题，引导学生独立思考，将物理知识应用到实际生活，解决实际问题，让学生体会物理知识的魅力和用途。总之，“学生友好型”习题库建设可以弥补教材习题功能不全的情况，引导和控制学生学习过程，达到较好的学习效果。
摘要：电磁运动是物质的又一种基本运动形式，电磁相互作用是自然界已知的四种基本相互作用之一，也是人们认识得较深入的一种相互作用。在日常生活和生产活动中，在对物质结构的深入认识过程中，都要涉及电磁运动。因此，理解和掌握电磁运动的基本规律，在理论上和实际上都有及其重要的意义，这也就是我们所说的电磁学。
关键词：电磁学，电磁运动
1、 库伦定律
17xx年法国物理学家库伦用扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作用的电力。库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作用的规律，即库仑定律：
在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其大小和他们电荷的乘积成正比，与他们之间距离的二次方成反比；作用的方向沿着亮点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
这是电学以数学描述的第一步。此定律用到了牛顿之力的观念。这成为了牛顿力学中一种新的力。与驽钝万有引力有相同之处。此定律成了电磁学的基础，如今所有电磁学，第一必须学它。这也是电荷单位的来源。
因此，虽然库伦定律描述电荷静止时的状态十分精准，单独的库伦定律却不容易，以静电效应为主的复印机，静电除尘、静电喇叭等，发明年代也在1960以后，距库伦定律之发现几乎近两百年。我们现在用的电器，绝大部份都靠电流，而没有电荷（甚至接地以免产生多余电荷）。也就是说，正负电仍是抵消，但相互移动。──河中没水，不可能有水流；但电线中电荷为零，却仍然可以有电流！
2、安培定律
法国物理学家安培（Andre Marie Ampere， 1775—1836）提出：所有磁性的来源，或许就是电流。他在18xx年，听到奥斯特实验结果之后，两个星期之内，便开始实验。五个月内，便证明了两根通电的导线之间也有吸力或斥力。这就是电磁学中第二个最重要的定理“安培定律”：
两根平行的长直导线中皆有电流，若电流方向相同，则相吸引。反之，则相斥。力之大小与两线之间距离成反比，与电流之大小成正比。
以后，安培又证实了通了电流的筒状线圈之磁性，与磁铁棒完全一样。故他提出假说：物质之磁性，皆是由物质内的电流而引起的。这使磁性成为电流的生成物──他后来被誉为“电磁学”的始祖（电与磁从此在物理中是分不开的）。他的名字，也成了电流的单位。
安培这个发现，在应用上极为重要。它提出了用电流而发出动力，使物体动起来的方法，准确而可靠。因此，它是电流计（以及各种电表）、电马达、电报，电话之原理。特别是电报，在18xx年以后就成了新兴事业，大赚其钱。
安培定律之后，电磁学理论与应用之发展可以说是风起云涌。
3、法拉第定律
法拉第早年是达维（18xx年发现金属钠和钾）的助手，他对电解有很周密的研究。他发现了通电量与分解量有一定的关系，并且与被分解的元素之原子量有一定的关系。由此，可以大致导致两个结论：
（1） 每个原子中有一定的电含量。
（2）原子在化合时，这些电量起了作用，而通电可使化合物分解。因此，牛顿寻求的分子中的化合之力，必与电有关。此想法在18xx年由达维提出，法拉第进一步加以验证，至今尚是正确的。
牛顿的万有引力定律提出之初，受到很多质疑。其中之一是：很多人认为，两个相距遥远的物体，无所媒介，而相互牵引，是不可置信的。但是由于万有引力之大获成功，这种超距力的概念，不久便被普遍接受了。电磁学中的库伦、安培等力之观念，起始时亦是这种超距力。
在牛顿前一百年的英国人吉伯特是伊利莎白一世的御医。他的一本”论磁” 是有系统地研究电磁现象的第一本书（大部份说磁，因其在当时比较有用），其重要性是扬弃了磁性之神秘色彩，以一种客观的自然现象来描述之。吉伯特的“论磁”中曾提出’力线’的观念。这就是说：磁性物质发出一种‘力线’，其它磁性物质遇到了这‘力线’便受到力之作用。这样就避过了‘超距力’的‘反直觉’。
（a）力线不断、不裂、不交叉打结，但可以有起头与终止。例如：电场之力线由正电荷发出，由负电荷接受。力线的数量与电荷之大小成正比。
（b）力线像有弹性的线，在空中互相排斥又尽量紧绷。其密度与施力之大小成正比。
（c）力线有方向性，电力线的方向是对正电荷的施力方向（负电受力方向相反），在磁力线是对‘磁北极’的施力方向。
法拉第则更进一步，提出了场的概念：空中任意一点，虽然空无一物，但有电场或磁场之存在，这种场可使带电或带磁之物质受力。而’力线’则是表现‘场’的一种方式。但是，法拉第的‘场’观念，当时也受到强烈的质疑与反对。最重要的理由是这观念不及‘超距力’之精确。把‘场’观念精确化，数学化的是后来的麦克斯韦。
法拉第发现，一个移动的磁铁或通了电流的筒状线圈，也可以使附近的线圈中，产生感应电流──这就是电磁学中第三个最重要的法拉第定律。
