大學(xué)物理下冊(cè)公式總結(jié)匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇大學(xué)物理下冊(cè)公式總結(jié)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

在高中階段，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)相關(guān)概念如磁通量以及磁通量變化、楞次定律以及法拉第電磁感應(yīng)定律等都有所了解。大學(xué)物理的學(xué)習(xí)是在此基礎(chǔ)上的加深和拓展。大學(xué)物理教材一般直接給出電磁感應(yīng)定律，然后進(jìn)入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的學(xué)習(xí)。下面是關(guān)于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)內(nèi)容的課堂講授設(shè)計(jì)。

一、用類比法講解電源電動(dòng)勢(shì)的概念

由于大學(xué)物理課時(shí)少，許多內(nèi)容包括恒定電流（電動(dòng)勢(shì)概念）都被忽略了。因此，在介紹感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之前，教師應(yīng)先講解電源電動(dòng)勢(shì)的概念。電源電動(dòng)勢(shì)的概念比較抽象，采用類比法引入，便于學(xué)生接受和理解。例如：學(xué)生對(duì)高山滑雪運(yùn)動(dòng)都比較熟悉，可以理解為，人站在山坡高處，在重力作用下沿坡道下滑，到達(dá)地面后，若要回到高處起點(diǎn)再次滑行，靠重力是不行的，需要向上的外力來克服重力的作用，如借助升降裝置將人帶到高處，此過程外力做正功，重力做負(fù)功，忽略阻力作用，兩個(gè)功大小相等。電荷在電場(chǎng)中持續(xù)運(yùn)動(dòng)情形與質(zhì)點(diǎn)（人）在重力場(chǎng)中的循環(huán)滑雪運(yùn)動(dòng)情形極其類似。

二、電源電動(dòng)勢(shì)的的定義與表達(dá)式

電源非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量的比值為電源的電動(dòng)勢(shì)。前面章節(jié)中已學(xué)過力做功的表達(dá)式：W=■F非?dl，類比靜電場(chǎng)的表達(dá)形式來表示非靜電力：F非=qE非，E非表示非靜電場(chǎng)強(qiáng)度。電源電動(dòng)勢(shì)：ε=■=■E非?dl=■E非?dl，單位為伏特V。方向：電源內(nèi)部從負(fù)極指向正極。

對(duì)于閉合回路L，由于有靜電場(chǎng)安培環(huán)路定理即■E非?dl=0，則電源電動(dòng)勢(shì)可寫成

ε=■E非?dl。方向：ε>0，與dl方向一致；ε

三、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由洛倫茲力作功引起的

由電磁感應(yīng)定律可知，只要回路的磁通量變化，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。以一段直導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與場(chǎng)強(qiáng)垂直為例，經(jīng)過分析，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是洛倫茲力F=q（v×B），動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由洛倫茲力做功引起的，由此求出動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)ε=■（v×B）?dl，方向與dl方向一致。

四、兩個(gè)例題展示動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的求解過程

教材中選取的例題是：一截長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，求解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。而筆者選擇了另外兩個(gè)例題，一個(gè)是一根銅棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求銅棒兩端的電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式，得出結(jié)果。

另一個(gè)是將一根銅棒彎成矩形線圈在均勻磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直，求銅棒兩端的電動(dòng)勢(shì)。

幾乎所有的大學(xué)物理教材中，該例題是作為練習(xí)法拉第感應(yīng)定律而出現(xiàn)的，無需分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的起因，只需求出磁通量的變化率，就能計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

■

穿過線圈內(nèi)的磁通量φ=BScosωt，由法拉第感應(yīng)定律得到ε=-■=BSωsinωt，若線圈構(gòu)成閉合回路，電阻為R，則回路內(nèi)的電流強(qiáng)度i=■=■sinωt.

而筆者利用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式去求解：ε=■LE非?dl=■（v×B）?dl+■（v×B）?dl+■（v×B）?dl+■（v×B）?dl，銅棒兩端電動(dòng)勢(shì)可以分解矩形線圈四根直導(dǎo)線以相同的角速度在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。若線圈面積S最終計(jì)算結(jié)果ε=BSωsinωt，閉合回路i=■sinωt.

線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，洛倫茲力作功，推動(dòng)電荷在導(dǎo)線內(nèi)移動(dòng)，產(chǎn)生隨時(shí)間正弦變化的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生了隨時(shí)間正弦變化的交流電，開啟了人類電氣化時(shí)代的序幕。

兩種方法的計(jì)算結(jié)果一致，說明ε=-■=■LE非?dl.

