應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理課程開放式教學(xué)改革探索

楊圓

摘要：為適應(yīng)應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，對大學(xué)物理課程教學(xué)進行了改革實踐?；趯I(yè)培養(yǎng)方案修訂課程教學(xué)大綱，調(diào)整課堂授課內(nèi)容與進度，增加學(xué)生教學(xué)參與度和自主學(xué)習(xí)機會，將教師科研項目與學(xué)生創(chuàng)新競賽活動融入教學(xué)過程。通過開放式教學(xué)改革，提高了課程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為專業(yè)能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；開放式教學(xué)；學(xué)習(xí)興趣；工科專業(yè)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0104-02

當(dāng)前，高等教育面臨轉(zhuǎn)型發(fā)展，重點高校紛紛向一流學(xué)科聚力發(fā)展，應(yīng)用型本科院校面臨生源不足、就業(yè)困難的迫切壓力。本科生畢業(yè)后更多選擇考研深造或自主創(chuàng)業(yè)，因此在本科階段的學(xué)習(xí)具有非常強烈的目的性，這對人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。大學(xué)物理課程注重基礎(chǔ)，但對考研深造無直接幫助；強化實驗但又缺乏對專業(yè)技能的培養(yǎng)，應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性較差[1]。目前在大學(xué)物理課程教學(xué)過程已采取了一些措施，如按專業(yè)大類授課、理論授課與物理實驗交叉進行等，但學(xué)習(xí)興趣與成效仍有待提高[2]。

開放式教學(xué)模式將書本之外的知識引入到課堂教學(xué)過程，擴充了知識范圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探索欲望，因此受到高等教育工作者的重視[3]。目前流行的慕課、反轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式正是基于開放式教學(xué)思維借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)的，該模式增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機會，強化了師生之間的互動，在學(xué)生中獲得了較好評價[4]。筆者根據(jù)教學(xué)實踐，探索大學(xué)物理的開放式教學(xué)方法，淺談應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)。

一、大學(xué)物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.課時安排較少。以蘇州理工學(xué)院為例，為達到應(yīng)用型綜合性人才培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)課程與實踐環(huán)節(jié)所占比重較大，且強化數(shù)學(xué)、英語和計算機等課程訓(xùn)練以適應(yīng)學(xué)生考研與考證需求。大學(xué)物理課程主要面向材料、機電、信息等工科專業(yè)開設(shè)，分為上、下兩部分設(shè)置在一年級的兩個學(xué)期，共80學(xué)時。由于大學(xué)物理知識結(jié)構(gòu)龐大，課時相對不足，整個授課過程安排緊張，因而教學(xué)過程主要以講授書本知識為主，課堂互動和知識擴展環(huán)節(jié)較少。

2.與課程教學(xué)體系不協(xié)調(diào)。在與基礎(chǔ)課程銜接方面，大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)要以高等數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)，而這兩門課程同期學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生對物理知識的掌握存在很大困難。與專業(yè)課程銜接方面，大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)周期長，與專業(yè)課程開設(shè)學(xué)期相距約一年左右，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)理論時不會利用物理知識。此外在就業(yè)與考研方面，該課程缺乏專業(yè)實用性，在研究生入學(xué)考試中為非考試科目，因此學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力。

3.任課教師任務(wù)重。課程主講教師少，同時指導(dǎo)學(xué)生的物理實驗，教學(xué)任務(wù)重，在課堂教學(xué)過程缺少時間創(chuàng)新課堂教學(xué)方式，缺乏精力展開課后指導(dǎo)。同時，導(dǎo)致教師科研活動不足，在學(xué)科創(chuàng)新上顯得力不從心，造成課堂教學(xué)知識陳舊，缺少學(xué)術(shù)科研成果，影響學(xué)生的課程學(xué)習(xí)興趣。

4.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。應(yīng)用型本科院校的學(xué)生數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)相對薄弱，入學(xué)后會參照學(xué)業(yè)指南和學(xué)習(xí)環(huán)境，傾向于選擇有實用性和實踐性強的課程，而對理論性強的基礎(chǔ)課程不夠重視。

二、課程教學(xué)的改革措施與實踐

1.根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案優(yōu)化教學(xué)大綱。教學(xué)大綱是教學(xué)活動有序進行的指南，需要授課教師根據(jù)專業(yè)特點、學(xué)生情況和教學(xué)進度綜合考慮后制訂。在教學(xué)大綱新修訂過程，物理教研室立足于各專業(yè)的培養(yǎng)方案，將大學(xué)物理課程調(diào)整設(shè)置在一年級下學(xué)期和二年級上學(xué)期，結(jié)合實際授課情況編制完成大綱初稿。然后將初稿發(fā)至各專業(yè)負責(zé)人，由其組織專業(yè)內(nèi)部教師對物理教學(xué)內(nèi)容進行核查梳理，并將專業(yè)自身的培養(yǎng)目標(biāo)和對物理課程的具體要求反饋給大綱制訂人員。同時，主講教師在授課期間隨時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與困境。在專業(yè)師生共同參與的基礎(chǔ)上，面向各專業(yè)優(yōu)化教學(xué)大綱內(nèi)容與授課計劃，最終制訂出具有專業(yè)背景的大學(xué)物理課程教學(xué)大綱。

