第1篇：大学物理可视化教学模式论文
大学物理可视化教学模式论文
１基于ＭＡＴＬＡＢ大学物理可视化教学模式构建
根据大学物理知识及ＭＡＴＬＡＢ软件的特点，运用ＭＡＴＬＡＢ数值模拟解决物理问题的步骤可大致分为选题、分析、数值计算、结论及分析４个过程．下面我们通过大学物理课程中一个简单的实例———牛顿环干涉，具体给出基于ＭＡＴＬＡＢ的大学物理可视化教学模式的构建过程．
１．１选题
牛顿环是由透镜下表面反射的光和平面玻璃上表面反射的光发生等厚干涉而形成的一些明暗相间的同心圆环，在光学元件表面质量精确检验及光谱仪设计中都有广泛应用．对于该部分知识，我们主要关注以下两点：（１）牛顿环干涉条纹的分布规律是怎样的？（２）如果透镜向上缓慢移动，干涉条纹如何变化？课题选定后，接下来的工作便是围绕该课题，选定适当的物理模型和算法，进行课题的分析和求解．
１．２分析
牛顿环的原理图如图１所示．透镜曲率半径为Ｒ，牛顿环半径为ｒ，牛顿环到平面玻璃最低处的平行距离为ｅ，透镜与平面玻璃之间的距离为ｄ．若入射光的波长为λ，则垂直入射的两束反射光光程差为２．３数值计算根据上一步所给出的物理模型，设计相应的算法，并编写程序进行具体的数值计算．考虑到初学大学物理课的学生入学不久，缺少数值计算的基础和经验，选择的计算方法要尽量简单，使学生能够在短时间内理解并掌握．以下简单地给出牛顿环数值模拟所用到的主要程序代码．２．４结论及分析图２（ａ）是当透镜与平面玻璃相接触（即ｄ＝０）时所模拟得到的牛顿环图样，图２（ｂ）给出了某点光强与该点到中心之间距离的对应函数关系．很容易看出，当透镜与平面玻璃接触时，牛顿环是以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，且中央是暗斑．随着半径ｒ的增大，条纹间距越来越小，空间分布上越来越密集，这是由于离开中心愈远光程差增加愈快的缘故．当透镜向上移动时，随着距离ｄ的变化，所产生的牛顿环会发生相应的变化，如图３所示．可以发现，随着ｄ的增大，干涉条纹会向中心移动．当距离为λ４时，中心变为明斑；当距离为λ２时，中心重新变为暗斑，如此循环往复．由此，我们得到了牛顿环的性质及变化规律，这与我们通过理论推导及物理实验所得结论是吻合的．从以上分析过程可以看到，该数值模拟方法更为直观、易懂，能够更灵活地表现出复杂的物理过程，从而更容易被学生所理解和接受．
２思考及建议
在该教学模式实践过程中，我们也遇到了一些问题，需要在教学中不断摸索不断改进．下面给出我们的一些思考和建议．首先，教学课时不足问题．大学物理课程本身内容繁多，传统的授课方式都会显得课时不足．将ＭＡＴＬＡＢ数值模拟引入大学物理教学，还需学生额外掌握ＭＡＴＬＡＢ语言、数值计算方法等基本知识，对学生和指导教师都提出了很大的挑战．因此，主要需要学生在课下进行自主性学习，教师在课堂上只是引导和点拨．对不同能力水平的学生可以提出不同的要求，如对于基础差的学生，他们能够看懂模拟仿真程序，能够借助模拟方法理解复杂的物理问题即可；对于基础好的学生，可以给他们安排一些简单的`课题，让他们在课下独立编程完成．为提高学生的参与性，可将学生的课题完成情况与期末考试成绩挂钩，作为学业成绩加分的重要依据．其次，大学物理课程受众面广，学生专业方向不一．我们对不同系院不同专业的学生和专业课教师进行了问卷调查，了解各专业后续专业课及后续升学就业需用到的大学物理知识情况．通过给不同专业学生介绍与本专业相关的物理内容，增加学生的重视程度和参与热情．最后，数值模拟作为科学研究的一种重要手段，如果能与理论研究和实验研究相结合，将能够更好地帮助学生学习大学物理知识．大学物理课程因其自身兼具理论性和实践性的特点，可以完美地将这３种科研方法融合在一起．以本文所介绍的牛顿环为例，几乎所有的大学物理课本都给出了相应的理论推导来分析牛顿环的性质和变化规律，同时牛顿环实验作为经典的光学实验，基本上也是大学物理实验课程的必做实验项目．加上本文所介绍的数值模拟方法，学生利用不同研究方法对该内容进行研究并且对比，很容易会对相关物理知识有更清晰和深刻的认识，从而促进对大学物理课程的学习．
３结论