這種相等關(guān)系又說明什么呢？電動(dòng)勢(shì)的公式是嚴(yán)格推導(dǎo)出來的，而法拉第感應(yīng)定律是根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，兩種方法得出的結(jié)果相同，證明法拉第感應(yīng)定律是正確的。

此外告訴我們：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的求解可以采用兩種方法，一是利用“動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的公式”來計(jì)算，二是設(shè)法構(gòu)成一種合理的閉合回路以便于應(yīng)用“法拉第電磁感應(yīng)定律”求解。

五、關(guān)于洛倫茲力是否做功的兩個(gè)結(jié)論統(tǒng)一

“動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由洛倫茲力作功引起的”是這節(jié)課得出的一個(gè)結(jié)論。而學(xué)生早已知道“洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功“的結(jié)論，這兩個(gè)結(jié)論看似矛盾，實(shí)則不然。

有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，垂直紙面向內(nèi)，紙面內(nèi)有長(zhǎng)度金屬棒ab，垂直磁場(chǎng)方向放置，b端在上，當(dāng)棒以速度v水平向右勻速移動(dòng)，導(dǎo)線中的每個(gè)電荷隨著以速度v向右勻速移動(dòng)，電子受到洛倫茲力F=q（v×B），大小F=Blv，方向由ba，推動(dòng)電子沿導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)，即電子又有一個(gè)向上的分運(yùn)動(dòng)，其分速度v′。

在磁場(chǎng)中，電子的運(yùn)動(dòng)實(shí)際是水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，用i代表水平向右單位矢量，用j代表豎直向上單位矢量，則電荷的運(yùn)動(dòng)速度v總=vi+v′j。由于電荷在磁場(chǎng)中豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，又使得電荷受到一個(gè)大小F′=Blv′方向向左的洛倫茲分力，所以電子在磁場(chǎng)中受到總洛倫茲力是兩個(gè)分力的合成，F(xiàn)總=F+F′=Bl（vj-v′i），從幾何圖形上很容易看出洛倫茲合力與電子合運(yùn)動(dòng)方向總是垂直的，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。

產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的只是豎直分力F，它移動(dòng)電荷，做正功。而同時(shí)另一個(gè)水平向左的分力阻礙電荷向右運(yùn)動(dòng)，做等量負(fù)功。若保持金屬棒一直向右運(yùn)動(dòng)，必須施加外力來克服水平向左的洛倫茲分力，如此才能持續(xù)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。總之，外力做功將其他形式能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程中，洛倫茲力起到了能量轉(zhuǎn)換的媒介作用。

參考文獻(xiàn)：

篇（2）

作者簡(jiǎn)介：胡蓉（1978-），女，湖南長(zhǎng)沙人，北京工商大學(xué)理學(xué)院，講師。（北京 100141）

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）31-0107-02

人類社會(huì)進(jìn)入21世紀(jì)的今天，實(shí)施大學(xué)生綜合素質(zhì)教育是我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高校教育提出的客觀要求，然而，由于我國(guó)教育一直存在著文理分科現(xiàn)象，導(dǎo)致受教育者知識(shí)片面化、思維單一化。為了培養(yǎng)出科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)全面發(fā)展的復(fù)合型人才，教師一方面在教學(xué)過程中要注重文理滲透，努力提高文科學(xué)生的觀察力、想象力、邏輯思維能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)理科學(xué)生的文學(xué)素養(yǎng)；另一方面從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核形式、教材使用等環(huán)節(jié)上改革，探索出適合文理科生不同的教學(xué)方法。

一、注重大學(xué)物理教學(xué)的文理滲透和美學(xué)教育

19世紀(jì)法國(guó)雕塑家羅丹曾說過：“生活中不是沒有美，而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛。”物理學(xué)是一門自然科學(xué)，它研究自然的規(guī)律和法則，大自然本身處處存在著天然的藝術(shù)設(shè)計(jì)，因而，物理學(xué)和美學(xué)是分不開的。

許多文科生認(rèn)為物理是較為抽象的自然科學(xué)，學(xué)起來艱澀而枯燥乏味。為了提高文科生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，教師應(yīng)針對(duì)文科生形象思維和語言感知能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在講解物理學(xué)中讓他們明白物理學(xué)中蘊(yùn)含著對(duì)稱美、簡(jiǎn)約美與和諧美。

1.對(duì)稱美

對(duì)稱總給人美感，物理學(xué)規(guī)律的描述處處顯示出了對(duì)稱美。例如，平面鏡成像、電荷的正負(fù)、作用力和反作用力、電生磁和磁生電、物質(zhì)與反物質(zhì)等空間對(duì)稱性，角動(dòng)量守恒體現(xiàn)了宇宙的空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性，能量守恒體現(xiàn)了宇宙的時(shí)間平移對(duì)稱性。

