非物理專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)改革實(shí)踐與探究

趙 輝 趙洪亮 趙國(guó)斌 荀顯超 林萬(wàn)峰

(空軍航空大學(xué)航空基礎(chǔ)學(xué)院基礎(chǔ)部 吉林 長(zhǎng)春 130022 )

1 大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

目前，全國(guó)各高校大學(xué)生物理基礎(chǔ)參差不齊，物理學(xué)習(xí)水平兩級(jí)分化的問(wèn)題較為突出.部分文科大學(xué)生高中階段沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)高中物理，造成大學(xué)物理學(xué)習(xí)銜接不上.非物理專業(yè)大學(xué)生普遍認(rèn)為大學(xué)物理課程難度偏高, 物理教材閱讀困難;認(rèn)為日常物理教學(xué)進(jìn)度太快,涉及的理論推導(dǎo)和高等數(shù)學(xué)運(yùn)用復(fù)雜;部分學(xué)生還認(rèn)為老師的教學(xué)模式單一, 一成不變，不能走出教室，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室.課堂互動(dòng)不深刻, 教學(xué)枯燥,不能有效激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性[1];但是,也有少部分學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)有的物理教學(xué)“吃不飽”, 渴求更深更廣的物理知識(shí).由于各學(xué)院專業(yè)差異，教學(xué)側(cè)重點(diǎn)和教學(xué)任務(wù)不同，又受學(xué)時(shí)所限，只能重點(diǎn)講授部分章節(jié)內(nèi)容，學(xué)生不能系統(tǒng)掌握大學(xué)物理知識(shí)體系.另外，普通高校物理教師隊(duì)伍中大師缺乏, 大學(xué)生很少有機(jī)會(huì)領(lǐng)悟物理大師的學(xué)術(shù)觀點(diǎn).以上種種原因，使得部分大學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)物理獲益很少，覺(jué)得學(xué)習(xí)物理與個(gè)人學(xué)業(yè)成果、個(gè)人發(fā)展聯(lián)系不大，從而失去對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣.

2 大學(xué)生期望的物理教學(xué)

通過(guò)對(duì)我校大學(xué)生關(guān)于物理教學(xué)的問(wèn)卷調(diào)查，收取大量的物理教學(xué)建議,總結(jié)大學(xué)生期望的物理教學(xué)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)期望教材通俗易懂、突出運(yùn)用;

(2)期望物理課堂要多互動(dòng), 多聯(lián)系生活、生產(chǎn)應(yīng)用, 營(yíng)造和諧、生動(dòng)、有趣的課堂氛圍，教學(xué)場(chǎng)所不局限教室，能走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué);

(3)期望擁有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化物理學(xué)習(xí)的立體環(huán)境,讓學(xué)生在課后能邊玩邊學(xué),在享受中學(xué)習(xí)物理;

(4)期望教師加強(qiáng)與大學(xué)生的課后交流,做朋友型教師;

(5)期望教師加強(qiáng)學(xué)習(xí),不斷提高自身業(yè)務(wù)素養(yǎng),及時(shí)更新陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)理念,銳意進(jìn)取,勇于創(chuàng)新;

(6)期望依據(jù)學(xué)生的物理基礎(chǔ)實(shí)施分層次教學(xué)等等.

3 教學(xué)改革探究

基于目前大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀和大學(xué)生的期望，我們提出兼顧培養(yǎng)目標(biāo)，建設(shè)校本教材；因材施教, 實(shí)施分層次教學(xué)模式;整合資源,開(kāi)發(fā)物理教育數(shù)字化平臺(tái)；組建一支堅(jiān)實(shí)的物理教師隊(duì)伍等教學(xué)改革方案.

