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關鍵詞：大學物理；微積分；微分元；微積分思想
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.179
0 引言
微積分的主要思想和方法是在分析問題時，可以把復雜的過程予以無限侵害，從而滿足理想情形的客觀條件，即為微分。將無限多個微分元予以無限累積，即為積分。簡單地說，就是“化整為零”之后再“積零為整”，從而解決復雜的問題。
1 微積分思想的構建
盡管中學階段有物理知識的課程，學生們也掌握了一定的物理學基礎和技能，不過大學物理在教學和學習方面都存在著很大的差異，特別是在思想方法及原理方面。大學物理的難度的很大的提升，由中學的常量物理問題轉變為變量物理問題，短時間內學生還是以中學時期的思S模式來思考問題，因此無法將微積分思想在大學物理中靈活的應用。大學物理由簡至難，微積分思想有著鮮明的辯證性，通過微積分思想來解決物理問題，通常都是“化整為零”之后再“積零為整”，也就是化大為小，將大問題分解成小問題，逐步攻克、解決。這種思路的特點就是將有限轉換為無限，將近似變成精確，不僅可以提升解決物理問題的效率，還可以提升物理學習與教學的質量。在物理學中，近似處理是找準問題的關鍵，忽略次要，將難點變以易點，通過易點來解決難題。有一部分大學生提出，大學物理相對較難，有些內容雖然在課堂上聽明白了，不過在實際解決問題時總是答不上來。這就需要教師在大學物理的教學過程中科學合理的運用微積分思想，使作用其得到充分地發揮，將其融入到課堂教學中，與例題相結合，助推學生構建微積分思想，將思想、原理和方法與物理問題相結合，從而使學生能夠深入掌握，靈活運用，提升學生的學習效率。
2 微積分在大學物理教學中的應用
2.1 微積分闡明物理量之間的關系及物理理論
利用微積分知識來闡明有關物理量與物理理論，一方面可以提高學生的學習興趣，另一方面還可以提高學生對問題的判斷及邏輯推理。
質點運動學中，由平均速度 ，通過Δt0時取極限得微分關系式 ，整理得關系式，得關系式：
到這學生就能夠體會到微積分關系式可以解決的兩種問題，一種知位置矢量示速度矢量用微分；一種是知速度矢量示位置矢量用積分。同時，這里的理論可以用來求解質點的任意曲線運動。通過微積分給出物理量之間關系及物理定律定理，就可以較為明朗地梳理出物理過程，從而提升學生的物理思維能力，鞏固物理量之間的關系。
2.2 微積分應用于特殊條件
在特殊條件的物理結論中，融入微積分思想，進而導出一般條件的物理規律，從而實現微積分思想理解物理規律的作用。
在電磁感應現象中，條為的直導線處在磁感應強度為的勻強磁場中以速度運動旨，所產生的感應電動勢為，其中為速度與磁場強度方向的夾角，而速度與導線長度方向是垂直的，電動勢方向由左手定則確定，學生對這些內容的掌握較為熟悉。如圖1所示，磁感應強度B為非均勻磁場，此時的感應電動勢不適用上面的公式，因此可以將導線進行無限分割，其中元段部分可認為符合上面的公式，僅考慮、三者不互垂直時，投影在垂直于構成的平面上的部分（α為）才產生感應電動勢，于是元段產生的元感應電動勢為，結合矢量運算有，積分可得整個導線所產生的感應電動勢為：。
2.3 微分元的選擇
在采用微積分方法解題時，巧妙地選擇微分元，能夠將積分（求和）計算變得更加簡單，微分元的選擇十分關鍵，一元積分與元積分相比更加簡單，所以我們可以恰當地選擇有利的一元積分進行解題。
如圖2所示，示質量為半徑的勻質薄圓盤過圓心垂直于盤面的轉動慣量。利用微積分來解題，微分元有幾種不同的選擇，如果取圓盤平面的坐標系，微分元是就是二元積分，如果取的是圓盤平面的極坐標系，微分元是也是二元積分，如果建立圖2沿半徑方向的一維坐標系，微分元選擇半徑為，寬為的窄圓環，那么就可以進行一元積分，得出：
因此，在大學物理中，使用微積分解答題目時要選擇適用的微分元，這樣能夠降低解題的難度，從而收到事半功倍的效率。
3 結論
在大學物理中，很大一部分的內容均采用了微積分的語言，因此應特別強調各方面的細節，使微積分巧妙地與物理量、物理定律定理及一些難題結合。應用微積分來解題時，首先要清楚為什么采用微積分的分析方法，怎樣的問題可以采用微積分方法來分析；其次應明確分析問題的關鍵方面，也就是微元內近似成什么；然后根據選擇微元的基本原則，也就是正確選取恰當的微元。最主要的是必須要從根本意義上理解物理量微分形式的物理含義，從而形成準確的物理觀念。在物理教學在科學地選擇微積分來解題，一方面能夠調動學生的學習興趣，另一方面同學可以培養學生的思考能力、解決問題的能力及創新能力，提升教學質量。
參考文獻：
[1]朱其明，李耀俊.大學物理微積分思想與矢量思想教學淺談[J]. 中國西部科技，2011（17）：82-83.
[2]王鳳艷.中學微積分課程的教學研究[D].東北師范大學，2012.