2.簡(jiǎn)約美

在一個(gè)藝術(shù)家眼里，簡(jiǎn)潔就是一種美。物理學(xué)源于對(duì)自然現(xiàn)象的解釋和摸索，曾經(jīng)是很繁瑣的，隨著物理學(xué)家對(duì)自然規(guī)律一步步探究，他們逐漸總結(jié)出了反映物理本質(zhì)屬性的基本概念、定理和定律。例如，宇宙中的種種作用力可歸納為萬有引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力四種；牛頓三定律解釋了低速條件下的物體動(dòng)力學(xué)特征；麥克斯韋方程組可以解釋電磁學(xué)的許多問題；愛因斯坦相對(duì)論內(nèi)涵很神奇，它的原理卻十分簡(jiǎn)單明了。

3.和諧美

自然界既是千姿百態(tài)的，又是統(tǒng)一的，萬千事物的存在和變化遵從一定的規(guī)律，這些為數(shù)不多的規(guī)律體現(xiàn)了自然界的統(tǒng)一與和諧之美。牛頓將“落下的蘋果”和行星運(yùn)動(dòng)引力聯(lián)系起來；麥克斯韋理論統(tǒng)一了電、磁、光；愛因斯坦廣義相對(duì)論將引力、時(shí)間、空間、物質(zhì)聯(lián)系起來；德布羅意關(guān)系揭示了物質(zhì)波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一。

物理學(xué)不僅是一門科學(xué)，也是一種文化，在理科生大學(xué)物理課堂上，教師可以將物理與文學(xué)結(jié)合起來，借助優(yōu)美的古詩詞句加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解和記憶，同時(shí)培養(yǎng)他們的文學(xué)素養(yǎng)。張若虛的《春江花月夜》中，詩句“春江潮水連海平，海上明月共潮生”描繪了明月與潮水同升的景象；史達(dá)祖在《滿江紅·中秋夜潮》中用詩句“萬水歸陰，故潮信盈虛因月”提示了潮汐現(xiàn)象與月亮相關(guān)。由此，教師可以讓學(xué)生明白：利用萬有引力公式定量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，月球的引潮力是太陽的2倍多，潮汐主要是月球?qū)Τ彼囊Χ纬傻摹ＬK軾的詩“峰多巧障目，江遠(yuǎn)欲浮天”形象講述了“光沿直線傳播”的理論。教學(xué)中以詩句引趣，以意激情，使學(xué)生自然地進(jìn)入最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，有利于啟發(fā)學(xué)生思維，強(qiáng)化學(xué)生記憶，調(diào)動(dòng)課堂氣氛。

二、注意文理科生大學(xué)物理教學(xué)的差異性

文理科生物理基礎(chǔ)差距大，理科生熟悉的內(nèi)容，文科生可能并不了解。文科生具有較強(qiáng)的文字功底和語言表達(dá)能力，理科生獨(dú)立思考和邏輯思維強(qiáng)。為解決不同知識(shí)背景學(xué)生的需求，教師應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容、考核方式和教學(xué)方法等方面探索出適合高等院校實(shí)際的、能充分調(diào)動(dòng)師生積極性的教學(xué)模式。

1.教學(xué)內(nèi)容的不同

文科學(xué)生與理工科學(xué)習(xí)物理知識(shí)有著本質(zhì)不同。首先，課時(shí)差距很大，北京工商大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）理工科每學(xué)年總課時(shí)為119課時(shí)，而文科學(xué)生只有34課時(shí)，這要求教師要精選文科生物理學(xué)習(xí)內(nèi)容；其次，物理基礎(chǔ)的不同使得任課教師在教學(xué)深度和難度上要把握得當(dāng)。另外，理工科大學(xué)物理教學(xué)是為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才，文科學(xué)生學(xué)物理是為了提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。因而，理工科教學(xué)內(nèi)容應(yīng) “系統(tǒng)化”、“邏輯化”和“研究型”，而文科學(xué)生側(cè)重于科學(xué)精神和物理規(guī)律的定性學(xué)習(xí)。

我校理工科大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化，涉及力學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理。教師教學(xué)不單純以“傳授知識(shí)”活動(dòng)為主，而且要輔之以“探索知識(shí)”活動(dòng)，這不但發(fā)展一般應(yīng)用知識(shí)的能力，還要發(fā)展高層次能力，即創(chuàng)造力。在教學(xué)中，注重教學(xué)主題的引入，啟發(fā)學(xué)生思考問題，理論聯(lián)系實(shí)際，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，讓學(xué)生從單純的物理知識(shí)學(xué)習(xí)上升到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校教師讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)儀器，通過這樣的教學(xué)方式，提高學(xué)生動(dòng)手能力和科研技能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。最終，教師指導(dǎo)學(xué)生獲得三項(xiàng)物理演示實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽獎(jiǎng)：2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)，全國(guó)高校第10屆物理演示教學(xué)儀器一等獎(jiǎng)。

