工科大學(xué)物理教學(xué)改革的探究

劉小妹++高國軍

摘 要：大學(xué)物理是工科大學(xué)的一門重要的必修基礎(chǔ)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生素質(zhì)、訓(xùn)練其思維方法以及鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。本文通過對大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀的分析以及社會對人才綜合要求的剖析和理解，研究和探討了新時(shí)代下如何對大學(xué)物理教學(xué)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和改革，特別是注重教與學(xué)要并重，引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，最終全面提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)出更優(yōu)秀的高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理 教學(xué)改革 學(xué)習(xí)主體 翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0225-03

Abstract： College physics is a compulsory course of engineering universities. This course can improve personal qualities， train thinking， and exercise students ability of creation. This article analyzes the present situation of college physics teaching. Based on the analysis， the problem about how to optimize and reform all aspects of college physics teaching process in the new era is studied and discussed. Especially we should focus on teaching and learning equally， and guide students to improve their learning efficiency. Finally the teaching quality and effect of college physics will be improved， and finally more excellent talents will be turned out.

Key Words： College physics； Teaching reform； Learning subject； Flipped classroom

大學(xué)物理是理工科各高等院校的一門基礎(chǔ)課程，是進(jìn)行其它專業(yè)課程學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。大學(xué)物理教育對于提高學(xué)生科研素質(zhì)、思維方法、創(chuàng)新能力以及動(dòng)手能力有著基礎(chǔ)性的、無可替代的作用。因此，教師們一直在不斷探索如何在新的形勢下教好大學(xué)物理這門課。

為此，我們對大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查和分析。首先，對全校學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的抽樣問卷調(diào)查。結(jié)果反映，多數(shù)同學(xué)對該課程缺乏正確認(rèn)識、對物理學(xué)習(xí)缺乏應(yīng)有的興趣和態(tài)度以及正確的學(xué)習(xí)方法。另外，我們對學(xué)校關(guān)于大學(xué)物理課程的教學(xué)管理和教學(xué)環(huán)境進(jìn)行了調(diào)研和分析。整體來說，還是存在一些有待完善的地方，需要教師去努力改變和提高。

因此，進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)改革是勢在必行的。通過對大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查和分析，以及影響教學(xué)效果的各種因素進(jìn)行剖析，我們考慮可以從以下幾個(gè)方面對大學(xué)物理教育進(jìn)行改革。

1 班級編排與專業(yè)緊密結(jié)合

自高校擴(kuò)招后，學(xué)生數(shù)量迅速增加，物理基礎(chǔ)參差不齊。所以進(jìn)行不同專業(yè)任意合并，大班上課，有著一定的弊端。很難從整體上提高每位學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量。如果能根據(jù)專業(yè)相關(guān)性，進(jìn)行合并或許更為合適。比如像船舶與海洋工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、工程力學(xué)等專業(yè)可以合成一個(gè)大班，側(cè)重力學(xué)方面的應(yīng)用；電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械電子工程等專業(yè)可以合成一個(gè)大班，側(cè)重電磁學(xué)方面的應(yīng)用；能源與動(dòng)力工程、輪機(jī)工程、金屬材料工程等專業(yè)可以合成一個(gè)大班，側(cè)重?zé)崃W(xué)方面的應(yīng)用。這樣，老師在教學(xué)時(shí)可以融合專業(yè)特色，針對各專業(yè)對物理知識的需求，合理地安排教學(xué)內(nèi)容；有針對性地將理論與專業(yè)實(shí)際緊密結(jié)合，突出物理的專業(yè)應(yīng)用性，做到普及性和針對性協(xié)調(diào)發(fā)展。由此不同的專業(yè)，可能就有不同的具體教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容。這種有針對性的教學(xué)，不但能調(diào)動(dòng)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生了解物理的實(shí)際應(yīng)用，還能為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 加強(qiáng)教材建設(shè)

