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1、大学物理模块化教学改革探究 摘 要：文章结合地方本科院校特点，在学生的学问结构以及专业需求的基础上，提出了“高校物理”课程力学部分模块化改革方案，将“高校物理”力学教学内容分为基础模块和提高模块，考虑到各专业方向不同、学时差异，教学中采纳三个类型的教学培育方案，针对每一类型的教学培育方案，开展不同的模块化式教学，实施不同层次的教学，使学生物理应用实力得到发展，以此提高教学质量。“高校物理”教学内容模块化改革是在长期教学实践基础上提出的，对其他本科院校“高校物理”课程改革具有肯定的参考价值。 关键词：高校物理；力学；教学改革 中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1012-4107
2、09-0026-02 “高校物理”是以物理学基础学问为内容的课程，是高等学校理工类专业学生的一门重要的基础课。各个专业的专业课学时增加，导致“高校物理”课程的学时一再压缩，而理工类各专业运用的 “高校物理”教材1-4，一般所须要教学时数都在140学时左右，所以在当前，学时少，内容多，在有限的学时内完成规定的教学内容，致使教学质量很难保证。这就使得高校对“高校物理”实行模块化建设燃眉之急。近年来，随着地方本科高校向应用技术型高校转型改革的发展，地方一般本科院校出现了“高校物理”改革的热潮，也取得肯定效果5-8。大庆师范学院在开展培育应用型人才转型工作下，对教化教学提出了新的要求，要重视学生实际操
3、作实力的发展，“高校物理”作为一门专业基础课，首先要进行教学改革。本文结合大庆师范学院的特点，在不同专业学生的学问结构需求的基础上，提出“高校物理”模块化其中力学部分的教学改革，将“高校物理”力学部分教学内容分为基础模块和提高模块，又将教学培育方案分为三个类型，针对每一类型的教学培育方案，开展不同的模块化式教学，进行层次化教学，使学生在各自的专业内得到最充分的实力熬炼，提高高校生整体的物理学问水平，增加高校生实际物理技术的运用实力，“高校物理”课程模块化改革是在长期教学实践基础上提出的，对其他本科院校教学课程改革具有肯定的借鉴价值。 一、“高校物理”模块教学安排 理论模块教学安排 考虑到各专业
4、方向不同、学时差异，教学中采纳三个层次的教学培育方案。全校“高校物理”教学安排分为 A、B、C三个类型。A类型针对机电学院材料科学与工程专业，B类型针对机电学院电子和自动化专业学生，C类型针对化学与化工、数学及生物技术等专业学生。“高校物理”的内容包含力学、热学、电磁学、光学及近代物理等方面。这里我们仅介绍“高校物理”当中力学部分内容，“高校物理”力学部分可分为基础模块和提高模块，基础模块包含质点运动学和质点动力学，提高模块包含质点组、刚体、相对论、机械振动、机械波等。 A类型是针对机电学院材料科学与工程专业的课程类型，材料科学与工程专业主要探讨材料的组成结构、性能、设计、合成、加工、分析及应
5、用的专业，培育目标是造就同时具备理科基础和分析应用综合实力，能够适应社会主义市场经济的有竞争力的应用型人才。而“高校物理”是材料科学与工程必修的一门专业基础课，是培育学生的科学素养和创新精神、提高学生分析问题和解决问题实力的重要学科，对材料科学与工程专业发展建设尤为重要，对于材料科学与工程专业的学生来说，要求学生驾驭“高校物理”的基本内容、基本概念、基本理论等，并有肯定的推理实力，会用物理工具解决材料问题。因此，在课程设置上，其包含基础模块和提高模块的全部内容，力学课程教学支配通常在其次学期。高校物理的总学时为160学时，其中力学部分教学时数为54学时。 B类型是针对机电学院自动化和电子专业设
6、置的课程类型，电子专业注意培育有从事电子设备和信息系统的设计或应用的实际应用实力、继承和创新创业实力的技术应用型人才。自动化专业注意培育具有较强的工业自动化及传感网行业实际应用实力、继承和创新创业实力的技术应用型人才。而高校物理里的基本概念、基本理论和基本方法都是熬炼学生素养所必需的。课程设置包含基础模块和提高模块的部分内容，力学课程教学支配通常在其次学期。高校物理总学时数为108学时，其中力学部分占54学时。 C类型是针对化学与化工专业，数学、生物技术专业开设的课程类型，开设目的是为学生打好必要的物理基础，同时使学生学会运用辩证唯物主义思维来探讨问题。激发学生的探究和创新精神，对提高学生科学