文科大學(xué)物理教學(xué)中注重物理學(xué)史的介紹，讓學(xué)生了解物理學(xué)規(guī)律和定律變革的洗禮，深刻領(lǐng)會(huì)物理學(xué)家思想的真諦，感悟科學(xué)家所具有的探索精神、求真精神、創(chuàng)新精神和獻(xiàn)身精神，以及科學(xué)家們所表現(xiàn)出的謙虛、誠(chéng)實(shí)、合作、淡泊名利的優(yōu)秀品質(zhì)。例如，在講述卡諾循環(huán)物理原理時(shí)，介紹了法國(guó)青年工程師卡諾如何在前人研究基礎(chǔ)上找到了提高蒸汽機(jī)效率方法的研究過程，由此激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)像卡諾那樣具備不斷探索的精神。又如在引入庫倫定律時(shí)，不僅讓學(xué)生了解庫倫，還要了解卡文迪許、富蘭克林等科學(xué)家為該定律的建立付出的不懈努力，使庫侖定律最終在1784～1785年間通過紐秤實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。課堂物理學(xué)史的引入不僅能使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容印象深刻，還激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)了他們的人文精神。

2.課堂教學(xué)方式不同

針對(duì)理工科學(xué)生特點(diǎn)，教師著重訓(xùn)練他們的邏輯思維能力、空間想象能力、運(yùn)算能力和科學(xué)研究能力，可以采取下面幾種教學(xué)方式：第一，運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問題進(jìn)行科學(xué)分析，形成一定的邏輯思維習(xí)慣、抽象思維能力、解題思路和物理模型。第二，教師指導(dǎo)學(xué)生熟練運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題。微積分是最常用的數(shù)學(xué)分析手段，也是學(xué)生覺得最難的數(shù)學(xué)工具，物理教師應(yīng)向?qū)W生深入剖析微積分的物理意義，以此提高他們的運(yùn)算能力。第三，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)常要使用計(jì)算機(jī)軟件來處理，有些學(xué)生計(jì)算機(jī)水平低，教師應(yīng)加強(qiáng)他們的信息處理能力。第四，物理規(guī)律和理論來源于實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，教師通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)造力。

大學(xué)物理學(xué)習(xí)對(duì)文科生要求相對(duì)比較低，主要掌握基本物理概念和原理，培養(yǎng)一定的科學(xué)思維方式。考慮到文科生物理基礎(chǔ)薄弱，教師可利用輕松愉悅的教學(xué)方式引入教學(xué)主題，向文科學(xué)生適當(dāng)介紹與物理有關(guān)的社會(huì)問題如能源、環(huán)境問題，當(dāng)代科技前沿知識(shí)如航天飛機(jī)、納米材料知識(shí)，而最簡(jiǎn)單形象的就是利用實(shí)驗(yàn)儀器的演示來解釋物理問題。我校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室已向文科生開放，“法拉弟籠”是學(xué)生最感興趣的實(shí)驗(yàn)之一。當(dāng)約50～100 KV高壓電源向法拉第籠放電時(shí)，籠內(nèi)的同學(xué)安然無恙，學(xué)生對(duì)此驚訝不已，覺得真不可思議。教師用靜電屏蔽的物理理論進(jìn)行解釋后，并啟發(fā)學(xué)生思考：在生活中是否存在類似現(xiàn)象？學(xué)生想到了高壓線圈外的鐵架，還有些同學(xué)想到如果將易發(fā)生雷電地區(qū)的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網(wǎng)，可以保護(hù)人身安全，這樣的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感覺到物理現(xiàn)象就在身邊。物理演示實(shí)驗(yàn)室展廳還擺放有許多生活中可以見到的實(shí)驗(yàn)儀器，如三維電影、魚洗盆。這些實(shí)驗(yàn)儀器越貼近生活，學(xué)生越有興趣，急切地想知道它們的物理本質(zhì)。教師再引導(dǎo)學(xué)生分析其中的物理奧妙，學(xué)生必然興趣盎然，覺得物理大有用處。

3.教材和考核方式不同

我校大學(xué)物理課程是在理工科學(xué)生一、二年級(jí)開設(shè)的必修基礎(chǔ)課，而文科生大學(xué)物理為選修課。大學(xué)物理課教學(xué)內(nèi)容豐富，知識(shí)具有一定深度和難度，課時(shí)比較緊。教師選用好的物理教材，可啟發(fā)潛在的物理人才，精進(jìn)其物理能力，提高學(xué)習(xí)興趣。參照教育部制定的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》，理工科大學(xué)物理課程選擇了由程守珠和江之永主編的《普通物理學(xué)》（上、下冊(cè)）作為主要教材，該教材還有配套的習(xí)題分析與解答、思考題分析與拓展、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書等資料。文科生選取的是由倪光炯和王炎森主編的《物理與文化》，是以傳遞物理文化和科學(xué)精神為主的教材。此外，筆者還與IT公司軟件技術(shù)人員合作，用actionscript語言開發(fā)了集文字、圖像、視頻和聲音于一體的多媒體物理教學(xué)軟件，該軟件使教師教學(xué)更靈活生動(dòng)，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

