物理与工程

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实验教学交流

  • 自由落体法测量重力加速度的一种改进方案

    李满;温茂琳;王文丰;彭培强;李轩;裴玲;邓罡;

    重力加速度的测量是大学物理实验的常见项目之一。该实验项目教学中最常用的方法之一是自由落体法。但是由于实验条件的限制,实验一般都是在空气中进行,空气阻力将会使测量结果明显偏小。针对这一问题,本团队从两方面入手。从原理上考虑阻力的影响,得到较简单的理论公式。从数据处理上采用非线性拟合,解决结果对模型参数的依赖。改进后的方案测量结果更接近真值,而且可零成本推广到绝大多数已有的重力加速度测量教学仪器上使用,对本科生物理实验教学有较大意义。

    2021年S1期 v.31 1-4+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K]
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  • 基于国家物理虚拟仿真实验平台的实验教学改革与实践

    杨杨;赵丽娜;赵曰峰;蔡阳健;

    基于虚拟仿真实验平台教学作为一种新的教学形态,在传统实验教学项目中融合了现代信息技术,拓展了物理实验教学的时间性和空间性,推动了新时代下实验教学的发展。本文针对传统物理实验教学培养创新人才存在的问题,以山东师范大学国家级物理虚拟仿真实验教学中心为例,通过对国家物理虚拟仿真实验平台的改革,探讨以培养技能型人才为导向的实验教学改革成效,为丰富其他高校物理虚拟仿真实验教学内容和形式,促进学生创新能力培养和提升物理教学质量提供新的思路。

    2021年S1期 v.31 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
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  • 大学物理实验线上教学的实践与思考

    张师平;裴艺丽;李莉;谢子昂;吴平;

    在2020年春季学期,受新冠肺炎疫情的影响,我校《大学物理实验》课程实施了线上教学。选择了科大奥锐的虚拟仿真实验作为线上实验平台,在教学过程中融入了网络直播课程、微课视频等教学方式并设计了基于学生能力考查的期末试卷。通过对比学生疫情前后的期末考核,发现采用这种教学方式的线上实验教学效果在学生的实验数据处理能力、实验学习能力、实验操作的理解等方面均与传统教学相差无几。但在文献阅读能力方面,由于学生"宅家"的过程中查阅文献不方便,文献阅读能力没有得到有效锻炼。这个结果为我们将来开展线上教学给予了一定的借鉴,尤其在后疫情时代,对于不能返校的留学生的物理实验教学方面更具有参考价值。

    2021年S1期 v.31 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1386K]
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  • 基于光学放大法的等厚干涉实验装置研制

    沈浪;周南建;戴闻浩;唐军杰;叶青;

    从传统等厚干涉实验原理和方法出发,针对实验者在实验过程中容易出现视觉疲劳、无法直观演示等问题,设计了一种直接将干涉条纹投影到光屏上的实验装置。通过实际测量与计算验证了装置的可行性,并探讨了装置在其他实验的通用性。该装置操作直观,更易精确测量,适合实验教学。

    2021年S1期 v.31 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2021K]
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  • 基于大学物理实验混合式教育模式与评价体系研究

    王琦;邱红;谢铁文;侯虎;方恺;

    随着混合式教学模式及其评价研究在国内的快速发展,物理实验教学混合式教学模式和评价体系成为教学研究热点。本研究主要分析了近年来研究者们对于物理实验的混合式教学模式建构和发展,将其主要分为虚实结合与翻转课堂两大类。从评价方式和评价内容两方面,分析了物理实验混合式教学模式下发展的评价体系。相关评价方式主要从多元评价模式和评价技术手段两个维度进行梳理,并将评价内容分为知识、技能和态度三类。研究发现针对物理实验混合式教学的过程性评价数据利用不充分,以及教学模式在实际应用中存在实操性不强等问题,为后续相关研究工作提供参考。

    2021年S1期 v.31 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
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教学与教改

  • 混合教学模式在大学物理大班教学中的研究与实践

    常葆荣;李淑凤;于杰;李雪春;

    大学物理作为理工科学生的一门基础课程,其承载着传授知识、培养学生科研创新能力、提高学生科学素养的重要使命。在面大量广的课堂教学中(每班人数为200+),如何能够调动学生的积极性,使学生成为课堂的主人?如何能够使学生"会学知识",而不仅仅是"学会知识",同时提升教学内容的高阶性和挑战度。本文作者在近年的大学物理教学中,尝试了基于超星金课平台的线上线下混合教学大班模式,通过问卷调查反馈,对教学中容易出现的问题进行了分析与讨论,期望对高校师生实现高质量的线上线下混合教学有一定的参考价值。