2.根據(jù)學(xué)習(xí)進度調(diào)整課堂授課計劃。大學(xué)物理學(xué)習(xí)需要用到微積分、線性代數(shù)等知識，在教學(xué)過程中要根據(jù)情況調(diào)整計劃，如補充數(shù)學(xué)知識、調(diào)整章節(jié)教學(xué)順序、增加習(xí)題與互動等。在教學(xué)實踐中，筆者在講授牛頓運動定律時安排半個課時讓學(xué)生使用微積分推導(dǎo)“勻速圓周運動的加速度”公式，然后利用半個課時分小組討論生活中遇到的圓周運動實際案例，分析圓周運動在科技探索如宇宙飛船運行中的應(yīng)用。根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)進度，適當(dāng)安排學(xué)生使用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)物理定律，而對一些熟悉的理論定律如熱力學(xué)守恒定律等留給學(xué)生自學(xué)。教學(xué)過程中合理地因材施教，讓學(xué)生參與到教學(xué)過程，提高了學(xué)習(xí)積極性和主動性。

3.緊扣專業(yè)需求滿足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。不同專業(yè)的教學(xué)大綱根據(jù)專業(yè)特點有所區(qū)別，如材料專業(yè)強調(diào)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，通信專業(yè)強調(diào)光電理論，機械專業(yè)側(cè)重于力學(xué)理論，因此在課堂教學(xué)過程中突出物理知識與各專業(yè)的聯(lián)系，使學(xué)生明白大學(xué)物理是為專業(yè)課程學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，從而改善他們學(xué)習(xí)物理課程時的態(tài)度和學(xué)習(xí)效果。比如隨著電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展，能源與動力工程專業(yè)的學(xué)生對電能與機械能的轉(zhuǎn)換很感興趣，有同學(xué)提出由蓄電池提供給汽車驅(qū)動力，然后將車輪運動過程的動能和熱量回收轉(zhuǎn)換成蓄電池的電能，從而將電動車變?yōu)椤坝绖訖C”。學(xué)生只是了解到電能、機械能與熱能之間可以互相轉(zhuǎn)換，但是沒有掌握大學(xué)物理知識中的能量耗散和轉(zhuǎn)換效率，因而提出的“永動機”是不現(xiàn)實的。教學(xué)過程中針對該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，重點講授了電磁理論，并借助在線網(wǎng)絡(luò)課程展示了電磁理論在能源工程中的應(yīng)用案例。

4.借助教師科研與學(xué)科競賽強化物理知識的應(yīng)用。大學(xué)物理課程主講教師均具有博士學(xué)位，主持了國家自然科學(xué)基金、江蘇省以及江蘇教育廳自然科學(xué)研究等項目，在物理學(xué)科中做出了一系列科研成果。在課程教學(xué)過程中，穿插教師科研活動與成果，為學(xué)生提供一個了解科學(xué)研究的窗口，全面展示大學(xué)物理知識在科研實踐中的重要應(yīng)用。此外，收集各工科專業(yè)教師的科研成果，將物理理論與工程應(yīng)用之間關(guān)聯(lián)起來，使學(xué)生明白大學(xué)物理知識在職業(yè)生涯中有用武之地，為學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程樹立信心。

江蘇省每年秋季舉辦“大學(xué)生物理及實驗科技作品創(chuàng)新競賽”，致力于激發(fā)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新的精神，提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)及實踐能力。在大學(xué)物理授課過程中，為學(xué)生宣傳該賽事活動政策和獎勵，鼓勵學(xué)生參加競賽。通過課程教學(xué)選拔基礎(chǔ)扎實、積極主動的學(xué)生組成參賽團隊重點指導(dǎo)培養(yǎng)，以個人興趣為出發(fā)點，策劃參賽主題與作品方案。在暑期加緊練習(xí)之后進行報名，參加初賽和復(fù)賽。該賽事作為省級比賽，在學(xué)生中具有較大的吸引力，借助這個機會使學(xué)生積極投身到大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，并善于學(xué)以致用，將基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化成創(chuàng)新思路和科技作品。

三、結(jié)語

由于新形勢下大學(xué)教育發(fā)展趨勢與學(xué)生自身特點，面向應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)的大學(xué)物理課程教學(xué)亟需采取改革措施提高教學(xué)效果。在教學(xué)實踐中，制訂具有專業(yè)特色的大學(xué)物理課程教學(xué)大綱，基于學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)條件調(diào)整課堂教學(xué)進度，以知識需求為出發(fā)點做好課堂設(shè)計加強師生互動，借助教師科研活動與學(xué)科競賽展示物理理論知識與科研創(chuàng)新、工程應(yīng)用之間的關(guān)系。通過開放式教學(xué)實踐探索，提高了學(xué)生對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻：

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