淺議大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀與課程改革方向

王健瑩 王林杰 韓越超 叢紅璐 劉雪華

滄州交通學(xué)院 河北滄州 061199

以綜合素質(zhì)的發(fā)展為立足點(diǎn)，在評(píng)估學(xué)生成果時(shí)，強(qiáng)調(diào)由單純?cè)u(píng)估方式向綜合評(píng)估方式的過渡，強(qiáng)調(diào)學(xué)生以多元的視角對(duì)多維度做出綜合認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)過程評(píng)估。注意學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的活動(dòng)特點(diǎn)，考查了學(xué)生是否具有質(zhì)疑與創(chuàng)造物理問題的能力，以及是否具有把現(xiàn)實(shí)生活和物理活動(dòng)聯(lián)系起來的能力。論文中通過多元評(píng)估方式對(duì)學(xué)生物理的核心素質(zhì)進(jìn)行分析，體現(xiàn)了學(xué)生物理核心素質(zhì)構(gòu)成的基本狀況，為今后中國(guó)物理教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)提出了反饋信息。令人感到遺憾的是，目前國(guó)內(nèi)外高校的理工科院系普遍存在著只注重學(xué)科基礎(chǔ)課，而忽略了公共領(lǐng)域基本必修課的現(xiàn)狀。這一思想也影響到了在學(xué)這門課的同學(xué)們抱有唯成績(jī)論的思維，而單純地為了期末成績(jī)優(yōu)秀或者只是通過應(yīng)試而復(fù)習(xí)的學(xué)生也不在少數(shù)。這無疑為完成本課題的教育目標(biāo)，并取得最佳教學(xué)效果設(shè)置了巨大的障礙。

一、淺議大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀與課程改革方向

(一)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，融合專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容，編制有高職特點(diǎn)的物理課程

(1)以就業(yè)為導(dǎo)向的高職院校的根本任務(wù)是培育高級(jí)科技應(yīng)用型專門人才，因此，高職物理學(xué)課程也就必須區(qū)別于普通本科生的物理學(xué)課程，要和社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)普通本科生物理學(xué)中重視的基本定理、公式推導(dǎo)等要求要減少，同樣也要減少較復(fù)雜的微積分計(jì)算等方式，并應(yīng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用舉例研究，如薄膜干涉原理就可運(yùn)用在照相機(jī)的鏡頭增透膜上；渦流現(xiàn)象原理可運(yùn)用在電子計(jì)量?jī)x器中的電磁阻尼裝置上。

(2)在教科書編撰過程中，也要考慮與理工科學(xué)校的專業(yè)課進(jìn)行銜接整合，針對(duì)有所不同的學(xué)科，選擇有所不同的課程側(cè)重，刪去與學(xué)科不相干的內(nèi)容。如光電子學(xué)科的物理學(xué)課程要以波動(dòng)光學(xué)性質(zhì)和量子理論為重，也應(yīng)該刪去流體力學(xué)、熱學(xué)等知識(shí)，同時(shí)考慮到學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)較差的狀況，還應(yīng)該增設(shè)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的知識(shí)，以利于他們掌握光的波動(dòng)性。與此同時(shí)，還必須兼顧到與專業(yè)課的交叉性，防止了與專業(yè)課的重疊。如光部分側(cè)重點(diǎn)是光現(xiàn)象、特性及其使用范圍，而區(qū)分在光電學(xué)科課中光的使用方式、手段。使大學(xué)物理課程和專業(yè)教學(xué)有機(jī)融合，便于學(xué)習(xí)者更好地了解知識(shí)。

(二)利用多媒體技術(shù)推動(dòng)大學(xué)物理教學(xué)

隨著電子科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的多媒體信息技術(shù)廣泛應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域。在大學(xué)，幾乎每個(gè)老師都配備了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，大學(xué)物理教師使用多媒體教學(xué)已經(jīng)相當(dāng)普遍，再加上物理教學(xué)適當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w教學(xué)，可以使學(xué)生以多種方式理解和學(xué)習(xí)了解事物。對(duì)于教師的教學(xué)也很重要，這種教學(xué)學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性，讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)不是負(fù)擔(dān)，而是美好有趣的過程。因此，在實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)加以多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

