教師專業(yè)素質(zhì)對(duì)提升大學(xué)物理課程質(zhì)量的作用*

趙 佩 鄭繼明 王曉輝 賀慶麗 鄭新亮

（1. 西北大學(xué) 物理學(xué)院，陜西 西安 710127；2. 西北大學(xué) 光子學(xué)與光子技術(shù)研究所，陜西 西安 710127）

物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，公共基礎(chǔ)物理課程“大學(xué)物理學(xué)”中所體現(xiàn)出的科學(xué)思維以及認(rèn)識(shí)論和方法論，對(duì)學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成所起的潛移默化的作用是其他任何課程都無法取代的。 對(duì)于理工科大學(xué)生來說，大學(xué)物理學(xué)課程的授課時(shí)間正好是他們升入大學(xué)的第一年，本課程的學(xué)習(xí)也是他們深入學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的橋梁。 由于近年來中學(xué)的“課改”與大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)出現(xiàn)了脫節(jié)現(xiàn)象，且理工科大學(xué)新生的物理基礎(chǔ)普遍較薄弱，某些學(xué)生在中學(xué)階段的一些學(xué)習(xí)方式和習(xí)慣也給大學(xué)教育以及學(xué)生創(chuàng)造力和想象力的發(fā)展產(chǎn)生了負(fù)面影響［1］，這些都對(duì)高校大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)提出了新的要求，而高校教學(xué)質(zhì)量的提高和教師專業(yè)知識(shí)、教育教學(xué)理念等因素密切相關(guān)。 本文針對(duì)擔(dān)任非物理專業(yè)大學(xué)物理學(xué)課程的教師應(yīng)該具備的專業(yè)素質(zhì)提出了一些看法，探討了教師所具備的專業(yè)素質(zhì)對(duì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)所起的關(guān)鍵性作用。

一、任課教師應(yīng)具備的專業(yè)素養(yǎng)

（一）深厚的物理與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

基礎(chǔ)物理教學(xué)有三個(gè)層面的目標(biāo)：一是掌握基礎(chǔ)物理學(xué)的基本概念、基本定理及基本規(guī)律；二是掌握數(shù)學(xué)建模的方法，使學(xué)生具備初步的應(yīng)用微積分解決物理問題的能力；三是掌握物理思想，深刻領(lǐng)會(huì)物理學(xué)中所蘊(yùn)涵的博大的物理精神。 對(duì)此，擔(dān)任大學(xué)物理學(xué)課程的教師應(yīng)該具備以下基本的物理與數(shù)學(xué)方面的素質(zhì)：

1. 深刻領(lǐng)悟物理思想

物理學(xué)是一門在實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用抽象思維和邏輯思維推理去理解物質(zhì)世界的構(gòu)成及其動(dòng)力學(xué)的科學(xué)，這些特征使物理學(xué)在自然科學(xué)門類中始終處于先導(dǎo)地位。 因此，教師應(yīng)在基礎(chǔ)物理和理論物理的基礎(chǔ)上，深刻理解大學(xué)物理學(xué)課程中的邏輯思維及邏輯結(jié)構(gòu)，這樣才能講好基礎(chǔ)物理的基本思想，闡明物理學(xué)中所包含的由宏觀到微觀、由表及里的認(rèn)識(shí)論，展現(xiàn)出物理學(xué)探索物質(zhì)世界的構(gòu)成及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)精神。

例如，大學(xué)物理學(xué)中的原子物理學(xué)是一門引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)典物理向近代物理入門的重要部分，也是本課程中最具挑戰(zhàn)性的內(nèi)容之一。 它的思維方式、研究方法與宏觀領(lǐng)域完全不同，非常抽象。其中最重要的是對(duì)波粒二象性的認(rèn)識(shí)，它突破了經(jīng)典物理“確定論”的思想，成為量子物理學(xué)的基石之一。 對(duì)此，教師應(yīng)該從科學(xué)家們對(duì)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律逐步深入的探究中，認(rèn)識(shí)每種物理理論的條件性、局限性，認(rèn)識(shí)物理理論的相對(duì)真理性。 這樣才能在教學(xué)中幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)發(fā)展的曲折性和物理思維的獨(dú)特性，并通過物理學(xué)的理性思維訓(xùn)練，逐步培養(yǎng)大學(xué)生獨(dú)立思考、尊重客觀事實(shí)的科學(xué)精神［2］。 這里我們結(jié)合物理學(xué)史，從氫原子的光譜分析去探索氫原子的模型；由湯姆遜的原子模型到盧瑟福散射再到玻爾的原子模型，最后介紹薛定諤方程；從能量子概念引出光量子概念，再引出物質(zhì)波的概念。 這樣講述不僅使學(xué)生了解物理學(xué)是如何在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步探索物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)以及領(lǐng)會(huì)物理規(guī)律的邏輯思維，同時(shí)從波粒二象性概念的提出過程學(xué)生也得到這樣的啟示，科學(xué)具有誘發(fā)性，一種思想會(huì)誘發(fā)一個(gè)理論的產(chǎn)生，任何科學(xué)理論的確立都必須經(jīng)歷曲折的過程，都必須經(jīng)得住時(shí)間和實(shí)踐的檢驗(yàn)。 事物總是在不斷地發(fā)展與變化，而人們只能從事物的現(xiàn)象中去猜測(cè)真理，去接近真理。 物理學(xué)的這種研究方法，對(duì)于非物理專業(yè)的理工科大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的提高起著不可替代的作用。