總體來說，目前大學(xué)物理所使用的教材內(nèi)容，更多關(guān)注物理知識本身的系統(tǒng)性和科學(xué)性，過于理論化、比較抽象、脫離實(shí)際和應(yīng)用太遠(yuǎn)，因而顯得趣味性不夠、缺乏吸引力，導(dǎo)致它的作用未得到充分體現(xiàn)。因此，有必要在教學(xué)內(nèi)容中，加強(qiáng)聯(lián)系工程實(shí)際和技術(shù)應(yīng)用，加大理論聯(lián)系實(shí)際的比重；多設(shè)計(jì)從實(shí)際生產(chǎn)生活中凝練出的物理問題，形成例題、習(xí)題、思考題，使題目貼近工程，貼近生活；近代物理學(xué)要適當(dāng)增加近代以來物理技術(shù)發(fā)展的成果，特別是相對論以及量子理論等，同時(shí)要及時(shí)引入重大科技進(jìn)展，關(guān)注物理學(xué)的一些新概念、新方法、新測量手段，做到與時(shí)俱進(jìn)。這樣不但可以開闊學(xué)生的科學(xué)視野，還能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的思路；讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論、基礎(chǔ)知識的同時(shí)，能夠做到把握科技發(fā)展新動(dòng)向、新信息。這些教改內(nèi)容可以先以學(xué)習(xí)材料的形式進(jìn)行補(bǔ)充，然后經(jīng)試用完善后正式加入教學(xué)內(nèi)容。

為了適應(yīng)時(shí)代和科技發(fā)展的變化，在大學(xué)物理教材的編寫過程中，可以納入相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。另外，隨著科技的進(jìn)步，越來越多的交叉學(xué)科出現(xiàn)在研究領(lǐng)域。因此，可以在物理教材中補(bǔ)充物理學(xué)與相關(guān)專業(yè)的交叉，融合近代科學(xué)技術(shù)成就和前沿課題的內(nèi)容。這樣，在教學(xué)過程中，物理老師有的放矢、因材施教，調(diào)動(dòng)大家的積極性；同時(shí)學(xué)生可以根據(jù)需要，學(xué)習(xí)參考，促進(jìn)理解和提升，才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果[2]。

3 變革教學(xué)理念

堅(jiān)持教學(xué)并重，改變指令性課堂模式，使得以教為主的知識講授向以學(xué)為主的互動(dòng)課堂轉(zhuǎn)變。這樣，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，積極性，讓他們體會到學(xué)習(xí)的樂趣。其次，讓課堂從封閉走向開放，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息化資源，采取課內(nèi)研討與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，線上交流和線下溝通互補(bǔ)方式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的跨時(shí)空。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困境和問題能及時(shí)得到解決和幫助，增強(qiáng)他們對于物理學(xué)習(xí)的信心。最終在教學(xué)過程中要強(qiáng)調(diào)學(xué)的分量，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)的接收知識向主動(dòng)探究知識，逐步推進(jìn)大學(xué)物理課堂向大學(xué)物理學(xué)堂的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生成為教學(xué)實(shí)施的主體，不只是學(xué)會知識而是變成會學(xué)習(xí)，會研究[3]。endprint

4 改革教學(xué)方法和手段

4.1 聯(lián)系科技前沿，開闊學(xué)生視野

教師除了講授教學(xué)內(nèi)容外，應(yīng)根據(jù)各專業(yè)領(lǐng)域的新發(fā)展、新課題，結(jié)合教材內(nèi)容，不斷地將實(shí)踐中正在使用和即將推廣使用，但還沒來得及進(jìn)入教材的新知識和新技術(shù)充實(shí)到課堂教學(xué)中來。這些前沿知識和技術(shù)與學(xué)生周圍的生產(chǎn)和生活緊密聯(lián)系、息息相關(guān)，這樣的課堂讓學(xué)生感受到現(xiàn)代氣息，既開闊了他們的視野，又激發(fā)了他們的求知欲和研究興趣。學(xué)生會感到他們學(xué)到了活的、實(shí)用的知識，觸摸到了社會的最前沿和科技發(fā)展的新動(dòng)態(tài)，感覺理論與實(shí)踐的差距縮小了。

