关于热学课程现状意见建议及调研.docx
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关于热学课程现状意见建议及调研
学士学位论文
论文题目：
关于热学课程现状意见建议的调研
作者：
刘兴明
导师：
熊刚
系别、年级：
物理学系2008级
学科、专业：
物理学
完成日期：
2012年5月
北京师范大学教务处
北京师范大学学士学位论文（设计）诚信承诺书
本人郑重声明：
所呈交的学士学位论文（设计），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本人签名：
年月日
北京师范大学学士学位论文（设计）使用授权的说明
本人完全了解北京师范大学有关收集、保留和使用学士学位论文（设计）的规定，即：
本科生在校攻读学位期间论文（设计）工作的知识产权单位属北京师范大学。
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
保密的学位论文在解密后遵守此规定。
本论文（是、否）保密论文。
保密论文在年解密后适用本授权书。
本人签名：
年月日
导师签名：
年月日
关于热学课程现状意见建议的调研
摘要《热学》是物理专业学生的基础课程，在专业课程中起着基础性的铺垫作用。
了解热学课程的教学现状，并针对现实存在的问题提出建议和意见，促进热学学科的发展是本文的研究中心。
本文通过问卷调查和内容分析的方式，对北师大物理系大二、大三、大四的学生进行抽样调查，调查涉及了热学的课程安排、考评方式、现实应用等多方面内容。
通过对问卷的数据分析与汇总，统计学生对热学课程的意见和建议，本文将以图表的形式直观呈现调查结果，最后总结得出改进热学课程现状、优化热学课程的方法，以供实际教学应用。
关键字热学调查问卷改进方案
Researchontheopinionsand
suggestionsofThermo-physics
Abstract
《Thermo-physics》isabasiccourseforphysicsstudents,playstheroleofbasicbeddingintheprofessionalcourses.Understandingofthethermalstatuspresentsituationofteachingsuggestionsandcomments,andfortherealityoftheproblems,topromotethethermaldevelopmentofthesubjectisthecenterofthisstudy.Samplesurveyconductedthroughquestionnairesandcontentanalysis,theDepartmentofPhysics,BeijingNormalUniversitygradetwo,gradethree,gradefourstudentstoinvestigatecasesinvolvingthethermalcurriculum,evaluationmethods,real-worldapplications,andmanyothercontent.Questionnairedataanalysisandsummarystatisticsstudentthermalcourseviewsandrecommendations,thisarticlewillcharttheformofintuitiveandpresentsthefindings,thefinalsummaryobtainedimprovementstatusofthermalprograms,optimizethethermalsciencecoursesthemethod,inorderfortheactualteachingapplication.
KeywordsThermo-physicsInvestigateImprovements
引言
《热学》是物理学专业学生必修的专业基础课，是研究物质热运动及其有关性质和规律的学科。
《热学》也是《热力学与统计物理学》、《固体物理》等后继课程的基础，其更是起到了至关重要的纽带作用。
如何让学生更好的学习热学应该是授课者关注的一个焦点，因此，热学的教学方式，课程安排等都尤为重要；为了能使热学学习在其他专业中起到应有的作用，热学课程的教学方法也。
