大学物理问题同一介质 两列波强度I1/I2=16 求A1/A2
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这道题应用的什么公式啊？
波的强度与振幅的平方成正比。所以
I1/I2=16 ，A1/A2 = 4
当把电压恒定的电源接在A、C两点时，电流表A1、A2示数分别为I1和I2 ，且I1 :I2=9:5；R1R2R3串联，A1测量R2R3电流，A2测量R1R2电流，i1+i2=I2,i2+i3=I1,I1 :I2=9:5,即（i2+i3）/(i1+i2)=9:5,（1）若把此电源接在B、D两点时，电流表A1示数为I1′，且 I1:I1′=9:2,A1测量R1电流，I1′=i1（i2+i3）/i1=9...大学物理实验创新教学_张锐波92
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大学物理实验创新教学_张锐波92
第29卷第1期；2010年1月；实验室研究与探索；RESEARCHANDEXPLORATIONIN；Vo.l29No.1；Jan.2010；#21世纪实验与创新#；大学物理实验创新教学；张锐波,沈剑峰,杜金潮；(浙江大学城市学院现代教育技术中心,浙江杭州31；摘要:论述了国内外创新教学研究现状、思路、方法和；为例,就如何通过创新教学来提高教学质量和效果问题；
第29卷第1期2010年1月实验室研究与探索RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYVo.l29No.1Jan.2010#21世纪实验与创新#大学物理实验创新教学张锐波, 沈剑峰, 杜金潮(浙江大学城市学院现代教育技术中心,浙江杭州310015)摘 要:论述了国内外创新教学研究现状、思路、方法和效果,并以大学物理实验教学为例,就如何通过创新教学来提高教学质量和效果问题进行了研究,其结果可以为同行提供借鉴。关键词:大学物理实验;教学研究中图分类号:G642.0
文献标识码:A
文章编号:10)01-0080-03OnInnovationTeachingofCollegePhysicalExpermientZHANGRui-bo, SHENJian-feng, DUJin-chao(ModernEducationalTechnicalCenter,CollegeofCity,ZhejiangUniversity,Hangzhou310015,China)Abstract:Thepresentconditions,ideas,methodsandresultsofinnovationteachingintheworldwerediscussed.Fur-ther,takingthecollegeteachingofphysicalexperimentasanexample,howtoimprovetheteachingqualityandeffec-tivenessbyinnovatingteachingwereresearched.Theconlusionsofthisresearchcanbeusedasreferenceforcolleagues.Keywords:physicateachingresearch1 引 言目前,在国际竞争日益激烈的大环境下,各国都把发展经济作为本国的基本国策,创新则是各国的强国之本。早在上个世纪90年代初,江泽民同志就明确提出,创新是一个国家振兴的不竭动力,要把我国建设成为一个创新型国家,高校将肩负着义不容辞的责任。何考虑以需要为出发点,适应学习环境的问题;?教学设计如何根据学生的特点(如共同点与差异性、变化与稳定的特点以及先前学习及训练等)进行构思的问题;?学习任务如何定位的问题;?学习评估的问题;?教学策略的问题;?教学设计的基本要素,包括:陈述性知识、概念、规则、问题解决、认知策略、情感策略和技能发展等课程内容特点,并以不同类型学习、认知要求选择教学策略,形成教学效果显著的教学设计等问题的;à不同教学媒介的特点及情景分析;á如何利用教学传摘媒体的变化形成知识发生过程,完成从简要的教学计划向有形的教学材料的转变研究;u教学评价问题等等。l??2.2 国外物理实验创新教学模式研究如何提高课堂教学质量和教学效率一直以来是西方国家教学研究的核心问题。