青島科技大學2018年度大學物理教學分析

閆鵬飛 郭廣海

【摘 要】大學物理是高等學校理工科專業(yè)必修的一門公共基礎課，課程在培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面具有其它課程所不能替代的重要作用。本文結合青島科技大學2018年度大學物理的教學實情剖析了存在的問題，并提出相應的教改措施，旨在培養(yǎng)符合時代發(fā)展需求的合格人才。

【關鍵詞】大學物理教學;學習興趣;創(chuàng)新意識;教學改革

【中圖分類號】G642.0?????? 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）24-0006-02

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式以及相互作用規(guī)律的科學，它的基本理論滲透于自然科學的各個領域中，應用于生產(chǎn)技術的許多部門，是其它自然科學和工程技術的基礎。以物理學基礎為內容的大學物理課程，是高等學校非物理類理工科各專業(yè)學生一門重要的通識性必修基礎課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養(yǎng)的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術人員所必備的基本要素。

大學物理課程在為學生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎的同時，在培養(yǎng)學生樹立科學的世界觀、增強學生分析問題和解決問題的能力和培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面具有其它課程所不能替代的重要作用。大學物理作為一門重要的公共基礎課，不僅需要微積分、標積矢積等高等數(shù)學知識，而且也是后繼理工專業(yè)課程的基礎，起到承前啟后的重要作用。因而，做好大學物理課程的教與學是一個非常值得摸索探討的問題。

青島科技大學的大學物理在2006年被評為省級精品課程，其基本任務是通過課程學習，使學生在科學思維能力、應用數(shù)學解決物理問題的能力、自學能力等諸多方面得到嚴格的訓練，努力實現(xiàn)學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展。

我校大學物理授課在2016年之前采用由馬文蔚改編的面向21世紀課程教材“物理學”第四版和第五版教材，自2016年采用本校自編的21世紀高等院校公共基礎系列規(guī)劃教材“大學物理”（郭廣海主編）。大學物理分別于大一下學期和大二上學期兩個學期開課，根據(jù)專業(yè)需要，總學時共分為80學時（分上、下冊部分，分別簡稱C1、C2）和96學時（簡稱B1、B2）兩種類別進行授課。C1課程內容安排為：質點運動學、牛頓定律、動量守恒定律與機械能守恒定律、剛體的轉動、靜電場和靜電場中的導體和電解質，B1在C1的基礎上增加熱力學基礎部分;C2內容包括：恒定磁場、電磁感應、振動、機械波、光學、狹義相對論和量子物理，B2比C2增加自感和互感、磁場的能量和能量密度、位移電流和電磁場基本方程、簡諧振動能量、波的能量等內容。課程總成績由平時成績（含期中考試）和期末成績兩部分進行綜合評價。

一、2018年度大學物理課程教學實情

據(jù)統(tǒng)計，近幾年大學物理課程成績普遍不夠理想，這也是高校目前存在的相對突出的問題[1]。以下以青島科技大學2018年的大學物理課程成績?yōu)槔鹘y(tǒng)計分析。

1.大學物理B1、C1教學情況。

2018上半年（2017-2018年度第2學期，簡記2017-2018-2）開設大學物理B1課程的有包裝工程、材料物理、材料化學等共計20個專業(yè)，期末實考1753人;開設C1課程的有化學工程與工藝、高分子材料與工程、制藥制劑等共計20個專業(yè)，實考3185人。2017-2018-2大學物理B1、C1及學生整體（B1+C1）課程總評成績統(tǒng)計結果如圖1、圖2和圖3所示。

從統(tǒng)計結果來看，B1和C1的成績中90分以上（優(yōu)秀）的學生占比很小，在80-89分（良好）、70-79分（中等）、60-69分區(qū)間（及格）比例依次升高，不及格率占比最高（B1和C1分別高達40.56%和30.30%），及格學生以60-69分占主導。B1比C1的不及格率高出10個百分點，這也與考核內容相關。B1比C1在內容上增加了熱力學基礎部分，該部分內容屬于單獨的熱學知識，學生對于熱力學第一定律、氣體功、內能、熱機效率等知識的理解和計算不夠透徹，導致失分較多。學生在大一第一學期都修過高等數(shù)學，但將微積分應用到物理問題中時，有些同學會發(fā)懵不能夠靈活;另外，剛體力學部分的轉動定律、剛體系統(tǒng)的角動量守恒定律等內容對學生而言算是新知識，有不少學生不能夠很好的理解并熟練運用，導致不及格率偏高，整體而言，有三分之一（33.94%）的學生總評成績低于60分。