将ＭＡＴＬＡＢ数值模拟引入大学物理课程教学，可使抽象、复杂的物理知识以直观、灵活的形式呈现于学生面前，实现大学物理教学的可视化，帮助学生更好地理解物理过程，促进大学物理课程的学习．同时，该教学模式的实施，对如何更好地开展其他通识性基础课的教学，促进基础课程的教学改革，也有一定的启发作用．
第2篇：大学物理教学模式初探论文
大学物理教学模式初探论文
在教育部全面提高高等教育质量的战略部署的背景下，如何促进信息技术与学科教学的融合、应对信息化环境下学习的变革是高等教育工作者面临的一个重要课题。近两年兴起的微课作为一种新兴的教学资源因为具有短小精悍、主题突出、方便应用等特点，已经引起了教育者的广泛关注。大学物理课程是高等工科院校各专业学生必修的一门重要基础课程，它包括经典物理、近代物理和物理学在科学技术与工程技术中的应用初步知识。一直以来大学物理教学延续着夸美纽斯的传统课堂结构、以教师为中心的传统教育理念和以班级集体教学的传统教学流程。如果能建设丰富有效的微课资源库，利用微课资源开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,鼓励发展性评价,探索建立以学习者为中心的教学新模式，这样就能应对信息化环境下学习的变革，包括高等教育大众化背景下学习多样性、个性化需求的挑战。
1微课的起源、概念及特征
1.1微课的起源
微课程概念是2008年首先由美国DavidPenrose[1,2]提出的。以可汗学院[3]为代表的微型网络教学视频的出现进一步触发了教育研究者对微视频等运用于课堂教学的可行性探索，例如，在“翻转课堂”[4]等教学模式中使用微视频作为教学资源供学生自主学习使用。在我国，首先对微课进行研究和探索的是胡铁生[5]。他将微课定位为传统课堂学习的一种补充与拓展资源，并且契合移动学习、泛在学习等理念对微课程的具体形式分类。梁乐明对于国内外微课程的设计模式进行了比较研究[6]。自2011年起，国内开始了微课实践层面上的尝试。
1.2微课的概念
微课是指按照教学大纲及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。微课的核心内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源。它既有别于传统单一的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等资源类型，又是在其基础上继承和发展起来的.一种新型教学资源。
1.3微课的主要特点
微课是针对传统单一资源类型的局限性而发展起来的一种新教学资源建设和应用模式，它的主要特点是：1.3.1主题突出，指向明确。“微课”主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点（如教学中重点、难点、疑点内容）教学，或是反映课堂某个教学环节、教学主题的教与学活动，相对于传统课堂所要完成复杂众多的教学内容、达成多个教学目标而言，“微课”的教学目标相对单一，教学内容更加精简，教学主题更加突出，教学指向更加明确，其设计与制作都是围绕某个教学主题而展开的。1.3.2短小精悍，使用方便。“微课”视频的时间较短，一般为10分钟左右，因而更符合视觉驻留规律和学生的认知特点。“微课”的资源容量也较小，其视频格式一般为支持网络在线播放的流媒体格式（如rm、wmv、flv等），加上与教学主题配套的教学设计（“微教案”）、教学课件（“微课件”）等资源也只有几十兆。用户既可以流畅地在线观看“微课”课例，查看教案课件和教师点评信息，非常适合于教师的课例观摩、评课、反思和研究，也可灵活方便地将其下载保存到各种多媒体数码终端设备（如笔记本电脑、手机、MP4等）上实现移动远程听课和个性化学习。1.3.3半结构化，易于扩充。“微课”将某个知识点或教学主题相关教学资源作结构化的组合，并将教学资源与教学任务、教学活动、教学环境之间建立有意义的关联，形成一个主题突出、资源有序、内容完整的结构化资源应用环境。“微课”同时还具有半结构化框架的开放性优点，具有很强的生成性和动态性，其中的资源要素（包括微课视频、教学设计、素材课件、教学反思、教师点评等）都可以修改、扩展和生成，并随着教学需求和资源应用环境的变化而不断地生长和充实，进行动态更新。
2基于微课的大学物理教学模式的探索意义