这个定律与库伦、安培都不同；它是动态的。第一线圈中的电流变化越快，第二线圈中的电流越大。或磁铁、有电流的筒状线圈，移动得越快，第二线圈中的电流也越大。这就是发电机的原理。
4、麦克斯韦电磁理论
与法拉第之实验天才对比，麦克斯韦则是长于数学的理论物理学家的典型。他生于苏格兰的一个小康之家。自幼便充份显示了数学之才能。他先在阿伯丁大学任教，以后转往剑桥。在物理中，今日麦克斯威之重要性，几可与牛顿、爱因斯坦等量齐观。但生前，麦克斯威并不受其故乡苏格兰之欢迎。他在剑桥大学则受到重用。
他在18xx年，发表了《法拉第之力线》一文，受到将退休的法拉第的鼓励。18xx年，他由理论推导出：电场变化时，也会感应出磁场。这与法拉第的电感定律相对而相成，合称电磁交感。此后他出版了《电磁场的动态理论》，《电磁论》，其重要性可以与牛顿的《自然哲学的数学原理》相提并论。
通过了数学中的。向量分析，麦克斯韦写下了著名的麦克斯威方程式，不但完整而精确地描述了所有的已知电磁场之现象，而且有新的预言。其中最重要的是电磁波：
（1）由于电磁交感，故电磁场可以在真空中以波的形式传递。
（2）计算之结果，这波之速度与光速一致，故光是一种可见的电磁波。
（3）这种波亦携带能量、动量等，并且遵从守恒律。
“光是一种电磁波！”这句话现在是常识，在当年则骇人听闻。麦克斯韦只靠纸上谈兵，就做大胆宣言，也难怪当年根本不信有电磁波的人居多。但他自己却信心满满。有人告诉他有关的实验结果，不完全成功，他毫不在意。他有信心他的理论一定是对的。──以后的理论物理学家很多人就学了他这种态度。
德国人赫兹是第一个在实验室中证明电磁波存在的人。他先把麦克斯韦的电磁学改写成今天常见的形式。然后在1886—18xx年，做了一系列的实验，不但证明电磁波存在，而且与光有相同波速，并有反射、折射等现象，也对电磁波性质（波长、频率）定量测定。当然，也同时发展出发射、接收电磁波的方法──这是所有无线通讯的始祖。
5、总结
麦克斯威的电磁理论，成为现在理工科的学生都要修的电磁学。简单的说来，电磁学核心只有四个部分：库伦定律、安培定律、法拉第定律与麦克斯威方程式。并且顺序也一定如此。这可以说与电磁学的历史发展平行。其原因也不难想见；没有库伦定律对电荷的观念，安培定律中的电流就不容易说清楚。不理解法拉第的磁感生电，也很难了解麦克斯威的电磁交感。
这套电磁理论，在物理学中，是与牛顿力学分庭抗礼的古典理论之一。如果以应用之广，经济价值之大而言，犹在牛顿力学之上。但也不能忘记，如果没有牛顿力学中力之概念，电磁学也发生不了。电磁学中的各定律，也无法理解。因此，普通物理中，也必然先教力学再教电磁。
力学与电磁学被称为古典理论有两层意思：（1）它可以自圆其说，没有内在的矛盾。（2）但是到了廿世纪量子理论确立后，它们被修改了。力学后来被修改为量子力学，电磁学被修改为量子电动力学。然而，在原子之外，这两个古典理论仍是非常精确，故理工学生仍然不得不学它们。
回顾电磁学的历史，是很有趣的。一直到十八世纪中，电磁似乎只是一种新奇的玩具──科学与艺术一样，起步时都有游戏性质──但到了后来，其产生的结果，竟然改造了世界。当然，并不是所有科学工作都有这样大的威力。也有些科学的成果令人不敢恭维。然而，科学有这样的可能，却是我们不得不重视科学研究的终极原因。
参考文献
1、倪光炯，李洪芳，近代物理，上海科学技术出版社，(1979),393、
2、 人民教育出版社物理室编，高级中学课本，物理(第二册),人民教育出版社，(19xx年第二版),266、
摘要：应用型本科院校“大学物理”教学面临的局面非常严峻：教学内容载荷超限、表达方式晦涩难懂、知识背景交待不清、例题缺少分析讨论、课程安排上缺少考虑学生差别，造成学生普遍感觉“大学物理”难学。研究认为编写注重追求逻辑严密、着力避免空洞表述、数学运用严谨规范、内容组织由易到难、教学要求增强弹性的合适教材，并在教学上开展形式多样的教学活动，是解决“大学物理”教学效果不佳的有效尝试。
关键词：大学物理；教师；教材；教学；探究
大学课程是教师和学生共同参与的以培养计划、教学大纲、教材等为依据进行的教学活动的总和。随着高等教育改革的深入，地方普通工科院校向“应用型”转变是发展的方向之一。“大学物理”是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课，在培养学生的科学思维、创新精神、应用意识、创造能力，提高应用型高级工程技术人才素质等方面起着不可替代的作用。目前，地方高校普遍存在学生感觉“大学物理”难学、教师认为“大学物理”难教的现象。任课教师有责 因此，认真思考教学难在何处、教材如何编写、教学如何组织这几个问题对大学物理教学改革具有重要的实用价值和指导意义。
一、教学难在何处
１．教学内容载荷超限