本文最主要的目的是通过对北师大物理系大二、大三、大四学生的调研，征集学生的意见和建议，获得切实可行的改善热学课程的方法，以达到更好的热学教学目的，充分注重突出以学生为主体，提高学生专业素质和能力为中心的教学理念。
1、热学与生活
1.1热学的重要地位
当今社会，科学技术迅猛发展，人们对世界的认识发生了翻天覆地的变化,对人类的知识结构的认知发生了巨大的变化。
当今的物学已不仅仅是研究物质结构和物基本运动规律的学科,“它代表着一整套获取知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法。
物理学的基本观点、思维方法已渗透到包括社会科学、人文科学在内的各个学科、各个领域之中,从而成为各个学科的根基。
热学是大学物理的重要组成部分,更是物理学专业学生的必修基础课程，一方面热学的内容特别是热力学第二定律与由它所引出的嫡的概念是目前最具生机与活力的,它不仅是耗散结构、协同学等新理论的生长点,而且它也正被越来越广泛地应用到自然科学和社会科学的众多领域。
另一方面热学的研究方法即统计物理学方法和热力学方法两者的交叉渗透、互相结合在热学的相关分支、相关应用学科及其它有关学科的发展日益体现其重要性。
”[1]
1.2热学研究和生产生活的关系
“热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。
人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一”。
[2]热现象与人的生活关系密切，人类的文明大概就是从学会用火开始的。
对热现象的研究可以说开始很早，但真正成为一门科学还是近几百年的事。
科学的发展是与生产技术的进步、生产力的发展密切相关的，18世纪初，第一部蒸汽机问世，为1760～1840年的工业革命准备了条件。
由于蒸汽机的出现和应用，热现象的研究受到重视，到18世纪前半期，制造出了一些供实际应用的温度计，相继建立了华氏、摄氏等经验温标，系统的计温学初步建立，在定量研究热现象方面迈出了重要的一步。
温度计的发明和改进，又进一步促进了量热学的发展，热量、热容、比热、潜热等概念初步形成，量热器开始使用，热平衡方程建立起来，量热学形成系统的科学。
随着计温学和量热学的建立，对热现象的研究走上了实验科学的道路。
从这一点可以看出热学的研究促进社会的发展，社会的发展也促进热学的研究，再列举个事例，18世纪后期，英国人瓦特对蒸汽机的改进，这大大促进了生产力的发展，热学知识再一次造福人类社会，当然也促进了对热现象的更深人的研究。
如今热学方面所取得的成果已经硕果累累,热学知识在生产生活中的应用也屡见不鲜:
空调与冰箱的制冷系统（电能转移热能），汽车、火车中的内燃机（热能转化为机械能），电饭锅中的加热装置（电能转化为热能），微波炉的加热装置（电磁能转化为热能），太阳能加热装置（太阳能转化为热能），高压锅（通过气压调节沸点），天然气灶（化学能转化为热能）以及一些简单的热传导等等。
热现象已经完全融入我们的生活。
2、问卷调查情况及结果分析
2.1调查背景与对象
本文是针对北师大物理系学生对热学课程现状意见建议的调查，主要研究对象为物理系在校大二，大三，大四的学生，通过问卷调查以及访谈的方式进行，问卷共计发放170份，备用20份，实际收回135份，剔除无效问卷，大二收回35份，大三收回46份，大四收回44份，其中男生问卷57份，女生68份。
（分布如图）访谈大四学生7人，大三学生5人，大二学生5人。
从图像可以知道三个年级的有效问卷基本在1:
1:
1,男女比例也在1:
1左右。
问卷数据具有一定的参考价值。
2.2热学学习现状
2.2.1热学课程大纲
本课程为应用物理专业学生必修基础课程之一，通过本课程的学习，使学生能通过分子运动的图象，用统计的方法揭示出宏观热力学系统中热现象的微观本质，并为《理论物理》中热力学和统计力学部分的学习打好较坚实的基础。
（详细见附表一）
热学课程大纲详细列出了教学要求，考评方式等内容，是教师教学的重要参考依据，问卷中第2，4，5，9，11，14，16，19题均有对课程大纲内容的反映。
详细见（2.3问卷分析与结果）。
2.2.2热学学习重难点
重点：
状态方程，麦克斯韦分布律，气体内的输送过程，准静态过程，热力学第一定律，循环过程，热力学第二定律，可逆过程与不可逆过程，熵的统计意义。
难点：
气体热容量的量子解释，焓，卡诺定理，熵与克劳修斯等式，
T—S图及熵增加原理，玻尔兹曼表式。
热学学习中应抓住重点难点，只有抓住了重点难点，才能更容易的学习热学，这就要求教师在上课时注重对重难点的分析与讲解，以及在作业作业布置的针对性上有侧重，问卷在8，9，11进行调查。