1.1研究對象的不同對于研究對象，中學物理一般只討論自然現象中的簡單問題如一維問題，而大學物理討論的是二維、三維甚至多維等復雜問題。比如對于力學內容，中學力學只研究加速度為恒矢量的質點的運動學和動力學問題，而大學力學則還要研究加速度變化時的質點的運動學和動力學問題，中學力學只研究質點的運動問題，而大學物理力學還要研究剛體的運動學、動力學問題，從研究對象上看更廣更趨于一般化。中學物理僅對宏觀簡單特殊規律作一般性的認識和了解就夠了，而大學物理則要進一步研究物質運動的理論本質，要運用數理統計的方法得出自然界一般性的普適規律,更上升了一個理論的高度。
1.2研究方法的不同中學物理因研究對象簡單，數學知識基礎少，所以研究方法基本是歸納法，討論的規律基本上是從物理現象出發，通過簡單實驗總結出來的簡單規律，比如中學物理力學中得出動量定理、動能定理的時候都是實驗歸納法得出的，并且涉及的力基本是恒定的，只講恒力的沖量、恒力的功，平均沖力等，在電磁學中只介紹勻強磁場、勻強電場的規律等。而大學物理與自然實際就更接近了，要討論變力的沖量、變力所做的功、非均勻磁場、電場，而研究這些復雜問題所用工具主要是高等數學的微積分思想、矢量代數，通過數學推導演繹的方法結合物理概念得出物理規律，即大學物理講的規律比中學物理的規律又上升了一個理論的高度。
1.3教學內容和教學進度的不同從教學內容來講，中學物理量少，概念、原理、規律簡單，對物理基本概念和基本定律只有初步淺層的認識，而大學物理涉及的知識量大，概念、原理多且相對復雜，對物理基本規律和物理基本定律要求更多的是掌握其本質和內涵。從教學進度上講，中學物理講的較慢，每個概念，每個公式，每個原理教師會進行全面詳細講解，每一個知識點教師都會講透講精，講課重點放在解題技巧的應試訓練上，教師會給學生總結題型，歸納方法，并督促學生為了高考不斷學習，學生的學多是跟著教師按部就班。而大學物理教學內容量大，而教學時數非常有限，進度快，教師講課一般都只著重把握知識整體框架，講清思路，注重理論性、系統性，不象中學那樣講得精細全面。對于解題方法有總結歸納，但習題課的次數較少，學生運用所學知識解決問題的能力較弱，對習慣于被安排、缺乏學習主動性的中學生，就很難在短時間內適應大學教學過程。
1.4學生學習方法的不同中學生一般課前不預習，課后也很少翻閱知識輔導書,只要課堂上跟著老師聽課，課余時間除了完成老師布置的作業外，就是作大量的習題,實行題海戰術，重復熟練程度高，認為學好物理的標準就是多做題，解難題，學生自主接受新知識的能力較差，不善于提問題，對教師的依賴性較強。而大學生必須做到課前預習,帶著問題去聽課,課堂上抓住重點、難點，做好課堂筆記,課后要翻閱大量課外資料，對所學知識要融會貫通，及時復結，做的題目不在多,而在精，要學會自學，善于提出問題，要有比較強的學習主體意識。中學物理由于數學知識的欠缺，很多物理概念、規律都是直接給出，沒有經過推導，這就決定了中學生接受物理知識的方式主要靠記憶，而大學由于有了高等數學、矢量代數、數理統計等工具，物理概念、物理規律大多可以做詳盡的推理，因而大學物理學習概念更注重概念的理解和掌握，物理過程的分析和論證。
2如何做好大學物理和中學物理教學的銜接
2.1循序漸進，適當放慢教學進度學生已習慣于中學教學慢節奏,少容量，講練結合的教學方法,若一開始就進行快節奏,大容量的教學,學生一下子不能適應，這不僅影響了大學物理的教學效果,同時也會挫傷學生學習物理的積極性。所以，我們在教學過程中最初應適當放慢教學進度，使學生逐漸適應，慢慢逐步進入正常的教學進度，從而達到讓學生適應大學的教學進度，學會大學的學習方法。
2.2通過物理緒論課灌輸大學物理的重要性大學教師應充分考慮大學物理和中學物理的區別,從一開始就讓學生明白大學物理和中學物理在研究對象、研究內容、學習方法等方面有許多的不同，讓學生知道大學物理不是中學物理的簡單重復。同時我們在緒論課中，應介紹物理學的發展歷史、物理學的發展現狀和物理學的發展的未來展望，從而引起學生學習物理學的興趣，另外對理工科學生來說，可以適當地給他們介紹物理學和自己未來的專業的聯系，以提高他們學習物理的積極性，例如對我們紡織專業的學生，可適當介紹量子力學與紡織材料等、質點、剛體力學與紡織機械方面的關系。同時還應強調，大學物理的基礎學科性質，學學物理不僅僅服務于后續的專業知識，更重要的是學會一種思維的方法、學習方法以及研究問題的方法。
2.3從中學物理內容過渡導入大學物理課題在教學內容方面，很多大學物理知識是在中學物理內容基礎上的提高，教師在物理教學時應簡要復習中學教材內容，使學生對所學過的內容做一個簡單回憶，隨后指出中學物理知識的局限性或特殊性，從而比較自然地引入內容，使學生順利地從中學物理知識過渡到大學物理知識的學習。要做到這一點，必須了解和研究中學物理教材內容，比如直線運動，中學研究了勻加速或勻減速直線運動，但加速度變化時的直線運動該如何考慮呢？比如圓周運動,中學研究的是勻速圓周運動的規律,但當速率變化時,圓周運動的規律又是如何呢?恒力的沖量的定義式和恒力做功的公式中學里都學過，變力的沖量和變力所作的做功又如何計算呢？這樣中學內容過渡導入的話學生會很容易從已學過的知識比較順利地過渡到大學知識。
【關鍵詞】大學物理；工程力學；教學結合
0 引言
當今大學生通常要完成幾十門課程學習。對應用型本科高校的學生來說，課程大致分為四大類：通識課、專業基礎課、專業課以及實訓課。各課程構成一個完整的體系，在將來的職業生涯和人生中均占有極及重要的地位。課程間相互聯系、相互依賴這是非常常見的。大學物理和工程力學是我院機械類、土木類專業的兩門重要課程，大學物理為通識課，工程力學為專業基礎課。處理好通識課與專業基礎課教學中的結合問題，是解決當前應用型本科處理理論課程課時緊與實訓課時需增加的這一矛盾的當務之急，在提高學生學習興趣方面也可起到積極作用。
