大學(xué)物理課程分專業(yè)教學(xué)改革探究

張曉霞 衛(wèi)麗娜

【摘要】大學(xué)物理是理工科專業(yè)一門十分重要的基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力和優(yōu)秀的科學(xué)素質(zhì)等方面有著舉足輕重的地位。但是，在當(dāng)前地方類本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型中，大學(xué)物理教學(xué)存在許多問題。為此，本文以寧夏理工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院為例，探究按專業(yè)分類教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容有各專業(yè)的特點(diǎn)，滿足各個(gè)理工科專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的需求，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；分專業(yè)教學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)手段一、大學(xué)物理課程的地位及現(xiàn)狀

一、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

大學(xué)物理是理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課，該門課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法、理論聯(lián)系實(shí)際、探索精神和人文精神、科學(xué)探究能力等方面起著其他學(xué)科不可替代的作用。所以，物理教育在高等教育中具有極其重要的作用，特別是在工科專業(yè)中顯得更為重要。寧夏理工學(xué)院是一所應(yīng)用型地方本科院校，理工科專業(yè)較多，多年來，大學(xué)物理教學(xué)存在以下問題。

（一）教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)，教學(xué)模式單一

大學(xué)物理內(nèi)容缺乏與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系，更缺乏與專業(yè)課程的聯(lián)系，教材內(nèi)容陳舊，沒有學(xué)科新進(jìn)展和新成果，缺乏物理課程在工程技術(shù)中的應(yīng)用介紹，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生，該門課程的教學(xué)模式都一樣，制定相同的教學(xué)計(jì)劃，選用相同的教學(xué)內(nèi)容，這樣教學(xué)內(nèi)容不能很好地與專業(yè)相結(jié)合，使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)大學(xué)物理無用，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。

（二）課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)壓縮嚴(yán)重

大學(xué)物理這門課程包含質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)、剛體力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和電磁場(chǎng)、氣體動(dòng)理論及熱力學(xué)、光學(xué)、狹義相對(duì)論和量子物理基礎(chǔ)等內(nèi)容。知識(shí)點(diǎn)難，教學(xué)任務(wù)量大，近幾年來隨著授課學(xué)時(shí)數(shù)逐步減少，2010級(jí)學(xué)生的學(xué)時(shí)數(shù)為128，到2011級(jí)就減少至80學(xué)時(shí)，后來到2014級(jí)被壓縮為60學(xué)時(shí)，現(xiàn)如今的2018級(jí)就只有32學(xué)時(shí)了。要為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定好基礎(chǔ)，如此少的學(xué)時(shí)安排勢(shì)必給大學(xué)物理的教學(xué)增加了難度。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不理想

本科三批次的學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱，學(xué)習(xí)主動(dòng)性較為欠缺。加之，近幾年來擴(kuò)招，學(xué)生基礎(chǔ)差異較大，同時(shí)所招學(xué)生文理不分科，很多理工科專業(yè)班級(jí)有三分之一，甚至一半的學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)文科，現(xiàn)在學(xué)習(xí)大學(xué)物理存在很大的困難，上課聽不懂老師所講內(nèi)容，學(xué)習(xí)興趣逐漸降低，然后開始厭學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。學(xué)生的不同層次水平給該門課程的教學(xué)帶來了新挑戰(zhàn)。

（四）學(xué)生自我約束力弱，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確

大學(xué)物理一般開設(shè)在學(xué)生入校的第一學(xué)期或第二學(xué)期，大部分學(xué)生還沉浸在“上了大學(xué)就輕松了”的思想中，上了大學(xué)后，學(xué)生從心理上已經(jīng)放松了，缺乏自我管理和自我約束能力，而沉迷游戲或者大部分精力花費(fèi)在社團(tuán)等事務(wù)上。同時(shí)，在學(xué)習(xí)和生活沒有別人安排的情況下進(jìn)入了迷茫階段，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，一部分學(xué)生抱著“六十分萬歲”的心理混日子。

基于以上情況，同時(shí)考慮很多專業(yè)課卻又離不開大學(xué)物理課程做支撐的情況，學(xué)校如果不改革，繼續(xù)對(duì)各專業(yè)不加區(qū)分地進(jìn)行教學(xué)，就會(huì)達(dá)不到開設(shè)該門課程的預(yù)期效果。為此，為了突出專業(yè)特點(diǎn)，提高專業(yè)針對(duì)性，能使大學(xué)物理為各專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供更好的服務(wù)，按專業(yè)分類教學(xué)是很有必要的。為了系統(tǒng)地，更好地探討大學(xué)物理的教學(xué)，以電氣信息工程學(xué)院為試點(diǎn)，針對(duì)各電氣信息工程類專業(yè)特點(diǎn)，有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段。

二、大學(xué)物理分專業(yè)教學(xué)改革探究

（一）教學(xué)內(nèi)容的改革

1.理論內(nèi)容改革

目前，理工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院的專業(yè)有：電子信息工程、自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。這四個(gè)專業(yè)中均有部分專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課需要大學(xué)物理中的力學(xué)和電磁學(xué)內(nèi)容做支撐。比如電工電子技術(shù)、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、電磁場(chǎng)與電磁波等課程。

