物理學畢業論文

  物理學史作為一門物理學與多門自然科學、社會科學綜合交叉的產物,不僅包含著物理學、數學和化學等自然科學的基本知識,而且包含有豐富的哲學和社會學的基本知識。下面是小編為大家整理的,供大家參考。

  範文一:大學物理學史的作用

  摘要:近些年,隨著科學技術的快速發展,大學物理的實用價值被越來越多的人所認識,特別是物理學中所蘊含的歷史內容,使人們對物理學做了新的定位。將物理學史融入到大學物理教學中,不僅可以培養大學生的科學、理性思維,同時還能夠提升大學生的科學素養。

  關鍵詞:物理學史;大學物理教學;滲透;作用

  物理學是自然科學重要的分支。隨著物理教師對物理學史認知的加深,會恰當地將物理學史融入到物理教學中,使教學資源得以優化,同時還可引導學生從哲學的角度思考物理問題,激發學生對大學物理的學習興趣。

  一、物理學史的概念及其特點

  ***一***物理學史的概念

  物理學史是從社會歷史發展的角度研究物理學中的各種問題。人類對自然界中所呈現出來的各種物理現象的認識是過程性的,而物理學史的基本研究任務就是對物理理論、物理定律以及物理學的研究方法加以描述,將與物理學研究有關的自然科學、思維科學、人文科學等相互滲透,使物理學成為一門綜合性學科。

  ***二***物理學史的特點

  物理學史再現了人類探索物理世界的過程,屬於綜合性學科,是人類探索自然科學的歷程。其中所涵蓋的內容包括物理現象、物理規律的探索,科學家的思維方式以及物理學的研究方法等等,記述的任何一個物理研究成果都具有階段性和連貫性特點,都是多個研究成果的彙集。一個物理研究成果往往要經歷幾年、幾十年,甚至一個多世紀才會有突破性進展,足見物理學研究是一個漫長而艱辛的過程。研究者要經歷無數次的深入探索,還要運用正確的認識論和方法論,不僅要繼承和借鑑前人的結果,還要辯證地思考,才能夠獲得研究成果。可見,物理學史將人類探索物理世界的過程呈現出來,對引導學生運用正確的學習方法學習物理知識具有指導意義[1]。

  二、物理學史在大學物理教學中的滲透

  大學物理教學將物理學史滲入其中,賦予了物理知識以生命意義。大學物理教學圍繞著教材展開,雖然物理學知識豐富,但是教師要能夠將物理知識有效地傳遞給學生,就需要將物理學史滲透於大學物理教學內容中,引導學生從社會歷史的角度理解物理知識,以哲學思維方式思考物理知識[2]。學生通過了解物理知識形成的過程,明確物理學來源於社會實踐,是科學用於實踐、執著地追求真理所獲得的成果。大學物理學教學中,物理學史的滲透使物理學教學更富於生機和活力,可有效激發學生對物理的興趣。

  三、物理學史在大學物理教學中的作用

  ***一***引導學生認識物理學研究程序對工業發展的推動作用

  大學物理教師運用歷史的觀點開展教學,將已經固化的物理知識中加入歷史元素,活化物理知識,以培養學生的物理知識應用能力。物理學史讓學生認識到物理研究成果並不是一蹴而就的,而是不斷探索和創新的過程。比如,物理學理論對工業革命的貢獻是非常大的[3]。從17世紀到18世紀,牛頓力學為第一次工業革命奠定了基礎,它對其他學科的發展起到了重要的推動作用,特別是蒸汽機的研製以及機械工業的發展,改變了工業生產方式,滿足了當時工業社會的需要。進入到19世紀,法拉第和麥克斯韋的電磁理論形成,推動工業發展進入到電能時代,即為第二次工業革命。工業生產中開始應用各種電氣裝置,並向自動化方向發展。進入到20世紀,愛因斯坦建立了相對論和量子力學,各種微觀理論成果被研究出來。在工業技術領域中,半導體、電子計算機、空間科學等普遍應用,將工業文明推向了新高度,如今的物理學將成為推動工業4.0的強大動力源。學生從歷史的角度學習和探索物理學知識,可以激發學生的學習動機,實現更為有效的學習效果。

  ***二***物理學史對現今工業發展具有指導意義

  將物理學史滲入到大學物理教學中,要注重培養學生新型的物理觀,即對物理的學習不拘泥於單純的知識,而是要以探索的方式研究物理現象。物理學史更多地呈現了科學家探索自然奧祕、尋求自然規律的過程,從探索中獲得真理。現代的工業發展程序不斷加快,如果僅依賴於固有的知識很難實現工業創新[4]。物理學史對學生創新知識的能力具有重要的培養作用,特別是將情感教育貫穿於學生的物理學習中,可培養學生良好的科學研究品質,令其以實事求是的態度對待科學研究,並將這種態度運用到未來的工業建設中。綜上所述,在大學理工科專業教學中,大學物理是必修基礎課。近年來,物理學史被應用到大學物理教學中,使得大學物理教學及技術教學與思想教學融為一體,其中所蘊含的人文精神和科學思維方式對大學生綜合素質的培養非常有利。

  參考文獻:

  [1]代國章.將物理學史引入工科院校大學物理教學中的作用與途徑探討[J].科技創新導報,2012***8***:153-155.