1 兩課程間的聯系與區別
大學物理與工程力學的主要區別體現在性質、任務、研究對象方面；聯系體現在數學工具的運用及內容重復方面。
1.1 大學物理與工程力學課程的區別
大學物理課為通識課，即基礎課，主要是工科類、農學類、醫學類學生學習。課程研究對象廣泛，包括物質世界的基本規律、基本原理，涉及力、聲、光、電、磁、熱、原子物理等多個領域，該課程是許多自然科學、工程技術、新技術的基礎。它的目的和任務是：通過學習，學生對物理概念、物理規律、物理原理有全面認識，了解物理學的前沿、了解物理學在新技術中的應用；使學生的運算能力、抽象思維能力、創新能力得到嚴格的訓練；培養學生的以科學思想，用科學方法去分析和處理問題的能力。
工程力學為工科類學生的專業基礎課。主要包括理論力學（靜力學、運動學、動力學）和材料力學，以研究機械運動規律和構件承載能力為主。該課程理論性強但研究對象與后續專業課程、工程實際聯系緊密。課程開設的目的和任務是使學生掌握物體機械運動的基本規律及其研究方法，初步學會用這些規律和方法分析、解決工程中簡單力學問題，并為后續專業課的拓展及實際工作處理力學問題奠定堅實理論基礎。
1.2 大學物理與工程力學課程的聯系
從課程內容來講，力學為大學物理課程中一個重要組成部分。兩門課程在內容上有許多重疊和類同之處，可以說工程力學是從物理學中分離出來的一門內容更詳細、與工程技術更接近的課程。它將物理學中的力學部分進行了擴展。
此外，兩門課程的聯系在于處理問題的科學思想、科學方法。建立理想化模型，抓住問題的主要矛盾在兩門課程中反復體現。同時，數學知識的應用，比如向量的運算、微積分的應用是兩門課程在問題處理方法上的最大共同之處。
2 兩課程教學結合的關鍵
目前，應用型本科院校對學生的實踐能力培養日益重視，實踐課時在不斷加大，理論課學時不斷縮減。在實施大學物理與工程力學兩課程的教學過程中，應揣摩兩課程的特點，堅持有效的教學結合原則。
2.1 正確處理課程內容銜接問題
兩門課程中存在不少重復的內容。以馬文蔚的《物理學教程》和謝幫華的《工程力學》為例[1-2]，工程力學中的靜力學部分，重復內容包括：摩擦定律、力矩、空間力系平衡方程、重心的坐標公式；材料力學重復內容包括：應力、剪切變形、受迫振動；運動學部分重復包括：點的運動、剛體的基本運動、運動的合成；動力學部分包括：質點運動微分方程、剛體繞定軸轉動的微分方程、功和功率、動能定理、動量定理、動量矩定理、慣性系（慣性系、非慣性系、科里奧利力、慣性力、非慣性系中的動力學方程）、轉動慣量。共18處重復。其中應力、剪切變形這兩個概念僅在大學物理機械波傳播速度與介質的關系這一部分提到，其余部分內容在兩門課程基本都有完整的闡述。
因此，兩門課程的授課老師應對相應的重復點熟悉，做到不浪費課時、也不漏講內容。同時，大學物理具有基礎性，且很多內容相對容易理解，應堅持大學物理的主體地位原則。這樣，一些大學物理教學大綱要求詳講的內容，工程力學課可以略講或直接刪減，如摩擦定律、力矩、空間力系平衡方程、點的運動、剛體的運動、運動微分方程、剛體繞定軸轉動的微分方程、功和功率、動能定理、動量定理、角動量定理、轉動慣量這11個內容均為大學物理大綱中的必學內容，工程力學課中可略講或不講；而相對運動、慣性系、質心運動定理（重心的坐標公式）這3大內容在大學物理大綱中定為選學內容而又是工程力學必不可少的內容。大學物理老師可補充進行講解或明示學生該內容的重要性，而不是按照大綱機械地刪掉。另外，應力、剪切變形這2個內容在大學物理課程中提及，受迫振動只講特殊情況的部分，大學物理老師也應讓學生明白這些內容在后續課程的重要地位。
2.2 正確處理科學思想、科學方法銜接問題
大學物理研究物理規律、物理定理時，建立理想化模型是常用的研究方法。如質點模型、彈簧振子模型、理想氣體分子模型、電荷元模型、電流元模型，這種抓住事物主要矛盾的做法正是辯證唯物主義方法論的具體體現。類似的建模思想在工程力學中有剛體、理想變形固體等多種力學模型。倘若沒有科學的方法，問題的分析將變得復雜甚至無法解決。教師應進行類比，將這種各領域研究問題方法上的類比滲透于教學過程中。
在具體問題的計算過程中，高等數學微積分、矢量的運算法則均有廣泛運用。這基本貫穿了整個大學物理和工程力學的課程內容。若在教學過程中，教師有意識的將數學工具的應用推廣到別的領域，將處理方法進行類比。這必將會減輕另一課程的教學和學習負擔，使學生的思維能力、科學方法的應用能力進入新的平臺。
3 結語
課程間的教學結合問題，是教育者應加重視的問題之一。合理處理大學物理與工程力學課程中的重疊、類同內容，適當進行類比教學，有利用提高課時利用率、提高學生學習積極性，更能滿足當前高校教育培養應用型人才的需要。這一問題的有效實施，需要教師研究教材，相互探討，不斷試驗，檢查效果，及時總結，不斷完善。
【參考文獻】
關鍵詞：學習遷移 學科思想方法 高等數學 大學物理
在大學本科教學中，高等數學與大學物理是工科類學生的兩門主干基礎課，二者之間關系緊密、相互促進。如果教師在基礎學科教學過程中既注重學科知識傳授過程中的學習遷移理論的應用，又注重學科思想方法的滲透，那將會使學生能夠更好地掌握這兩門課程的基本理論、知識及物理問題的數學描述和數學問題的物理解釋。領會學科的思想方法對提高學生的科學素質及創新能力具有積極的促進作用。因此，研究高等數學與大學物理課程之間的學習遷移及與學科思想方法的融合，對改進教學方法、提高教學質量、促進學生智能發展是十分必要的。國內許多教育工作者將學習遷移理論分別運用到高等數學和大學物理課程中取得了一定的成效，但關于高等數學與大學物理兩門重要基礎課之間的學習遷移研究尚不多。本文筆者將從高等數學與大學物理關系、學習遷移與學科思想及教學方法探討三個方面進行討論。
