大学物理在工科院校课程设置上起承上启下的作用

大学物理在工科院校课程设置上起承上启下的作用

张明霞

(同济大学浙江学院 浙江嘉兴 314000)

摘 要:在工科院校,大学物理作为公共基础课,是一门不可替代的学科,在教学实践中起到了承上启下的作用。它对于高等数学的灵活应用有深化理解作用,对后续专业课程的学习以及对近代科学技术的了解与掌握又具有更加深远而持久的意义。关键词:大学物理 高等数学 工程力学 电磁场理论中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)11(a)-0156-02

随着社会的不断发展,科技也是日新言。因为如果抛开数学工具单纯去讲物理,月异,对于人才的培养上也需要转变模可以非常生动、也能体现一定的物理思想,式。21世纪的高等教育已经由精英教育向但不管讲的知识有多现代,都类似于高级大众化教育转变,所以绝大部分地方高校科普。这样的学习无疑是浪费时间,也无法和独立学院的目标是旨在培养应用型人真正发挥大学物理课程的作用,所以大学才。应用型人才是指利用科学原理为社会物理课有必要使用一定程度的数学工具。创造直接效益的人才,他们的主要任务是一般大部分工科院校的大学物理课程总是将科学原理或新发现的知识直接用于与安排大一下,紧接在高等数学的微积分内社会生产密切相关的社会实践领域[1,2]。在容之后,这时的学生已经掌握了一部分简这种大环境下,部分学校及学生认为大学单的微积分的思想和计算,但在应用微积物理与生产实践没有什么联系,不受重分知识时可能出现困难,比如微元的含义视,课时被严重压缩。但是事实上,大学物以及选择,部分学生很难理解变量在无限理虽然是一门公共基础课,但却是一门不小范围内可认为是恒量。大学物理课程则可替代的学科,它一方面负责传授物理知正好可以使同学们从中受到锻炼,他们将识,另一方面还肩负着衔接后续专业课在这门课中体会到怎样在具体问题中灵活程、培养学生科学思维方式和科学研究方使用数学工具,怎样把整体划分成无数微法的重任

[3,4]

,而后一面是学习大学物理的

元,再累积成整体,怎样独立建立数学模更为重要的意义所在。

型,以及结合实际问题判断数学运算结果的合理性等。虽然不是说要把“物理课当1 大学物理课程教学现状

做应用数学学习”,但不能否认具体的物理准应用型人才的主体,即普通地方院问题能更好的理解和应用高等数学这一工校和独立院校的学生,他们普遍认为大学具[5]。这样看来,大学物理对于高等数学的物理课程难学,用处不大,所以往往学习兴灵活应用有深化理解作用,这也就是大学趣不高、学习动力不足,最后导致他们连基物理必须开设在有一定的高等数学基础上本物理概念的理解、物理规律的灵活运用的原因。

都比较困难。有教师在大一学生中做过问2.2和工程力学的关系

卷调查,对学习物理很有兴趣的仅占4%,认工程力学是一个比较大的系列学科,为学习物理容易的没有,认为学习物理对里面包括理论力学、材料力学、结构力学、专业课学习重要的仅占5%[4],从这些数据可流体力学等等,这些学科毫无疑问都是以以得出大学物理的学习效果是不理想的。力学为主。高中物理已经花了很长的篇幅这虽然是在某一所高校得出的结论,但事和时间学习力学,这样看来,大学物理学与实上反应了当前大学物理教学上普遍面临不学都无关紧要。但是高中物理重点在质的问题。