    2021年S1期 v.31 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2226K]
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  • 教育教学研究助推一流课程建设

    蒋逢春;吴杰;陈靖;

    本文通过大学物理实验及仿真课程在线开放学习教学模式的改革实践,阐述教育教学研究和课程建设二者相辅相成的关系;以与南阳理工学院的合作为应用案例,探索在线教学的有效途径,以及利用慕课堂实现高校跨校学分认证的可行性,最后通过数据分析得出线上教学和线下教学实质等效结论。在新形势下,教育教学研究面临新问题,对一流课程建设提出新的目标和要求。

    2021年S1期 v.31 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
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  • 联合培养物理学专业研究生的课程体系重构

    王红艳;倪宇翔;周涛;

    "人才、学科、科研"三位一体创新能力的提升是建设物理学一流学科的核心任务,传统的独立研究生培养模式下的课程体系严重制约了高校创新人才培养和创新能力提升。本文针对高校与科研院所联合培养研究生中存在的问题,结合西南交通大学物理科学与技术学院实际情况,分析了物理学专业研究生联合培养模式的现状,探讨了基于科研项目的研究生联合培养模式下的物理专业课程重构,提出"共同培养,协同创新"的教育理念,优化和完善研究生联合培养课程体系,加强高校与科研院所间的战略合作,提高研究生的创新能力。

    2021年S1期 v.31 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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  • 新时代大学物理教学模式的研究与实践

    黄伟;王英;

    以提高大学物理课程的教学质量为中心,融入新时代大学物理课程思政教育,以精品课程、精品教材、实践教学、网络的线上教学和检测、教学名师、青年教师的培养为课程建设内容,努力提升教师的教学业务水平,探讨了以培育学生的学习能力、分析和解决问题的能力、激发学生探索和创新的内在潜力为目标的教学模式。提出了大学物理课程教学中以构建知识、能力、素质三位一体的课程体系为目标的教学新理念。

    2021年S1期 v.31 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 线圈自感、互感问题的数值仿真教学案例研究

    卢艳;李劲松;程家齐;

    本文将大学物理电磁感应部分中的线圈自感&互感教学内容引入数值仿真案例教学设计:团队在教学中引导学生借助有限元仿真软件,分别从线圈匝数、通入电流以及线圈小半径三个方面对单线圈自感以及双线圈互感进行数值仿真研究;用控制变量法在三个不同的模型中研究线圈自感系数和互感系数的变化。学生通过测得仿真计算获得系统的总磁能,然后反推获得线圈的自感系数和互感系数,从而了解线圈自感系数和互感系数与线圈各项参数之间的关系。

    2021年S1期 v.31 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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  • 以本为本理念下的大学物理线上教学

    胡家琦;肖文波;颜超;朱泉水;

    线上教学只是一种教学形式,重要的是从学生的角度出发,坚持以本为本,为学生营造一个有爱的线上学习氛围。本文以大学物理课程为例,就收集易错知识点、师生的线上互动、我的课堂我做主、课程考核等方面进行了细致地探讨,制定符合学生的个性化教学方案,从而提高学生的学习获得感。通过师生的线上互动、批改学生作业等方式可以收集学生的易错知识点。把这些易错知识点设计成测试题,题目的素材来源于学生的学习过程,这样可以提高学生的学习兴趣。课程考核是教学工作的重要组成部分,所以本文文末就组织学生进行线上考试做出了详细说明。总体来说,教师应坚持以本为本,回归育人的初心,将因材施教做实做细,从而提高教学效果。

    2021年S1期 v.31 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2047K]
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  • 常功率平面热源法仿真及其在热学教学的应用

    陈天赐;黄臻成;丁喜冬;林国淙;

    本文使用COMSOL Multiphysics软件对常功率平面热源法进行了仿真。我们选用热导率相差较大的氧化硅、有机玻璃和气凝胶作为仿真研究的试样,只要选择合适的尺寸参数和时间参数,则仿真结果得到的导温系数a、热导率κ和恒压比热c与试样已知的参数即可以符合得很好。仿真结果表明,常功率平面热源法的理论模型与实际的热传导过程相符。我们在热学课堂上引入常功率平面热源法的仿真,引起了学生广泛的兴趣,不但在有限的时间内形象地展示了热传导过程及其应用,还让学生有学习的冲动,提高学生自己获取知识的能力,培养学生对物理学和现代科技的兴趣。