基于此，對(duì)于電氣信息工程學(xué)院的學(xué)生，考慮專業(yè)實(shí)際，為很好地實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理教學(xué)和專業(yè)課教學(xué)的銜接，選擇大學(xué)物理中的力學(xué)和電磁學(xué)模塊內(nèi)容重點(diǎn)學(xué)習(xí)。同時(shí)，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，有90%以上的同學(xué)希望多講一些新知識(shí)和新成果，拓展視野和啟發(fā)思維?？紤]到學(xué)時(shí)數(shù)有限，就以開設(shè)選修課的形式，向?qū)W生介紹物理學(xué)發(fā)展史、發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)和一些重要技術(shù)成果，同時(shí)多收集物理知識(shí)在工程中的應(yīng)用實(shí)例，來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；另外，根據(jù)不同專業(yè)對(duì)大學(xué)物理知識(shí)要求層次不同，采取的考核方式有所不同。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高校理工科專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)踐性課程。理工學(xué)院以往的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)包括力學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。文理學(xué)院、電氣信息工程學(xué)院、建筑與環(huán)境學(xué)院和機(jī)械學(xué)院各專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不加區(qū)分。為了增強(qiáng)專業(yè)針對(duì)性，不同的專業(yè)開設(shè)相應(yīng)專業(yè)模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，電氣信息工程學(xué)院只開設(shè)力學(xué)和電磁學(xué)模塊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：長(zhǎng)度的測(cè)量和固體密度的測(cè)量、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量、惠斯通電橋測(cè)電阻、亥姆霍茲線圈實(shí)驗(yàn)、十一線電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)和示波器的應(yīng)用。

（二）教學(xué)方法的改革

目前，采用最多的教學(xué)方法為講授法，講授法可以在有限的時(shí)間內(nèi)講授很多的知識(shí)，有利于在集體教學(xué)中教師對(duì)課堂的把握，但是學(xué)生一直被動(dòng)得聽，難以提高他們的能動(dòng)性，也不利于信息的反饋。啟發(fā)式教學(xué)能很好地發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)作用。比如討論法和談話法，都能讓學(xué)生全員參與，這不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還能很好地培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。此外，還有練習(xí)法、演示法、參觀法和探究法等。當(dāng)前翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用越來越普遍，該模式有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力。針對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容，可以選擇翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)，理工學(xué)院已經(jīng)推行兩年之久，取得了很大成效。因此，要考慮學(xué)生的參與性，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容實(shí)際，各種教學(xué)方法可以靈活選擇，結(jié)合使用，從而提升教學(xué)效果。

（三）教學(xué)手段的改革

理工學(xué)院在2016級(jí)學(xué)生之前，大學(xué)物理教學(xué)主要采用板書的教學(xué)手段，板書教學(xué)對(duì)教師的基本素質(zhì)要求較高，要求教師具有較為完善的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，較強(qiáng)的語言組織和應(yīng)變能力，板書設(shè)計(jì)和書寫能力。該教學(xué)手段有利于教師對(duì)課堂節(jié)奏的把握，方便促進(jìn)師生之間的交流，有利于青年教師的成長(zhǎng)。但是，只采用板書方式授課，也存在很多不足，長(zhǎng)期板書會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞；教師備課耗時(shí)較多，對(duì)于畫圖較多和公式推導(dǎo)較多的科目，教師授課比較辛苦；在有限的時(shí)間內(nèi)講授內(nèi)容是有限的，有些內(nèi)容通過板書呈現(xiàn)達(dá)不到預(yù)期效果，這勢(shì)必影響教學(xué)效果。對(duì)于2016級(jí)學(xué)生，由于是大班教學(xué)，采用板書和多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段，取得了較好的效果。板書與多媒體相結(jié)合，節(jié)省了大量寫板書的時(shí)間，在有限的時(shí)間內(nèi)增加了信息的傳授量，還能很好地將與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的圖片、動(dòng)畫演示和實(shí)驗(yàn)演示視頻呈現(xiàn)給學(xué)生，提升學(xué)生興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。在今后大學(xué)物理的教學(xué)中將繼續(xù)采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。

綜上所述，研究大學(xué)物理教學(xué)對(duì)于一個(gè)應(yīng)用型地方本科院校有著非常重要的實(shí)際意義。本文分析了寧夏理工學(xué)院當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)存在的問題及現(xiàn)狀，針對(duì)這些問題，提出了分專業(yè)教學(xué)的模式，以電氣信息工程學(xué)院的專業(yè)為試點(diǎn)，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法和教學(xué)手段幾方面的改革進(jìn)行了探究?？梢?，分專業(yè)教學(xué)改革，適合目前理工學(xué)院公共課學(xué)時(shí)減少的迫切要求，注重物理知識(shí)的專業(yè)應(yīng)用性，突出學(xué)生專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，使大學(xué)物理教學(xué)既能滿足不同專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的需求，又能適應(yīng)學(xué)生的自身特點(diǎn)，不僅要讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)感興趣，又要讓學(xué)生學(xué)有所用。教學(xué)方式和教學(xué)手段的改革，不僅兼顧了學(xué)生的全員參與性，而且提升了學(xué)習(xí)趣味，最終增強(qiáng)了教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：張曉霞（1988.01—），女，漢族，寧夏固原人，碩士，寧夏理工學(xué)院，助教，研究方向：文物保護(hù)與材料特性研究；衛(wèi)麗娜（1982.06—），女，漢族，山西運(yùn)城人，碩士，寧夏理工學(xué)院，講師，研究方向：材料物理模擬計(jì)算。