教育部物理基础课程教学指导分委会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》（２０１０年版）［１］建议大学物理课程学时数不少于１２６学时。我校大学物理课程目前有４种学时：９６学时、８０学时、６４学时和４８学时。９６学时、８０学时讲授除相对论外的全部Ａ类内容，６４学时讲授除相对论、电磁学外的全部Ａ类内容，４８学时讲授力学和电磁学两部分的Ａ类内容。按照布鲁姆教育目标分类，应用类知识点要求学生能求解一定难度的分析计算题。６４学时列出的应用类知识点４８个，平均每个应用类知识点分配１．３学时。其他学时的课程也类似。总体上看，教学内容多，学生消化掌握有难度。
２．表达方式晦涩难懂
在运动学中，坐标系的概念本是一个易于理解和应用的数学概念，是求解物理问题时选择的表达工具。但是，有人表达成“坐标系是参照系的抽象”或者“坐标系是数学化、定量化的参照系”，这些表达晦涩难懂，没有实际意义。一个新的物理概念的引入，不是源于生活工程实践或者理论体系，而是凭空而出，难以接受。如力学中的力矩概念。事实上，力矩概念与力的概念作对比有相似性：力是改变物体运动状态的原因，力对转轴的矩是改变定轴转动刚体运动状态的原因。按照这个定义，启发观察思考使定轴转动刚体运动状态发生变化与哪些因素有关，从而引入力对转轴的矩的计算公式。这样才能启迪思维、体验乐学、培养兴趣。
３．知识背景交待不清
“大学物理”教学中需要大量运用高等数学知识，但多数教材在运用时不作交待。例如，运动学中由初始条件和加速度表达式求速度表达式的问题求解，用的是高等数学中微分方程的分离变量积分法。一个问题能否直接分离变量是有条件的，即方程中只能有两个变量。如果由加速度仅是速度的函数求速度作为坐标的函数，方程中就有三个变量时间、坐标和速度，需要将时间变量换成坐标变量。变换的方法是将速度作为坐标的函数，坐标又是时间的函数。因此，速度对时间求导数是复合函数的求导，表达式是根据复合函数求导规则得到的。像这类问题在教材中应该阐述清楚。
４．例题缺少分析讨论
设计的例题应该较好地让学生了解学到的概念、规律应用的思路及涉及到的条件，给学生解决类似问题提供示范。例题分析的过程应包括题意解读、相关概念和规律回顾、运用条件分析和解题思路规划等。在布罗姆的教育目标分类中［２］，例题分析对于促进学生在“理解”和“应用”水平上的学习具有重要作用。例题的讨论主要应包括解读题解结果，归纳解题方法，探讨解法变化，提示应用场合，评论学习价值等。在布鲁姆的教育目标分类中，例题讨论将学生的学习引向高层次目标，对培养学生的创新能力和意识具有一定作用。目前的教材在例题的分析与讨论上做得不到位，缺少分析讨论的例题，严重降低了例题的教学示范作用。
５．缺少考虑学生差别
随着高等教育的大众化发展，普通高等学校的生源渠道越来越多，有普通高考招生的、有单独考试招生的、有专转本考试招生的、还有“３＋４”招生的等。普通高考招生的又分普通和国际合作等类别。观察研究表明，这些不同来源学生的学习基础、学习风格、学习能力都存在比较明显的差别。但是，学校制定的培养计划却少见差别。大学物理课程也是执行相同的大纲，教学要求偏高求全，基础和能力差的学生再努力也达不到目标的要求，因而挫伤了一部分学生的学习积极性，从而导致教学效果不佳。
二、教材如何编写
１．注重追求逻辑严密
教材逻辑严密的论述体系会给学生学习科学表达思想提供良好的示范。“运动学”是大学物理教学的开篇，讨论的问题只涉及运动的描述，不涉及运动产生的原因即力和质量。但是，大多数大学物理教材在运动学中引入质点的概念，这一点没有工科理论力学教材处理得好，而理论力学课程是在大学物理课程之后开设的，理论力学教材的编写特色值得大学物理教材编写者学习。大学物理教材的编写要注重追求逻辑严密。首先，要保证前述知识为后续知识服务的完备性，为自身服务好。例如，机械波部分陈述波长的概念应该在陈述简谐波的概念之后，因为离开了简谐波谈波长是没有意义的。其次，类似的研究课题采用类似的逻辑结构，能够促进学习的正迁移。例如，机械波部分的平面简谐波与机械振动部分的简谐振动就是类似的课题，但目前大多数教材采用的逻辑结构显著不同。简谐振动采用的结构是定义（振动表达式）—物理量—动力学—能量—合成。平面简谐波采用的结构是物理量—建立表达式（—动力学）—能量—干涉等，而建立表达式的过程在习题求解中没有应用，对促进理解作用也不大，建议采用的`结构是定义（平面波表达式）—物理量—动力学—能量—干涉等。第三，各部分的教学目标在逻辑上要协调一致。如“量子物理”基础中需要求解一维无限深势阱的薛定谔方程，属于动力学，在“机械振动”和“机械波”部分应作相应的加强，做好逻辑准备。另外，大学物理中知识应用较少、数学基础准备不足的内容，如气体分子动理论中的麦克斯韦速率分布律、电磁学中的通量及环流等应大刀阔斧地砍掉，重要的是把学生能够深入探究的知识学深学透，得失相宜。
２．着力避免空洞表述
