新工科背景下大學(xué)物理分層教學(xué)探索

郭剛 謝忠祥 肖鳳

摘 要：在工科院校，大學(xué)物理是一門非常重要的課程，它對(duì)很多工科專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有鋪墊作用。為了實(shí)現(xiàn)地方本科院校培養(yǎng)實(shí)用型，創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，本文基于湖南工學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際情況，通過分析教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)模式和過程，知識(shí)應(yīng)用和考核等，利用分層教學(xué)的方法，探索大學(xué)物理課程的教學(xué)，在提高學(xué)生大學(xué)物理成績(jī)的同時(shí)，希望能有助于新工科背景下本科院校高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新工科;分層教學(xué);大學(xué)物理;

“新工科”是新時(shí)期高等學(xué)校全面推行高等工程教育以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的概念[1]，其目的是培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的實(shí)用型，創(chuàng)新型人才。我校是一所以工科為特色的高等本科院校，許多工科專業(yè)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)都依賴大學(xué)物理知識(shí)做鋪墊。另一方面，由于學(xué)生在中學(xué)階段所受應(yīng)試教育的影響，導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理上的一些誤區(qū)，加之學(xué)生后續(xù)正面臨著就業(yè)或者深造的壓力，大學(xué)物理的教學(xué)改革刻不容緩。因此，在大學(xué)物理的教學(xué)中進(jìn)行分層教學(xué)，有利于學(xué)生學(xué)好物理知識(shí)，提高學(xué)習(xí)成績(jī)，培養(yǎng)動(dòng)手技能和創(chuàng)新意識(shí)，以及有助于新工科背景下本科院校高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

一、我校大學(xué)物理教與學(xué)的現(xiàn)狀

我校是教育部批準(zhǔn)的第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”高校，同時(shí)也是一所以工科為特色的本科院校，2012年以來，學(xué)校全面啟動(dòng)了卓越計(jì)劃，按照卓越工程師的培養(yǎng)要求，以提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐為核心，強(qiáng)化工程實(shí)踐能力。近年來工科專業(yè)發(fā)展較好，但是也存在一些問題，其中一個(gè)就是學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)較弱，而大學(xué)物理作為一門必修的公共基礎(chǔ)課程，對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)具有很大的作用。

目前，我校大學(xué)物理教師教學(xué)存在一些問題，長(zhǎng)期以來，由于教師數(shù)量不足，老師的教學(xué)工作量大，這就導(dǎo)致了老師們一些取巧式教學(xué)，教師在備課過程中，對(duì)于不同班級(jí)和專業(yè)都采用同樣的授課內(nèi)容，同樣的習(xí)題安排，這雖然減輕了老師們的一些備課負(fù)擔(dān)，但是對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)不是最好的選擇。加之近年來，學(xué)校有許多新的專業(yè)產(chǎn)生，這一方法就更非長(zhǎng)久之策。另一方面，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的安排與大學(xué)物理理論課的教學(xué)不統(tǒng)一，通常出現(xiàn)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有學(xué)習(xí)理論知識(shí)，大大影響了實(shí)驗(yàn)課的效果。

而學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣和氛圍不是很濃厚，學(xué)生物理底子參差不一，導(dǎo)致教學(xué)難以收到好的效果。老師找不到合適的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生難以跟上老師節(jié)奏，導(dǎo)致學(xué)生上課開小差，做與課堂無關(guān)的事情，這不僅影響自己的大學(xué)物理的成績(jī)，更導(dǎo)致一些專業(yè)與物理關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的學(xué)生的專業(yè)課程都學(xué)不好，對(duì)就業(yè)和深造帶來了很大的影響。因此，大學(xué)物理的教學(xué)改革勢(shì)在必行。下面，本文將具體闡述大學(xué)物理分層教學(xué)方案。

二、大學(xué)物理分層教學(xué)方案

（一）教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的分層

培養(yǎng)動(dòng)手技能和創(chuàng)新意識(shí)，以及高水平應(yīng)用型人才依然是教學(xué)的根本目標(biāo)。但基于我校生源的實(shí)際情況，有必要對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再次分層。對(duì)于以拿到學(xué)分為目的學(xué)生，尤其是專業(yè)與物理關(guān)系不強(qiáng)的學(xué)生，是以成績(jī)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本掌握為目標(biāo);其二，對(duì)于專業(yè)與物理相關(guān)性強(qiáng)的專業(yè)，如機(jī)械、土木、電氣、自動(dòng)化、材料科學(xué)等，此類學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)設(shè)為具有較強(qiáng)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和扎實(shí)的動(dòng)手能力和較好的創(chuàng)新意識(shí)。而與教學(xué)目標(biāo)相呼應(yīng)的是教學(xué)內(nèi)容的分層。針對(duì)不同的學(xué)生群體，實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)方案。對(duì)于基礎(chǔ)薄弱，專升本的學(xué)生[2]，教學(xué)內(nèi)容選取應(yīng)該相對(duì)要簡(jiǎn)單，教學(xué)課時(shí)應(yīng)相對(duì)較少，完成大綱里的基本任務(wù)即可。對(duì)于工科專業(yè)與物理相關(guān)性強(qiáng)的學(xué)生，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該豐富，課時(shí)相對(duì)較多，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的要求相應(yīng)增大，突出物理知識(shí)對(duì)其專業(yè)的輔助功能性特點(diǎn)。我校工科專業(yè)較多，文科相對(duì)較少，對(duì)于這部分學(xué)生，課程內(nèi)容不宜設(shè)置太多難點(diǎn)，課時(shí)相應(yīng)減少，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以實(shí)用性和普及性為主，目的是基本完成大綱要求。

