《熱學(xué)》課程論文在教學(xué)中的形式與作用
發(fā)布時(shí)間:2019-08-08 來源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:
對(duì)河海大學(xué)應(yīng)用物理專業(yè)開設(shè)的《熱學(xué)》課程論文基礎(chǔ)、形式、作用等進(jìn)行了闡述,在傳授基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,以教學(xué)論文為載體,可實(shí)現(xiàn)《熱學(xué)》課程的互動(dòng)研究型教學(xué),使得學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力都能夠得到進(jìn)一步的提升。
熱學(xué)課程論文教學(xué)形式與作用一、引言
《熱學(xué)》是物理學(xué)中研究物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)及其有關(guān)性質(zhì)和規(guī)律的一門分支學(xué)科,是物理學(xué)專業(yè)本、?茖W(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課!稛釋W(xué)》課程在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本知識(shí)、基本思想和方法的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)好物理學(xué)的興趣,提高學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問題的能力。其主要內(nèi)容包括:分子動(dòng)理學(xué)理論的平衡態(tài)理論、輸運(yùn)現(xiàn)象與分子動(dòng)理學(xué)理論的非平衡態(tài)理論、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律與熵、液態(tài)與固態(tài)、相變等方面的基本概念、基本理論和基本運(yùn)算技能。通過本課程的學(xué)習(xí),既要幫助學(xué)生迅速掌握大學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和規(guī)律,建立正確的學(xué)習(xí)方法,努力養(yǎng)成刻苦踏實(shí)、勤于思考的良好學(xué)風(fēng),又要為后繼課程的學(xué)習(xí)作好業(yè)務(wù)、思想和心理上的準(zhǔn)備,還要為學(xué)生畢業(yè)后從事有關(guān)科學(xué)研究、應(yīng)用開發(fā)、教學(xué)工作等打下良好的基礎(chǔ)。在目前《熱學(xué)》課程的教學(xué)中,課程論文扮演著越來越重要的角色,探討課程論文教學(xué)的相關(guān)研究課題也逐漸開始得到重視。課程論文要求學(xué)生在掌握物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過調(diào)查研究,適當(dāng)了解這些基本概念與規(guī)律以及它們?cè)谏a(chǎn)技術(shù)、特別是高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,注意培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題特別是當(dāng)代物理學(xué)前沿以及當(dāng)前高技術(shù)領(lǐng)域中物理問題的興趣,引導(dǎo)和激勵(lì)他們解決實(shí)際問題的愿望和責(zé)任感。教學(xué)方法的改進(jìn)是課程教學(xué)改革的重要方面,在課程論文的實(shí)施過程中重視學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng),把課程建設(shè)的目標(biāo)定位于造就新世紀(jì)人才,使學(xué)生終生受益。
二、課程論文的基礎(chǔ)
課程論文實(shí)際上是對(duì)學(xué)生提出了更高的要求,因此,《熱學(xué)》課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)把重點(diǎn)放在打好基礎(chǔ)上。如果學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)雄厚,基本功扎實(shí),再加上廣泛涉獵與深入鉆研,專業(yè)課就能學(xué)得好,理解得深,在將來從事高新科技領(lǐng)域的創(chuàng)新工作時(shí)就上手快,回旋的余地也比較大。況且,“熱學(xué)”課程在傳授系統(tǒng)物理學(xué)知識(shí)的同時(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生掌握物理學(xué)中的思維方法與工作語(yǔ)言。這樣,盡管有些基礎(chǔ)物理知識(shí)從表面上看似乎并沒被直接應(yīng)用,但這卻會(huì)影響到學(xué)生的工作方法、思維方式以至世界觀,當(dāng)他們以后從事科研與教學(xué)工作時(shí)會(huì)在潛意識(shí)深處起重要作用?偠灾稛釋W(xué)》課程的基礎(chǔ)還是基本概念、基本原理、方法,離開這些基礎(chǔ)去談?wù)n程論文就是無源之水、無本之木。