要使介绍的物理概念和规律之间的关系紧密、清晰地反映出来，做到落地生根。例如，目前多数大学物理教材的运动学部分一开始总是介绍质点、参照系、坐标系的概念，因与运用分离而显得空洞。如果先介绍直线运动，用运动方程ｘ＝ｘ（ｔ）描述物体的一维运动，则可以讨论：（１）坐标原点是参照物上的一点，代表了参照系（或者想像成将Ｏｘ轴看着是带有刻度的运动轨道，代表了参照系）；（２）坐标系是刻画空间位置的工具，在描述直线运动时就是Ｏｘ轴。另外，质点的概念宜在“牛顿运动定律”部分分析介绍。要着力避免空洞表述，就要找出大学物理中的核心概念和规律，逐步深入地进行剖析。仍以运动学为例，描述一般运动用位矢随时间的变化规律，即运动方程ｒ→＝ｒ→（ｔ）。类似地，位矢的起点Ｏ是参照物上的一点，代表了参照系；坐标系也是刻画空间位置的工具，坐标系的作用更是将位矢这种几何量通过代表坐标系特征的三相互正交的单位矢量与位矢的标量积而解析化。因此，运动方程是运动学的核心概念，参照系、坐标系是服务于运动方程的辅助概念，辅助概念宜在核心概念的说明和阐释中介绍，从而达到强化关联的目的，以深化对概念的理解。
３．数学运用严谨规范
大学物理中大量运用高等数学知识，如微积分、微分方程、矢量代数与分析、概率与统计等。要做到数学运用严谨规范，就要根据培养目标和学生水平对数学运用的范围和难度作出定位。如，对于单独招生的学生宜限制在微积分的水平，弱化矢量代数和分析的运用；对于普通招生的学生宜在微积分水平的基础上拓展到矢量代数和分析的运用。在数学运用时，清楚说明运用数学知识的内容。内容组织由易到难，尽可能理顺前导知识与后续知识间的关系。如，运动学由易到难的顺序应该是先直线运动，后简谐运动、圆周运动，再刚体定轴转动、弹性体的波动等。动力学由易到难的顺序应该是先牛顿运动定律和刚体定轴转动定律（与牛顿运动定律作类比讨论，不涉及转动惯量的计算），并对运动学中的五种运动作动力学分析，然后质点的动量定理、刚体定轴转动的角动量定理、质点的动能定理、刚体定轴转动的动能定理，再后质点系的动量定理、质点系的角动量定理、质点系的动能定理，最后势能、功能原理和三个守恒定律。
４．教学要求增强弹性
由于目前普通高等学校的学生来源渠道多样，学生的学习基础、学习风格、学习能力都存在比较明显的差别，因此大学物理教材要充分考虑这个因素，设计出有弹性结构的教材体系。按照布鲁姆的教育目标六层次分类（了解、理解、应用、分析、综合、评价）设计重要概念、规律的陈述和论证。为充分体现学生的学习主体地位、避免课堂玩手机等干扰，应更多地把概念、规律的论证过程编成习题，让学生思考、练习、体验。这为增强教学的弹性提供了机制，教师可以根据学生的情况决定取舍、方法、要求等，同时改变目前教材全盘给出不留思考余地、练习形式要求低级，造成学生死记硬背的不良状况。
三、教学如何组织
１．课堂示范引领学习
课堂是学生学习、师生交流的主阵地。教师不能只是把教材搬上ＰＰＴ，把ＰＰＴ搬上讲台。照本宣科是学生上课玩手机、逃课的主要原因之一。课堂教学是师生都应积极参与的活动，教师在课堂上要做好示范，引领学生扎实有效地学习。要做到这一点，教师就要精心设计课堂教学内容。教师的引领式讲授要在教材之外又紧扣教材。例如，刚体定轴转动定律的教学，可以与牛顿运动定律类比，分三点陈述力对转轴的力矩的理解：
（１）力对转轴的力矩是改变定轴转动刚体转动状态的原因；
（２）力对转轴的力矩与定轴转动刚体的角加速度成正比；
（３）力对转轴的力矩是定轴转动刚体间的相互作用。力对转轴的力矩的计算公式则可根据第１条推理得出。由牛顿运动定律推导刚体定轴转动定律，一方面是为了说明刚体定轴转动定律不是基本的实验定律，另一方面是为了给出转动惯量的理论计算公式。在推导中要着重说明牛顿运动定律的切向表达式为什么不能直接求和。课堂教学的例题讲解要注重解题思路和方法的剖析，引导学生理解题意，建立与相关概念、规律间的联系，不能简单地只是给出答案。
２．网络自测检查学习
网络自测检查学习效果是网络技术在教学中的重要应用［３］，其显著的优点是学生能及时获得反馈，对改善自身的学习起着重要的作用。传统的书面作业教师一般一周批改一次，周期长，反馈不及时。学生对待书面作业的态度也存在很大问题，抄袭作业现象普遍。书面作业不能反映学生的学习状态，我们在教学实践中发现大量平时成绩似乎很好的学生，课程结束考试成绩却极差。网络自测能够较真实地反映学生的学习水平和质量，与考试成绩正相关度高。
３．课外活动活跃学习
丰富多彩的课外活动能够调动学生的学习智能，活跃学习氛围。由教师命题，学生在课外组织小组讨论，每组６至７人，要求书面和手机摄像记录讨论过程，自用网络平台开展评比，按照讨论质量和个人表现给予平时成绩奖励。这种课外讨论形式既构建了竞争机制，又需要同伴有效合作；既学习巩固学科知识，又锻炼组织、记录、摄像及整理的能力。典型习题解的ＰＰＴ制作竞赛、说明物理概念的展示模具制作竞赛、身边取材的物理实验设计竞赛、参加大学生创新创业训练项目和各类学科竞赛等，这些都为学生展示各类才智搭建了广阔的舞台，活跃了学生的学习生活。
４．同伴合作高效学习
鼓励同伴合作能够促进学生讨论，提高学习效果。在讨论过程中产生的分歧会使他们怀疑个人看法的正确性，产生观念上的冲突、动摇及失衡，体验认知的好奇，激发学生学习兴趣，积极地寻找资料，从而促进物理概念的深刻掌握与记忆。在同学互相质疑和解释彼此结论的过程中能产生高质量决策和推理水平，产生新思想和方案，及更好的知识迁移；在讨论问题时，每人都要阐释自己的观点，说服他人；倾听别人的陈述和批评，在获得更多信息的同时反思自己和别人的观点，评价不同的概念和观点的有效性，通过思辨得出新的结论，可以有效地促进学习［４］。