随着互联网和和电子信息技术日新月异的发展，“微”教学模式逐渐在全球范围内兴起。在这种情况下，对微时代下大学物理的创新教育进行系统的研究具有非常重要的意义与研究价值。[7,8]2.1随着手持移动数码产品和无线网络的日益普及，微课因为具有时间短、内容精、模块化、半结构化等特点，特别适宜与智能手机、平板电脑等移动设备相结合，因此微课资源的建设对于大学物理课程的移动学习、在线学习、混合学习的探索和研究提供了条件。微课在移动互联网时代，为所有希望获取知识的人提供碎片化、移动化的学习新体验。2.2微课针对大学物理课程的教学知识点来组织与建设教学资源，开发简单、高效，使用方便灵活，便于学生进行自主学习、合作学习以及探究学习。有了微课资源，学生就可以在课后对重要的基本概念反复揣摩，深入理解，而课堂时间则可以用来开展讨论和答疑解惑。这样有利于培养学生的课后学习能力，同时也有利于充分发挥课堂讨论、交流和释疑的功能，提高物理学习的效率。2.3通过微课资源的开发能促进教师更深入充分的备课，也便于教师进行教学反思、进行同行交流以及开展有关的教学研究活动，微课资源的共享同时还避免了教育资源的重复和浪费。另外通过微课的设计与开发，还可以提高教师的现代教育技术水平，促进大学物理教学研究。
3基于微课的创新型大学物理教学模式的设计与实践
3.1微课的教学内容研究
深入分析教学大纲、教材，罗列课堂教学中试图传递的核心概念，这些核心概念将构成微课程的核心。了解老师的教学和学生的学习现状，以及能力培养状况，为课程体系的建立和微课的设计开发提供良好的方案。
3.2基于微课的创新型大学物理教学模式的设计研究
微课程的呈现形式主要是短小精悍的微型教学视频。作为核心教学资源的微视频在课堂中可以承担不同的角色，微课在与课堂整合层面，需要注重教学设计，即对学生进行需求分析，结合教学任务需求，确定学习内容，并解构成微课程资源。完整的教学设计，包含课程设计、开发、实施、评价等环节，尤其注重对学生学习课程内容的学习支持服务。
3.3基于微课的创新型大学物理教学模式的实践研究
3.3.1组建研究队伍，定期对教师进行信息教育和微课设计开发的培训，组建一支专业水平和现代技术水平都高的教学团队，针对大学物理课程的教学知识点来组织与建设教学资源，开发简单、高效、使用方便灵活、便于网上教学交流、便于学生进行自主学习、合作学习以及探究学习的优质微课资源，通过数字化网络平台实现微课资源共享。3.3.2通过微课资源的开发促进教师更深入充分的备课，利用微课视频和学习反馈进行教学反思、同行交流以及开展有关的教学研究活动。3.3.3因为微课是半结构化的，随着教学需求、资源应用、学生反馈的变化而处于不断的动态发展之中;所以需要资源开发者、教学者设计有效的支架，设计学习的路径，引导学习者有效利用微课程资源学习物理课程。例如可以利用微课资源发挥混合学习的效用，让微课视频在大学物理课程教学的课前预习和课后复习环节发挥重要作用，培养学生的自主学习能力，而课堂则注重开展师生交流、小组讨论，解决在课堂外单独难以解决的问题。3.3.4基于微课的大学物理教学模式是通过评价反馈动态生成的，经过教师同行、学生进行评判、实践，并在交流中不断对教学模式进行完善，微课资源将与其他点状的微课资源建立网络，大学物理微课资源以及教学模式将随着教学需求与环境发展不断发展与充实。
对教师而言，微课将革新传统的教学与教研方式，突破教师传统的听评课模式，教师的电子备课、课堂教学和课后反思的资源应用将更具有针对性和实效性，对于学生而言，微课能更好的满足学生对大学物理知识点的个性化学习、按需选择学习，既可查缺补漏又能强化巩固知识，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。特别是随着手持移动数码产品和无线网络的普及，基于微课的移动学习、远程学习、在线学习、“泛在学习”将会越来越普及，基于微课的大学物理教学模式必将在大学物理的现代化教学中发挥积极的作用。
第3篇：大学物理教学模式初探论文