(三)加強(qiáng)學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量

雖然很多教師和學(xué)生都意識(shí)到了實(shí)驗(yàn)的重要性，但由于各種原因，學(xué)生實(shí)驗(yàn)并沒有得到足夠的重視。在課堂示范實(shí)驗(yàn)中，為了讓學(xué)生的思維跟著老師走，應(yīng)該積極配合老師，在課堂演示實(shí)驗(yàn)完全結(jié)束后，通過再提問、合作交流、閱讀書籍等方式，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論清晰地總結(jié)出來，這對(duì)教學(xué)效果的實(shí)施起著重要的作用。示范實(shí)驗(yàn)要做到實(shí)踐性強(qiáng)、趣味性強(qiáng)，但對(duì)原理的解釋總是模糊不清、細(xì)致入微，不能反映其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。特別是在一般的實(shí)驗(yàn)條件下很難實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，雖然可以清楚地說“是”，但很難描述“為什么”，往往導(dǎo)致老師不能準(zhǔn)確地表達(dá)，學(xué)生處于模糊的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

(四)做好實(shí)驗(yàn)組織，重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法中人數(shù)太多，不利于管理，也不能保證每個(gè)人都能認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)。這就要求學(xué)生要認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，包括記錄和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生體驗(yàn)一個(gè)探索的過程。在具體的過程中，老師不應(yīng)該安排替換，而是要耐心地引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)后獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、綜合和判斷，從而更好地鞏固所學(xué)知識(shí)，獲取新知識(shí)。除此之外，應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，老師先讓每個(gè)組長(zhǎng)檢查學(xué)生人數(shù)，并檢查預(yù)習(xí)報(bào)告。然后，老師告訴學(xué)生該如何使用該儀器，哪些故障容易發(fā)生，并提醒學(xué)生注意哪些問題。

(五)教師要轉(zhuǎn)變教育理念重視教學(xué)工作

近些年，各高校師資力量不斷壯大，許多高學(xué)歷、高素質(zhì)專業(yè)人才進(jìn)入高校，科學(xué)的教育理論、教育思想和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相比教學(xué)水平有所提升，但因?yàn)榻虒W(xué)改革需要教師投入大量的時(shí)間和精力，高校教師普遍科研壓力大，他們?cè)谒枷肷现乜蒲?、輕教學(xué)，尤其像大學(xué)物理這門課程的教學(xué)。大學(xué)物理教學(xué)，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能，更要培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的世界觀和科學(xué)的方法論去認(rèn)識(shí)世界和解決問題，還要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而使學(xué)生的思維更具靈活性、開放性、廣泛性和獨(dú)立性，促進(jìn)他們創(chuàng)造性的發(fā)揮和綜合能力的提高，加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析解決問題的能力的培養(yǎng)。教師要進(jìn)行教學(xué)研究，關(guān)注學(xué)生發(fā)展，對(duì)學(xué)生進(jìn)行研究，根據(jù)不同專業(yè)、不同層次、不同基礎(chǔ)的學(xué)生采取不同的教學(xué)方法和教學(xué)思路，教師可以結(jié)合學(xué)生專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的需求選擇教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配。我校近幾年的大學(xué)物理課程調(diào)整也是建立在考慮學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上安排的，如對(duì)機(jī)械專業(yè)、土木工程專業(yè)等只開設(shè)了大學(xué)物理I，以力學(xué)和熱學(xué)為主，而不講授電磁學(xué)和量子物理，對(duì)力學(xué)部分的基本原理和方法教學(xué)上要求詳細(xì)而深入，可以結(jié)合具體的土木工程問題或機(jī)械部件介紹力學(xué)的基本原理和基本方法，目的是為學(xué)生以后學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)課程打基礎(chǔ)，而對(duì)電信專業(yè)的學(xué)生，根據(jù)其專業(yè)特點(diǎn)要加強(qiáng)電磁學(xué)的教學(xué)，光學(xué)知識(shí)可以結(jié)合光纖通信進(jìn)行講授。

(六)教學(xué)手段多樣化，提升課堂效率

老師所講授的每堂課程都有精彩之處，但重點(diǎn)還是要突出，課堂教學(xué)必須要表現(xiàn)精干、嚴(yán)謹(jǐn)，在短時(shí)限內(nèi)講得明白本節(jié)的重難度，不然，學(xué)員的專注力就非常容易渙散。