５．管理制度促进学习合理的管理制度能够激发学习热情，促进学习；反之，却会削弱学习投入，阻碍学习。例如，某校运用网络自测系统进行平时作业和测验，总评分规则为平时成绩占５０％，考试成绩占５０％。这样，如果学生平时成绩８０分，考试只要４０分就能及格，其结果是学生千方百计刷高平时成绩，而书面考试成绩平均分远低于其他班级。主要原因之一就是源于人的安乐本性，“６０分万岁”，考前考中都不努力。简单地提高平时成绩的比例，还要提高总评及格率，就是鼓励平时成绩送分，结果是形成不良学习风气。合理的管理制度应该是严格平时考核，适当分配比例，平时成绩占比不宜高于４０％。教师在课程教学管理中，要合理制定评分规则，严格执行评分规则，切实做到公平公正，这样才能促进优良学风形成，提高教学质量。
参考文献：
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摘要：
“互联网＋”时代背景下的高职院校教育改革应将重点放于以互联网为平台，与国内外前沿科技动态、发展方向以及人才知识需求相结合，对学生知识体系予以拓展，并提升其创新意识、思维及能力。“慕课”教学模式同传统大学物理实验的结合是对物理开放式实验教学的探索，有利于学生视野的开阔、创造性思维的发散以及学习积极性的提升。
关键词：
“慕课”；大学物理；开放式实验教学
大学物理实验教学在提升学生综合素质、培养其创新精神与实践能力上发挥着不可替代的作用。目前，大学物理实验教学的开放程度已成为对高职院校实践教学水平予以评判的重要指标之一。近年来兴起的“慕课”（MOOCs）是以互联网为基础的一种大规模、在线且开放式教育教学新模式，概念提出以来，得到了社会各界的广泛关注与重视，为教育界带来了巨大挑战与机遇。将“慕课”引入大学物理实验开放式教学中，使其与传统课堂教学相结合，能够让学生自由选择学习时间与地点，在课堂上进行实验操作与数据处理，并就实验内容进行讨论，既能增加学生实验操作时间与讨论环节，又可保证学生有充分的时间进行实验方案的自主设计，有利于学生学习兴趣的极大提高及其动手能力与创新意识的培养。
1一般实验教学模式
现阶段，学术界已对大学物理实验教学采用分阶段循序渐进模式达成了一定的共识。例如，美国大学物理实验课大致对其教学过程进行了三个阶段的划分，分别为基础训练阶段、教师指导阶段与设计阶段。与此同时，我国部分职业院校也对大学物理实验进行了基础训练、专业基本训练以及综合设计三种实验类型的划分。在第一阶段中，主要训练学生的基本实验技能、基础实验方法以及对基本实验仪器的使用；第二阶段则主要利用学生在第一阶段掌握的基本知识与技能，训练其一些高层次的物理思想、模型及方法；到了第三阶段，教师会向学生布置一些专题实验，让其在特定时间内独立完成，在这一过程中，学生需要独立设计实验方案、选配实验仪器、分析实验结果，最后还要就实验中出现的问题做深入的研究。整个实验环节中，教师的主导作用尤为明显，学生一般都是处在一种被动式的学习状态中。为了对实验室与实验仪器等的利用率予以提高，让学生变被动学
2“慕课”（MOOCs）的优势及其对大学物理实验开放式教学的促进
2．1“慕课”的优势
“慕课”即“大规模在线开放课程”，较之传统课堂教学而言，基于“慕课”的开放式教学有着明显的优势。
（1）教学资源优势。现阶段，全球已经成功构建起三大知名在线免费课程平台，它们分别为Coursera平台、edX在线免费课程平台以及Udacity平台。其中，Coursera平台由美国斯坦福大学教授创办，目前，该平台已同含北京大学、上海交通大学等内在的100多所大学建立起合作关系；edX在线免费课程平台由哈佛大学与麻省理工学院联合创办，Udacity平台的创办者有SebastianThrun等。这些平台教学资源丰富，以绝对性的`资源优势引领着全球的教育与教学工作。
（2）教学师资优势。现阶段，从事“慕课”教学工作的教师大多都是来自于世界名校的知名教授与专家，他们有着丰富且先进的教学经验，学生们可以对高水平、侧重点不同的教师进行自由选择，这有利于学习效果的提升。
（3）教学模式优势。开展“慕课”教学，学生不会受到上课地点与时间的束缚，在学习过程中，他们还可以自由选择回放或快进，以自己所学的实际进度为依据决定课程的具体内容，学习进程的可控度与自由度更高，这是现场教学难以比拟的优势所在。
2．2“慕课”促进大学物理实验开放式教学的具体体现
（1）更新课程内容。基于办学资金与办学基础的限制，我国很多高职院校所开设的物理实验课程大都存在着仪器设备品种少且落后的现象。“慕课”的教学资源优势十分明显，开设“慕课”的院校大都有齐全的实验仪器设备。通过“慕课”，学生能够了解很多在校内无法见到与掌握的物理实验仪器的操作原理与方法，增长高科技知识，这有利于学生学习兴趣的增强，对学生视野的开拓、潜在创造能力的开发等均有很大的益处。
