積極探索獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)新模式

蘆明霞 王天會(huì) 李昂 丁娟

摘要：針對(duì)獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本文分析了作為獨(dú)立學(xué)院理工科各專(zhuān)業(yè)公共基礎(chǔ)課的大學(xué)物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀，并從教學(xué)內(nèi)容安排、具體的教學(xué)方法及學(xué)生成績(jī)考核等方面的教改措施進(jìn)行了探討，從而探索獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)新模式，以提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；教改；新模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）18-0188-02

《非物理專(zhuān)業(yè)理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《基本要求》）在第一點(diǎn)“課程的地位、作用和任務(wù)”中開(kāi)宗明義地指出，“以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科各專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的通設(shè)性必修基礎(chǔ)課”。它的基礎(chǔ)地位和作用不是在于為后繼專(zhuān)業(yè)課程提供知識(shí)和技術(shù)上的基礎(chǔ)，而是在于為各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生奠定了其他課程不可取代的發(fā)展的基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程的開(kāi)設(shè)是學(xué)校為培養(yǎng)學(xué)生的為人品格，提高學(xué)業(yè)水平和素質(zhì)而設(shè)計(jì)的規(guī)定性課程。為此《基本要求》還提出了能力培養(yǎng)的基本要求、素質(zhì)培養(yǎng)的基本要求和教學(xué)過(guò)程的基本要求[1]。

順應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)高技能人才的迫切需要，我國(guó)獨(dú)立院校異軍突起、發(fā)展迅速。教學(xué)質(zhì)量不斷提高，初步得到了社會(huì)的認(rèn)可，同時(shí)也存在著許多問(wèn)題。由于地區(qū)性教育質(zhì)量的不同導(dǎo)致學(xué)生素質(zhì)參差不齊，獨(dú)立學(xué)院生源總體差異顯著增大；獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)能力，與一般本科院校的學(xué)生相比較，客觀上存在著一定的差距。而近年來(lái)獨(dú)立學(xué)院調(diào)整人才培養(yǎng)方案，大學(xué)物理課時(shí)逐漸減少，以本校為例，現(xiàn)有的各專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理課時(shí)數(shù)分別為電子信息系96學(xué)時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系、化學(xué)與藥學(xué)系和機(jī)械與汽車(chē)工程系均僅為48學(xué)時(shí)。而大學(xué)物理課程是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的紐帶[2]，特別是在大學(xué)階段，若仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，會(huì)給教師有效組織教學(xué)以及師生之間的交流互動(dòng)和答疑等帶來(lái)極大的困難，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量極為不利。鑒于上述種種原因，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式、探索一條獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)的新途徑，充分發(fā)揮該門(mén)課程的功效勢(shì)在必行。

一、全面改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置多層次、多類(lèi)型的大學(xué)物理課程

我校《大學(xué)物理》課程主要是為電子信息系、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系、化學(xué)與藥學(xué)系和機(jī)械與汽車(chē)工程系的本科生開(kāi)設(shè)的。我們考慮到這些學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和今后工作對(duì)物理相關(guān)知識(shí)的需求情況，對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的一些章節(jié)的內(nèi)容有所取舍，或有所側(cè)重。例如對(duì)于化學(xué)與藥學(xué)系刪去了剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的章節(jié)，側(cè)重學(xué)習(xí)波動(dòng)光學(xué)等內(nèi)容；對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息系也刪去了剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的章節(jié)，側(cè)重于電磁學(xué)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波等；對(duì)于機(jī)械與汽車(chē)工程系側(cè)重力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、電磁學(xué)等。對(duì)于各專(zhuān)業(yè)還有如下內(nèi)容的改革：力學(xué)中絕大多數(shù)概念學(xué)生在中學(xué)階段已有接觸，故在教學(xué)中對(duì)概念的講解減少，側(cè)重于矢量運(yùn)算、微積分思想的應(yīng)用，完成從常量到變量、從標(biāo)量到矢量、從直線到曲線的轉(zhuǎn)變；簡(jiǎn)諧振動(dòng)是研究一切復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)諧振動(dòng)以及平面簡(jiǎn)諧波的描述特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)相位及相位差的概念，只掌握旋轉(zhuǎn)矢量法分析和解決問(wèn)題；機(jī)械波的學(xué)習(xí)為討論電磁波（光波）提供學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，在學(xué)完機(jī)械波的基礎(chǔ)上接著學(xué)習(xí)波動(dòng)光學(xué)，強(qiáng)調(diào)相位差、引入光程差概念，利于分析波動(dòng)光學(xué)（干涉和衍射）的各類(lèi)問(wèn)題；電磁學(xué)部分對(duì)于中學(xué)物理介紹比較多的電力、磁力及電磁感應(yīng)現(xiàn)象等內(nèi)容，注意與中學(xué)的銜接，減少不必要的重復(fù)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)場(chǎng)的概念以及場(chǎng)的研究方法，強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)強(qiáng)度、電力線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)線的矢量性，并加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用微積分解決物理問(wèn)題的訓(xùn)練。通過(guò)物理概念和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展過(guò)程中的很多生動(dòng)的、富有創(chuàng)造氣息的思維過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；通過(guò)物理課的學(xué)習(xí)，學(xué)生也將第一次體會(huì)到怎樣在其他課程中靈活使用數(shù)學(xué)工具[3，4]。