    2021年S1期 v.31 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
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  • 线上大学物理考试探索

    李庚伟;郝会颖;邢杰;赵长春;吴秀文;申坤;高禄;

    以大学物理课程为例探讨了线上物理课程考试的几种出题思路,并举例予以具体说明。通过每题的知识点对该题进行分析,指出该题考查的相应物理知识及规律;通过简解给出解题示范和应该注意的相关问题。

    2021年S1期 v.31 66-69+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K]
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  • 大学物理线上线下混合式一流本科课程的建设探索

    李磊;尹淑慧;王轶卓;

    一流本科课程建设是高校深化教育教学改革的重要组成部分。通过以大连海事大学首批国家级一流本科课程"大学物理"为例,分析课程建设过程中的教学痛点,围绕线上线下混合式课程建设过程中的探索性工作,阐述了两性一度(高阶性、创新性与挑战度)融合"理念新起来、内容优起来、教师强起来、课堂活起来、学生忙起来、制度严起来、教学热起来"的实现路径,分析了教学建设效果,明确了打造一流的教学团队是一流本科课程建设核心的理念,为一流本科课程的建设提供可参考案例。

    2021年S1期 v.31 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]
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  • 大学物理混合式教学资源评价研究

    崔文倩;张睿;张建卫;张志华;刘冰洁;

    在智慧校园环境下,混合式教学模式在许多高校已经普遍使用。作为在线教学与课堂教学的关键衔接,形成性评价也是教学评价中的必要组成部分。因此,用于课堂测试题目质量的高低,直接决定了混合教学设计的质量。本研究利用简化的项目反应理论(Rasch模型)评测课堂教学测试题目的难度系数,并在此基础上做出测试难度的气泡图和怀特图。由测评结果可知,实验样本的教学设计中的课堂测试部分基本符合混合教学的需要,但存在在线测试相对简单,课堂测试区分度不高的问题。基于此,本研究通过对不同环境下混合式教学的试题质量的评价提出了测量方案,使混合式教学的形成性评价更加科学有效,为线上线下混合式金课的建设提供一定的依据。

    2021年S1期 v.31 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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  • 美国一流理工院校基础学科本科课程体系的特点和启示——以物理学科为例

    银燕;李春燕;梁晓波;

    基础学科人才培养在国家创新人才培养体系中占有十分重要的位置,本科课程体系是高等院校培养人才的核心要素。本文通过对加州理工学院、麻省理工学院和普林斯顿大学的物理学专业本科课程体系的调研,根据这三所高校对获得物理专业本科学位的要求对其本科课程体系的主要特点进行分析,总结出通识教育和研究型倾向两个主要特征。国内高校需要从课程体系设计和内容建设入手,精心设计能够提供广阔视野的通识课程和能够促进本科生创新能力培养的专业课程,构建有利于基础学科创新性人才成长的本科课程体系。

    2021年S1期 v.31 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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  • 情景带入模式教学试点——实践模式改革讨论

    刘永录;彭刚;何焰蓝;杨卫新;吴雅楠;

    战士类学员是我校通过军队高考招收的具有基层部队经历的青年学员,他们的培养对于展示我校教学特色和优势、了解部队的需求具有窗口式的作用。根据基于调查问卷得到的学情分析结果,以课堂演示为切入点,通过创造包含各种物理因素的外部教学环境,设计具有明显军事主题的实践内容和实践环节,我们从教学理念、教学内容、教学方法和实践手段上开展了战士类学员大学物理课程的教学模式改革试点。试点结果表明,基于服务部队的直接需求,战士类学员更适合该教学模式。该教学模式符合我校两类人才培养的总体目标,是一种可以推广的教学方式和人才培养方式。

    2021年S1期 v.31 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K]
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  • 大学物理混合式翻转教学实践与探索

    李晓春;李新梅;