（2）丰富课程内容。通常，我国高职院校物理实验课程的课时都比较少，如果想在固定的学时内增设更多的实验项目，就必须对各个试验项目的授课时数予以缩短，但是，学生的实验能力是有限的，这又对相应学时数的保证提出了要求。“慕课”的应用能够有效解决上述问题，教师可以让学生先通过“慕课”自学相关实验项目内容，在课堂上对其进行提问，并让学生相互讨论，通过具体实验获取并巩固知识，这有利于授课时数的节省，由此便可增设物理实验项目，实现在有限课时数内对实验物理实验课程教学内容的丰富，在培养学生自主能力的同时让其变被动学
（3）减少课程投入。于大部分高职院校而言，投入仪器设备的资金本就有限，加之物理实验教学多以公共基础实验课程教学为主，因而通常情况下都得不到足够重视，可以购买的仪器设备由此也会更加有限。“慕课”的到来能够解决高职院校购买仪器设备资金少的难题，部分价格高昂的实验项目仪器设备是无需购买的，学生只需要对“慕课”加以利用，通过自学或借助教师的讲解便能掌握仪器的原理与使用方法，这向高职院校物理实验教学工作的开展提供了强有力的支撑。
（4）提高课程效果。高职院校中普遍存在着物理实验课程教学时数少、仪器设备落后、师资水平有限以及学生接受能力不强等问题，这些因素都会对其物理实验的教学质量产生负面影响。“慕课”丰富了普通教师所扮演的角色，他们不再仅仅是授课者，还是学习者，通过向名师学习，这些普通教师能够提高自身的教学水平，以此对学生进行更加专业的教授与指导。学生可以与自己的实际水平相结合选择课程的学习内容，带着问题上实验课，这样不但能对学生的积极性与主动性产生极大的调动作用，还能优化他们的学习效果，将其潜能更大程度地激发出来，对其创造力予以挖掘，实现对自然科学素养的培养。在此意义上，将“慕课”融入到大学物理实验开放式教学中是十分必要的。
3以“慕课”促进大学物理实验开放式教学的努力方向
3．1构建大学物理实验“慕课”网络平台
随着网络建设工作的不断开展，我国很多高职院校都有了自己的网络教学平台，但是，有的院校中平台的利用率并不高，究其原因，主要在于师生之间的互动比较少，参与讨论的人员通常只限于本校学生，致使这些网络教学平台没有足够高的“人气”，这最终对高职院校优质资源的共享产生限制。通过建立“慕课”网络教学平台，更多师生能够对高职院校的教育与教学资源进行共享，作为物理实验开放式教学的前提与基础，平台中所具有的讨论功能、师生互动、成绩评定、作业提交等内容都会得到极大的丰富。
3．2对学生学习、年龄以及文化背景等加以考虑
对于学生而言，网络“慕课”的选课基本上是没有“门槛”的，只要有学习需求，任何年龄、知识层次以及教育背景的人都能自主选课与学习，这与“终生教育”理念相符。但是，大学物理实验教学涉及的部分仪器操作是有一定危险性的，如果学生对基础知识并不了解，只是单纯操作仪器，对其创新意识的培养而言是不会产生促进作用的。基于此，物理实验教学的开放需要先对学生的学习内容进行分类：一部分是在校学生必须预习的内容，涉及理论知识与仪器操作规范，
3．3对物理实验室建设模式予以全面开放
与理论教学不同，实验教学以仪器操作、实验观察、总结与分析为其重要内容，其教学目的定位为对学生科学素质、思考与操作能力的提高。虽然“慕课”能够在较大程度上对课堂教学压力予以缓解，但它并不能完全取代传统的课堂教学。由此，大学物理实验“慕课”网络平台必须以线下实验室为支撑，线上线下相结合，让学生共同完成对物理实验的学习。针对在校生，应使其在实验室开放期间完成实验；针对社会学生，则可考虑对“虚拟网络实验平台”予以引进，以此让其完成实验部分的学习。
参考文献
1曹显莹，曲阳．基于慕课模式的大学物理实验教学改革与创新［J］．物理实验，20xx（5）
2倪燕茹．地方本科院校大学物理实验课程融合“慕课”教学模式必要性的思考［J］．大学物理实验，20xx（6）
［摘要］数学是一门基础性与工具性兼具的学科，它的基础性体现在其许多思想方法可以运用到其他学科中，特别是微积分思想和矢量思想，广泛运用到大学物理的教学中。因此，大学教师应充分加大微积分思想在教学中的应用研究。
［关键词］微积分思想；矢量思想；大学物理；应用研究
作为理工类大学生必须学习的一门课程，大学物理的基础性和实践性很强，在大学课程中的地位举足轻重。大学生学习大学物理，不仅能够学习到物理学的基础知识，更能够为今后从事更深入的学习及工作奠定良好基础，同时还能有效地锻炼科学思维及创造性思维能力，因此，有效地提高大学物理的课堂教学效果，无论是对于学生今后的学习和发展，还是对于物理方面的研究，都有着积极的作用。
1微积分发明的历史
“如果说我看得比别人更远一些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。”这是微积分发明者之一牛顿曾说过的话。早在三国时，我国数学家刘徽就提出了“割圆术”的思想：“把一个圆分割的越细致，那么损失的就越少，一直切割到不能切割为止，那么和圆周合体时没什么区别了。”他的意思是，我们可以用一个正多边形与圆内接，近似描述一个圆形，虽然在多边形的边数较少的情况下这种近似的误差比较大，但这种误差随着边数的不断增加也会逐渐减少最终消失。它在分割的过程中运用到的是基础的几何与代数，优点在于直观且形象的表达，并且提出了一种极限思想：可以通过趋近的手段得到一个任意精确度的结果。极限的概念和物理中的质点运动关联密切。总的来说，一个宏观质点在空间中的运动时间是有连续性的，质点的位置、速度和加速度都是随着时间不断地进行连续性的过渡，在某个时刻，这些物理量并不存在跃进变化。用极限来解释就是：一个时刻与下一相邻时刻之间的间隔可以被无限小，在这个时间间隔里，这些物理量变化近似为零。牛顿把这两个无限小量的比值与运动学的定义相结合，从而定义了无限微分这个概念的原型。后来，牛顿—莱布尼兹公式又解决了求变速运动、变力做功等问题。至此，牛顿—莱布尼兹公式可以说是为微积分奠定了理论基石，并完善了经典力学结构。