根据调查结果，为教师提供更好的针对重难点进行教学的方法。
2.3问卷调查的结果
见附表二
2.4问卷调查的结果分析
2.4.1关于教材的数据分析
初高中课本中学生已经学习了分子动理论，能量守恒定律，气体的性质等主要内容，调查中超过90%的同学认为这些知识的学习为大学的热学学习打下了坚实的基础。
北师大物理专业热学课所用课本《热学》（秦允豪编）中对高中学习的内容做出了更深层次的讲解与扩展。
但是该教材能否更好的成为学生学习的工具？
针对教材的满意度，调查问卷主要在3，4，5题中涉及，以下附数据：
4，您觉得我们现在使用的教材——普通物理学教程《热学》（高等教育出版社，秦允豪编）如何？
A:
课本很难，看书无法独立的理解，需要老师的课上讲解
B:
课本难度适中，自己可以理解，但是部分仍需老师的帮助
C:
内容简单，可以自学，并且能够独立的理解，并完成课后作业
D:
我们的学习主要以老师的ppt为主，很少借助课本
5，您觉得我们现在使用的教材《热学》，章节安排如何？
A:
十分合理，符合学习知识的先后顺序，重难点突出
B:
不合理，章节安排不合理，有些章节需要调换，重难点不突出
C:
我们的学习以老师的安排为主，很少参考书本
对比以上两图表可知，62%的学生觉得教材难度适中，也有33%的同学肯定了教材的安排，觉得教材安排合理，重难点突出，但是仍有48%同学的同学表示自己的学习以教师的安排为主，很少使用课本，可见学生对于教材的肯定度只是一般。
被访谈的学生也谈到“课本看不懂啊”、“比较难”等。
因此教师的ppt就成了学生替代教材学习的主要知识来源。
教师认真完成ppt的制作，达到浅显易懂，重难点突出的效果，必然会对学生的学习起到重要的帮助作用。
另外，有的同学也罗列了自己的课外学习课本，希望能得到参考，其中包括《新概念物理教程：
热学（第二版）》[1]、《热学基础》[2]。
2.4.2关于课程安排的数据分析
专业课的重要地位不言而喻，专业课的学习更是重中之重，合理安排专业课的上课频率，上课时间也是提高学生对专业课兴趣的重要手段之一，当然对《热学》的学习也无例外。
针对课程安排的满意度主要在问卷2，6，7题中涉及：
2，您认为热学课程安排在本科期间哪个时间段最好？
A:
大一上学期B:
大一下学期
C:
大二上学期D:
大二下学期
6，针对热学课程，每周几节课程您觉得合理？
（一节为一个小时）
7，您觉得热学课程一次上课几个小时比较合适？
目前，热学课程上课时间安排在大二上学期，是在学习完《力学》与《高等数学》之后，符合《热学》教学大纲的安排，48%的赞成率也说明了其合理性。
《热学》总学时为48学时，每周一次课，每次课3小时，针对这一点，数据显示，更多的学生还是希望能够每周上课2次，每次2小时。
“每周两次课每次2小时应该最合适，这样不用像一次上3，4个小时的课那样累，讲太多根本记不住。
”“这样安排最好不过，上课时间短根本讲不完，上课时间长了，内容又太多”。
被访谈的学生如是说。
可见相对于目前的每周一次课，一次3小时来说，更多的同学倾向于前者，将课程分成一周两次，一次2小时，学生即不用太累，老师又能讲更多的知识。
但是考虑到其他课程的安排，有的同学也说“每周一次挺好，3小时也不会太累，腾出的时间正好可以自学，或是选修其他的公共课程。
”“还是上一次课吧，估计老师也没有那么多时间，好像老师也要带研究生……”一周一次课，一次3小时，确实为学生、老师节省了很多的时间，让我们有更多的时间做课外的事情。
究竟哪一种安排更适合学生？
我认为两种安排各有千秋，不分伯仲，根据院系的具体安排，无论是伯是仲，学生应该都能接受。
2.4.3关于课堂教学的数据分析
课堂是教师传道授业解惑的主要地方，课堂是学生生命成长的原野，一堂精彩的课，必然让学生受益匪浅，这不仅在初中课堂，高中课堂适用，大学课堂依然适用。
针对课堂的满意度主要在问卷9，10，11题中涉及：
9，您能适应热学老师的授课方法么？
（右图）
A:
适应
B:
不能适应
10，您认为上课的气氛怎么样？
（右图）
A：
气氛沉闷，都是老师在讲，没有互动
B：
气氛活跃，老师能激发学习兴趣
11，您认为每堂课的重难点突出么？
（右图）
A：
老师对重难点强调比较多，方便我们合理记忆
B：
老师强调重难点，但是范围太广，不便我们记忆
C：
老师对重难点强调划分模糊，有时候不便于我们记忆
D：
老师几乎不强调重难点，我要自己琢磨