4.2 教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)，注重思維方式培養(yǎng)，深化物理應(yīng)用

在物理學(xué)的教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)科與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，關(guān)注物理學(xué)科與生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的聯(lián)系，從而使學(xué)生在不斷的比較和綜合中，培養(yǎng)運(yùn)用知識的能力。引導(dǎo)學(xué)生去探索未來發(fā)展的新知識新信息，幫助學(xué)生學(xué)會預(yù)測、預(yù)見和構(gòu)想未來事物的發(fā)生、發(fā)展和變化，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。在講授物理理論知識的同時(shí)，應(yīng)深化物理應(yīng)用知識，多舉些生產(chǎn)和生活中應(yīng)用物理知識的例子，讓學(xué)生深刻體會到學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，啟發(fā)學(xué)生利用物理知識解釋一些問題，讓學(xué)生真切感受到了物理知識的應(yīng)用就在我們身邊[4]。

4.3 教學(xué)中適當(dāng)開展課堂演示實(shí)驗(yàn)

課堂演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中用得較多，也更能引起學(xué)生們的興趣和好奇。大學(xué)物理教育中由于物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，課堂演示實(shí)驗(yàn)幾乎沒有。但是大學(xué)物理教學(xué)中如能根據(jù)條件在課堂上開展一些必要的演示實(shí)驗(yàn)，或許對大學(xué)物理教學(xué)可以起到事半功倍的效果。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)重現(xiàn)物理現(xiàn)象，可以使抽象、概括的物理概念具體、形象。引起學(xué)生的關(guān)注和思考，從而對于物理問題的的理解也更加深刻。

有些演示實(shí)驗(yàn)由于演示條件較高或者儀器較多、較大，不方便搬入課堂，這時(shí)我們可以通過多媒體用仿真實(shí)驗(yàn)課件放映實(shí)驗(yàn)過程，或者將課堂移到演示實(shí)驗(yàn)室去上，也能收到很好的效果[5]。

4.4 適當(dāng)開展專題講座

高校在開展物理教學(xué)的同時(shí)，根據(jù)學(xué)生專業(yè)的不同，可以增設(shè)專題講座的教學(xué)形式。通過這種教學(xué)方式，不但可以擴(kuò)展學(xué)生的課外知識，擴(kuò)大知識面，還能讓學(xué)生深刻體會到大學(xué)物理與其他學(xué)科知識的相關(guān)性，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)然，專題講座的開設(shè)次數(shù)要根據(jù)具體情況而定，并不是越多越好。否則，學(xué)生只看到物理的具體應(yīng)用而不去追求物理的基本概念、基本構(gòu)架以及基本理論。

4.5 合理運(yùn)用多媒體教學(xué)手段

多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段相比，有著自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢。多媒體教學(xué)是指利用計(jì)算機(jī)把文字、圖形、圖像、聲音和動(dòng)畫等融為一體，進(jìn)行課堂輔助教學(xué)的現(xiàn)代教學(xué)手段。多媒體不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生視野，還能提高教學(xué)效果，使抽象問題具體化，使無形知識有形化。多媒體在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、把抽象的概念形象化、提高演示實(shí)驗(yàn)的可視度等方面能優(yōu)化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。因此，得到各學(xué)校的大力提倡和廣泛使用。但是，任何事都是過猶不及，太過依賴或完全依賴多媒體也會起到相反的作用。有些該強(qiáng)化的概念和思路，應(yīng)多使用傳統(tǒng)教學(xué)手段，加深理解和運(yùn)用?？傮w而言，多媒體輔助教學(xué)作為一種現(xiàn)代化教學(xué)手段，應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，只有二者優(yōu)勢互補(bǔ)，方可獲得最佳的教學(xué)效果[6]。