（二）教學(xué)模式與教學(xué)過程的分層

傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式是老師在講臺(tái)上講授以及學(xué)生在臺(tái)下聽課。然而隨著社會(huì)的進(jìn)步，在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)和主觀能動(dòng)性[3]的今天，對(duì)教學(xué)模式和過程進(jìn)行分層也非常重要。首先，教學(xué)過程可以多樣化。根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容，選擇合適的方法，例如實(shí)物演示，多媒體視頻等。例如講述角動(dòng)量守恒，可以利用陀螺進(jìn)行實(shí)物演練，直觀形象的告訴學(xué)生，角動(dòng)量守恒的例子。其次，教學(xué)模式和過程可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。例如讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)生提問、學(xué)生解釋，老師進(jìn)一步解答和總結(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。這一教師和學(xué)生共同完成的過程，大大豐富了課堂教學(xué)，增加了學(xué)生的積極性，這種類似翻轉(zhuǎn)課堂的形式將有助于學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，有助于于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。例如，教授共振這節(jié)課時(shí)，我會(huì)在上一次課結(jié)束時(shí)交待學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作，查找相關(guān)資料。課堂上，首先我會(huì)找一些同學(xué)來講述涉及共振的歷史故事，例如著名的布勞頓吊橋坍塌，張飛喝斷當(dāng)陽橋等，一方面提高學(xué)生的興趣，最主要讓學(xué)生自己去了解共振的一些外在表現(xiàn)，繼而讓學(xué)生提出問題如共振的條件，緊接著讓學(xué)生試著去解釋，然后老師再跟學(xué)生引入知識(shí)要點(diǎn)，一步一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由表及里，培養(yǎng)學(xué)生的探究性精神。最后就是充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，給學(xué)生設(shè)立大學(xué)物理教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程，引進(jìn)優(yōu)秀的大學(xué)物理慕課，同時(shí)結(jié)合一些專業(yè)的特色，將專業(yè)知識(shí)和一些科技前沿的知識(shí)融入大學(xué)物理，在網(wǎng)上課程平臺(tái)設(shè)置相關(guān)視頻，文章資料，實(shí)驗(yàn)演示等，不斷豐富大學(xué)物理的教學(xué)模式和教學(xué)過程。

（三）知識(shí)應(yīng)用與考核的分層

傳統(tǒng)的知識(shí)應(yīng)用就是會(huì)做習(xí)題，傳統(tǒng)的考核也就是平時(shí)考勤和作業(yè)以及期末考試，這不能全面的評(píng)估學(xué)生的綜合能力，對(duì)一些基礎(chǔ)不好的學(xué)生也是不公平的。知識(shí)應(yīng)用和考核的分層，對(duì)于前文所述的專升本的學(xué)生，可以以能做出習(xí)題，考試合格為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)其習(xí)題的難度應(yīng)該予以降低。而對(duì)于其他本科生，尤其是專業(yè)與物理相關(guān)性強(qiáng)的學(xué)生，除了最基本的知識(shí)應(yīng)用即做對(duì)習(xí)題，其利用理論知識(shí)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)應(yīng)該為更高層次的應(yīng)用。比方說對(duì)于這一類學(xué)生的考核可以以學(xué)生自己動(dòng)手去改進(jìn)某一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案等，以此考核其綜合能力。這樣可以檢測(cè)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，動(dòng)手能力，能夠大大提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，啟發(fā)科學(xué)精神和創(chuàng)新思維能力，這些能力為學(xué)生今后的發(fā)展至關(guān)重要。

三、結(jié)束語

大學(xué)物理分層教學(xué)不僅有利于老師的教學(xué)，更能夠更好的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)、知識(shí)應(yīng)用和考核的分層有利于不同基礎(chǔ)的學(xué)生實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)，有利于教師因材施教，更好的培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。對(duì)教學(xué)模式和過程分層大大提高了課堂的活躍性和學(xué)生興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。我校作為應(yīng)用型工科院校，絕大多數(shù)工科專業(yè)與大學(xué)物理都有聯(lián)系，對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的改革將有為我校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)做出重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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