为了解决这个问题,国外的许多教育工作者从改变教学媒体、方法与精选教学内容,以及如何改进评价方式和课堂管理等方面进行了深入研究,而且考虑到了全方位诸多微观因子分析研究,比如,对于那些遏制教学发展的不利因素,他们借鉴了认知理论、技术学理论,更加系统、深刻地研2 国外创新教学研究现状分析2.1 美国创新教学研究特点美国教育学家Smith和Jorgen所进行的创新教学设计研究已经成为美国教育界关注的课题之一,其概念和内涵的阐述也非常深刻、完善和成熟,并且他们所研究的内容也非常微观,具体包括以下几个方面:1创新教学设计性质的界定和理论基础;o教学设计如收稿日期:作者简介:张锐波(1959-),男,山西芮城人,副教授,研究方向:实验技术与创新教学方法。Te.l:9;E-mai:lzhangrb@第1期张锐波,等:大学物理实验创新教学81究和探索了在教学中存在的诸多问题,从而找到整体上提高教学质量和效果的突破口。2.3 美国物理实验创新研究特点据华南师大教育科学研究所李志厚老师考察了美国11所大学物理实验教学情况获悉,美国高校培养应用型创新人才创新研究大致有以下特点。(1)各高校仪器设备是伴随着高速的科技发展来更新的,周期短、见效快。(2)由于历史的良性循环,有着优越的教育体制与环境,从幼儿园到中学就有注重于动手和创新的习惯。(3)创新教学研究及成果是培养优秀人才的另外一条蹊径,比如,教材方面:1教材编写要求,讲义内容并非像烹调书一样,一步一步地写清楚,而是每年都在随着科技发展变化而不断更新,并非正式出版物;o教材的编写特点,故意设置了许多问题,内容和形式上并不要求处处都具备连贯性,立足点在于如何有利于开阔学生思路,学习新本领;(4)教学模式和教学方法也并非千篇一律,无论怎样都是把学生作为主体,教师作为客体,而且总要为学生留有宽松的学习环境,使之他们在轻松愉快的环境下学习;他们对知识的追求是以新颖、现代和富有特色,而不是追求完整、系统和规范化;他们对学生作实验的要求,并非让学生按部就班地去做与如何使用设备,也不是教学生实验方法和手段,而是让学生通过实践真正掌握物理规律的真谛,学会用实验的方法推翻理论;另外,每学期实验项目都有一个非常明确的特点,那就是每学期都必须有相应的新实验排出来,对于学生由于动手而损坏的仪器设备一般不要求学生赔偿。在这样一个教学模式下,就非常有利于在宽松的环境下培养创造人才。2.4 欧美国家创新教学研究培养创新人才随着科学技术的迅猛发展,欧美国家各高校所进行的创新教学研究都非常透彻和具体化,他们有一个非常明确的原则,就是把培养创新人才作为他们的基本出发点,基于此,这些国家的人才会精英辈出。早在英国伦敦大学、牛津大学、剑桥大学的创建初期,他们就逐步认识到进行创新教学研究的重要性。1895年,剑桥大学就开始利用创新教学研究成果培养创新人才,仅该校就有几十人获得诺贝尔奖。剑桥大学在长达半个世纪的建校史上,为世界培养了一大批杰出的创新型人才,他们中间有著名的物理学家牛顿、麦克斯韦、汤姆生、波尔、卢瑟福、布拉格等。自20世纪50年代起,美国就积极开展创新教学研究,把大学生创造能力的培养摆在了首要位置。哈佛大学、麻省理工学院、加利福尼亚大学、犹太大学、法布里大学等利用了知识[4]成果,造就了一大批创新型人才,为美国经济腾飞做出了巨大贡献。正是他们的创新教育,为世界培养了诸多顶尖人才)))诺贝尔奖获得者,排在前10位诺贝尔奖获得者人数的学校有:英国私立剑桥大学56人,美国私立哈佛大学36人,美国私立哥伦比亚34人,德国邦立柏林大学26人,德国邦立明兴大学22人,美国私立芝加哥大学22人,法国国立巴黎大学20人,德国邦立哥廷根大学18人,英国私立牛津大学16人,美国州立柏克莱加州大学15人。这些都得益于不断地利用创新教学研究成果培养创新人才[3]。3 国内研究现状3.1 创新教学研究的启蒙阶段为了培养创新型人才,已经通过改革教学模式,改变教学媒体、方法,或从精选教学内容、改进评价方式和课堂管理等方面进行着深入研究,同时,教学工作者也感受到了仅仅通过单一方面的教学改革培养创新人才之效果并不能令人满意,而应该注重从系统的角度探索创新教学设计问题,以便找到从整体上提高教学质量培养创新人才的途径和方法。3.2 创新教学研究与实施现状近10年来,中国科学院已经制订、实施/国家创新体系0,并且已取得了一定成绩。教育部也提出了/面向21世纪教育振兴计划0。对此,许多高校也纷纷响应,同时,也制订出相应的创新能力培养方案与采用的措施,力争在竞争日益激烈的教育形势下站稳脚跟,培养出社会所需要的创新人才。由于历史的原因,我国创新教学研究起步较晚,开放式教学方法的实施更无从谈起,目前,多数高校还是普遍多采用传统式、灌输式的教学方法,尤其在实验教学中采用启发式、引导式等教学方法相对较少。