在教育部全面提高高等教育质量的战略部署的背景下，如何促进信息技术与学科教学的融合、应对信息化环境下学习的变革是高等教育工作者面临的一个重要课题。近两年兴起的微课作为一种新兴的教学资源因为具有短小精悍、主题突出、方便应用等特点，已经引起了教育者的广泛关注。大学物理课程是高等工科院校各专业学生必修的一门重要基础课程，它包括经典物理、近代物理和物理学在科学技术与工程技术中的应用初步知识。一直以来大学物理教学延续着夸美纽斯的传统课堂结构、以教师为中心的传统教育理念和以班级集体教学的传统教学流程。如果能建设丰富有效的微课资源库，利用微课资源开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,鼓励发展性评价,探索建立以学习者为中心的教学新模式，这样就能应对信息化环境下学习的变革，包括高等教育大众化背景下学习多样性、个
第4篇：大学物理教学模式探讨论文
大学物理教学模式探讨论文
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
第5篇：大学物理实验开放式教学模式论文
大学物理实验开放式教学模式论文
1大学物理实验课程现状分析
目前大学物理实验课程面临着很多困难，分析原因主要有以下几点：一.普通物理实验的实验内容和方法过于陈旧，缺少和现代科学技术相关联的内容和方法.但要把现代高科技的内容引进到实验中，购买相关器材的费用就是一大难题，这也是各大高校普通物理实验都面临的困境.二.灌输式教学方法.实验老师花费大量时间详细的讲解实验原理，方法，步骤，仪器使用，数据记录及处理等，导致学生发挥主观能动性、创造性的机会少之又少，只能按部就班的去完成实验.这样就弱化了学生的思考能力，产生了懒惰情绪[1].三.普通物理的实验数据处理花费时间太多，这些实验数据处理一般是通过笔算，或是计算器来完成，这样处理数据不仅速度慢，而且很容易出错，实验误差太大.极大降低了学生对物理实验课学习的
第6篇：大学物理多元化教学模式研究论文
大学物理多元化教学模式研究论文
1引言
近年来，有关大学物理教学改革的理论研究和实践探索引起了高校物理教师的广泛关注与高度重视。尽管改革取得了一定的成绩，但是每一次改革都正如陈佳洱院士所言：“每当教学改革呼声高涨时，非物理类专业就要求砍杀物理课程的学时”。而事实上，根据教育部相关文件精神，理工科院校非物理类大学物理课程的教学时数不得少于126课时，有条件的还应该扩展大学物理教学内容，增加课时。可见，改革不等于砍杀课时。教学改革的途径有很多，比如提升教学理念、优化课程体系设置、改进教学手段方法或改革教学评价体系等等，归根结底就是改革教学模式。因此，要摆脱当前大学物理的教学困境，提高教学质量，关键是要形成一种良好的教学模式，只有形成良好的教学模式，才能保障教学的良性循环，实现教与学的良性互动，进而提高
第7篇：大学物理教学模式与方法论文
大学物理教学模式与方法论文
摘要 ：本文针对二本师范院校大学物理课程教学中存在的实际问题进行教学改革，提出根据学生实际进行分层次教学模式，根据大学物理课程内容、基于“四基”进行大学物理课程整合，采用教学方法多元化和考核成绩评定的多样化。
关键词 ：教学模式；分层次；教学方法；教学内容；考核
大学物理是高等院校部分理科专业和工科各专业学生必修的一门重要基础课程，在培养高素质人才工作中起着其它课程不可替代的作用。然而，受生源、专业、相对教学课时少与内容多的矛盾、教学方法更新等问题制约，在大学物理课程的教学中，还存在许多亟待解决的问题。
1目前大学物理课程教学存在的问题分析
第一，学生的物理基础和对物理的兴趣、及各专业存在差异。高校录取率从80年代的6%左右增加到现在的约60%左右，高校教育由精英教育转为大众教育
第8篇：大学物理实验教学模式创新论文
大学物理实验教学模式创新论文
实验教学在高等学校教学实践中起着十分重要的作用，实验教学不仅涉及的人数众多，而且覆盖的学科领域广泛，不仅理工科的学生要学习，甚至有些文科专业的学生也学习这门课程［1—4］。许多高校都将大学物理实验确定为必修课。实践是检验真理的标准，大学物理实验不但能够验证物理知识，而且能够大幅度提高学生的实践能力。通过物理实验的验证过程提高了学生的动手能力，同时通过接触实验仪器也使学生做到了理论与实践的有机结合［1—5］。由于新入学的少数民族学生受自身家庭文化背景、区域发展和经济环境等因素的影响，他们与汉族学生相比，在汉语水平、适应新的学习和生活环境、接受新的授课方式等诸多方面普遍存在差异［6］。通过对近五年约两万名本科生大学物理实验课的跟踪分析发现，在民族地区大学本科物理实验课程