一、高等數學與大學物理課程關系
高等數學與大學物理關系密切，數學為物理的定量表達提供語言，而具體的物理問題為數學概念的深化理解提供幫助。在工科院校中，大學物理不僅與高等數學有著密不可分的聯系，同時，它還在高等數學與其他專業基礎課程之間起到了一個紐帶與橋梁的作用，即大學物理不僅對高等數學的靈活應用起到一定的深化理解作用，同時，它又對后續專業課程學習以及近代科學技術的了解與掌握具有基石與源泉的地位。
在工科院校中通常大學物理課程總是安排在高等數學的微積分內容之后。因為教師盡管在沒有高等數學基礎上也可以把物理講得很生動，也可以闡述一定的物理思想，但是當回避了必要的數學描述與解決問題的數學手段之后，無論所講的物理知識有多透徹，也都屬于科普的范疇。這顯然失去了大學物理課程的作用，所以大學物理課必須使用一定的數學工具。
二、高等數學與大學物理的學習遷移與學科思想
高等數學課程與大學物理課程所包含的概念多、涉及面廣。從初等數學和高中物理的概念到高等數學和大學物理的概念在思維模式上有了質的變化，這對剛入校的大學生來說，他們在學習高等數學概念或大學物理概念時出現了理解困難。這造成了高等數學學習效果差、成績不理想的一個共性問題。許多高校的數學或物理教師針對這種情況開展了高等數學或大學物理課程的教學方法研究，運用學習遷移理論到各自的教學活動中，給出了許多有益的方法與研究成果。
學習遷移的基本過程在于對新舊知識進行概括，找出其共性與聯系。從心理學角度來說，如果兩種活動在刺激物和反應方面有相似之處，則兩種學習活動對人的能力和心理特點有共同要求，這樣才能實現遷移。教師關于學習遷移在高等數學中的應用不僅要注重其基本概念、基本理論、基本公式、法則、基本運算和基本應用這些知識間的關聯問題，而且更要注重這些知識及其聯系之間所反映出來的數學思想方法，這是高等數學知識結構組成中的一個重要部分。數學思想方法不僅揭示了數學知識的一般原理與依據，還深層次地揭示了提出問題、描述問題和解決問題的思路與方法。傳統的高等數學教學主要注重具體基礎知識和基本技能的傳授，由于課時限制等原因往往忽視了對這些知識中所蘊涵的數學思想方法的挖掘；注重學生對數學知識本身的理解與掌握，而忽視了向學生揭示這些知識所反映出的數學精髓。這降低了學生在大學物理等后續課程學習過程中的學習遷移能力。因此，在高等數學教學中加強數學思想方法的滲透也是學習遷移理論在高等數學教學應用中的一個重要方面。
對于大學物理而言，物理由于知識之間的邏輯性、連貫性很強，且與其他學科的聯系非常緊密。因此，在教學中教師更須注重學習遷移理論的運用，可采用不同形式來運用學習遷移的方法，以使學生更好地理解與掌握一些物理概念、規律或模型。例如，質點直線運動知識和剛體旋轉運動知識之間具有許多共性的物理概念，如速度與角速度、加速度與角加速度、力與力矩等。教師對于這些概念可以運用學習遷移理論將質點的直線運動知識水平遷移到剛體旋轉運動知識的學習中，或將質點平動部分的有關規律遷移到剛體定軸轉動知識的學習中等。這樣可以有效地提高學生對剛體定軸轉動規律的理解與記憶。同樣，教師在運用學習遷移理論的同時不能忽視唯物辯證法的基本規律在物理學上的體現。實際上，大學物理課程本身始終貫穿和體現了對立統一唯物辯證法的本質與核心思想。比如，在牛頓力學部分，兩個物體之間的相互作用是直接以力的方式表達的。也就是說兩個物體之間的作用力和反作用力在同一直線上大小相等方向相反，且分別作用在兩個物體上。這就是把事物在運動、變化和發展過程的相互作用所具有的兩個相反方向，以一種特殊的形式表現出來。
三、教學方法探討
我們根據前邊的學習遷移與學科思想討論可發現二者在學科思想方面的核心都體現了對立統一這一唯物辯證思想。在實際教學過程中，學科思想方法的滲透可以通過例題選擇來彌補各科教學各自為政所帶來的問題，取得更好的高等數學與大學物理的學習遷移效果。
1.注重例題選擇。工科大學本科一年級學生已具有高中物理基礎，完全可以理解一些簡單的功能原理、運動學等物理問題以及求解思路所涉及的物理概念。因此，在高等數學微積分部分教學中，教師可以適當地增選一些簡單的、用微積分來描述的物理問題的例題，從而體現出“數學的定義與定理回歸到物理中，既可使各種物理概念和運動規律得到最明確、最簡練的表達”。反之，在大學物理運動學教學過程中，教師可以通過此類例題來引導學生對其數學意境有更深邃的理解，更能體會數學語言的豐富內涵和高度的概括力。在各學科教學中注重例題的選擇有利于提高學科間學習遷移的效果。
2.注重學科思想的滲透。在工科本科一年級的基礎課教育階段，高等數學與大學物理教育的目的不僅要使學生掌握數學與物理的基礎知識與基本技能，為后繼課程學習打下堅實的基礎，還要注重培養學生良好的個性品質和學習習慣，發展他們的智力，培養他們的能力。學科知識與技能是學科學習的基礎，而學科思想方法則是學科學習的靈魂與精髓。學科知識、學科能力與學科思想構成了學科體系，其中學科思想起著主導作用。教師在學科知識教學活動中不僅要注重本學科知識的講授，更要注重蘊含在知識背后的學科思想方法的滲透。這樣可以增強學生發現問題、解決問題的能力。采用學科思想方法與學科知識辯證統一的教學模式將有利于學生智能的進一步擴展。
參考文獻：
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【關鍵詞】 牛頓第一定律 慣性 絕對空間 相對論