点力学,对于系统等概念大部分学生并不十分清楚,还有刚体力学的情况几乎是空2 大学物理课程的重要地位

白。工程力学特别是理论力学是一门理论事实上,大学物理在工科院校中是一性较强的技术基础课,涉及到的很大程度门不可替代的学科,它在高等数学与其他上都是实际的机械运动问题,学习理论力专业基础课程之间架设了一座桥,即对于学必须的、重要的、关键的一环就是将实际高等数学的灵活应用有一定的深化理解作问题抽象为力学模型,然后对力学模型进用,对后续专业课程的学习以及对近代科行分析、计算[7],这部分内容都必须在建立学技术的了解与掌握又具有更加深远而持在熟练掌握受力分析,特别是刚体力学的久的意义。以下从几个方面分析一下大学基础上。大学物理开篇第一篇就是力学部物理学科的重要性。分,这一部分系统介绍了了质点力学、质点2.1和高等数学的关系

系力学和刚体力学,这些内容涉及到理论大学物理和高等数学的密切关系是众力学中静力学、运动学、动力学。在学习大所周知的,物理的定量表达形式是数学语

学物理时,加强了对质点、质点系以及刚体

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的受力分析能力,并且学习了一些分析力学问题的方法。这些内容的强化训练对于学习后续的工程力学是一个基础。科技发展到今天,应用领域里的很多看似高深的技术在几年后都会被新的技术或工具所取代,只有掌握扎实的基础知识才可以终身受用。力学是学习工科各专业课程之前的先修技术基础课程[6],大学物理又是学习后续工程力学的先修基础学科。2.3和电磁场理论的关系

大部分学校都开设有电信专业,一般电子、通信等专业都开设电磁场理论课程,这门课有一部分与大学物理的电磁学篇是有重合的。有学校认为这样大学物理的电磁学篇可以略去不学,在电磁场理论中讲解即可,但事实上这两门课的重点是不一样的。电磁场理论中,电场和磁场只是其中的两个很小的方面,它的侧重点在交变电磁场,即从麦克斯韦方程组开始具体到交变电磁场的应用。交变电磁场可以在空间中传播形成电磁波,电磁波的分类以及具体的传播方式。电磁场理论一书在这些内容方面花了很大的篇幅。而大学物理的重点在于交代电磁场的来龙去脉,发展过程,即系统的描述了麦克斯韦方程组的推导演变过程。它一般采用归纳法,由库仑定律、比奥-萨伐尔定律及法拉第电磁感应定律出发,逐一介绍静电场、恒定磁场和交变电磁场,它分别通过对电现象、磁现象(即静电场和恒定磁场)的描述,然后描述当电场和磁场随时间发生变化时的情况,这样就统一成为完整的电磁场理论[8]。大学物理采用这种由特殊到一般的推理方法,优点是该方法起点比较低,学生容易接受。另外,现在部分电磁场理论是以矢量分析开始的,将电磁场的散度和旋度作为电磁场的首要问题,然后逐一论述电磁场。这样一来,如果对电场、磁场特性了解得不清楚的话,是很难快速用算符来表示电磁场的性质的,所以大学物理电磁场这一部分内容是学习电磁场理论的前提和基础,即是学习后续的电信专业课程学习的基础。2.4和现代化科学技术的关系

近代物理学与现代高新技术有着非常密切的关系,它是当代物理学前沿的

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.com.cn. All Rights Reserved.科技创新导报2011 NO.31Science and Technology Innovation Herald创新教育

境建设,通过在教学楼、公寓、体育场馆、食堂等学生公共场所建立艺术走廊、竖立格言牌、美化校园自然景观等,营造良好的校园文化艺术环境。

总之,高校团组织文化建设是一项需要常抓不懈的系统工程,艺术教育以其独有的认识功能、审美功能、激励功能以及锻炼功能,已成为高校团组织文化建设的一个有机组成部分和一个有效途径,对于新时期团组织文化建设具有深刻的积极影响。

育能够帮助团组织形成开拓创新、不断突破进取的向上风气,有利于活跃组织内外的文化氛围。

员青年的主体地位和创新精神,充分发挥他们在艺术教育中学习的积极性和能动性。其三,保持敏锐的艺术嗅觉,结合传统优秀艺术理念,使广大团员青年的个性充分发展,个体意识得到积极发挥,个体获得自我实现和满足。要