2.大學物理B2、C2教學情況。

2018下半年（2018-2019年度第1學期，簡記2018-2019-1）開設大學物理B2課程共計20個專業(yè)，實考1698人;開設C2課程的有21個專業(yè)，實考3182人。B2、C2及學生整體（B2+C2）課程總評成績統(tǒng)計如圖4、圖5和圖6所示。

從大學物理B2與C2總評成績的統(tǒng)計結果來看，90分以上（優(yōu)秀）的學生所占比例依然較低（<5%），70-79分（中等）比例最大，比上一學期B1、C1主導成績（60-69分）提高了一個分數(shù)段，及格率均在25%-26%，整體成績有所提升。特別值得一提的是，B2比上一學期的B1及格率提高了14個百分點，C2比C1及格率提高了5個百分點，且70-79分（中等）、80-89分兩個分數(shù)區(qū)間的比例都有所提高。

3.學生參加大學物理競賽獲獎情況。

整體而言，B2、C2的總評成績比B1、C1要好些，學生對于微積分的應用比較熟練，對大學物理學習的重視程度也有所提高，這也體現(xiàn)在我校參加2018年山東省第二屆大學生物理競賽成績上。我校學生在2011-2016年參加全國部分地區(qū)大學生物理競賽，自2017年開始參加山東省大學生物理競賽。山東省大學生物理競賽由山東省教育廳、省科學技術協(xié)會、山東物理學會等7個部門聯(lián)合主辦，旨在促進物理教育改革、激發(fā)學生學習熱情、提高教學效率、適應科技發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新精神為目的，秉持有利于教學改革、有利于提高學生能力的原則，2018年吸引了山東省眾多高校的物理愛好者8000多人參賽。參賽學校主要來自山東大學、中國海洋大學、中國石油大學、青島科技大學等三十五所省內高校，整體水平高，影響范圍廣泛。我校在此次競賽中，共獲得229項獎項，獲獎比例為66.95%。其中，物理類考生取得突破性成績，25人參賽共獲得省級一等獎9項、二等獎6項、三等獎6項，獲獎率84%;非物理專業(yè)類獲得省級一等獎91項、二等獎64項、三等獎53項;一等獎和獲獎總數(shù)實現(xiàn)學校自2011年開始參加全國部分地區(qū)大學生物理競賽以來的歷史突破。

4.存在的主要問題。

綜上所述，我校2018年度大學物理教學取得了一定的成績但也存在不少不足之處，究其原因，大致歸納如下：

（1）學生學習動力不足。

學生考上大學之前干勁十足，上了大學之后，管理不像高中那樣嚴格，有些學生不能夠很好的自我約束，迷戀上了網(wǎng)上聊天、打游戲等等，出現(xiàn)上課遲到、上課打瞌睡、缺勤等現(xiàn)象，更談不上積極主動的學習，有問題不能夠及時請教同學、老師，得過且過，久而久之，會感到物理難學，對物理學習失去了興趣和動力，導致成績一落千丈。

（2）習題量不充足。

以總學時80學時的大學物理C為例，由于學時壓縮，授課內容講完之后，幾乎很少有多余時間用于專門的習題課教學。若以每次課布置3-4題計算，大學物理C課可以留160題左右（分兩個學期）。學生僅靠這些作業(yè)題來鞏固消化所學知識，有一定的挑戰(zhàn)，不少學生作業(yè)也只是抄襲應付而已。

（3）學生不能很好的適應多媒體教學。

多媒體教學的最大優(yōu)勢就是可以提高授課質量，可以圖文并茂的展示一些物理問題，特別是結合動畫演示可以讓學生很直觀的理解相關知識點，比如速度的定義、角動量守恒定律等。但是由于多媒體授課信息量大，學生容易跟不上節(jié)奏，要取得理想的聽課效果，學生須提前預習，課上積極參與討論分析，做適當?shù)穆犝n筆記，課后及時鞏固所學;有些同學還停留在高中那種課前不需預習、一小節(jié)內容老師反反復復講也能學得滾瓜爛熟的思想狀態(tài)上，導致聽課很被動、抓不住新的知識點、跟不上老師的講課節(jié)奏，效果自然不會太好。