1 引言
在大學物理的教學過程中，一般在講完第一章質點運動學后，即進入第二章質點動力學內容的講述。而在質點動力學里重點講述牛頓三大定律及其應用[1-2]。對于牛頓三大定律的應用部分，因為涉及矢量分析及其計算、微分及積分運算等高中物理基本不涉及的內容，故該部分相對來說內容比較好講，課堂效果也比較好。但對于牛頓三大定律的闡述部分，因為在高中物理里就對此有比較系統的論述，故大部分學生感覺這一部分內容和高中物理一樣，甚至有些老調重彈的感覺。因此，在大學物理課堂里講述牛頓三大定律的時候，如果不對牛頓三大定律作一些拓展的話，那課堂效果將比較差。本教學論文將從絕對空間、相對論等近代物理知識點出發對牛頓第一定律的拓展作些相關研討。根據本人的教學經驗，這種簡要的拓展對課堂效果是會起到良好作用的。它不僅可加深學生對牛頓第一定律的理解，而且也讓學生簡單了解了近代物理和經典物理的異同。特別是，通過這種簡要的拓展，可激發學生對學習物理及探索自然界規律的興趣。
2 牛頓第一定律的相關拓展
在高中物理里，物理教材一般會對牛頓第一定律的內容作如下描述：如果物體所受的合外力為零，則物體將保持其靜止或勻速直線運動的狀態不變[1-2]。需要注意的是，經過上個世紀無數物理學家的努力，以相對論和量子力學為基礎的近代物理已建立起來。而近代物理表明，牛頓力學體系，即牛頓三大定律及萬有引力定律都只是在低速、宏觀、弱引力條件下成立的[1-2]。因此，考慮到大學物理里后面也會講述近代物理的相關知識，故在大學物理里講述牛頓三大定律時將其與近代物理相關知識聯系起來的拓展是可行的。下面我們將重點對牛頓第一定律作一些拓展性的探討。
對于牛頓第一定律的相關拓展，一般可以先從力與物體的運動狀態之間的關系來闡述。在歷史上，古希臘的亞里斯多德是第一個對力和物體的運動狀態之間的關系進行思考并做出結論的人。他從一些簡單的事實如手推車現象中得出力是維持物體運動狀態的原因。因為，人推車后即給車力的時候，車就可運動起來即可具有運動狀態；而人放手不推車后即不給車力的時候，車將靜止下來即將不具有運動狀態。因此，在車運動和靜止兩種狀態中，人給車的力是至關重要。簡單來說，沒力就沒有運動，因此力是維持物體運動狀態的原因。對于該論點，在接下來的將近兩千年時間里直到伽利略的出現，人們一直認為它是正確的。從嚴格意義來說，伽利略的出現才是科學的真正誕生，因為是伽利略將科學實驗帶入了哲學思辨里。從而使得科學變成一門實驗的科學，進而將科學從哲學里分離出來。在著名的斜面實驗里，伽利略發現：當小球在很光滑的毛皮滑行時，抬起毛皮的兩邊，并固定小球在其中一邊下滑時的初始高度而降低另一邊毛皮的高度時，小球在毛皮滑行的距離雖然變長，但在另一邊毛皮小球能滑到的最高高度卻和該邊固定的初始高度一致。由這一實驗現象啟發，如果降低另一邊毛皮的高度至零，則小球將永遠運動下去。明顯，一直運動的小球在水平方向上沒有受到力的作用，也就是小球能一直維持運動但卻并沒有受到力的作用，因此力并不是維持物體運動狀態的原因。進一步，伽利略認為力是改變物體運動狀態的原因。而物體不受力時，物體具有維持運動或靜止狀態的慣性，也即慣性定律。因此，牛頓第一定律實際上與伽利略的慣性定律一致，故牛頓定律也常被稱為慣性定律。
對于力與物體運動狀態的關系的討論，有些高中作為牛頓第一定律的拓展也做了相關闡述。因此，在大學物理課堂里做上面這些闡述有可能是不夠的。實際上，在牛頓第一定律里，還可與近代物理相關知識聯系起來作進一步簡單的拓展。因為，物體的運動與靜止狀態是相對的。比如，相對于地面是靜止的物體，相對于運動的汽車而言就是運動的。因此，在牛頓第一定律描述里，物體不受力時將保持勻速直線運動狀態或靜止狀態時，實際上隱含著參考系。而我們通常將保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的物體稱為慣性參考系。而慣性參考系背后實際上又隱含著絕對空間的概念。牛頓本人對此非常清楚，因為他清楚知道他的牛頓第二定律只適用于慣性參考系。因此，牛頓為了很好的定義慣性參考系，他在他的劃時代巨著《自然哲學的數學原理》里提出了絕對空間的概念。他認為絕對空間是存在的，而且和絕對時間一樣是均勻分布的。而慣性參考系則是相對于絕對空間靜止或勻速直線運動的參考系。至此，牛頓第一定律從邏輯來看似乎是完美無缺的。但絕對空間是否存在呢？牛頓本人對此也作了簡單的理性思考，如牛頓水桶實驗等來驗證絕對空間的存在。但是，在近代物理里隨著相對論的提出，我們知道絕對空間和絕對時間都是不存在的，即空間和時間都是相對的。在享受創建狹義相對論成功所帶來的喜悅的同時，愛因斯坦很清醒的認識到在他的狹義相對論里存在一個嚴重的困難，即：因為拋棄了絕對空間，慣性系將無法定義[3]。而狹義相對論里的兩條基本原理，即光速不變原理和相對性原理也都是在慣性系里定義的。
3 結語
在本教學研究論文里，我們對大學物理課堂里如何講述牛頓第一定律做了相關的拓展性研討。本研討主要基于力與物體運動狀態的關系、慣性定律、慣性參考系、絕對空間及相對論等脈絡來進行展開。因此，本拓展不僅可展示牛頓第一定律背后豐富的哲學、人文歷史、邏輯等內涵，也可展示其背后豐富的物理內涵。需要注意的是，雖然相對論已經取得了巨大的成功，但人類的思考與探索還依然前行。此外，在大學物理課堂里對牛頓第二定律、第三定律作相關性拓展講述也是值得教學研討的課題。本教學論文的研討也算是對此課題的拋磚引玉，希望能對同行有所幫助，從而對大學物理的課堂教學起到綿薄之力。
參考文獻：
[1]宋士賢，文喜星，吳平.工科物理教程[M].北京：國防工業出版社，2011.