理工科考試成績(jī)主要由兩部分組成：期末成績(jī)占60%，平時(shí)成績(jī)占40%。文科學(xué)生因理論課比實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，成績(jī)主要由以下三個(gè)方面來評(píng)定：期末考試成績(jī)占50%；教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器操作、數(shù)據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)誤差分析進(jìn)行記錄，學(xué)生課后上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹x器、原理、數(shù)據(jù)處理和分析討論，該部分占總成績(jī)的30%；每組學(xué)生選一個(gè)專題進(jìn)行口頭報(bào)告，由教師和本班學(xué)生共同評(píng)定，評(píng)定成績(jī)占總成績(jī)的20%。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸文慶.文科大學(xué)物理課的教學(xué)探討[J].物理與工程，2010，

4（20）：56-58.

篇（3）

1.對(duì)稱美

對(duì)稱總給人美感，物理學(xué)規(guī)律的描述處處顯示出了對(duì)稱美。例如，平面鏡成像、電荷的正負(fù)、作用力和反作用力、電生磁和磁生電、物質(zhì)與反物質(zhì)等空間對(duì)稱性，角動(dòng)量守恒體現(xiàn)了宇宙的空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性，能量守恒體現(xiàn)了宇宙的時(shí)間平移對(duì)稱性。

2.簡(jiǎn)約美

在一個(gè)藝術(shù)家眼里，簡(jiǎn)潔就是一種美。物理學(xué)源于對(duì)自然現(xiàn)象的解釋和摸索，曾經(jīng)是很繁瑣的，隨著物理學(xué)家對(duì)自然規(guī)律一步步探究，他們逐漸總結(jié)出了反映物理本質(zhì)屬性的基本概念、定理和定律。例如，宇宙中的種種作用力可歸納為萬有引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力四種；牛頓三定律解釋了低速條件下的物體動(dòng)力學(xué)特征；麥克斯韋方程組可以解釋電磁學(xué)的許多問題；愛因斯坦相對(duì)論內(nèi)涵很神奇，它的原理卻十分簡(jiǎn)單明了。

3.和諧美

自然界既是千姿百態(tài)的，又是統(tǒng)一的，萬千事物的存在和變化遵從一定的規(guī)律，這些為數(shù)不多的規(guī)律體現(xiàn)了自然界的統(tǒng)一與和諧之美。牛頓將“落下的蘋果”和行星運(yùn)動(dòng)引力聯(lián)系起來；麥克斯韋理論統(tǒng)一了電、磁、光；愛因斯坦廣義相對(duì)論將引力、時(shí)間、空間、物質(zhì)聯(lián)系起來；德布羅意關(guān)系揭示了物質(zhì)波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一。物理學(xué)不僅是一門科學(xué)，也是一種文化，在理科生大學(xué)物理課堂上，教師可以將物理與文學(xué)結(jié)合起來，借助優(yōu)美的古詩詞句加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解和記憶，同時(shí)培養(yǎng)他們的文學(xué)素養(yǎng)。張若虛的《春江花月夜》中，詩句“春江潮水連海平，海上明月共潮生”描繪了明月與潮水同升的景象；史達(dá)祖在《滿江紅•中秋夜潮》中用詩句“萬水歸陰，故潮信盈虛因月”提示了潮汐現(xiàn)象與月亮相關(guān)。由此，教師可以讓學(xué)生明白：利用萬有引力公式定量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，月球的引潮力是太陽的2倍多，潮汐主要是月球?qū)Τ彼囊Χ纬傻摹ＬK軾的詩“峰多巧障目，江遠(yuǎn)欲浮天”形象講述了“光沿直線傳播”的理論。教學(xué)中以詩句引趣，以意激情，使學(xué)生自然地進(jìn)入最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，有利于啟發(fā)學(xué)生思維，強(qiáng)化學(xué)生記憶，調(diào)動(dòng)課堂氣氛。

二、注意文理科生大學(xué)物理教學(xué)的差異性

文理科生物理基礎(chǔ)差距大，理科生熟悉的內(nèi)容，文科生可能并不了解。文科生具有較強(qiáng)的文字功底和語言表達(dá)能力，理科生獨(dú)立思考和邏輯思維強(qiáng)。為解決不同知識(shí)背景學(xué)生的需求，教師應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容、考核方式和教學(xué)方法等方面探索出適合高等院校實(shí)際的、能充分調(diào)動(dòng)師生積極性的教學(xué)模式。