正因为如此,学生利用物理实验室进行毕业设计、小制作和完成毕业论文的人很少;在实验完毕后,由学生自己独立编写程序并进行数据处理的学生更是寥寥无几。进一步来讲,利用物理实验室,解决生产和生活中实际问题的学生,以及与专业接轨、横向拓宽实验设计的学生就更少了。这一切都充分地说明了学生的实际操作能力是非常有限的,也暗示着目前物理实验教学还存在着许多方法上的问题。3.3 基础创新势在必行2002年世界数学家大会在北京举行,著名的数学家、天文学家霍金参加了会议,著名数学家美籍华人丘成桐邀请霍金来杭州,一名记者让霍金预测中国何时有望有诺贝尔奖得主,他的回答是,中国目前如此重视基础教育,在2040年左右有望有获得诺贝尔奖获得者。最近清华大学教授、著名物理学家、诺贝尔奖获得,,82实 验 室 研 究 与 探 索第29卷会有诺贝尔奖获得者。这些预测都汇聚为一个主题,基础教育势在必行,基础创新应该列入议事日程,物理实验创新教学势在必行。它具有非常丰富的内涵和有利因素,如何利用其优势,发挥其他学科无法替代的独特作用,挖掘其丰富的创新因子,培养学生创新能力。作者认为可从如下议题着手进行研究与探讨。(1)与物理实验教学相关的论题。比如:1工科院校大学物理实验的教学模式研究;o改革教学方法,激发学生学习大学物理实验兴趣;?如何培养工科学生的物理思维方法和解决问题的能力;?如何通过大学物理实验教学拓宽学生视野,提高学生全方位的动手能力;?如何对工科院校物理实验功底相对较薄弱的学生进行补差;?理论教学与实验教学的衔接与过渡研究;?物理实验教学方法研究;à物理实验中疑难问题研究;á物理实验中计算机接口研究;等等。许许多多的问题都期待我们去研究。(2)物理实验的拓展性论题。诸如:1激光在农产品储藏中的应用;o利用激光防止汽车追尾的装置;?发光二极管的新应用;?无屏电影设想;?红外自动计数装置;?超导储能的应用:用超声波测量猪的脂肪厚度;用超声波测量液体流速和流量;?微波实时监控系统;à光纤传感器在卫生间的应用;á用超声波测量骨折和骨裂;?磁场在锅炉水垢处理方面的应用;?强磁场与强电场在灭菌方面的应用。等等[5]4 城市学院物理实验需要创新教学城市学院是一所新成立不久的公办民营二级学院,是国家教育部唯一的全国二级学院。目前,正是依附浙江大学创牌子、扩大影响的大好时机。为使我院办出水平、办出特色,保证其长盛不衰,走可持续发展道路,当务之急就是要继续不断地改善教学环境、改革教学方法、提高学生素质,以便强基固本、源源不断地培养出应用型、创新人才,扩大就业率,使用人单位满意,扩大学校的影响力。4.1 创新教学研究势在必行应用型创新人才的培养并非说说而已,必须付诸于行动。众所周知,提高教学质量和教学效果,多出人才、快出人才、出好人才,是学院长久经不衰、可持续办学的唯一出路。为此,学校把培养应用型创新人才作为学校的重要工作来抓,作为物理实验这样一门特殊课程,一定要利用这样一个大好机会,为这样一个特殊任务增加权重。由于城市学院招生为三本生,物理实验基础欠佳,学习物理实验兴趣不浓,甚至感到枯燥无味,甚至渐渐产生厌学现象。然而,恰恰就是这门课程,在某种程度上比理论课更为重要,因为它是验证理论,又从实验上升到理论,同时,也是培养学生用脑、动手,及各种思维能力和创造力,富有理论课无法比拟的独特魅力。4.2 创新教学研究目标多年来,作者为了解决物理实验教学中诸多疑难问题,以消除困扰学生学好这门课的难解之处,作了大量研究工作,诸如:1大学物理实验项目的系统设计;o多层次物理实验教学体系设计的探讨;?物理实验培养应用型创新人才的途径和方法;?物理实验培养创新人才的教学方法研究;?物理实验教学中的疑难、疑惑问题研究等方面工作,产生一定的效果。为了实现学院提出的把我院办成地方一流教学型大学之目标,我们所做的工作仅仅开始,还有很多事情要做,诸如,影响学生创造思维发挥和创造能力培养的不利因素、教学方法等研究,以及教学中存在的疑难、疑惑等问题等待着我们去研究、去探索。及时发现物理实验教学中影响培养创新人才的弊端和不利因素,不断地剔除、改革和完善,同时,我们的研究要有广泛性、深刻性与微观化,而且要将研究成果逐一进行推广,为把我院办成地方一流教学性大学而发挥该课程的特色和有效作用。4.3 创新教学研究内容,[2]。(3)与物理实验相关工厂中的论题。可以通过厂校挂钩,带着问题去工厂,或利用工厂中所遇到的实际论题,由学生自己解决。例如,1数控直流电压源(或电流源);o简易型紫外线照度计的设计;?静态磁滞回线测试仪的研制(整机);?水温控制、自动给排系统;?热电偶的冷端补偿电路;?热敏电阻的温度-电压变换电路;?转速和电流双向闭环直流调速系统。