二、大學物理教學改革措施

針對以上情況，我們大學物理教研室嘗試作出如下改革措施：

1.改變教學觀念，以學生的發(fā)展為中心，重視學生的非智力因素培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的教學模式是“注入式”教學，學生被動的接收知識，主動參與度不夠，很難挖掘他們的潛能和創(chuàng)新思維，這將限制學生的進步與成長。教師應在完成教學內容授課、考核學生出勤、作業(yè)完成情況和關注考試成績之外，還需注意培養(yǎng)學生的非智力因素，將物理知識與日?，F(xiàn)象相結合，理論聯(lián)系工程實踐，根據(jù)展示或演示的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生對物理課堂的興趣，鼓勵學生通過類比、聯(lián)想等方式進行假設猜想，創(chuàng)造一種主動發(fā)現(xiàn)、動腦思考、探究分析的情景，改變那種“只唯師，不發(fā)問;只唯書，不質疑”的弊端，調動學生自主學習的熱情，而不是一味的抄襲作業(yè)答案、考前突擊復習、苦于應付考試。

2.改進多媒體電子教案，突出啟發(fā)式教學。

物理概念、公式、定律定理推導的嚴謹性，使得大學物理教學不能完全依賴多媒體，特別是對于物理公式的理論推導，需要結合板書教學，在推導過程中，可以調動學生的積極性，提高學生思維能力。為了便于學生理解知識點，電子教案在內容編排上應盡量接近板書行式;教師需把握好多媒體授課節(jié)奏，留出充分的時間開展課堂討論，實施啟發(fā)式教學，調動學生的參與度，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，授人以“漁”，而不是授人以“魚”[2，3]，真正做到多媒體教學與理論教學很好的結合，相輔相成，進而提高教學效果。

3.加強習題課教學，注重培養(yǎng)發(fā)散思維。

大學物理素有“易于理解難于做題”的說法，為了切實提高學生的解題能力，可以安排專門的習題課或每次上課留出一定的時間講解幾個典型習題，著重分析解題思路方法，切勿一味追求習題答案。這樣，不僅加強了學生對知識的理解、提高了解題能力，還活躍了課堂氣氛，積累了學生的習題量。

傳統(tǒng)的物理教學只注重培養(yǎng)收斂思維，在講解題目時，鼓勵學生勤思多問、另辟蹊徑，給出不同的解題思路，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維能力[1]，引導學生的創(chuàng)新意識，進而能轉變成創(chuàng)新能力[4]，有助于促進課程教學改革、提升教學質量。

4.借助“雨課堂”、“學習通”等教學手段，增強師生互動。

授課時可以采用充分運用“雨課堂”、“學習通”等新的教學手段調動學生的參與度，加強師生互動，提高學習積極性。

5.鼓勵學生利用慕課（MOOC）、大學物理精品在線開放課程進行學習。

MOOC（Massive Open Online Course），即大規(guī)模在線開放課程，是2011年以來教育領域出現(xiàn)的一種面向大眾免費開放的新興教育模式[5]。MOOC和大學物理精品在線開放課程充分利用多媒體教學手段和互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，為學生營造一種感興趣、用得上、隨時用、自主學習、有收獲的教學平臺[6]。精品在線課程是一個師生共同參與的助學平臺，教師可以收集學生留言區(qū)和討論區(qū)的反饋信息，進一步完善課程建設，提高教學效果。

三、結束語

21世紀是科技迅猛發(fā)展、競爭更加激烈的知識經(jīng)濟時代，實施素質教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的應用型人才，是當前高等教育改革與發(fā)展的主題。本文結合青島科技大學2018年度大學物理的教學實情，針對存在的問題，提出了提高學生興趣、做好啟發(fā)式教學、充分利用豐富的網(wǎng)絡資源進行自主學習等提高教學質量的改進措施，以期可以提高教學質量，實現(xiàn)學生能力、知識和素質三者結合的全面發(fā)展。教學改革是一個長期而艱巨的任務，我們還需在教學實踐中不斷的完善課程體系和教學內容，將教與學有機結合，注重培養(yǎng)學生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)更好的適應新時代發(fā)展需求的人才做出貢獻。

參考文獻

[1]彭榮榮，王帥，秦梅寶.以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為導向的大學物理教學研究[J].教育界：高等教育研究（下），2016（2）：127-127.

[2]范欽珊.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]韋成龍，李學罡，徐飛鴻等.材料力學教學體現(xiàn)改革的研究與實踐[J].中國高教研究，2001（4）：59-60.

[4]劉新柱，王冬，潘佳卉.機遇創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標的工程力學教學改革與實踐[J].黑龍江教育，2014（1）：39-40.

[5]李曼麗.MOOCs的特征及其教學設計原理探析[J].清華大學教育研究，2013（8）：14-23.

[6]李晶.基于MOOC背景的基礎力學課程教學改革探究[J].長春教育學院學報，2015，31（15）：101-102.

基金項目：青島科技大學本科高水平教學團隊建設項目。