關鍵詞 坐標系；大學物理；運動學
中圖分類號O4 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）90-0162-02
微積分有著廣泛而重要的應用。用微積分求解物理有關問題，是大學物理教學的重點和難點，不易理解和掌握1。但對剛剛開始學習運動學部分的大一新生而言，最困難的不是微積分本身，而是如何選用坐標系來簡化微積分運算的問題。一般而言，一個運動學問題可以用多個坐標系來求解，但選擇不同坐標系求解同一運動學問題時，所得到的軌跡方程存在著巨大的差別。
軌跡方程越簡單，對其進行求導（求速度和加速度）運算就越簡單，列出簡單軌跡方程的坐標系就比較適合用來求解這類運動學問題。
可以這么說，在運動學中不同的坐標系適合用來解決不同類型的運動學問題，具體而言就是：直角坐標系比較適合用來求解直線運動問題和軌跡方程為一次函數的曲線運動問題；極坐標系比較適合用來求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題；自然坐標系比較適合用來求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題。
下面對提出上述論點的理由和依據進行詳細論述。
1 求解直線運動問題時，直角坐標系比較占優勢
當物體運動的軌跡為直線時，直角坐標系列出的方程一般比較簡單，如y=ax+b；極坐標系和自然坐標系列出的方程是由直角坐標方程轉換而來，轉換而來的方程又比原來的直角坐標方程復雜一些。
現將直角坐標系、極坐標系和自然坐標系對直線軌跡的描述列表如下：
如表1所示，當運動軌跡為直線時，直角坐標方程非常簡單，極坐標方程和自然坐標方程比較相似，比直角坐標方程要復雜得多。
一般來說，方程越簡單，對其求一階導數（求速度）和二階導數（求加速度）的過程就越簡單，對比較簡單的直角坐標方程進行求導，無疑要比對極坐標方程和自然坐標方程的求導簡單的多。也就是說，運動軌跡為直線的運動學問題，使用直角坐標系求解比較占據優勢。
2 解決曲線運動問題時，直角坐標系、極坐標系和自然坐標系各有所長
曲線運動的種類有很多，大致可以分為：軌跡為一次函數的曲線運動、軌跡為二次函數的曲線運動和無法確定軌跡函數的曲線運動3類。直角坐標系、極坐標系和自然坐標系在求解這3類運動學問題時，需要列出的計算公式和有效計算步驟也不盡相同。
下面對什么坐標系適合求解什么曲線運動問題展開詳細論述。
2.1求解軌跡方程為一次函數的曲線運動時，直角坐標系比較占優勢
當物體曲線運動的軌跡為一次函數時，直角坐標系列出的方程一般比較簡單，如：y=sinx，y=cosx。
而要將這些直角坐標函數轉換為極坐標函數和自然坐標函數，一般是比較困難的。相當于這種困難而言，對直角坐標函數進行一次求導（求速度）和二次求導（求加速度）并不復雜。這種強烈的反差顯示，當曲線軌跡方程為一次函數的運動學問題時，使用直角坐標系求解比較占優勢。
2.2求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題時，極坐標系比較占優勢
有些曲線運動問題中沒有給出明確的軌跡的方程，求解這類運動學問題可以用極坐標系和直角坐標系，一般不使用自然坐標系，因為自然坐標系求解運動學問題時一般需要明確的軌跡方程。
這類運動中物體所受的力一般都是有心力，而求解質點受有心力作用而運動的問題時，用平面極坐標系就比用直角坐標系方便的多2。
下面分別使用直角坐標系和極坐標系，對一個軌跡方程無法確定的曲線運動的進行分析，在分析的基礎上對求解過程的復雜程度進行比較。
例1、如圖，已知速度v在i軸的分量為，j軸的分量為，求沿i、j軸的加速度。
對這道例題分別用直角坐標系和極坐標系，求解其速度。現將解題步驟列表如下：
直角坐標系 極坐標系
如表2所示，極坐標系求解速度是，只有2個計算，有效計算步驟4步；直角坐標系求解速度時，有6個計算，有效計算步驟10步。
經過對比，可以看出極坐標系在求解速度上優勢明顯，如果在進一步求導（求加速度）的話，極坐標方程求導難度不大，而直角坐標方程求導的難度卻大大增加了，極坐標系求解該運動學問題的優勢將繼續增大。也就是說，極坐標系更適合用來求解軌跡方程不確定的曲線運動問題。
2.3求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題時，自然坐標系比較占優勢
當物體曲線運動的軌跡為二次函數時，特別是運動軌跡為圓錐曲線時，直角坐標系列出的軌跡方程一般比較復雜，如：、、等，而極坐標系對圓錐曲線的描述為，當e1時曲線為雙極線 。如果參數e和p容易獲取的話，對極坐標方程式求一階導數和二階導數的過程，要比對直角坐標方程式求一階導數和二階導數的過程簡單得多。
因此、當物體曲線運動的軌跡方程為二次函數，特別是軌跡方程為圓錐曲線時，比較適合使用極坐標系或自然坐標系求解。求解這類問題，自然坐標系又要略強于極坐標系。
下面分別使用自然坐標系和極坐標系對一個軌跡為橢圓曲線的例子進行分析，寫出解題過程，并對解題過程進行詳細比較。
例2：質點沿著半徑為r的圓周運動，其加速度矢量與速度矢量間夾角保持不變。求質點的速度隨時間而變化的規律。已知初速度為。
對這道例題分別用極坐標系和自然坐標系，求解其初速度。現將解題步驟列表如下：
如表3所示，雖然極坐標系和自然坐標系都能夠順利求解，但自然坐標系的求解過程比極坐標系的求解過程要簡單很多。也就是說，在同樣能夠順利求解的情況下，自然坐標系能更好的求解這類問題。
因此，求解軌跡方程為二次函數的曲線運動學問題時，特別是求解軌跡方程為圓錐曲線的運動學問題時，自然坐標系比較占優勢。
綜上所述，直角坐標系、極坐標系和自然坐標系在求解運動學問題時，各有各的優勢。
具體而言就是：求解直線運動問題時，直角坐標系比較占優勢；求解軌跡方程為一次函數的曲線運動，直角坐標系比較占優勢；求解軌跡方程無法確定的曲線運動問題時，極坐標系比較占優勢；求解軌跡方程為二次函數的曲線運動問題時，自然坐標系比較占優勢。雖然在總結這些規律的過程中難免有疏漏之處，但這些規律還是能夠大致反映各個坐標系的特點的。在課堂教學中將這些規律傳授給學生，對提高學生的解題能力很有幫助。
參考文獻
[1]梁小佳.微積分在大學物理中的應用探究[J].甘肅高師學報，2010，2：78.