等等,,。诸如上述论题,还可以通过多种途径,为学生自主创新和创造搭建创新平台。这些论题可作为学生申请校科研项目、或作为毕业设计进行专题研究。作为老师,要对学生研究过程中进行全程监控与指导,要给予学生研究的思路和方法,以及有针对性地引导学生综合研究、分析和解决实际问题的能力;作为老师,在教学的过程中,若能够为不同专业、不同层次学生拟订详细的、容易操作的可行性教学方案与计划,就会更加有利于提高物理实验的教学质量和效果。5 结 语借鉴国内外大学物理实验创新教学研究经验,结合我国的基本国情和城市学院大学物理实验现状进行创新教学研究,浓缩物理实验中的创新精华)))创新点、创新线和创新面,挖掘大学物理实验培养创新人才不可替代的有利因素,研究、制订适合于本校不同专页)第1期裘立群,等:大循环模式下实验仪器设备的科学管理与维护163测定实验装置0,最好用蒸馏水,以保持流体清洁,若较长时间内不做实验,应放掉系统内及储水槽内的水,并用干布将水槽底部擦干净;较长时间未做实验,启动离心泵之前应先检查盘轴转动,否则易烧坏电机;/气$汽对流传热综合实验装置0,由于采用热电偶测温,所以实验前要检查冰桶中是否有冰水混合物共存;/精馏塔计算机数据采集和过程装置0,检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范围内,特别是每个实验结束后,进行下一实验之前,如果发现水位过低,应及时补给水量。3.3 引导学生正确使用仪器在维修管理过程中,检查分析产生故障的原因,发现很多故障都是由于学生不正当操作造成的,比如,/单相流动阻力测定实验装置0阀门开关,由于学生使用时,用力太猛,导致旋钮错位、滑丝;学生在使用/填料吸收塔实验装置0时,由于不注意操作,启动鼓风机前,没有全开放空阀,导致管路中的水倒流;/精馏塔计算机数据采集和过程装置0在加热时若加热过快,会发生爆沸,使釜液从塔顶冲出。启动离心泵前,应关闭压力表和真空表的开关,以免指针偏转过大而打坏损坏压力表。这就要求负责管理维护仪器设备的实验人员要经常和上实验课的老师交流,将仪器设备可能出现问题的情况及时反映给任课教师,使教师在实验教学中提醒和强调学生正确使用仪器,细化实验操作,减少正常仪器的损坏,延长仪器寿命,避免因仪器的缺损而影响正常教学。扎实的理论基础,要有丰富的实践经验和较强的动手能力外,同时还应做到:(1)对各类别的仪器进行分析,找出共性特征,对各仪器中易损坏部分进行经常性统一的维修、管理和更换相应损坏的零件。(2)对各种仪器部件中共性特征部分重视外,还要根据仪器的个性特征做好每台仪器的特别维护。(3)实验人员和任课教师必须经常对损坏的每台仪器进行分析,沟通交流,并在实践中不断积累经验,总结出正确的故障排除的思路与方法。以便教师引导学生正确使用仪器。(4)做好仪器易损和常用部件的备份工作,以便仪器出现问题时马上有备用部件更换。参考文献(References):[1] 杨 洪.高校科研设备管理中的不足及相应的改进[J].科技管理研究,-36.[2] 黄天为,白德成.大型仪器设备开放的共享机制与措施[J].实验室研究与探索,):155-158.[3] 洪庆华,马凤国.高校仪器设备的科学管理[J].实验室科学,2-174.[4] 徐涵庆.建设化工原理实验室的体会[J].实验室研究与探索,4-106.[5] 李乐霞,康金玲,郭艾青.医学物理实验课循环教学的实践与探讨[J].医学教育探索,):.[6] 杨秋波.建立教学实验仪器维修的主动模式[J].实验技术与管理,):138-140.[7] 曾新红.浅论实验仪器维修在实验教学中的影响[J].广州航海高等专科学校学报,):46-47.[8] 杨祖荣,陈旭东.谈谈化工原理实验室的改造与创新[J].化工高等教育,-57.[9] 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y = A cos [2π(x-vt)/λ+θ]A = 4λ = 8x = 2 则有：y = 4 cos [2π(2-vt)/8+θ] = 4 cos [10πt+π/6]v = -40θ = π/6 - π/2 = -π/3y = 4 cos [2π(x+40t)/8-π/3] = 4 cos [πx/4+10πt-π/3]
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太给力了，你的回答完美地解决了我的问题，非常感谢！
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