3.2加强干部队伍建设,全面提高团干部艺术素养

团干部队伍艺术素质的状况是发挥艺术教育对团组织文化建设工程的关键因素。高校团组织指导教师一要提高业务素质,要有深厚的知识积累和专业造诣,要有开阔的视野和了解新信息的能力,才能为培养较高的艺术理论水平和感情表达力提供基础条件;二是要全面加强自身艺术素养,自觉提高自身艺术修为,工作之余要主动了解基本艺术知识,并及时更新的教育观念、管理方法和管理手段,通过积极吸取国内外先进的教育思想和科学的管理方法,认真探讨艺术教育自身的规律性,合理解决艺术教育与团组织日常工作的衔接问题。

3.3加强校园艺术文化建设,营造艺术教育与团组织文化建设融合的氛围

校园艺术文化作为校园文化的重要组成部分,在大学生艺术教育以及团组织文化建设中有着独特的作用。一是通过开展多种形式的课外艺术活动,为不同特长、不同兴趣的学生提供适合自己的活动舞台,吸引学生广泛参与;二是加强校园艺术环

3 加强和改进艺术教育,促进高校团组织文

化建设

总体来看,高校艺术教育与共青团组织文化建设结合目前还处于重视不足、水平偏低、相对薄弱的地位。因此,有必要对目前高校的艺术教育进行加强和改革,以提高高校艺术教育的水平和质量,全面提高大学生的艺术素质,为国家培养适应社会发展要求的综合素质较高的全面发展的人才。

3.1坚持与时俱进,创新艺术教育理念

艺术教育应树立与时俱进的理念,即在艺术教育中要以时代背景为蓝本,立足团员青年的需要,培养和提高团员的青年适应社会发展的素质,尊重和实现大学生的时代价值,以促进团员青年的全面发展为终极目标。树立与时俱进的艺术教育新理念要求我们做好以下几点:其一,把艺术教育作为整个学校团组织文化建设工程的不可缺少的有机组成部分,赋予艺术教育在整个高校教育活动中以重要地位。其二,构建主体性艺术教育模式,尊重、调动、发

参考文献

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挥团员青年的主体性,以现代教育理论的

.com.cn. All Rights Reserved.最新研究成果为指导,艺术教育过程中要

在教育者和受教育者之间建立起“主体与主体”平等交流、双向互动的关系,尊重团

(上接156页)

基础,是高新技术发展的源泉与动力。近代物理包括了物理学的两大重要思想变革:相对论和量子力学。相对论的建立彻底改变了人类原有的时空观,揭开了核能和引力场本质的面纱,甚至涉及整个宇宙的奥秘;量子力学是描述物质系统更加本质的理论,也是目前唯一可以正确预言和解释微观物理现象的理论。近代物理包含的许多突破性的重要思想和结果,是我国和世界主要发达国家的很多重大的、创新性的发展计划和工程项目的基础,比如说核能、激光、纳米、微观探测等技术的发展,导致了当今前沿物理的展开和快速发展

[5,9]

基础课有其独特的作用,不仅仅在于学习力学、热学、电学、光学及近代物理里的基本概念、基本理论和基本方法,而是学习自然科学的思维方法。以应用性性人才为培养目标,在高等数学与后续专业课程之间起到承上启下的作用,同时着力培养学生树立科学的世界观、增强学生分析问题和解决问题的能力、特别是培养学生的逻辑思维能力。在进入大学的初期,学生学习大学物理这样内容范围很广的课程,打好坚实的基础,对后续专业课的学习,对将来工作中遇到问题时做出判断和决策的能力,对高新技术走向的把握能力等方面有不可估量的作用。

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。学习近代物理乃至前

沿物理发展的思想、方法,并进一步了解到理论在现代高新技术中的应用,能够让学生体会到物理学在工程技术中的实际价值,这样一来就实现了物理教学内容为现代化科学技术服务的目的。

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3 结语

大学物理作为一门重要的自然科学类

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