物理學(xué)的發(fā)展是推動(dòng)高新技術(shù)的源泉，現(xiàn)代物理學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和開(kāi)闊眼界方面也有著不可替代的作用。在課堂教學(xué)過(guò)程中花少量時(shí)間或作為平時(shí)作業(yè)，從原理引申到應(yīng)用，可以體現(xiàn)出物理學(xué)原理與現(xiàn)象和工程技術(shù)及日常生活都有著密切的關(guān)系。例如電視節(jié)目《是真的嗎？》中的一次內(nèi)容為：收縮雙臂就能使轉(zhuǎn)椅加速旋轉(zhuǎn)，是真的嗎？如果你參加“男生女生向前沖”比賽，你在各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該怎么做才能比較好地沖關(guān)？如何利用角動(dòng)量守恒調(diào)整航天器飛行方向？[5]馬航失蹤，其可能飛向太空嗎？如果在海里搜索應(yīng)該使用什么波？還有光學(xué)器件在現(xiàn)代工程技術(shù)中的應(yīng)用，理解光柵光譜的特征以及光譜分析的意義，了解光學(xué)精密測(cè)量物理原理和方法等等；激光、超導(dǎo)、液晶、紅外輻射與遙感、掃描隧道顯微鏡、核磁共振、超聲等現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)發(fā)展中物理學(xué)的作用。讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)在日常生活和工程技術(shù)中的實(shí)際價(jià)值，從而提高他們的學(xué)習(xí)興趣[6]。

二、教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，建立考核新方法，科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生能力

課堂教學(xué)要遵循大綱要求傳授知識(shí)點(diǎn)，且要滿(mǎn)足學(xué)生興趣獵奇。因此課堂上教師應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生參與活動(dòng)，努力使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，課堂上教師不要主講，而起主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生自己解決問(wèn)題。影響?yīng)毩W(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)的主要因素是非智力因素，因此在課堂教學(xué)中我們要用科學(xué)教育激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自己提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，從而激發(fā)其強(qiáng)烈求知欲望。通過(guò)講述科學(xué)知識(shí)在具體專(zhuān)業(yè)學(xué)科與領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，牢固樹(shù)立學(xué)生的專(zhuān)業(yè)思想。

