應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下的《大學(xué)物理》教學(xué)模式改革探索

文/王曉麗　高慧昀

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應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下的
《大學(xué)物理》教學(xué)模式改革探索

文/王曉麗高慧昀

摘要:在應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)的背景下，迫切需要對傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式進(jìn)行改革，筆者結(jié)合《大學(xué)物理》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及課程問卷調(diào)查，探討了在課程中采用分專業(yè)分層次教學(xué)及基于MATLAB的數(shù)字化教學(xué)模式，從而逐步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理; MATLAB;數(shù)字化教學(xué);教學(xué)模式

目前，國內(nèi)很多高校將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)，于此同時(shí)隨著比較多的高校大學(xué)物理課時(shí)不斷壓縮，再加上絕大多數(shù)學(xué)生從小學(xué)開始都習(xí)慣于老師灌輸式的教育，獨(dú)立研究解決實(shí)際問題的能力差，繼續(xù)進(jìn)行傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)模式將不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究能力的培養(yǎng)，迫切需要探索能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和探究創(chuàng)新能力的教學(xué)模式。

一、當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)面臨的主要問題

筆者根據(jù)近年來一線大學(xué)物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及課程問卷調(diào)查，總結(jié)出目前在應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)背景下，大學(xué)物理課程教學(xué)主要存在如下典型問題。

(一)現(xiàn)有大學(xué)物理課程實(shí)際情況與課程教學(xué)基本要求之間存在矛盾

按照教指委的要求，大學(xué)物理課程學(xué)時(shí)數(shù)不少于126學(xué)時(shí)，A類核心內(nèi)容包含了力學(xué)、振動和波和量子物理基礎(chǔ)等。目前，基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，很多高校在壓縮理論教學(xué)類課時(shí)從而增加實(shí)踐應(yīng)用類課時(shí)，導(dǎo)致大學(xué)物理理論課課時(shí)達(dá)不到基本要求，不能夠按照基本要求來進(jìn)行完整的大學(xué)物理教學(xué);對于大部分非物理類專業(yè)學(xué)生來說，基本要求里的少部分內(nèi)容對學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)的幫助不大，如狹義相對論對于土木工程、化學(xué)工程、機(jī)械工程等專業(yè)學(xué)生來說學(xué)習(xí)很辛苦同時(shí)也學(xué)不太懂，而且這塊內(nèi)容在這些專業(yè)的后期學(xué)習(xí)應(yīng)用中也幾乎用不到，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣不濃。

(二)傳統(tǒng)的教學(xué)模式急需改革

從學(xué)生的學(xué)習(xí)情況分析，由于絕大多數(shù)學(xué)生從小學(xué)開始都習(xí)慣于老師灌輸式的教育，獨(dú)立探究解決實(shí)際問題的能力差，當(dāng)前應(yīng)用型人才培養(yǎng)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考、創(chuàng)造性應(yīng)用所學(xué)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐的能力要求高，如果繼續(xù)進(jìn)行傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)模式將不能夠滿足人才培養(yǎng)需求。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中興趣不太濃厚，對很多抽象的物理問題不清楚其物理意義及物理圖像，學(xué)習(xí)、理解困難?？偟膩碚f，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不足夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，對應(yīng)用型技術(shù)人才能力的培養(yǎng)已經(jīng)不太適應(yīng)。

二、應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下的《大學(xué)物理》教學(xué)模式改革探索思路

(一)嘗試在教學(xué)內(nèi)容方面探索分專業(yè)分層次教學(xué)

