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近代物理实验教学改革的实践

摘要针对近代物理实验理论性比较强的特点,结合作者指导近代物理物理实验的心得和体会,对近代物理实验的教学内容、教学方法进行一些教学改革的探索和实践。

在对本校物理类专业学生的几年教学实践中,取得了较好的教学效果,为提高本校近代物理实验的教学质量提供了新的思路和方法。

关键词近代物理实验教学改革教学方法Exploration and Practice of Teaching Reform of Mode-rn Physics Experiment//Li JianfengAbstract According to the strongly theoretical characteristics of modern physics experiments course and combining with the experience in teaching modern physics experiments,the writer explores the teaching content and teaching methods of modern physics experiment course in this article.The good teaching effects have been obtained by teaching practice for students in the department of physics in the past several years,which pro-vided new ideas and methods to improve the teaching quality of modern physics experiment course in our university.Key words modern physics experiment;teaching reform; teaching methodsAuthor's address School of Physics,Nantong University, 226007,Nantong,Jiangsu,China近代物理实验课程是物理类专业本科生的重要基础课,对理解近代物理理论极其重要,也是后续专业知识教学顺利开展的重要保障[1-5]。

为了更好地提高本校近代物理实验教学水平,理学院近年来花费巨资从同济大学、复旦大学等名校大力购买和引进大量实验设备,在新校区组建了近代物理实验室,配备专门的任课老师,除了硬件的高投入以外,还进一步对近代物理实验课程的教学现状进行了改进。

1教学内容和模式的改革以南通大学理学院为例,近代物理实验共开设15个实验,其中有些涉及物理学的前沿和当代科技中的新技术、新仪器、新方法,可以满足培养21世纪复合型人才的需要。

近代物理实验内容十分丰富,体系庞大,15个实验各有各的特点,这样对教学内容的选择和各章节教学顺序的安排就显得尤为重要。

鉴于原子核理论在近代物理中的特殊地位,我们的操作实验中三分之一为核物理实验。

核物理实验技术是在研究核衰变、核反应过程中发展起来的新技术。

它在原子能工业的工艺流程分析,环境保护、医疗、农业、天体物理、材料科学、粒子物理、考古等学科领域和生产实践中有着广泛的应用。

正因为如此,在近代物理实验教学中,把核物理实验列为教学内容之一,并在附录增加了核物理的基本常识与辐射防护。

通过这些实验,了解核技术的原理,核衰变的规律,探测核衰变的方法以及对核辐射防护等基础知识。

同时,针对学生对放射源的恐惧心理,任课老师首先进行安全教育,并介绍辐射剂量的常识。

一般来说,即使受相同剂量的照射,导致的生物效应的严重程度及发生几率大小会因射线种类不同、照射条件差异而不同。

按照上述照射量和吸收剂量的概念并不能确切反映出各种射线对人机体的危害程度。

同时规定,使用放射源须经教师同意,不用手触摸放射源表面。

2011年,日本大地震引发福岛核电站核泄露,同学们恐惧心又出现了。

上课前,我们通过与医学胸透比较,告诉学生超低剂量对人体无害,比如人们普通胸透一次,约0.1~2雷姆。

而日常生活中本底辐射,由宇宙射线,人体内放射性物质,空气里的放射性物质,以及大地辐射对每个人所造成的本底辐射剂量,总共为0.13雷姆/年。

本底剂量世世代代作用于人体,并未造成什么危害,说明对于微小剂量,人体能够通过自身新陈代谢对机体损伤给以修复,而对人体不致造成什么危害。

这样既增加了学生的知识,又让学生消除顾虑。

告诉学生,国际防护委员会规定,人体接受到某一数量的剂量当量,不会产生为现代医学所能发现的任何危害。

比如全身照射、眼睛、骨髓的最大允许剂量为5雷姆/年,手、足的最大允许剂量为75雷姆/年。

这样通过5个核物理的趣味实验,学生既科普了核物理的常识,又理解了原子核物理的一些基本实验设想和理论框架。

在理学院,不同物理专业的学生开设的近代物理实验也不尽相同。

物理师范需做15个实验,光信息和应用物理需选做9个实验。

这样避免了教学课程中一刀切的教学模式。

而在实际培养过程中,近代物理实验作为一门基础课,很大程度上是为了后面的学习打下良好的基础。

依据高等学校物理学与天文学教学指导委员会实验教学指导组1999年通过的“高等理科物理学专业近代物理实验教学基本要求”,南通大学几年前自编了一本近代物理实(南通大学理学院江苏·南通226007)中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-7894(2011)01-0117-02117形式的理解,许多学生只记住内容丰富的形式符号,而对具体事实的本质特征却没有完全的感知,或者没有完全与它的形式表示联系起来,表现出形式与内容的脱节,具体与抽象的脱节。