一是，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)技術(shù)手段已無法適應(yīng)中小學(xué)生課堂的實(shí)際需要，因此教師應(yīng)充分運(yùn)用多媒體技術(shù)，創(chuàng)設(shè)各種新課堂教學(xué)技術(shù)手段和教學(xué)模式，如在“靜電場(chǎng)”一節(jié)的教學(xué)中，怎樣掌握靜電場(chǎng)的課堂教學(xué)重難點(diǎn)，而關(guān)于引力場(chǎng)，中小學(xué)生們?cè)缫颜莆?。由于靜止場(chǎng)和引力場(chǎng)在一些領(lǐng)域方面都有著極為相近的點(diǎn)，比如：引力和靜電場(chǎng)力都是守恒力；而引力場(chǎng)和靜電量場(chǎng)都是守恒立場(chǎng)；引力作正功就相當(dāng)于重力勢(shì)能增長(zhǎng)的負(fù)數(shù)，而靜電場(chǎng)力做正功就相當(dāng)于電勢(shì)能增長(zhǎng)的負(fù)數(shù)；由于重力勢(shì)能的概念及求法和電位值能的概念及求法都很相近，因此，可以把二者加以對(duì)比，即先運(yùn)用比較類推法，然后再通過滲透式教學(xué)法，學(xué)生會(huì)更易于掌握關(guān)于靜電場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

二是在老師的講解時(shí)，要注重區(qū)分學(xué)科進(jìn)行，各學(xué)科之間要有不同的側(cè)重點(diǎn)，比如針對(duì)電力學(xué)習(xí)者，在電磁場(chǎng)技術(shù)方面要著重介紹，并適度增加知識(shí)點(diǎn)深度和難點(diǎn)，為學(xué)習(xí)者掌握電氣專業(yè)課程打好基礎(chǔ)；針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生，在流體力學(xué)技術(shù)方面也要注重介紹，尤其是在剛體部分的學(xué)習(xí)，以便于今后理解力學(xué)使用。

三是演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)入中小學(xué)生課堂。設(shè)立展示實(shí)驗(yàn)室，注重展示實(shí)踐在課堂中的效果，展示實(shí)踐是學(xué)生觀察物理現(xiàn)象十分重要的步驟，缺乏展示實(shí)踐的物理學(xué)課堂難以想象。展示實(shí)踐更有直觀性，不僅可以鞏固課堂印象，同時(shí)還可以獲得書本上沒有的東西。既培養(yǎng)了教學(xué)興趣，也開闊了學(xué)校視野，可謂一舉兩得。

(七)做好大學(xué)物理與基礎(chǔ)知識(shí)銜接教育

大學(xué)物理中的許多基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)在中學(xué)物理課程上也曾經(jīng)學(xué)過，特別是在大學(xué)物理基礎(chǔ)知識(shí)上的加強(qiáng)和改善，在今天，大學(xué)物理中還產(chǎn)生了一些新的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容，所以應(yīng)區(qū)別地對(duì)待大學(xué)物理中的新內(nèi)容。對(duì)于一些在大學(xué)階段所共用的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，老師也可適量重復(fù)一些大學(xué)物理的部分內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，但要從更廣泛的條件、更高級(jí)的層面上，掌握新的、更為復(fù)雜深化、更為廣泛含義上的物理學(xué)理論，以達(dá)到翻陳出新，有的放矢。但對(duì)于一些在大學(xué)階段才產(chǎn)生的較新的重要知識(shí)點(diǎn)，我們則盡量把它們從原來學(xué)習(xí)者所掌握的重要知識(shí)點(diǎn)中逐漸地“生長(zhǎng)”起來，以減少重復(fù)煩瑣的推理，也相應(yīng)減少了課程的深入、難點(diǎn)等，以調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)高校物理學(xué)習(xí)的濃厚興趣。尤其要注意對(duì)高等物理研究的利用，由大學(xué)物理教育到大學(xué)物理轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵就在于很大程度上的高等物理的利用。正是因?yàn)楦叩任锢淼膹V泛使用，才能夠讓大學(xué)物理課程學(xué)生站在一種更高的層面上，更全面地認(rèn)識(shí)物理學(xué)概念、定理、規(guī)律。因此，利用新微積分思維，指導(dǎo)學(xué)生把大學(xué)的離散化點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)疊加原理轉(zhuǎn)換到連續(xù)化帶電體在附近空氣引發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)，并利用畢奧-薩伐爾定理推算非平衡磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度等。大學(xué)的物理教育課堂，要著力培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理表現(xiàn)基本物理概念、定理、規(guī)律；運(yùn)用物理理論知識(shí)、思維、實(shí)驗(yàn)方式來分析、解決物理學(xué)問題。所以要讓學(xué)生迅速地適應(yīng)大學(xué)階段的課程，就必須做好銜接教育工作。