  [2]陳惠敏,門衛偉.大學物理教學中穿插物理學史料的作用及方法探討[J].新疆師範大學學報:自然科學版,2010,29***2***:100-104.

  [3]畢冬梅,趙利軍,支文.大學物理教學中引入物理學史的點滴體會[J].長春大學大學學報,2010,20***8***:108-111.

  [4]張玉峰,李一梅.物理學史在物理教學過程中的作用[J].安陽師範學院學報,2011,15***10***:137-139.

  範文二:應用物理學專業光伏技術培養方案研究

  一、開設半導體材料及光伏技術方向的必要性

  由於我校已經有材料與化學工程學院,開設了高分子、化工類材料、金屬材料等專業,應用物理、物理學專業的方向就只有往半導體材料及光伏技術方向靠,而半導體材料及光伏技術與物理聯絡十分緊密。因此,我們物理系開設半導體材料及光伏技術有得天獨厚的優勢。首先,半導體材料的形成原理、製備、檢測手段都與物理有關;其次,光伏技術中的光伏現象本身就是一種物理現象,所以只有懂物理的人,才能將物理知識與這些材料的產生、執行機制完美地聯絡起來,進而有利於新材料以及新的太陽能電池的研發。從半導體材料與光伏產業的產業鏈條來看,矽原料的生產、矽棒和矽片生產、太陽能電池製造、元件封裝、光伏發電系統的執行等,這些過程都包含物理現象和知識。如果從事這個職業的人懂得這些現象,就能夠清晰地把握這些知識,將對行業的發展起到很大的推動作用。綜上所述,不僅可以在我校的應用物理學專業開設半導體材料及光伏技術方向,而且應該把它發展為我校應用物理專業的特色方向。

  二、專業培養方案的改革與實施

  ***一***應用物理學專業培養方案改革過程

  我校從2004年開始招收應用物理學專業學生,當時只是粗略地分為光電子方向和感測器方向,而課程的設定大都和一般高校應用物理學專業的設定一樣,只是增設了一些光電子、感測器以及控制方面的課程,完全沒有自己的特色。隨著對學科的深入研究,周邊高校的互訪調研以及自貢和樂山相繼成為國家級新材料基地,我們逐步意識到半導體材料及光伏技術應該是一個應用物理學專業的可持續發展的方向。結合我校的實際情況,我們從2008年開始修訂專業培養方案,用半導體材料及光伏技術方向取代感測器方向,成為應用物理學專業方向之一。在此基礎上不斷修改,逐步形成了我校現有的應用物理專業的培養方案。我們的培養目標:學生具有較紮實的物理學基礎和相關應用領域的專業知識;並得到相關領域應用研究和技術開發的初步訓練;具備較強的知識更新能力和較廣泛的科學技術適應能力,使其成為具有能在應用物理學科、交叉學科以及相關科學技術領域從事應用研究、教學、新技術開發及管理工作的能力,具有時代精神及實踐能力、創新意識和適應能力的高素質複合型應用人才。為了實現這一培養目標,我們在通識教育平臺、學科基礎教育平臺、專業教育平臺都分別設有這方面的課程,另外還在實踐教育平臺也逐步安排這方面的課程。

  ***二***專業培養方案的實施

  為了實施新的培養方案,我們從幾個方面來入手。首先,在師資隊伍建設上。一方面,我們引入學過材料或凝聚態物理的博士,他們在半導體材料及光伏技術方面都有自己獨到的見解;另一方面,從已有的教師隊伍中選出部分教師去高校或相關的工廠、公司進行短期的進修培訓,使大家對半導體材料及光伏技術有較深的認識,為這方面的教學打下基礎。其次,在教學改革方面。一方面,在課程設定上,我們準備把物理類的課程進行重新整合,將關係緊密的課程合成一門。另一方面,我們將應用物理學專業的兩個方向有機地結合起來,在光電子技術方向的專業課程設定中,我們有意識地開設了一些課程,讓半導體材料及光伏技術方向的學生能夠去選修這些課程,讓他們能夠對光伏產業的生產、檢測、裝備有更全面的認識。最後,在實踐方面。依據學校資源共享的原則,在材料與化學工程學院開設材料科學實驗和材料專業實驗課程,使學生對材料的生產、檢測手段有比較全面的認識,並開設材料科學課程設計,讓學生能夠把理論知識與實踐聯絡起來,為以後在工作崗位上更好地工作打下堅實的基礎。

  三、總結

  半導體材料及光伏行業是我國大力發展的新興行業,受到國家和各省市的大力扶持,符合國家節能環保的主旋律,發展前景十分看好。由於我們國家缺乏這方面的高階人才和行業指揮人,在這個行業還沒有話語權。我們的產品大都是初級產品或者是行業的上游產品,沒有進行深加工。目前行業正處在發展的困難時期,但也正好為行業的後續發展提供調整。只要我們能夠提高技術水平和產品質量,並積極拓展國內市場,這個行業一定會有美好的前景。要提高技術水平和產品質量,就需要有這方面的技術人才,而高校作為人才培養的主要基地,有責任肩負起這個重任。由於相關人才培養還沒有形成系統模式,這就更需要高校和企業緊密聯絡,共同努力,為半導體材料及光伏產業的人才培養探索出一條可持續發展的光明大道,也為我國的新能源產業發展做出自己的貢獻。