1.教學(xué)內(nèi)容的不同

文科學(xué)生與理工科學(xué)習(xí)物理知識(shí)有著本質(zhì)不同。首先，課時(shí)差距很大，北京工商大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）理工科每學(xué)年總課時(shí)為119課時(shí)，而文科學(xué)生只有34課時(shí)，這要求教師要精選文科生物理學(xué)習(xí)內(nèi)容；其次，物理基礎(chǔ)的不同使得任課教師在教學(xué)深度和難度上要把握得當(dāng)。另外，理工科大學(xué)物理教學(xué)是為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才，文科學(xué)生學(xué)物理是為了提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。因而，理工科教學(xué)內(nèi)容應(yīng)“系統(tǒng)化”、“邏輯化”和“研究型”，而文科學(xué)生側(cè)重于科學(xué)精神和物理規(guī)律的定性學(xué)習(xí)。我校理工科大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化，涉及力學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理。教師教學(xué)不單純以“傳授知識(shí)”活動(dòng)為主，而且要輔之以“探索知識(shí)”活動(dòng)，這不但發(fā)展一般應(yīng)用知識(shí)的能力，還要發(fā)展高層次能力，即創(chuàng)造力。在教學(xué)中，注重教學(xué)主題的引入，啟發(fā)學(xué)生思考問題，理論聯(lián)系實(shí)際，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，讓學(xué)生從單純的物理知識(shí)學(xué)習(xí)上升到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校教師讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)儀器，通過這樣的教學(xué)方式，提高學(xué)生動(dòng)手能力和科研技能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。最終，教師指導(dǎo)學(xué)生獲得三項(xiàng)物理演示實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽獎(jiǎng)：2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)，全國(guó)高校第10屆物理演示教學(xué)儀器一等獎(jiǎng)。文科大學(xué)物理教學(xué)中注重物理學(xué)史的介紹，讓學(xué)生了解物理學(xué)規(guī)律和定律變革的洗禮，深刻領(lǐng)會(huì)物理學(xué)家思想的真諦，感悟科學(xué)家所具有的探索精神、求真精神、創(chuàng)新精神和獻(xiàn)身精神，以及科學(xué)家們所表現(xiàn)出的謙虛、誠(chéng)實(shí)、合作、淡泊名利的優(yōu)秀品質(zhì)。例如，在講述卡諾循環(huán)物理原理時(shí)，介紹了法國(guó)青年工程師卡諾如何在前人研究基礎(chǔ)上找到了提高蒸汽機(jī)效率方法的研究過程，由此激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)像卡諾那樣具備不斷探索的精神。又如在引入庫倫定律時(shí)，不僅讓學(xué)生了解庫倫，還要了解卡文迪許、富蘭克林等科學(xué)家為該定律的建立付出的不懈努力，使庫侖定律最終在1784～1785年間通過紐秤實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。課堂物理學(xué)史的引入不僅能使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容印象深刻，還激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)了他們的人文精神。

2.課堂教學(xué)方式不同

針對(duì)理工科學(xué)生特點(diǎn)，教師著重訓(xùn)練他們的邏輯思維能力、空間想象能力、運(yùn)算能力和科學(xué)研究能力，可以采取下面幾種教學(xué)方式：第一，運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問題進(jìn)行科學(xué)分析，形成一定的邏輯思維習(xí)慣、抽象思維能力、解題思路和物理模型。第二，教師指導(dǎo)學(xué)生熟練運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題。微積分是最常用的數(shù)學(xué)分析手段，也是學(xué)生覺得最難的數(shù)學(xué)工具，物理教師應(yīng)向?qū)W生深入剖析微積分的物理意義，以此提高他們的運(yùn)算能力。第三，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)常要使用計(jì)算機(jī)軟件來處理，有些學(xué)生計(jì)算機(jī)水平低，教師應(yīng)加強(qiáng)他們的信息處理能力。第四，物理規(guī)律和理論來源于實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，教師通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)造力。大學(xué)物理學(xué)習(xí)對(duì)文科生要求相對(duì)比較低，主要掌握基本物理概念和原理，培養(yǎng)一定的科學(xué)思維方式。考慮到文科生物理基礎(chǔ)薄弱，教師可利用輕松愉悅的教學(xué)方式引入教學(xué)主題，向文科學(xué)生適當(dāng)介紹與物理有關(guān)的社會(huì)問題如能源、環(huán)境問題，當(dāng)代科技前沿知識(shí)如航天飛機(jī)、納米材料知識(shí)，而最簡(jiǎn)單形象的就是利用實(shí)驗(yàn)儀器的演示來解釋物理問題。我校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室已向文科生開放，“法拉弟籠”是學(xué)生最感興趣的實(shí)驗(yàn)之一。當(dāng)約50~100KV高壓電源向法拉第籠放電時(shí)，籠內(nèi)的同學(xué)安然無恙，學(xué)生對(duì)此驚訝不已，覺得真不可思議。教師用靜電屏蔽的物理理論進(jìn)行解釋后，并啟發(fā)學(xué)生思考：在生活中是否存在類似現(xiàn)象？學(xué)生想到了高壓線圈外的鐵架，還有些同學(xué)想到如果將易發(fā)生雷電地區(qū)的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網(wǎng)，可以保護(hù)人身安全，這樣的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感覺到物理現(xiàn)象就在身邊。物理演示實(shí)驗(yàn)室展廳還擺放有許多生活中可以見到的實(shí)驗(yàn)儀器，如三維電影、魚洗盆。這些實(shí)驗(yàn)儀器越貼近生活，學(xué)生越有興趣，急切地想知道它們的物理本質(zhì)。教師再引導(dǎo)學(xué)生分析其中的物理奧妙，學(xué)生必然興趣盎然，覺得物理大有用處。