从问题9的调查结果可知，65%的学生能够适应目前教师采用的教学方法，说明教师采用的传统式教学结合ppt讲解的模式能够得到大部分学生的认可，但是依然有35%的学生表示不能接受，说明传统的讲授式教学模式存在着自身的局限性，已经不能满足部分学生的需求。
“如果老师能够制作一些动画，多让我们看一些教学视屏，而不是老师口头说，那就更好了”一位同学如是说。
如问题10图，觉得上课气氛沉闷的学生比例在48%，觉得气氛活跃的学生比例在52%，两者数据十分接近，只从数据来看无法得出具体说明教师的上课气氛究竟如何，出现这样的结果也是在问卷设计时未曾想到的。
但是48%的学生觉得教师在课堂气氛的调动上存在问题，也正反应了问题9中所指出的问题即传统的讲授式教学已经不能完全适合学生。
传统的教学方式不能成为教师唯一的教学模式，应该针对不同的课程，不同的知识做出相应的调整了。
对于上课的重难点，18%的同学表示教师在上课的时候强调重难点较多，方便记忆，69%学生觉得老师在强调重难点上存在模糊，范围广等问题，不方便记忆。
13%的学生觉得老师很少强调重难点，需要自己去琢磨。
“”解决重难点是一堂课的主要任务，数据中超过80%的学生认为老师在重难点的突出上存在问题，这必然和教师的教学方法、教学模式、教学理念密切相关，如何突出重难点？
重难点是应该教师在课堂上着重强调还是让学生自己总结？
都应该成为重要的研究内容。
2.4.4关于师生交流的数据分析
教师与学生进行适当的交流，不仅能够使学生对专业知识掌握的更加牢固，也能促进学生对知识的渴求，更能培养师生间深厚的师生情谊。
针对师生交流的满意度主要在问卷12，13题中涉及：
12，您和热学老师或助教的交流多么？
A:
很多，课上课下都有交流B:
只有课堂上交流，很少课下交流
从图表中悬殊的数据可见被试的125名学生中，108位表示除了上课以外他们基本不和教师、助教交流，甚至很多的同学都没有见过助教。
以此可见在学生与老师的交流方面确实存在很多的问题，应该寻求更好的解决方法。
2.4.5关于考核方式的数据分析
考试是检查学生对知识掌握情况的一种重要考核手段，考试中题型的设置，时间的规定等都应服务于更好的考察学生的知识这一标准。
考试太难或太简单，学生的能力层次划分不明显，起不到区分的效果。
考试题型太单一，无法全面的覆盖课本重点难点知识。
针对考核方式的满意度主要在问卷14，15题中涉及：
14，关于热学考试，请选择符合您看法的选项
A：
考试内容安排不合理，和平时所学的重难点不匹配
B：
考试难度太大
C：
考试题量太多
D：
考试题型单一，没有多题型考察
E：
考试内容安排合理
您希望热学考试的题型有哪些？
（多选）
A:
选择B:
填空C:
名词解释D:
简答E：
计算
15，您对您学习热学的考试结果满意程度如何？
A:
很满意，很有收获我的成绩在85分以上
B:
比较满意，我的成绩只在70分到85分
C:
一般，我的成绩只有60到70分
D：
不满意，没有什么收获
目前，《热学》课程的考试方式主要包括平时成绩30%+期末成绩70%，其中平时成绩包括考勤，作业两部分。
对于这样的比例分配方式，被试者没有太多的反对意见，所以该项未列入调查范围。
对于热学期末考试，9成的同学对考试结果表示满意。
但是，超过7成的同学觉得考试难度很大，其中主要原因包括同学觉得考试的内容和平时老师讲解的重点内容不匹配，题量太多，题的难度太大等。
这一点，同学们表示希望老师能稍微降低考试的难度。
对于考试的题型，除计算题外，更多的同学希望选择题，简答题也能列入其中。
以此来达到更好的考察学生的目的。
3、结果讨论与意见建议
《热学》是物理系的专业课，内容相对于其他专业课来说简单，是很多专业课的基础学科，调查中超过90%的同学表现出了对热学课程的喜爱，并且表示在《热学》的学习并没有对他们产生很大的压力，可以说是在一种轻松的环境中学习。
（参考附表二17，20题的调查结果）但是我们也看到热学教学确实存在很多不足，因此本此次调查主要通过对教材、课程安排、课堂表现、师生交流、考核方式几方面调查学生的意见和建议，获得切实的改进方案。
从上述分析可知，改进热学课程主要的着力点应该在课堂教学、师生交流两个方面。
针对课堂教学，问卷中涉及了教学方式、考评方式、以及课堂教学的改进意见。
通过对数据的分析，首先针对教学方式，绝大部分的同学是希望能够一改往日的传统教学或是填鸭式教学，实行启发式综合教学法把讲练结合、自学指导、讨论辩论等方法导入课堂。
“在教学中交叉使用多种教法,积极引导学生思考、争论以启迪智力发展,鼓励学生提出自己的见解,以利创新意识的培养，不把现成的结论告诉学生,而是激发引导学生思考、归纳、整理最后得出结论,以体现出积极主动、有目标有主见、以我为主的自主性学习原则”。