【關鍵詞】大學物理 教學模式 可視化
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889（2015）09C-0150-02
大學物理課程是一門面向理工科各專業學生的重要的必修基礎課。該課程既可以為學生進行專業知識的學習打好必要的物理基礎，又可以培養學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識，樹立科學的世界觀。高質量的課程教學對培養高素質人才是極為重要的一個環節。
一、大學物理課程教學改革的必要性
目前，在新升格的應用型本科院校中，大學物理課程教學仍然普遍著重理論講授、演算推理，實物、動畫和圖片演示少，忽視理論在具體工程中的應用介紹，許多物理現象和物理過程都無法得到很好的呈現，無法引起學生的學習興趣。演算推理對數學技能要求較高，且最終的理論結果抽象，難于在實際應用中獲得實體感受。另外繁雜的數學過程也增加了學習難度，多數學生的求知欲望受到抑制，進而導致學習效率低下甚至完全放棄。
新升本科的應用型高校與研究型高校不同，對物理課程的需求注重于物理概念理解和規律應用，對定律建立的繁雜計算過程要求不高。在這類高校中，如何重新組合和優化教學內容，采用先進有效的教學方式，改變學生難學、厭學的現狀，提高教學效果，使課程高質量地服務于應用型人才培養目標，是目前亟待解決的重要問題。
二、大學物理課程的教學和改革現狀
物理學是研究物質結構、相互作用和運動規律的學科，它既是自然科學的基礎，也是科學技術，尤其是高新技術的理論重要基礎。物理學的知識體系建立已經歷了幾百年的時間，大學物理課程開設也有一百多年的時間，已經形成了成熟的整套體系。
隨著大學教育逐步轉入大眾化教育，高校各個專業對物理知識的需求和側重愈發細化，大學物理課程的教學內容和方式與現代科學技術的發展已經不相適應。在此背景下，美國高校從20世紀60年代開始掀起了大學物理課程教學改革的浪潮，改革的思路是普通物理應當盡可能反映當代物理科學的最新成果，應當以現代化的研究方法去組織和傳授普通物理的內容，目前取得了矚目的成就。在國內，已經有許多高校開始了課程改革的探索，比如東南大學、北大等高校在課程內容、教學方式等方面都做了許多工作，編寫了一系列新的教材，建設精品課程，開通網絡教學等。由于學校和學生都具有差異性，在實踐當中，發現這些先行高校的改革成果還是不太適應新升格應用型本科院校的教學需要，為此有必要結合自身實際情況，進行課程改革。
三、大學物理課程教學內容改革
根據教育部的部署，新升本的高等院校應當向應用型學校轉型，在這指導方針下，各個應用型本科院校結合自身的發展層次以及各專業培養目標對大學物理課程的需求情況，對大學物理的教學內容適當地取舍整合，科學優化，側重專業需求。既要貼合教學實際，滿足各專業培養的需要，又要反映物理科學的發展新成果，逐漸形成符合本校實際的完整課程教學內容。
（一）課程教學內容的重組優化
大學物理課程的內容十分豐富，涵蓋了力、熱、光、電和近代物理整個普物體系。以我校為例，目前我校的本科工科專業有電子、機械、能源、通信、汽車等專業，還沒有集成電路制造等與量子力學密切相關的專業，考慮到教學內容的相對完整性，節選了力、熱、光、電這四塊內容作為主要講授內容，不同專業各有側重。例如，對電子科學與技術專業應適當加強麥克斯韋方程組的介紹；對車輛專業應適當加強質心、轉動慣量、熱機循環的介紹，對通信專業應適當加強電磁理論的介紹等，基本上滿足各專業的實際需求。近代物理部分內容以專題方式融合在一起，適當地進行擴展介紹，并羅列參考資料，做到點到為止。這種專題內容既能解決部分學生對大學物理的特殊要求，又能進一步介紹物理科學的新成就，給學生留下思考空間。
（二）高等數學內容的補充
大學物理課程的教學進度比高等數學的教學進度快些，會出現部分基礎內容的脫節現象，即物理中的一些概念定律，用到某些數學知識概念來表示，而學生還沒有學習到這些數學知識。為此有必要通過補充少量的數學內容，這些補充內容不求深入、全面，能達到理解物理概念即可，目的在于克服學生面對新概念和新方法時的恐懼心理，解決進度不一帶來的問題。國內一些教材提供了很好的示范。此外，數學和物理教師之間可以打破壁壘，加強溝通與合作，比如數學教師在講解定積分時，能盡量結合物理問題講解。
（三）精選例題和練習題
例題是學生模仿的范本，練習是加深理解物理概念規律的手段。教師通過講解精選的典型例子，能夠舉一反三解決類似的問題。對于非物理專業的學生，設置難度中等偏易、覆蓋面較寬的練習題，就能滿足實際的教學需要。從心理學的角度看，當學生能夠獨立完成一道習題時，獲得的成就感也會成為其進一步努力學習課程的動力。
（四）大學物理與中學物理的銜接
物理現象觀察和分析以及物理演算是物理學的兩大重要部分，中學時期的物理教育著重于演算。大學階段的大學物理應該強調物理思想、物理方法和啟發的講授和引導，培養學生獨立思考和嚴謹的科學態度。中學物理一般講授的都是簡單的物理問題，大學物理關注的是一般規律。教學內容上要注意中學和大學兩個階段的銜接。講授的內容應當以中學的簡單問題出發，經過逐步延伸從而得出一般規律，不能完全丟棄中學階段打下的物理基礎。
四、大學物理課程教學方式探究
新升格的應用型本科院校中，大學物理課程的課時安排一般是64～80個課時，總體上較少。在這樣的情況下，可以從教學方式的轉變方面著手，通過形式多樣的教學方式刺激學生的求知欲望，增強學生學習興趣，提高教學效率，提升教學效果。
（一）聯系實際，結合多媒體技術和仿真技術，激發學習興趣
圍繞課堂講授內容，借助多媒體技術和仿真技術，引起學生的學習興趣，豐富課堂的教學內容。例如在講授質點運動學中運動方程的內容時，通過介紹當前廣泛應用的衛星定位技術，向學生提出如何對質點精確定位的問題，啟發學生思考，把學生的注意力集中在課堂中，進行啟發式教學。然后引出了空間位置的定量化，即建立坐標，進而建立描述質點運動的運動方程。利用多媒體技術，結合衛星在低軌道上的空中分布，展示地球上任意位置都能接收到最少四顆衛星信號的情形，在此基礎之上，利用不同衛星的信號建立四個運動方程，求解質點任意時刻的空間位置。通過這樣的教學，學生不僅僅學習到了基本的物理知識，還體會到了物理在高科技衛星定位技術中的重要應用。又比如在講解位移電流時，先用Electronics workbench仿真軟件建立一階RC電路，觀察電容的“隔直流，通交流”特性，呈現電容器的充放電過程，既直觀演示了在穩恒電流和非穩恒電流兩者中磁場的安培環路定律的矛盾，又為引出位移電流假設做好準備，這樣學生就能更直觀、更深刻了解麥克斯韋的電磁理論。深入挖掘物理知識在生活中或科學前沿中的應用，以及多媒體和仿真技術的合理應用，將會在教學中起到事半功倍的作用。