二、淺議大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀與課程改革應(yīng)對(duì)策略

(一)運(yùn)用信息化教學(xué)手段輔助大學(xué)物理課堂教學(xué)

以由清華大學(xué)與學(xué)堂在線聯(lián)合打造的雨課堂平臺(tái)為例，筆者使用雨課堂的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)成功完成了對(duì)三百多名學(xué)生實(shí)行網(wǎng)絡(luò)直播，并教授了普通物理學(xué)。學(xué)生們無須下載學(xué)校APP，利用微信關(guān)注雨課堂公共賬號(hào)，直接掃描老師給出的班級(jí)二維碼即可開始小班學(xué)習(xí)。教師可以登錄雨課堂的電腦客戶端，開始語(yǔ)音及視頻直播。在教學(xué)過程中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)教師正在直播的課程，通過發(fā)送彈幕，和教師交流，教師可以查看彈幕并進(jìn)行解答。未能按時(shí)上直播課的學(xué)生，可在手機(jī)客戶端查看上課回放。教師利用雨教室的平臺(tái)，向?qū)W生發(fā)放上課練習(xí)題，上交作業(yè)題，并上交試題，以考核學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的情況。另外，雨課堂網(wǎng)頁(yè)版也可將學(xué)生數(shù)據(jù)，以Excel的形態(tài)批量導(dǎo)出。通過統(tǒng)計(jì)，老師能夠進(jìn)行智慧化、精確化的教育。老師在圖中，能夠更準(zhǔn)確地了解哪個(gè)學(xué)生已經(jīng)對(duì)教材進(jìn)行了預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)的時(shí)間、預(yù)習(xí)的內(nèi)容頁(yè)碼，以及哪個(gè)學(xué)生還未預(yù)習(xí)，或者哪個(gè)學(xué)生已經(jīng)提了疑問。針對(duì)尚未預(yù)習(xí)的學(xué)生，由老師進(jìn)行課前指導(dǎo)、在課堂上關(guān)注，并指導(dǎo)其認(rèn)真地學(xué)習(xí)。線上教學(xué)期間，老師沒有直接和學(xué)生見面溝通或交流意見的條件，但利用雨課堂的投票功能，老師們能夠通過在線了解學(xué)生普通物理學(xué)的學(xué)習(xí)狀況。

(二)增強(qiáng)課堂語(yǔ)言的藝術(shù)性，娛樂性

物理教師的語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)要飽含激情，并對(duì)學(xué)生充滿期待，對(duì)于物理學(xué)習(xí)要熱愛并對(duì)知識(shí)具有精辟的見解，這樣才會(huì)激起高校學(xué)生們?cè)谇楦猩系墓缠Q，并激發(fā)出其求知欲。二是物理教師語(yǔ)言語(yǔ)速的快慢與聲音的高低應(yīng)當(dāng)恰到好處，既不能語(yǔ)速過快，防止學(xué)生們反應(yīng)不過來，但是也不能語(yǔ)速過慢，防止學(xué)生們難以提起精神；既不能聲音過高，避免學(xué)生們精神疲勞，也不能聲音太低，造成學(xué)生的注意力無法保持。所以，物理課堂教學(xué)語(yǔ)速應(yīng)當(dāng)做到快慢與高低適宜。當(dāng)然，課堂教學(xué)藝術(shù)與風(fēng)格之形成，依賴于教師對(duì)教育事業(yè)之熱愛及對(duì)學(xué)生們的高度責(zé)任感，同時(shí)也依賴于教師所具有的雄厚知識(shí)底蘊(yùn)及其個(gè)性魅力等。

結(jié)語(yǔ)

我們根據(jù)在課程中的具體研究實(shí)踐，指出了當(dāng)前進(jìn)行教學(xué)改革的主要方向和途徑。概括而言，就是合理地融入專業(yè)交叉的教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建起物理學(xué)與相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系；運(yùn)用思維、遷移和啟發(fā)式教育提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并訓(xùn)練其獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題的技能。