新工科背景下学与用教学改革探究.docx
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1、 新工科背景下“学”与“用”教学改革探究 陈兴媚 李双成Summary:为了积极响应国家大力培养应用型本科人才的政策,传统的教学方式、方法已不能胜任新的人才培养要求。寻求在课上既能够学到理论知识,又能够将其转化为实际应用和改革创新的好的教学方法显得尤为重要。笔者通过大胆尝试,将“学”与“用”有机结合的教学方法引入课堂,打破书本知识满堂灌的传统教学模式,取而代之的是将理论知识在工程实践中的具体应用、分析及在理论知识引导下亲自动手制作实验装置,观察、总结实验现象得出实验结果。 结果表明:此法不仅提升了学生在课程学习中的热情和兴趣,同时也契合了用型本科院校人才的培养要求。Abstract: In o
2、rder to actively respond to the national policy of vigorously cultivating applied undergraduate talents, the traditional teaching methods can not meet the new requirements of personnel training. It is particularly important to seek a good teaching method that can not only learn theoretical knowledge
3、 in class, but also transform it into practical application and reform and innovation. Through a bold attempt, the author introduced the organic combination of learning and using into the classroom, breaking the traditional teaching mode of full-house infusion of book knowledge, and replacing it wit
4、h the concrete application, analysis and production of experimental devices by hand under the guidance of theoretical knowledge in engineering practice, observation and summary. The experimental results are obtained from the experimental phenomena. The results show that this method not only enhances
5、 studentsenthusiasm and interest in curriculum learning, but also meets the training requirements of talents in practical undergraduate colleges.Key:“学”与“用”教学改革;大学物理;法拉第电磁感应定律;地下金属管线探测;汽车驱动与制动Key words: learning and using teaching reform;college physics;Faradays law of electromagnetic induction;unde
6、rground metal pipeline detection;automobile driving and braking0 引言21世纪以来随着科技的不断进步和发展,社会各行业对不同类型人才的需求量逐年加大,为满足社会发展的需要,国家对高校人才培养模式做出了重大调整。2014年3月中国教育部改革方向已经明确:全国普通本科高等院校1200所学校中,将有600多所逐步向应用技术型本科院校转变,转型的大学本科院校正好占高校总数的50%。作为转型中的各大高校教师如何积极响应国家政策,及时调整教学方式、方法,將“学”与“用”有机结合,是摆在各大应用型本科院校教师面前亟待解决的问题。1 大学物理课程
7、教学综述大学物理作为一门理论与实践性均很强的基础教学课程,涉及质点运动学、力学、流体学、电磁学、波动光学、气动理论、相对论、热学、量子力学等十几个章节;而每一章节又均可成为独立的专业领域,可以说理论物理是横跨诸多学科领域的综合性学科,而这种跨域性较大的课程给同学们学习带来了一定的难度。但学好该课程不仅可以辅助帮助其他专业课程的学习,更重要的是能够培养学生的动手、动脑探索未知科学的积极性。传统的教学模式是:教师在课上讲理论,课后布置点相关知识的作业,一学期做有限的几个物理实验,最后进行理论测验评定出成绩。这种教学模式固然没有错,但对于提升学生吸收知识,消化知识,将知识转化于实践效果不佳,甚至会引
8、发学生的厌学情绪。因此作为教师要能够及时察觉到问题之所在,积极改变教学方法,将“学”与“用”有机结合,使学生的思维跟着指导教师的步伐走,这样才能够激发学生的学习积极性。2 “学”与“用”教学方法的应用2.1 地下管线探测伟大的哲学家培根先生曾经说过,知识就是力量,其实后面还有一句更重要话就是运用知识的技能。在物理学习中几乎每个知识点都与实际问题有着密不可分的关系。如在讲完法拉第电磁感应定律这部分内容后,可以把法拉第电磁感应定律的实际应用做个适当的讲解来激发学生的学习积极性。例如在城市建设、化工、石油等部门的生产施工中往往需要确定地下金属管线的位置、走向和埋藏深度。金属管线被埋于地下并与土壤接触
9、,而土壤的电阻率?籽t远大于金属的电阻率?籽j(即?籽t?籽j),在一定的管线长度范围内,可将土壤与金属管线所组成的系统近似看作是一条闭合回路,当把金属管线通以交变电流i时,由于?籽t?籽j,因此土壤的电流密度远小于金属管线上的电流密度,金属管线上电流产生的磁场强度亦远大于管线附近土壤中电流所产生的磁场强度。(注:地下金属管线上的交变电流的产生一般采用两种方法:一个是感应法,原理如图1所示:将交变电源接到感应线圈上,感应线圈周围就会产生交变磁场,交变磁场对金属管线激发生交变电流感应电流。二是直接法,原理如图2所示:将裸露于外的金属管件一头直接接上交变电源,另一端接到一根接地棒上。)现将金属管线
10、近似看做载流为i的无限长直导线,根据安培环路定理,在金属管线附近的磁场强度大小为:B=;(注:?滋=?滋0?滋r),这里的r为金属管线到所考察点的距离。磁力线分布为一组无头无尾的封闭同心圆,而磁场的方向沿同心圆切线方向。参见图3所示。若将金属管线正上方地表c作为坐标原点O,则距点c均为x的对称两点a、b磁感应强度Ba和Bb可分解为水平和垂直两个分量即:、,由图3得:式中x为a、b两点到c点的距离,h为金属管线埋深。由于金属管线上通的是交变电流,因此产生的磁场亦为交变磁场。现将一个匝数为N、横截面积为的直螺线管放在地面上让螺线管的轴线与地面垂直(即:将螺线管立于地面上),螺线管的横截面积S要足够
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