篇（4）

中圖分類號(hào)：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.08.093

在“十三五”期間，為推進(jìn)高等工程教育適應(yīng)我國(guó)新型工業(yè)化和創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要，培養(yǎng)合格工程師以適應(yīng)新階段國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展，教育部在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》重大改革項(xiàng)目的貫徹執(zhí)行中，提出了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，是我國(guó)高等工程教育領(lǐng)域的一項(xiàng)重大改革。河北建筑工程學(xué)院作為建校60多年的老牌建筑類院校也積極參與“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，而土木工程作為省級(jí)品牌特色專業(yè)、國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，其師資隊(duì)伍為省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)科為省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)中心被評(píng)為省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，土木工程本科專業(yè)通過了國(guó)家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部專業(yè)教育評(píng)估，具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

我校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向建筑行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線，培養(yǎng)具有建筑與土木工程領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識(shí)，掌握解決實(shí)際問題的先進(jìn)技術(shù)與方法，具有創(chuàng)新意識(shí)，能夠進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程管理，具備國(guó)家注冊(cè)執(zhí)業(yè)資格相關(guān)能力的高層次應(yīng)用型人才。我校土木工程學(xué)院主要有建筑工程、橋梁與渡河工程、安全工程及巖土工程等專業(yè)，每專業(yè)都開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)（上、下冊(cè)），上冊(cè)72學(xué)時(shí)，下冊(cè)40學(xué)時(shí)，共計(jì)112學(xué)時(shí)，是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其前導(dǎo)課程包括高等數(shù)學(xué)、C++語言、大學(xué)物理等基礎(chǔ)課，后續(xù)課程包括鋼筋混凝土基本原理、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)、建構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等大量的專業(yè)課。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)既要為后續(xù)的專業(yè)課奠定基礎(chǔ)，又要把力學(xué)的理論應(yīng)用于工程實(shí)踐，處于土木工程專業(yè)的核心地位。基于此，作為結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室的教師深感責(zé)任重大，全身心投入結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)改革。

現(xiàn)存問題：

（1）缺乏創(chuàng)新性：結(jié)構(gòu)力學(xué)課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容多，以傳統(tǒng)的板書式理論教學(xué)方法為主，教師在課堂上重視理論的推導(dǎo)，學(xué)生“填鴨式”被動(dòng)的接受，對(duì)老師的講課產(chǎn)生依賴性。教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在講解基本概念、基本原理和基本方法，所采用的原理和方法與實(shí)際工程相差較遠(yuǎn)內(nèi)容較抽象，學(xué)生理解起來較困難；結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)使學(xué)生覺得枯燥，毫無樂趣而言。這樣難以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的要求。

（2）缺乏動(dòng)手能力，理論不能應(yīng)用實(shí)際：結(jié)構(gòu)力學(xué)課程最終是要服務(wù)于實(shí)際工程的設(shè)計(jì)、施工和管理等各方面，但力學(xué)課程理論性強(qiáng)、概念抽象，目前課程設(shè)置方面缺少實(shí)踐鍛煉環(huán)節(jié)，那么學(xué)生很難運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)際，更不用說通過實(shí)際項(xiàng)目加深對(duì)原理的認(rèn)知。這樣難以使學(xué)生達(dá)到專門性應(yīng)用型人才的標(biāo)準(zhǔn)，更難以成為卓越工程師。

（3）缺乏創(chuàng)新的考核方式，試卷題型老套：常規(guī)的考試題目，仍然是針對(duì)課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過一定難度和題量的試題來考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況。而且在全國(guó)研究生入學(xué)考試中絕大多數(shù)高校都將結(jié)構(gòu)力學(xué)作為專業(yè)課進(jìn)行考試。這這就使得學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的計(jì)算能力，以及通過大量做題強(qiáng)化典型例題的求解。這也大大限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)散思維。