[1]实施教学信息的实时反馈,以进一步理顺教与学的关系,创造最佳的教学环境,提高学生在课堂教学中的学习效益，同学们希望能够进行参与式教学，希望在能够融入到整个的学习过程中，但是面对现有的客观条件，要真正做到那种互动式的教学确实有困难，但可以在每一章节的学习结束后，开设一个专题讨论课，师生平等面对，共同发现问题，讨论问题，解决问题。
参考附表二17，18题的调查结果，超过一半的同学觉得在生活中运用热学知识的几率很小，所以对于课堂，为了增强教学的实用性以及进一步提高学生学习的兴趣，教师可以在课上，针对所学的知识点，讲解该知识点在现实生活中的应用，让学生意识到这部分知识的重要性，看到热学知识在生活中的应用。
那么必然会有更多的学生对热学越发感兴趣。
教师也应充分重视热学的思想方法教育,发掘物理定律本身的方法论意义,加深学生对物理定律价值和方法论意义的理解,引导学生在学习知识的同时学习物理学的思想方法。
开设实验课也是很好的教学手段，通过实验不但可以加深学生对所学理论的理解，而且可以训练学生的实验技能和培养学生的创造性思维。
根据我校的实际情况,可酌情开展相应实验。
通过实验让学生牢固的掌握所学的知识，学以致用，参考附表二16题的分析结果，可见超过8成的同学希望能开设实验课，通过实验来增加对热学的学习兴趣。
再者是关于学生与教师、助教的交流方面：
师生的交流是学生学习好坏的关键因素之一，促进师生交流势在必行。
对于助教，被试的同学指出希望老师能够在开学时认真的介绍助教，让助教留下深刻的印象，教师在选助教的时候能够选择活泼开朗善于交流的，避免出现一学期下来都不知道助教是谁的情况。
老师与学生的交流也可以不只是作业方面，教师布置一些学生可能感兴趣的题目，让学生自己去探索，不用规定时间，只按照兴趣去做，这样学生也不会有负担，也能增加学生与教师的交流机会。
“我和老师经常讨论一些课外的问题，像热学体系的建立……”一位同学如是说。
同样身为学生的我也客观的看到，师生间的交流不是老师如何努力就可以，剃头挑子一头热始终是行不通的，这还需要学生自生的求知欲，只有学生想要学习，教师才能有目的地帮助学生学习，达到教学相长的效果。
想要促进师生间的交流确实任重而道远，需要师生的共同努力。
其次关于考评方式，期末考试是检测学生一个学期学习的成果，所以，去除这个部分的可能性不大，但是期末考试这部分所占比例可以根据不同教师的不同教学目标而改变。
考试的题型也可以多样化，加入选择题和简答题，多方面的考察学生，对于大部分同学觉得考试难度大题量多的问题老师做出适当的调整，让考试的内容与平时所教重点匹配，以此来更好的考察学生。
为了提升教学成绩，建议增加习题课，因为在学习过程中单纯的消化知识是一件比较难的事情，只有通过不断的练习才能更好的理解知识，而且自己一个人的思维总是比不上大家共同思考的结果，所以开始习题课不仅可以消除困难，而且可以拓展学生的思路，增进教师与学生，助教与学生之间的交流。
综上所述，在热学教学的过程中，要突出重点，精讲难点，努力提升学生兴趣，充分体现以学生为主体，教师为主导的教学理念。
课程的调整改革是一项全面的系统工程，要从多方面着手，多管齐下、转变观念、大胆尝试。
4、论文反思
这次论文的主要目的是能够通过调研为热学课程的改革提供意见与建议，所以设计了问卷调查和访谈的形式进行，但是从问卷的调查结果来看，能够反应的问题比较多但是不够深入，比如问题10“您认为上课的气氛怎么样？
”和问题11“您认为每堂课的重难点突出么？
”这两个问题，设计的不够严谨，没有考虑到客观的一些因素如师范班与非师范班的情况不同等。
造成问卷的结果不能突出反应问题的关键，无法进行分析。
总的说来还是自己在问卷设计方面没有周全考虑到很多问题。
前期没有做好准备工作为后来的分析造成了很多的麻烦。
其次是在修改论文时没有能够领会指导老师的意见，使得问卷反复修改几次才能完成，在这里表示对指导老师的深深歉意。
参考文献
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（ActionResearchforLanguageTeachers）,北京：
人民教育出版社
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[6]朱华.高等院校理工类规
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