面臨現(xiàn)有大學(xué)物理課程學(xué)時(shí)少、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚等問題，很多教育研究者開始在非物理類專業(yè)進(jìn)行分層次教學(xué)模式探索。分層次教學(xué)模式概括起來就是基于學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的不同而將學(xué)生分為若干個(gè)層次分別進(jìn)行不同的教學(xué)內(nèi)容講授并進(jìn)行分層次考核，這種方式基本解決了學(xué)生“消化不良”和“不夠消化”的問題，對教學(xué)質(zhì)量的提升起了較好的促進(jìn)作用。但是，基于當(dāng)前應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的模式及大學(xué)物理課程課時(shí)不足等現(xiàn)實(shí)情況，我們是不能夠進(jìn)行完整的大學(xué)物理體系的教學(xué)，我們必須有針對性進(jìn)行分專業(yè)教學(xué)。比如說土木工程專業(yè)學(xué)生在后續(xù)課程中經(jīng)常會用到力學(xué)、振動和波的知識而狹義相對論和量子物理基礎(chǔ)基本上不會用到。所以在針對土木工程與化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理大綱應(yīng)該是不同的，是要有所側(cè)重有所放棄的，只有我們的教學(xué)內(nèi)容真正確切服務(wù)于各專業(yè)人才培養(yǎng)的目的，學(xué)生才會發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)大學(xué)物理的價(jià)值，才會對大學(xué)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生原始的驅(qū)動力，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

(二)引入基于MATLAB的數(shù)字化教學(xué)

針對學(xué)生獨(dú)立研究解決實(shí)際問題的能力差、搞不清楚物理問題的意義及圖像，學(xué)習(xí)興趣不太濃厚等問題，迫切需要我們打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，我們探索利用MATLAB數(shù)字化教學(xué)為傳統(tǒng)的理論講授課程注入了實(shí)踐、探究創(chuàng)新的元素，解決學(xué)生學(xué)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

1．MATLAB的數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)勢

在國外，很多高校在大學(xué)一年級就開設(shè)有MATLAB課程，我國的應(yīng)用型人才培養(yǎng)也要求學(xué)生有較好的數(shù)字化編程能力。使用MATLAB的數(shù)字化教學(xué)，可將復(fù)雜抽象的物理教學(xué)內(nèi)容可視化，使學(xué)生直觀看到物理過程的圖像，便于對物理意義的理解;在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理問題的數(shù)值模擬時(shí)，學(xué)生會主動嘗試分析問題并提出方案進(jìn)行解決，利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，鞏固物理知識的掌握。

2．MATLAB的數(shù)字化教學(xué)舉例

在講授運(yùn)動學(xué)中的斜拋運(yùn)動時(shí)，學(xué)生收獲的往往是單一的理論計(jì)算結(jié)果及現(xiàn)實(shí)生活中的斜拋案例，對斜拋運(yùn)動的物理過程，初速度的水平夾角與射高和射程的關(guān)系了解不直觀。如果在此處引入MATLAB的數(shù)字化教學(xué)，我們可以引導(dǎo)學(xué)生親自進(jìn)行MATLAB數(shù)值模擬的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將前期的理論結(jié)果輸入命令窗口后自行調(diào)節(jié)初速度的水平夾角，利用圖像將夾角與射高和射程的關(guān)系可視化，最后還可以要求學(xué)生在課后考慮存在空氣阻力時(shí)的情況并進(jìn)行數(shù)值模擬。

三、結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)模式背景下，很有必要探索能夠適應(yīng)不同專業(yè)不同層次非物理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容體系和能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新能力的基于MATLAB的數(shù)字化教學(xué)模式，為更好地為培育適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型人才而做好大學(xué)物理教學(xué)模式改革。

(作者單位:畢節(jié)學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)

參考文獻(xiàn):

［1］趙瑞娟．大學(xué)物理分層次教學(xué)模式探索［J］．物理通報(bào)，2013．06

［2］黃睿．淺析工科大學(xué)物理分層次教學(xué)［J］．大學(xué)教育，2014．10

作者簡介:王曉麗(1982－)，女，漢族，山西忻州人，碩士，講師，研究方向:物理教學(xué)法。

中圖分類號:G64

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號:2095－9214 (2015) 10－0109－01