7、探讨实力起到重要的作用。对于化学与化工专业，“高校物理”总学时为66学时，其中力学部分占有26学时。对于数学及生物技术专业，“高校物理”总学时为30学时，其中力学部分占10学时。课程支配在第三学期。因为学时较少，对于化学与化工专业，包含基础模块和提高模块中部分内容，对于数学及生物技术专业，“高校物理”力学部分仅包含基础模块学问，就可以满意学生专业的实际需求。 综上，对于基础模块和提高模块，我们会结合专业特点制定教学大纲，编写教案及讲稿。针对每一模块，每一章节，要拆分开来，划分不同的学问点，找出核心学问点，围绕学问点制作微课视频及网络平台，形成网络课程协助教学，网络化建设也是“高校物理”模块化建
8、设的重要组成部分。 试验模块化建设 为了全面推动“高校物理”课程模块化改革，提高教学的效果，使“高校物理”更贴近专业实际，应把力学试验也纳入到模块化教学改革中。试验内容分成基础试验模块和提高试验模块。基础试验模块包含长度测量、单摆、密度测量、自由落体运动等，而提高模块部分包含碰撞规律的探讨、弦振动的探讨、声速测定等9。基础模块的试验是必需完成的。而提高模块部分：A类专业学生至少选修3个试验，B类专业学生至少选修2个试验，C类专业学生至少选修1个试验。 二、高校物理力学内容模块化改革策略 在“高校物理”力学部分学问体系框架的构建过程中，根据基礎模块和提高模块分别构建，基础模块中，质点运动学的相应
9、物理量，比如加速度、速度、位矢等须要介绍，还有在不同参照系下，加速度、速度以及位矢的不同表达形式，对于这一章来说，核心学问点是加速度，由加速度可以推导出速度以及位矢。质点动力学部分重点要驾驭动量定理、动能定理、动量守恒定律及机械能守恒定律，这两个定理及两个守恒定律都离不开对力的探讨，因为此章的核心学问点是力，由力推导出冲量，进而得到动量定理，而物体在力的作用下，由运动产生位移，导致力做功，由此得到动能定理。由牛顿其次定律可知力和加速度的关系，由此可以把质点运动学和质点动力学两章联系起来。 提高模块学问包含质点系力学、刚体力学、流体力学、机械振动、机械波及相对论等，本模块涵盖的学问量较大，学问面
10、也广，对于不同专业的学生，要选择性地学习。相对论中阐述了牛忽然空观以及爱因斯坦时空观，洛伦兹改变以及狭义相对论，这部分学问可以拓展学生的学问面。而对本模块的其他章节内容的探讨都是在牛忽然空观的基础上来完成的，质点系力学中，留意内力的作用，质点系中质心的运用，要重点驾驭质点系动量定理及动能定理，所以核心学问点还是力，围绕力来探讨两大定理。刚体力学是特别的质点系，不发生形变的志向固体，重点驾驭角动量定理、动能定理，以及平动时的运动规律，而这些探讨离不开力矩的作用，本章核心学问点为力矩，围绕力矩绽开学习。流体力学是探讨空气和液体的运动规律的一章，流体力学是涵盖了固体、液体、气体三种形态物质的运动规律
11、的学科，对于流体力学探讨内部应力、内部压强、表面张力、毛细现象等，还有对于志向流体，伯努利提出了伯努利方程，这是把机械能守恒定律表述适用于流体力学的应用形式。机械能守恒定律把质点系、刚体、志向流体连接起来。机械振动和机械波部分，机械振动是物质普遍运动的一种形式，是物体在某一位置所做的周期性运动，这里主要探讨简谐振动，即物体在线性回复力的作用下产生的运动，是一种特别的力学运动，运动方程形式一样，本章重点放在运动方程中基本物理量的理解上，物理量有频率、周期、振幅、相位等，对于孤立的简谐系统来说，本章还要留意两个简谐振动的合成问题。机械振动在介质中传播产生了机械波，机械波有横波和纵波之分，留意波面、
12、波速、周期等物理量的理解。对于能量部分留意能流和能流密度的理解，留意理解机械波的特征干涉和衍射。机械振动和机械波的核心学问点是运动方程部分，围绕运动方程绽开探讨等。 三、结论 本文结合大庆师范学院的实际状况以及多年“高校物理”教学阅历，在地方本科院校教化转型的背景下，考虑到学生学问结构特点，着手于教学内容，提出了“高校物理”模块化教学之力学部分的改革方案及探究。“高校物理”模块化教学是在长期教学实践基础上提出的，随着教学的深化，以后还须要不断完善，同时，该教学模式对其他本科院校在高校物理教学改革方面具有肯定的借鉴参考价值。 参考文献： 1程守洙，江之永.一般物理学M.北京：高等教 育出版社，2
13、022：14. 2马文蔚.物理学M.北京：高等教化出版社， 2022：8. 3尹国盛，杨毅.高校物理M.北京：机械工业出版社， 2022：6. 4赵近芳，王登龙.高校物理上册M.北京：北京 邮电高校出版社，2022：3. 5苗劲松，卢洵，王春迎.高校物理模块化教学的实践探究 J.高等教化探讨学报，2022，. 6彭雪峰.浅谈独立学院高校物理课程“素描加模块”式教 学J.长春理工高校学报，2022，. 7石尧.关于原始物理问题编制的理論探究J.物理教 师，2022，. 8韩红梅，韦俊红.高校物理模块化教学改革探究J.河 南科技学院学报，2022，. 9杨述武，赵立竹，沈国土.一般物理试验M. 北京：高等教化出版社，2022：10. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页