（二）實驗與理論相結合
實驗物理也是物理學中極為重要的部分。把物理實驗從實驗室搬入課堂，或者利用計算機進行物理實驗，把物理實驗現象在課堂上重現。例如在講授系統動量守恒的內容時，演示反沖運動，讓一名學生坐在光滑地面的滑板車上，手里抱著滅火器，當向后噴出泡沫時，學生和滑板車向前運動。以此為基礎，引導學生分析系統受力和運動特點，總結出動量守恒的條件和守恒定律，進而延伸到反沖運動的應用――火箭的發射。從現象到規律，符合物理的認知過程，在學習相關知識點時，學生就比較容易掌握。
（三）開展合作課堂
通過開展合作課堂，改變知識從教師到學生，知識單方向流動，學生參與度較低的局面。教師把知識內容合理拆分成不同的問題，然后按照某種方式將學生分組，提前給不同組別的同學布置不同的問題，要求他們使用Matlab、Mathematica、Origin等工具將物理規律可視化，并在課堂中講解。例如在機械波的內容中，將波的疊加和干涉兩個知識點分成兩組，A組別的學生使用Matlab重現疊加現象，B組別的學生使用Matlab重現干涉現象，并且在課堂中各自介紹疊加和干涉的規律。這種教學方式，不僅讓學生發揮出學習的自主性和主動性，也讓學生學會了科研工具的初步使用，了解科學研究的過程，而且課堂中學生與學生、學生與教師之間互相學習討論，學生和老師互相之間有了更多的互動和思想的碰撞，知識的流動變成了雙向或者多向流動。在開展合作課堂時，要注意兩個問題，一是目標主線要明確，二是設置的問題要考慮學生層次，不能夠太難。
當前，物理學在不斷地發展，前沿領域也不斷取得新成果，在大學物理課程的教學中也會不斷涌現新的問題，這就要求我們及時跟蹤分析新問題，及時調整改變教學內容、教學模式和教學思維，更好地傳授物理學知識，培養學生較強的知識應用能力和科學求真精神，又不斷地向學生介紹物理學的新成果和新應用。
【參考文獻】
[1] 李元杰，孫威娜.大學物理教學改革應關注的幾個重要問題[J].中國大學教學，2009（2）
[2] 趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程學[M].北京： 高等教育出版社，1995
關鍵詞：大學物理 改革 MATLAB
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0214-01
大學物理是理工科院校學生必修的一門基礎課，一般在大一的下學期開設，這時學生雖然有一定的數學基本知識，但由于物理教學仍停留在理論的層次上，繁瑣的數學推導，讓學生感覺到大學物理的理論性太強，與實際應用偏離很大，這導致一部分學生失去學習物理的興趣，這一現象引起物理教師的對如何講授大學物理做了一系列的探索改革，主要在教學方法上、教學內容上以及教學手段上都做了相應的改革方式，關于大學物理改革方法的文章也很多，如閆玉麗撰寫的關于大學物理教學改革的思考[1]，管薇的工科大學物理教學改革的思考[2]，張明霞淺談大學物理教學改革[3]等等。
如今，計算機技術的迅速發展，給我們提供了強大的計算能力，如mathematic、matlab等具有計算能力并有作圖功能的軟件被引入到物理教學當中，尤其是matlab，它集數值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，構成一個方便、界面友好的用戶環境[4]。大學物理課程中有許多抽象、復雜的物理規律和現象，用傳統的方法講授會使教學受到一定的限制。本文結合matlab語言特點，對大學物理的教學內容適當運用matlab模擬，讓學生體會到學學物理的樂趣，激發他們的學習興趣。
1 Matlab在大學物理教學內容中的模擬應用
1.1 Matlab在質點力學中的應用
運動學對剛剛進入大學校園的大一學生來說，既熟悉又陌生，內容上都接觸過，但計算方法是大學學過的微積分，看似多了這么一點，給學生卻帶來很大的困擾。一部分學生由于微積分沒學好，感覺物理難學，還有的學生覺得是高中的知識，簡單，對大學物理也不夠重視，等等原因，導致學生對大學物理失去興趣。如果我們在課堂上，能用其他的方法解決同樣的問題，會收到很好的效果。
這里舉一簡單的例子，用Matlab模擬一下斜拋運動。圖1是拋體的射程和射高與拋出角之間的關系。從圖1中我們可以直觀的看出，拋出角是銳角時，射高隨拋出角的增大而增大，而射程是先隨拋出角增大而增大，然后隨拋出角增大而減小。
1.2 Matlab在聲學中的應用
Matlab在機械振動方面的模擬應用也有很多，比如宿剛等寫的《Matlab在大學物理課程教學中的應用》[5]，代紅權所撰寫的教學論文《Matlab在物理教學上的一些輔助應用》[6]等等，論文里所列舉的Matlab的應用實例，在這里就不在重復了，我們都可以把這些引入到物理課堂上，讓學生感到學習物理能夠開闊他們的視野，體會到物理與現實處處接軌。比如多普勒效應可以應用在醫學上、移動通信和交通上、農業和氣象等等方面，下面給出多普勒在聲學一種常見的現象。火車人人熟悉，而火車從遠而近時其汽笛聲變響，音調變尖，相反地，火車從近而遠時汽笛聲變弱，音調變低這其中的原理未必有人去探究，實際上這就是一種多普勒效應。現在用Matlab模擬一下。如圖2上半部分是聲源信號的波形圖，下半部分是觀測者接收到信號的波形圖。從圖2中可以很清楚的知道，觀測者接收到的波像是被壓縮了，很明顯，其頻率大于波源發出的信號頻率。這樣給學生講火車汽笛聲的變化就很容易理解，易被學生接受。
2 結論
Matlab在大學物理其它方面的應用也很多，光學、熱學以及電磁學，我們都可以適當的引入Matlab，比如光學中的楊氏雙縫干涉、牛頓環等，熱學中的麥克斯韋速率分布，電磁學中電偶極子的電場以及電勢分布、電流環的磁場分布等，都可以用Matlab進行模擬演示。總之，巧妙的利用Matlab，不僅對大學物理的教學內容甚至教學手段都做到了適當的改進，這對學生來說，學習物理的積極主動性得到了提高，對教師來講，不斷的去探索教學改革，達到提高大學物理的教學質量。
參考文獻
[1]閆玉麗.大學物理教學改革的思考[J].教學研究，2011（6下）.
[2]管薇.工科大學物理教學改革的思考[J].新課程研究，2012（4中旬）.
[3]張明霞.淺談大學物理教學改革[J].科技創新導報，2012（9）.
[4]王沫然.MATLAB與科學計算[M].電子工業出版社，2003，9.