三、課程論文的形式
課程論文的形式靈活,不僅包括論文、調(diào)查報(bào)告,還包含有實(shí)驗(yàn)研究、實(shí)物制作等多種形式。在教學(xué)過程中,教師可以通過告知、提問等多種提示方式引導(dǎo)同學(xué)自行深入研究,常見的課程論文形式主要有以下幾種。一是解題方法的探究,通過對(duì)一個(gè)例題或習(xí)題的多種方法求解,使得學(xué)生對(duì)相關(guān)概念、原理、方法掌握得更透徹;二是實(shí)驗(yàn)探究,例如,當(dāng)講解到氣體玻一馬定律與蓋·呂定律知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述定律;三是調(diào)研報(bào)告,例如在講解卡諾循環(huán)這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),可讓學(xué)生調(diào)研、總結(jié)目前市場(chǎng)上熱機(jī)的工作原理與工作流程等;四是理論模擬與分析,例如講到相變這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以通過理論分析各種相的穩(wěn)定性。五是合理的估算,例如氣體動(dòng)理學(xué)理論里輸運(yùn)現(xiàn)象中的氣體黏度公式,查普曼和恩斯庫(kù)格曾用不同的高深理論得到相同結(jié)果,它是個(gè)級(jí)數(shù),由前幾項(xiàng)可得系數(shù)約為0.499,而如果充分考慮速度住留的簡(jiǎn)便方法,很容易就得到此系數(shù)等于1/2,又如通過對(duì)小無極分子估算分子間力的有效作用距離與平衡距離的半經(jīng)驗(yàn)公式,再如可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣模型中數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù),考慮地面凹凸不平的影響,可求出精度較高的大氣粒子總數(shù),然后與用均質(zhì)大氣模型、等溫大氣模型或者地面大氣壓強(qiáng)所得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,從而總結(jié)出估算行星大氣粒子總數(shù)的簡(jiǎn)便方法;目前“熱學(xué)”課程中有一些概念和提法在學(xué)術(shù)界實(shí)際并未完全統(tǒng)一,有的甚至還是有爭(zhēng)議的,例如:任意逆循環(huán)的制冷系數(shù)的定義,等熱容過程與多方過程的差異,卡諾循環(huán)的概念以及回?zé)崾窖h(huán)與非回?zé)崾窖h(huán),等等。遇到這些內(nèi)容時(shí),就在課程講授中把各家的觀點(diǎn)都原原本本地告訴學(xué)生,同時(shí)也介紹自己的看法,然后讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行研究,自由思考,自己做出合理的判斷。
四、總結(jié)
《熱學(xué)》課程論文的目的是使得學(xué)生通過熱力學(xué)宏觀定理與微觀模型的學(xué)習(xí),建立把宏觀現(xiàn)象與微觀模型進(jìn)行聯(lián)系的物理思想方法,掌握對(duì)事物的實(shí)驗(yàn)——理論——實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,采用問題探討與課程講授、主題討論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式,以教學(xué)論文為載體,實(shí)現(xiàn)《熱學(xué)》課程的互動(dòng)研究型教學(xué),重視學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng),通過精心設(shè)計(jì)方案,全面加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié),合理運(yùn)用各種方法手段,形成視野開闊、理論聯(lián)系實(shí)際的特色風(fēng)格。用搞科研的態(tài)度對(duì)待教學(xué),積極開展教學(xué)論文的教學(xué),從教學(xué)有關(guān)領(lǐng)域挖掘課題開展科研,再把科研成果引入教學(xué)豐富教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)與科研兩者有機(jī)地相結(jié)合。教師在課程教學(xué)中引入了這些從教學(xué)有關(guān)領(lǐng)域挖掘課題開展科研所取得的成果,身教言傳,課程里就會(huì)充滿了研究與探索的特色和風(fēng)格,使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程的過程中逐漸受到熏陶,養(yǎng)成勤于思考研究、勇于提出自己獨(dú)立見解的良好習(xí)慣,并為學(xué)生發(fā)展其科學(xué)研究能力和科學(xué)創(chuàng)新能力創(chuàng)造了良好的學(xué)術(shù)環(huán)境,使得學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力都能夠得到進(jìn)一步的提升。
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