考核方式為平時(shí)成績(jī)加期末閉卷考試。近兩年來(lái)，平時(shí)成績(jī)比例逐漸增大，現(xiàn)在我們采用平時(shí)成績(jī)占40%，期末閉卷考試成績(jī)占60%。平時(shí)成績(jī)所占比例增大，這樣可以有效促進(jìn)課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，平時(shí)課堂回答問(wèn)題、參與討論情況及作業(yè)完成情況都要記入平時(shí)成績(jī)中。啟發(fā)討論式教學(xué)不僅活躍了課堂氣氛，而且為學(xué)生創(chuàng)建了一個(gè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。本學(xué)期經(jīng)常以各小班為單位進(jìn)行討論來(lái)解決問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一學(xué)期的實(shí)踐，證明這種學(xué)習(xí)方式使學(xué)生掌握知識(shí)的效果比以往教師苦口婆心多次強(qiáng)調(diào)效果好很多，學(xué)生主動(dòng)參與了問(wèn)題解決的過(guò)程，提高了學(xué)習(xí)的積極性、解決問(wèn)題的能力、學(xué)習(xí)的興趣等，最后期末閉卷考試成績(jī)效果也比之前傳統(tǒng)教學(xué)效果好很多?；氐秸n堂教學(xué)原點(diǎn)，使學(xué)生提高自主進(jìn)行科學(xué)探究的能力，使學(xué)生受到強(qiáng)化的科學(xué)思維訓(xùn)練，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

三、積極使用現(xiàn)代化教學(xué)手段

利用物理演示實(shí)驗(yàn)：在物理教學(xué)中有些內(nèi)容很抽象難懂，物理演示實(shí)驗(yàn)可以使其復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化、抽象的問(wèn)題具體化、死板枯燥虛幻的問(wèn)題生動(dòng)形象化。演示實(shí)驗(yàn)不僅能起到幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的作用，而且還具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。學(xué)院內(nèi)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室是對(duì)外開(kāi)放的，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)去參觀學(xué)習(xí)。在實(shí)際的大學(xué)物理教學(xué)課堂中，我們還利用了自制簡(jiǎn)易教具（如利用激光筆和單縫裝置演示單縫衍射圖樣，利用偏振原理制作的墨鏡等等）、聯(lián)系演示實(shí)驗(yàn)室儀器（例如茹科夫斯基轉(zhuǎn)椅實(shí)驗(yàn)、完全彈性碰撞小球、旋轉(zhuǎn)矢量法演示儀、進(jìn)動(dòng)儀、各種駐波演示儀、電磁炮、磁聚焦、麥克斯韋速率分布儀等等）配合理論的講解。

多媒體技術(shù)的引入，節(jié)約了作圖等時(shí)間提高了教學(xué)效率，且因其直觀形象提高了教學(xué)質(zhì)量。多媒體課件不受空間限制，信息量大，可以在一定的授課時(shí)間內(nèi)，加入更多的理論知識(shí)、現(xiàn)代化前沿技術(shù)，將以往形式單一、直線展開(kāi)的教學(xué)內(nèi)容變的直觀、形象，從而激發(fā)起學(xué)生的積極性，引起學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。且多媒體技術(shù)為人類(lèi)的多維思維提供了一種信息表達(dá)和處理的最佳技術(shù)和方法。

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的使用：本校建立了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)，具體包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、精品課程建設(shè)與評(píng)審平臺(tái)與數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)。該平臺(tái)提供了強(qiáng)大的施教環(huán)境、師生互動(dòng)功能，數(shù)字化教學(xué)資源（文本、圖形圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)、試題試卷、課件、網(wǎng)絡(luò)課程等）共建共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以其豐富的資源和先進(jìn)的技術(shù)、方便快捷的信息獲取方式得到人們的青睞。通過(guò)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以進(jìn)一步完善教學(xué)管理建設(shè)，使學(xué)生更加方便地了解課程及管理的相關(guān)信息，并及時(shí)同相關(guān)老師交流。對(duì)于學(xué)生而言，利用教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的相關(guān)信息，可以改善基礎(chǔ)差的學(xué)生學(xué)習(xí)物理的緊張情緒，提前預(yù)習(xí)；學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生可以拓展視野，加快學(xué)習(xí)的進(jìn)度，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀；及時(shí)做一些緊扣教材的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的習(xí)題，有效的網(wǎng)上互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自我評(píng)價(jià)素養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)：

獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)面臨著課時(shí)極少，學(xué)生基礎(chǔ)差又不重視該門(mén)課程、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)狀。教師必須調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，在大學(xué)物理課程中靈活實(shí)施有效的現(xiàn)代化教學(xué)手段，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的興趣及學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生轉(zhuǎn)變對(duì)大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)方法，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力，保證教學(xué)質(zhì)量。

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