3.1 兼顧培養(yǎng)目標(biāo) 建設(shè)校本教材

目前，各院校選用的《大學(xué)物理》教材知識(shí)體系涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、狹義相對(duì)論、近代物理基礎(chǔ)等，內(nèi)容上大同小異.但在教學(xué)實(shí)踐中，大學(xué)生反饋回來(lái)的信息是教材中本專業(yè)應(yīng)用及工程應(yīng)用知識(shí)幾乎沒(méi)有.那么，大學(xué)生期望的教材是什么樣的呢?應(yīng)該是概念清晰、簡(jiǎn)明扼要、突出應(yīng)用、趣味生動(dòng)、好教易學(xué).現(xiàn)使用的大學(xué)物理教材中太深的理論、較難的數(shù)學(xué)推導(dǎo)無(wú)法引起他們的閱讀和思考興趣.我們建議教材內(nèi)容在深度和廣度上淺一點(diǎn)、寬一點(diǎn)、新一點(diǎn)、更實(shí)用一點(diǎn).表達(dá)形式上力求活潑新穎, 可以添加生動(dòng)的圖片, 插入網(wǎng)上視頻資源二維碼，二維碼上關(guān)聯(lián)微課、應(yīng)用實(shí)例視頻或演示實(shí)驗(yàn)視頻等,章節(jié)后插入知識(shí)體系導(dǎo)圖，引入簡(jiǎn)單的與物理學(xué)相關(guān)的生活生產(chǎn)實(shí)例,介紹當(dāng)今的物理領(lǐng)域發(fā)展前沿,挖掘生活和科技中的物理問(wèn)題等來(lái)吸引大學(xué)生,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性.書(shū)后穿插的例題和習(xí)題應(yīng)該結(jié)合各院校專業(yè)需求實(shí)際,練習(xí)題最好分為課后作業(yè)題和自檢練習(xí)題，題型要典型,避免重復(fù).另外為大學(xué)生配備與教材相同類型題的習(xí)題冊(cè)，習(xí)題冊(cè)中題型覆蓋率高，方便大學(xué)生自學(xué)，同時(shí)提高大學(xué)生解題的能力.基于以上考慮，教研室自行編寫(xiě)了校本物理教材《飛行特色大學(xué)物理》，該教材緊緊聯(lián)系飛行實(shí)際，貼近實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)，課程內(nèi)容生動(dòng)活潑，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，能夠激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)意愿.教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)，將復(fù)雜的物理原理可視化，取得了事半功倍的教學(xué)效果.

3.2 因材施教 實(shí)施分層次教學(xué)模式

大學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平兩極分化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，部分大學(xué)生物理水平較高，學(xué)習(xí)物理積極性也高，他們反映現(xiàn)行物理教學(xué)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單,每堂課都“吃不飽”,也有部分大學(xué)生反映現(xiàn)行物理課學(xué)起來(lái)比較難, 每堂課都“消化不良”, 期望較淺易懂的物理課.目前，各校做法只是簡(jiǎn)單的按專業(yè)或按理科生和文科生進(jìn)行了分班教學(xué)，遠(yuǎn)不能達(dá)到因材施教的目的[2].基于以上原因，我們建議采取分層次教學(xué)，打亂現(xiàn)行的大學(xué)生教學(xué)班，按照各專業(yè)學(xué)生大學(xué)物理摸底成績(jī)、月考成績(jī)?cè)O(shè)立好、中、差3個(gè)層次教學(xué)班，按照本專業(yè)教學(xué)班數(shù)量，設(shè)置一到兩個(gè)成績(jī)好的班，一到兩個(gè)成績(jī)差的班，其他為普通班，實(shí)施不同層次的教學(xué).成績(jī)好的班，可適當(dāng)加快講課進(jìn)度，提高授課難度，并且可享有多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)及優(yōu)先選擇保送研究生、優(yōu)先推薦工作等政策，成績(jī)差的教學(xué)班可放慢講課進(jìn)度，適當(dāng)給予補(bǔ)課.物理教師多的院?？刹扇⌒“嘟虒W(xué)的模式，通過(guò)學(xué)生月考成績(jī)機(jī)動(dòng)調(diào)整好班及差班的學(xué)生.目前，我校對(duì)在校大學(xué)生實(shí)行分層次教學(xué)，并且采取小班翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，受到絕大部分學(xué)生的歡迎.學(xué)生通過(guò)課前微課學(xué)習(xí)，課上分組討論及練習(xí)等環(huán)節(jié)，大大提高了對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度，提高學(xué)習(xí)效率，提高課堂參與度.體現(xiàn)了學(xué)生主體地位，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，同時(shí)提高學(xué)生自主管理，自主學(xué)習(xí)的能力.