4.6 通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率

通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)。在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，建設(shè)大學(xué)物理課程，與課堂教學(xué)同步進(jìn)行。學(xué)生可以在課堂學(xué)習(xí)后，遇到問題時(shí)，打開網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中相關(guān)微課視頻以及學(xué)習(xí)資料繼續(xù)學(xué)習(xí)。同時(shí)，在遇到解決不了的問題時(shí)可以直接在網(wǎng)絡(luò)平臺詢問老師和同學(xué)，進(jìn)行集體討論。另外，我們可以針對網(wǎng)絡(luò)平臺中多數(shù)同學(xué)感興趣、有疑問的課題，單獨(dú)安排幾次討論課，相互交流，共同提高。這樣，既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，又提高了班級整體的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

5 改革考試、考核方式

考慮到大學(xué)物理的教學(xué)目的，以及學(xué)生的課程較多，學(xué)習(xí)壓力很大，考試方法也應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整。應(yīng)綜合運(yùn)用多樣化的考核辦法，建立合理而公平的考評機(jī)制?？梢钥紤]采用課堂表現(xiàn)、平時(shí)成績、小論文、期末閉卷考試等相結(jié)合的考核方式。學(xué)生最終課程學(xué)習(xí)成績可以按下列公式認(rèn)定：最終成績=課堂表現(xiàn)10%+平時(shí)成績10%+小論文20%+期末閉卷考試成60%。

期末閉卷考試是必要的也是必需的，它考查學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識，檢驗(yàn)他們一學(xué)期對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)情況。課堂表現(xiàn)由出勤表現(xiàn)和提問表現(xiàn)組成，反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和投入情況。根據(jù)學(xué)生一學(xué)期的總出勤情況給予其適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)，可以督促一些不積極學(xué)習(xí)的學(xué)生來聽課；教師課堂上提問一些問題，考查學(xué)生對相關(guān)理論知識的理解、對科技前沿知識的了解等等，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，營造更加開放和互動(dòng)的課堂教學(xué)環(huán)境。平時(shí)成績包括課后作業(yè)成績和課堂小測驗(yàn)成績，可以讓教師了解學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握情況，明確習(xí)題課的側(cè)重點(diǎn)，及時(shí)加強(qiáng)對學(xué)生的普遍薄弱知識點(diǎn)的輔導(dǎo)，同時(shí)可以督促學(xué)生學(xué)習(xí)。在講授完某些內(nèi)容后，要求學(xué)生圍繞其寫一篇小論文，可以論述這些理論知識的實(shí)際應(yīng)用、設(shè)計(jì)一些小發(fā)明等，考察學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新思維能力。采用小論文的方式，學(xué)生必須認(rèn)真去查閱相關(guān)的資料，從而可加深其對理論知識的理解，拓展知識面，提高科學(xué)素質(zhì)。理論和實(shí)際結(jié)合起來，能夠激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。這樣，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理思想，檢查他們對所學(xué)知識的掌握程度、應(yīng)用所學(xué)知識的綜合能力，實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理教學(xué)的真正目的，又可以減輕學(xué)生考試壓力，應(yīng)該很受學(xué)生歡迎[4]。

6 結(jié)語

為適應(yīng)學(xué)校綜合發(fā)展的需要以及學(xué)生素質(zhì)發(fā)展、專業(yè)發(fā)展和能力提升的需要，進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)改革是非常必要的、也是必需的。本文從大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀的分析和研究出發(fā)，對大學(xué)物理教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中的問題和優(yōu)化方法進(jìn)行了探討，提出了一些改革建議。教師應(yīng)該改變教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)方法，加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)，全面提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)更多的高素質(zhì)優(yōu)秀人才。

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