    以《大学物理》线上线下结合的混合式翻转教学实践为例,探索混合式一流课程建设的路线和方法,发现:传统课堂的传统教法,效果有限,效率偏低;线上线下结合的混合式课堂,借助网络营造的全时空便捷式的自主学习、多重互动环境,打开了教与学的空间;通过优化教学内容、满足"两性一度"的翻转教学,可达一流课程目的;且教学效果无限、效率更高、评价更科学。同时,翻转课堂作为混合式教学的先进模式,只有在翻转内容、教学方法上精心设计,师生共同努力的情况下,才能有好的教学效果,其中问题导向和多重互动是提高"两性一度"的有效方法。

    2021年S1期 v.31 95-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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课程思政

  • “近代物理实验”教学过程中的课程思政

    庄娟;李雪春;秦颖;李建东;杨华;贾莉;姚志;滕永杰;刘永新;海然;

    如何把"课程思政"和"近代物理实验"课程内容进行融合,在"润物细无声"的知识学习中融入爱国主义、民族自豪感和奋斗精神,使学生真正喜爱、乐于接受,并起到教书育人的目的,是目前教学过程中亟待解决的问题。本文探讨了在"近代物理实验"教学过程中融入中国元素和爱国主义精神,弘扬我国老一辈科学家献身科学爱国奉献的精神,激发民族自豪感和社会责任感的教学模式。巧妙地把思政元素融入到实验教学中,充分发挥了课程思政的作用。

    2021年S1期 v.31 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2238K]
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  • “大学物理实验”课程思政建设的探索——以电子科技大学为例

    郭袁俊;于景侠;吴静;罗浩文;崔海娟;杨宏春;

    国内高校都在热烈讨论和积极落实"各类课程与思想政治理论课程同向同行,形成协同效应"这一时代命题。本文首先分析了"大学物理实验"课程思政建设的必要性和可行性,然后介绍了电子科技大学物理实验中心开展课程思政建设的实施过程,即深入挖掘课程思政元素,进行教学内容和教学方法设计,让学生成为课程思政的积极参与者。尤其需要指出的是,对于"大学物理实验"课程,实施课程思政,传递"真、善、美",必须要围绕着课程的基本要求和目标。

    2021年S1期 v.31 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • “大学物理”课程思政素材的挖掘

    周兆妍;来旭;胡升泽;

    思政素材的挖掘是课程思政的基础工作。本文结合"大学物理"的课程特点,深入挖掘教材内容,从科学方法、应用素材、物理故事入手提供了课程思政素材选择的三个大方向。旨在探讨与课程内容紧密相关、结合现有教学资源的思政元素,提升学生接收度;与此同时,此类思政元素的使用又有益于提升课堂的思想性、教育性,在思政教育与知识转授的同向同行中实现课程育人功效。

    2021年S1期 v.31 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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  • 以培根铸魂启智润心为目标的《电磁学》课程思政探索与实践

    姜伟棣;焦志伟;

    物理学类基础课程思政到底如何落地实施?本文以《电磁学》课程为例,研究如何以树立正确的自然观和科学观为引领,以培根铸魂、启智润心为课程思政目标,重构知识体系,更新教学内容,创新教学方法,优化评价方式,挖掘课程之根,铸造课程之魂,启迪学生智慧,滋润学生心灵,使《电磁学》课程变成既具有前沿性和时代性,又具有新观点、新形态的课程,从而培养学生立大志、明大德、成大才、担大任,勇于创新,努力成为堪当民族复兴重任的时代新人。

    2021年S1期 v.31 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
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  • 课程思政在物理类科技英语中的教学探索与实践

    胡琛;滕冰;钟德高;张永成;

    如何实现课程思政元素与理工类课程的有机融合,是高校理工类课程思政建设需要解决的关键问题之一。在本文中,课程教学团队以课程思政元素与物理类科技英语课程的有机结合为切入点,从教学模式、教学内容方面开展了一系列教学探索与实践,通过引入不同风格的思政元素与授课内容相结合,不仅可以使授课内容更加生动丰富,科学合理的拓展课程的广度和深度,同时还可以引导学生建立正确的价值观,树立正确的科学和工程伦理观,全方位培养学生的科技英语综合运用能力、思辨能力和创新思维能力,激发科技报国的家国情怀和使命担当。

    2021年S1期 v.31 118-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
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  • 大学物理方法论教学的思政探索

    吕斌;陈乃波;高凡;蔡萍根;