2关于如何构建微积分思想的思考
虽然大学新生提前在中学阶段学习了物理知识，并且已经掌握了一定的物理学基础及技能，也培养了自己的一套学习物理学的方法。但是大学物理无论是教学还是学习都与中学物理教学和学习存在很多不同，尤其在教学与学习思想方法及原理方面，大学物理与中学物理的区别之一在于难度的改变，中学期间学习的。物理量以及概念都是简单、基础的常量，遇到的问题也是由这些简单常量构成的，而在大学物理中，问题的难度提高了，由以前简单的常量物理问题，变为复杂的变量物理问题，由于学生很难在短时间内从中学时期固定的思维模式中跳出来，所以，虽然微积分思想在大学教学中广泛应用，但他们却不能灵活地将微积分思想运用到物理中去，很多大学生都反映，大学物理是相对较难学好的一科，即使在课堂上听懂了原理，但实际中还是不会做题。因而教师在大学物理的教学过程中应该充分运用微积分思想，把它融入到教学中，结合例题帮助学生构建微积分思想，让他们能在实际中灵活运用，提高他们学习的效率。微积分在大学物理中占据重要部分，并且有广泛的运用，例如许多物理概念、定律都是以微积分的形式来定义的，因此指导学生尽快熟练地掌握微积分原理及其在物理学中的应用，并学会灵活运用是十分必要的。也就是让学生建立微积分思想，将思想、原理和方法与物理问题结合起来，从而解决问题。物理学科最大的特点是由简及难，从最基本、最简单的现象着手，微积分思想具有很强的辩证性，在应用它来解决研究物理问题时，一般思路就是化大为小，把大问题进行分解，变成几个简单的小问题，按照由重及轻，一个一个解决。这种思路的优点在于把有限变为无限，把近似变为精确，把复杂的变量问题转化为简单的常量问题，这样既能够提高解决物理问题的效率，更能够提高物理教学与学习的效果。近似处理在物理学中的意思就是抓住问题关键，忽略次要方面，把难变为简单，然后通过解决简单的问题进而解决难题。在大学物理中采用微积分的思想解决问题是为了选取微分元后，能够在微元范围内把复杂的问题近似成基本的问题。例如在研究变力做功时，如果采用普通处理方法会特别麻烦，但是采用微积分思想，处理起来就非常容易了。对于“求一质点在变力作用下从A运动到B，做曲线运动时做的功”这个题，就可以采用微积分的思想，把质点的曲线运动路径，分割为无数个微元，视变力为恒定，分割后的曲线路径可以看作无数个短直线，这样，将变力曲线做功问题，转化成了简单的直线恒力做功问题，最后对这些直线路径做功求和，就得到了变力曲线做的功。
3关于如何构建矢量思想的思考
在物理学科中，“矢量运算法则”及“矢量方程”的运用相当普遍。现如今的大学新生在学习大学物理时常常不能正确的表示矢量，这是因为中学时期，老师对学生的要求并不严格，这就导致了他们跳不出中学时的物理思维模式，他们对标量、矢量和矢量方程的理解不到位，还没有形成矢量思维。因此，他们到了大学之后，在学习大学物理时仍然不能正确的书写矢量，至于对它的理解就只停留在简单的字面意思了，所以，在大学物理教学中除了要引导学生构建微积分思想，还要引导他们构建矢量思想。在高中人教版课本中，“标量只有大小，没有方向；矢量既有大小，又有方向。”因此，有的学生就形成“有方向的是矢量，没方向的是标量”的惯性思维，这种惯性思维需要老师在教学中引导学生进行纠正。但由于中学时的惯性思维，很多学生对“遵循四边形合成法则的物理量是矢量，否则是标量”这个定义并不深刻，因此在平日里做题会产生许多错误，例如电流及电动势等物理量，其既有大小，也有方向，但并不是矢量。矢量的定义中，要求矢量必须符合平行四边形合成法则。所以我们在解决物理问题时，如果使用矢量思想方法解决，通常要将矢量转变为标量来进行计算，同时把矢量向某一方向或者坐标系进行投影，因而首先要建立一个正确的坐标系。如在解决斜面运动问题时，我们可以首先建立坐标体系，选择沿斜面方向和垂直斜面的两个方向进行构建，将复杂的矢量转变为简单的标量，这样能够很好地体现矢量方法的高效性。又如，在研究曲线运动中，自然坐标系往往不易解决问题，大学物理中的矢量和微元通常是相互关联的，对于矢量微积分的求解，首先应该将矢量转变为标量，把矢量向某一方向投影，采用矢量点积的方法或者叉积转化为标量进行运算，或者直接应用直角坐标系的正交分解方法，进行点积或者叉积后再进行积分运算。只有深刻的理解矢量微积分，才能正确地运用，因此，教师在教学中应该精选例题，争取早日指导学生构建矢量思想、建立模型，学会运用物理方法和思想分析和求解实际问题。
4结论