因此教师在教学中特别需要进行抽象概括,只有通过逐步地从具体到抽象的概括,才能使学生真正地掌握知识,不仅掌握形式的数学结论,而且掌握形式结论背后丰富的事实。

例如,矩阵在高等代数中起着核心与骨干的作用,贯穿了整个高等代数的知识内容,是代数研究对象的进一步补充,但是由于研究对象的扩充以及数学方法的突破,从而带来了一些新鲜内容,这时教师就应该能注重培养学生的抽象概括能力,使之完成对于矩阵认识上的飞跃,进一步体会矩阵在数学和其他方面的重要作用。

4加强习题训练,提高解题能力高等代数习题教学是高等代数教学的重要组成部分,它在加深学生对高等代数新概念的理解、培养推理分析能力、开阔学生思路和提高解题技能技巧等方面都起着重要的作用。

学生在做高等代数习题的时候常感到课本上的概念和定理能看懂,但是不会拿来解题,因此在习题教学过程中注重引导学生审题、分析、证明及求解等就是非常必要的,这时可以适当地采用讨论的方式进行。

常言道:“问题想得透,问题就解决了一半。

”在讲解习题时教师应该结合基本概念和相关定理让学生逐字逐句推敲,反复琢磨,力求使其领会题目的实质,对问题的条件和目标进行全面准确的认识。

如哪些是已知的,哪些是未知的,哪些是所求的,它们三者之间有什么联系,和之前所学知识之间有什么联系和区别等,禁止死套公式,张冠李戴的错误发生。

在习题课上教师还应该把学生提出的好的解题方法或一般容易犯的错误进行归纳总结后进行讲评,切忌简单地给出习题的答案,对待学生习题中的错误,不仅要指出错在什么地方,而且要说明这个错误的出现反映了学生学习上存在的哪些问题,从而使学生进一步加深和理解所学的知识。

5一题多解,开拓思路在高等代数这门课里,前后知识内容之间的联系非常密切,许多的题目可以运用多个知识点进行解答。

所以高等代数的习题课上,我们可以选一些有多种思路解答的题目进行讲解,这样既可以使得学生对所学知识之间的联系有一个系统的了解和掌握,而且还可以多方面开拓学生的思维和智力,同时也说明了在同一条件下运用不同的思想或不同的知识就有可能有不同的解法,而得到的结果却是相同的,这就是“殊途同归”。

而且如果我们在讲新课的过程中就能够做到引导学生学会多方面的分析题意,学会选取恰当且简单的方法去解题,这将大大提高学生课下自己分析问题和解决问题能力,这样不但提高了教师的教学质量,也使得学生学起高等代数这门课来变得相对简单些。

总之,作为一名教师,一定要多方面去思考如何才能教好这门重要的数学专业课。

相信每位教师只要用心教学,一切为学生着想,就能取得较好的教学效果。

参考文献[1]李超.高等代数课程教学中应注意的几个问题[J].数学理论与应用,2002(4).[2]北京大学数学系几何与代数教研室前代数小组.高等代数[M].第3版北京:高等教育出版社,2010.[3]曹才翰.数学教育学心理学[M].北京:北京师范大学出版社,1999.编辑曾敏(上接第97页)由于内容简洁明了,侧重近代物理实验的理论性,趣味性,可操作性,这本近代物理实验的教材近年来也被本地区部分中学物理教师和工程技术人员进修参考。

2实验教学方法和教学手段改革为了让学生养成良好的学习和操作实验的习惯,我们规定学生进实验室前必须做好预习工作,预习报告未经教师检查不得开始实验。

实验前熟悉仪器指标及使用规则;实验中遵守操作规程,爱护仪器设备,不动用与本实验无关的设备。

实验应按照要求认真完成,课后做好数据处理及分析。

每做一个新实验之前,交上一次实验的报告。

几年下来,学生自觉性和积极性显著提高。

在教学实施过程中,根据专业特点以及个人兴趣,每两人一组实验,大力训练学生的基本实验能力和初步设计创新能力的培养,要求在规定的时间能完成规定的实验。

在教学实践中,建立以学生为中心的实验教学模式,形成以自主式、合作式为主的学习方式。

一部分实验要完成书面报告,一部总之,通过几年的近代物理实验的教学改革和教学探索,显著提高了学生的实践能力。

近代物理实验教学的培养模式对训练学生实践动手能力大有益处。

针对物理类不同学科和专业,做到理论联系实验、实验学以致用,理解近代物理实验背后的理论思想。

参考文献[1]林木欣.近代物理实验教程[M].第2版北京:科学出版社,1999.[2]吴思诚,王祖铨.近代物理实验[M].第2版北京:北京大学出版社,1995.[3]沙振舜,等.新编近代物理实验[M].南京:南京大学出版社,2002.[4]羊现长.近代物理实验改革思路与实践[J].海南师范学院学报:自然科学版,2002(1).[5]刘海霞,苗洪利,盖磊.近代物理实验改革的研究与实践[J].大学物理,2010(4).编辑曾敏!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!118。

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