    借助大学物理课程思政这一理念在微观具体的科学研究方法论基础上,挖掘凝练出更高层次的哲学方法论。显性地将这些方法论结合课程知识点对学生进行讲授,培养学生从哲学层面上理解和把握物理知识的能力,激发学生的学习热情,正确引导学生的世界观,解放他们的思想。在哲学方法论思政教学的熏陶下,笔者所在大学物理教学班上的数学系学生利用自身的优势结合对立统一的思想,成功推导出运动磁场的矢量流守恒方程,用物质观加深了对磁场的理解,丰富了大学物理的教学内容。

    2021年S1期 v.31 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K]
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  • “大学物理”课程思政的研究与实践

    李海英;刘震;朱坤博;

    为贯彻落实"立德树人"的教育总任务,笔者在工科大学物理课程教学中,将"课程思政"作为教学的重要目标之一,有意识地对其进行了研究与实践。通过树立"课程思政"理念、确立课程思政目标、挖掘思政元素,设计思政方案,直至融入教学过程等工作,实现在大学物理课程教学中将价值塑造、知识传授和能力培养的有机结合。使学生获得社会主义价值观的引领,将其内化为自身的修养,外化为行为习惯,激发其学习的原动力。同时也提升了教师课程思政的水平和信心。

    2021年S1期 v.31 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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  • 大学物理课程融入思政教育的实践与探索

    刘玉颖;刘巍;陈奎孚;何志巍;王学进;

    在大学物理教学中,结合物理学科博大精深特点,挖掘其德育内涵,立德树人。科学与文学艺术融合,格物致理,感受物理与中华文化之美,思政教育渗透到课程教学全过程。本文给出物理与诗歌艺术同行、专业与思想并重的几个典型案例。实践表明:大学物理的课程思政教育对培养德才兼备的人才有重要意义。

    2021年S1期 v.31 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
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  • 提升大学物理的趣味性和课程思政的探索与实践

    赵阳;常素玲;

    学生普遍感到大学物理的学习较为枯燥,同时国家要求高等学校需要实现全员全程全方位育人。只有大幅提升学生学习大学物理的兴趣,才能让大学物理中的课程思政发挥其应有的作用。在教学过程中增加与教学内容相关的实例,可以有效提升课程思政和课程趣味性。本文综述了提升大学物理趣味性进而有利于课程思政建设的实例,对实例库的建设与应用以及未来持续改进进行了讨论。希望为刚刚接手大学物理教学工作的教师提供一些实例,为大学物理的教学改革提供新路径,为一流课程建设提供一点思路。

    2021年S1期 v.31 135-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
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  • 风采实录 鲁东大学物理与光电工程学院

    <正>学院成立于1958年,在经历了物理科、物理系、物理与电子工程学院和物理学院等发展阶段后,2012年1月正式更名为物理与光电工程学院,2019年教工党支部荣获全国党建工作样板支部,至今已经培养5000余名毕业生。学院现有物理学、光电信息科学与工程、新能源材料与器件、物理公费师范生等四个本科专业。物理学专业为国家级一流专业,光电信息科学与工程和新能源材料与器件专业群为山东省高水平应用型立项建设专业。学院现有物理学一级学科硕士学位授权点,在校研究生100余人。

    2021年S1期 v.31 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 2021年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会论文评审专家名单

    <正>~~

    2021年S1期 v.31 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
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  • 论文摘要选登

    <正>课程思政理念下军队院校《大学物理》课程教学改革与实践刘凤凤张娥(武警警官学院,四川成都610200)摘要"课程思政"是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把"立德树人"作为教育的根本任务的一种综合教育理念。思想政治教育是课程思政的主要形式,包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到各个课程中去,潜移默化地对学员的思想意识以及行为举止产生影响。

    2021年S1期 v.31 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K]
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  • 2021年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会入选《物理与工程》正刊论文(存目)

    <正>~~

    2021年S1期 v.31 148页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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  • 中国科技核心期刊《物理与工程》期刊稿约

    <正>《物理与工程》是由教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会直接领导的学术性期刊,历任主编和编委随教指委的换届而同步更新。期刊主要围绕大学物理/大学物理实验课程教学中的热点难点问题展开研究,力争在高校人才培养、课程建设、教学研究以及提高物理教师教学水平等方面起到服务和促进的作用。《物理与工程》期刊倡导学术研究的科学精神和规范方法,鼓励对大学物理课程教学和大学物理实验教学进行创新性理论探究和教改经验交流。期刊的重点栏目是"教学研究"和"物理实验"。

    2021年S1期 v.31 149页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
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