2 課程改革思路與實(shí)踐

2.1 增加結(jié)構(gòu)力學(xué)的趣味性

在講授結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的經(jīng)典概念、重點(diǎn)和難點(diǎn)的過程中，增加一些趣味性的內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和積極性。比如增加“剛片替換法”分析復(fù)雜體系的幾何組成分析；增加彎矩圖的快速繪制方法，來求做靜定剛架的內(nèi)力圖；增加單位力偶作用下的影響線的繪制。

2.2 引入工程案例

在相關(guān)理論、知識(shí)點(diǎn)和基本概念講解后，通過實(shí)際工程案例加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論應(yīng)用的理解，讓學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的過程中具備工程頭腦。比如利用影響線的概念解決建筑結(jié)構(gòu)活荷載的最不利布置；利用位移法講解框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的縱向剪力墻的布置原則。

2.3 制作結(jié)構(gòu)模型，參加力學(xué)競(jìng)賽

為提高學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)概念的應(yīng)用和工程實(shí)踐能力，在課外教學(xué)中引入了結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)與制作。我校從2013年開始連續(xù)三年組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，每次作品均順利通過動(dòng)靜荷載加載測(cè)試，并曾獲得過二、三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。在參加比賽和校內(nèi)組織選拔賽的過程中，參加學(xué)生人數(shù)多、積極性高，形成了良好的結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)氛圍，在競(jìng)賽中鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.4 合理運(yùn)用多媒體，使板書與多媒體有機(jī)結(jié)合

多媒體教學(xué)具有圖、文、聲、影像并茂的特點(diǎn)，尤其是利用動(dòng)畫可以生動(dòng)演示結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中的力學(xué)現(xiàn)象，且多媒體教學(xué)的信息量大，教學(xué)效率高。因此應(yīng)充分利用這一教學(xué)手段。對(duì)利用多媒體能形象直觀表達(dá)的知識(shí)點(diǎn)，要充分地利用好多媒體課件。比如在進(jìn)行幾何組成分析、影響線應(yīng)用部分移動(dòng)載荷作用下內(nèi)力變化的演示等。對(duì)一些必須使用板書才能講解的更深入透徹的知識(shí)點(diǎn)，就要將板書與多媒體有機(jī)結(jié)合在一起，使學(xué)生的思路跟上老師的講授，掌握理論的推導(dǎo)和公式的理解。比如在講解矩陣位移法中的單元?jiǎng)偠染仃嚭涂倓偧蓵r(shí)可采用課件與板書相結(jié)合的形式，由板書逐步講解其中的推導(dǎo)過程并隨時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流，讓學(xué)生慢慢地跟隨教師把握其來龍去脈，放映的課件中只需要清晰地列出重要的中間公式及最后的結(jié)果即可，這樣一步步采用互動(dòng)形式可以讓老師和學(xué)生同時(shí)專注于推導(dǎo)過程，能起到事半功倍的效果，對(duì)學(xué)生掌握理解矩陣位移法的實(shí)質(zhì)和實(shí)現(xiàn)過程有良好的效果。

2.5 采用新型課程評(píng)價(jià)體系

目前，結(jié)構(gòu)力學(xué)評(píng)價(jià)主要依據(jù)試卷考試成績(jī)，考題與實(shí)際工程的相關(guān)度低，通過一定難度和題量的試題來考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況。急需一套以提升學(xué)生素質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)、適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)需求的評(píng)價(jià)體系。比如可以將團(tuán)隊(duì)制作的力學(xué)模型的質(zhì)量作為評(píng)價(jià)體系的一部分內(nèi)容；將學(xué)生參加校內(nèi)結(jié)構(gòu)力學(xué)選拔賽以及參加全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的成績(jī)記入評(píng)價(jià)體系；鼓勵(lì)學(xué)生參加校外結(jié)構(gòu)力學(xué)講座、創(chuàng)造條件使學(xué)生參加校外工程實(shí)踐，將講座內(nèi)容以及校外工程實(shí)踐內(nèi)容以報(bào)告的形式上交，報(bào)告的質(zhì)量也納入評(píng)價(jià)體系；降低期末試卷成績(jī)所占的比重。形成講座總結(jié)報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告、力學(xué)競(jìng)賽成績(jī)、力學(xué)模型制作能力與期末考試相結(jié)合的立體式的評(píng)價(jià)體系，提高工程素質(zhì)教育部分所占的比重。

3 結(jié)束語

“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”作為我國(guó)高等教育重大改革項(xiàng)目，其課程改革目前仍然處于探索階段。為實(shí)現(xiàn)卓越工程師的人才培養(yǎng)目標(biāo)，還應(yīng)該從課程設(shè)置、課堂教學(xué)等更多方面開展系統(tǒng)深入的教學(xué)改革，以適應(yīng)卓越人才的培養(yǎng)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J].高等工程教育研究，2010，（4）：21-29.