微积分思想和矢量思想在大学物理的教学和学习中，不仅作为一种教学工具，更是一种思维方法的应用。因此，在大学物理的教学中，教师应通过讲解具体的实例，来引导和帮助学生将微积分和矢量的思想与物理问题相结合，让他们学会构建模型，熟练地运用微积分和矢量方法分析解决物理问题。这样做既能提高教学效率，又能培养学生的科学思维方法。而学生只有将微积分与具体物理问题相结合，掌握微积分以及矢量的分析方法和技巧，有机结合其他的物理科学方法，才能实现将微积分和矢量法从运算工具转变为思想方法的综合运用，进而熟练地解决一些复杂的物理变量问题，如今的大学生需要做的是理解大学物理和中学物理的区别和联系，培养自己学习大学物理的兴趣，提高自己分析问题和解决问题的能力，为将来从事工程技术和科学研究奠定扎实的物理基础。
参考文献：
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大学物理的必要性
【摘 要】物理是一门基础自然科学，大学物理课程是理工科学生的一门重要的基础课程，本文主要论述了大学物理教学目前遇到的几个问题，阐述了开展大学物理教学的必要性，以及现状况下大学物理教学应该采取的一些的措施。
【关键词】大学物理；教师；必要性
0 引言
我就职于一所农业院校，执教大学物理，每次开学的时候经常会遇到学生提的几个问题，有的同学说，我中学不喜欢物理，现在还不是很喜欢怎么办？第二，力学，热学，电学，光学……这些章节我们初中学习过，高中学习过，现在怎么还是学习这些。
第三，非物理专业的大学生为什么要学习大学物理这门课。
下面就关于这几个方面的问题来探讨一下大学物理的必要性。
1 大学物理课程的必要性
物理学的研究内容是自然界的最基本的物质的结构、最常见的相互作用、最基本的运动规律。
物理学是是人类探索自然奥秘的过程中逐步形成的科学。
它是自然科学、科学技术、甚至是高新技术的重要理论基础。
而且物理学和人类的生活息息相关。
这从物理学的分类也可以看出。
物理学按研究内容可以分为力学、热学、电磁学、光学、量子力学等。
物理的研究内容包括很多：物理现象、物质的结构物质相互作用以及运动规律。
物理学的研究对象既包括宇宙中的星系及星系团，也包括小到肉眼看不到的微观粒子。
物理学讲授的是一种思想，因此大学物理研究性教学强调在讲授知识的同时，也要培养学生科学的学习方法，以及分析问题解决问题的能力。
著名物理学家费曼说科学教育人们如何去思考事物，作出判断，如何区别真伪和表面现象。
物理概念和物理规律的发现与发展过程对培养学生的思维有很大的帮助。
对于理工科甚至于文科学生来说，大学物理课程既是其他课程的基础，也是其自然科学基础。
因此，大学物理实施研究性教学是一个必然趋势。
物理学和整个社会的进步息息相关，物理的每一次重大的发现和突破都引发了社会的新领域、新方向的发展。
例如牛顿力学推动第一次工业革命，并且延伸了人的肢体功能。
从此以后社会进入机械化时代。
由于电磁学理论的存在，因此发电机和电动机的发明加速了机械能、原子能、热能、光能和电能之间的相互转化，使生产力迅速发展，社会进入了电气化时代，第二次工业革命胜利完成。
最后，相对论和量子力学的存在推动了第三次工业革命，人类从此进入了信息时代。
物理学现在不是单独的闭门造车，化学物理，地球物理学，经济物理学，物理化学，生物物理，医学物理，天文物理，甚至于经济物理都是用物理学的概念、方法和理论来定量地研究其他领域中内存在的复杂关系。
中学已经学过物理，而且大学物理的许多目录章节和中学的教材雷同这个原因是什么？我们知道，物理学的好多理论是用公示定量的来描述世界的，因此如果没有数学的基础就谈不上了解物理。
物理和数学是相辅相成的。
物理学的语言是数学，许多物理思想都是用数学公示体现出来的，例如牛顿力学、安因斯坦质能方程，迪拉克方程……学生高中受到所学数学的限制，因此一些公示的表示也仅仅局限于初等数学方法。
但是对于大学物理来说，由于高等数学的学习，学生会从更高的层次来对大学物理课程进行学习以及练习。
例如平均速度，中学的表达式为，v=s/t。
而大学物理的引入则是v=dr/dt。
对于中学物理来说，因为要求不同，因此主要是以课堂讲授为主，物理实验课时相对比较少。
因此学生在聆听的过程中很容易被生局限在教师所传授的课本知识的范围。
但是，我们知道，物理学是建立在实验基础上的，一个新的物理理论的正确与否最终要以其看其是否能经得起实验检验。
而目前的大学物理是理论和实验相结合，而且大学物理实验占很大的。比重。
这种布局既有利于提高学生观察能力，有利于提高学生分析能力，有利于提高学生的动手能力，有利于提高学生理论指导实践的能力，有利于激发学生创新意识，有利于提高学生创新潜力等。
2 大学物理要注意的问题
上述主要阐述了大学物理学的必要性，对于教师来说，对于大学物理学的授课也要注意以下几点。
首先物理学体系庞大，内容丰富。
因此在有限的大学物理课时里，不可能做到面面俱到。
因此授课时候要求教师不要单纯强调物理内容的系统性和完整性，把讲授的知识局限在在一个范围内，使教学内容照本宣科。
要因专业施教，要因学生施教。
不同专业讲授内容不一样。
这就要求教师不但要根据不同的专业来制定不同的授课计划，而且要应针对不同的要专业求对教学大纲进行优化，突出与学生专业紧密链接的部分。