3.3 整合資源 開(kāi)發(fā)物理教育的數(shù)字化平臺(tái)

學(xué)生期望能在喜歡的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中愉快地學(xué)到物理知識(shí),達(dá)到邊學(xué)邊玩的目的.考慮到各院校財(cái)力有限, 因此,物理教師應(yīng)該充分利用學(xué)校現(xiàn)有的現(xiàn)代信息技術(shù)手段,師生協(xié)力合作,將信息技術(shù)與學(xué)科課程有效整合, 實(shí)現(xiàn)一種新型的、互動(dòng)的、友好的、能充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的課后學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式.目前有條件的院校開(kāi)設(shè)一系列的課程實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，還不能滿足廣大學(xué)生的要求，完全達(dá)到每人獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的條件.為此，學(xué)校采取以下措施：

(1)引進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)室，可以上傳演示實(shí)驗(yàn)視頻.用于教學(xué)，大學(xué)生課后學(xué)習(xí),緩解實(shí)驗(yàn)條件不足的限制;

(2)基于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò), 在校園網(wǎng)上共享現(xiàn)有的大學(xué)物理微課資源、物理題庫(kù)、大學(xué)物理競(jìng)賽題庫(kù)、優(yōu)秀物理網(wǎng)址鏈接、教學(xué)視頻等, 完善信息資源發(fā)布、上傳下載學(xué)習(xí)材料、留言討論、物理貼吧等管理機(jī)制;

(3)將圖書(shū)館引進(jìn)的有關(guān)物理的數(shù)據(jù)庫(kù)介紹給學(xué)生，經(jīng)常布置一些必須利用圖書(shū)館或網(wǎng)絡(luò)才能解決的作業(yè);

(4)開(kāi)發(fā)針對(duì)院校大學(xué)生實(shí)際的題庫(kù)和在線測(cè)試系統(tǒng), 便于學(xué)生課后學(xué)習(xí)和教師及時(shí)評(píng)價(jià)教學(xué)效果,強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理.

3.4 組建一支實(shí)力雄厚的物理教師隊(duì)伍

具有一支實(shí)力雄厚的教師隊(duì)伍，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ).我校經(jīng)過(guò)多年的積淀，已逐步組建了一支學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理，老中青相結(jié)合的教師隊(duì)伍.主要采取的措施有以下幾點(diǎn)：

(1)院校出資，升級(jí)現(xiàn)有的師資團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)青年教師脫產(chǎn)參加培訓(xùn)進(jìn)修,有效改善教師的學(xué)歷和專業(yè)結(jié)構(gòu).

(2)面向社會(huì)招聘博士畢業(yè)生或引進(jìn)優(yōu)秀的高校教師,有效改善教師團(tuán)隊(duì)的職稱和年齡結(jié)構(gòu).

(3)出資鼓勵(lì)教師申報(bào)科研課題，報(bào)銷論文版面費(fèi)，鼓勵(lì)教師外出學(xué)習(xí),獲取優(yōu)秀的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐素材.

(4)鼓勵(lì)物理教師參加科研組織，參與科研項(xiàng)目，了解學(xué)科和科技發(fā)展前沿，更好地了解大學(xué)物理在科技領(lǐng)域中的應(yīng)用.多安排物理教師參與力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域的物理學(xué)術(shù)會(huì)議，多與同領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)者交流，互相學(xué)習(xí)[3].

(5)建設(shè)良性的職稱評(píng)選體系，使認(rèn)真教學(xué)，認(rèn)真科研的物理教師能夠脫穎而出，得到學(xué)校及學(xué)生的肯定.

4 結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)物理是一門重要的基礎(chǔ)課,是培養(yǎng)應(yīng)用型和復(fù)合型人才的重要課程,其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響到大學(xué)生今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作能力.大學(xué)物理教學(xué)改革方案多種多樣,找到一條適合當(dāng)代大學(xué)生職業(yè)發(fā)展的大學(xué)物理教學(xué)道路刻不容緩.總之, 通過(guò)開(kāi)設(shè)大學(xué)物理課程,讓學(xué)生有興趣不斷獲取新知識(shí), 有能力不斷改善智能結(jié)構(gòu).通過(guò)學(xué)習(xí)能力的提高, 轉(zhuǎn)化為知識(shí)能力, 為最終提高學(xué)生的職業(yè)能力儲(chǔ)備力量[4]. 這就是大學(xué)物理教學(xué)改革的最終目的.