2. 高層次物理學(xué)的知識(shí)儲(chǔ)備

當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及近年來大學(xué)物理學(xué)課程內(nèi)容的改革，促使教師必須掌握教學(xué)改革后的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)必須具有比基礎(chǔ)物理學(xué)的講授內(nèi)容更廣更深的物理學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，而不能僅以教學(xué)大綱或一本教科書的內(nèi)容為限，這樣才能站在更高的角度去闡述基礎(chǔ)物理的教學(xué)內(nèi)容，才能深入淺出地剖析問題，從而把自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解呈現(xiàn)給學(xué)生。 我們推薦費(fèi)曼著的《物理學(xué)講義》，讓教師從中學(xué)習(xí)物理學(xué)大師是如何透徹洞見和精辟理解基礎(chǔ)物理學(xué)的。

比如在講授“引力”問題時(shí)，我們采用透視歷史的方法來引入萬有引力定律，在此基礎(chǔ)上討論引力的現(xiàn)代問題，諸如引力紅移和引力塌縮以及引力波探測(cè)等問題，和物理學(xué)的前沿相銜接；然后回過來處理二體開普勒問題的理論，使學(xué)生能切實(shí)掌握相應(yīng)的理論方法［3］。

3. 扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)建模能力

物理學(xué)是一門定量的科學(xué)，數(shù)學(xué)對(duì)于物理學(xué)而言，不僅能夠定量描述物理量之間的變化關(guān)系，更是一種分析物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)的強(qiáng)有力的推理工具，它為物理理論的演繹提供了具有邏輯思維的數(shù)學(xué)模型。 因此，教師需要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和掌握數(shù)學(xué)建模的思想，才能在教學(xué)中講清物理系統(tǒng)中復(fù)雜的規(guī)律是如何通過各種合理的近似、推理，得出簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)表示式的，從而培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí)和觀點(diǎn)去觀察、解釋和表述物理問題的能力。

最直接的例子就是牛頓和萊布尼茨在對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述上，產(chǎn)生了微積分的概念，并建立了描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的微分方程，這是物理學(xué)與微積分學(xué)內(nèi)在聯(lián)系的最基本的范例，同時(shí)也解釋了“飛矢不動(dòng)”悖論的錯(cuò)誤根源。

另外，在大學(xué)物理學(xué)課程中，很多物理定律都是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最后擬合成描述物理規(guī)律的公式，這種對(duì)“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合”的方法，需要熟悉數(shù)學(xué)中的函數(shù)關(guān)系和物理量之間的關(guān)系才能“猜”出，或是用數(shù)學(xué)中一些逼近的方法（例如帕德逼近、泰勒級(jí)數(shù)展開近似等）構(gòu)造出來，這是數(shù)學(xué)建模中一種非常重要的方法。 我們可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的講授，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合和理論推導(dǎo)相結(jié)合的重要性。

例如，在討論黑體輻射問題時(shí)，我們介紹了在分析擬合大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生的斯特藩—玻爾茲曼定律和維恩位移定律。 而普朗克在綜合了維恩公式和瑞利—金斯公式各自的成功之處之后，進(jìn)而給出了與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驚人吻合的普朗克輻射公式［4］141-143。 這里，普朗克的能量子思想是與經(jīng)典物理學(xué)理論不相容的，但正是這一新的思想，使物理學(xué)發(fā)生了劃時(shí)代的變化。 在討論了熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)后，我們又能夠用量子統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)一步分析空腔內(nèi)輻射場(chǎng)的能量密度和黑體輻射的規(guī)律［4］140，幫助學(xué)生進(jìn)行比較和深入理解。

總之，對(duì)于擔(dān)任“大學(xué)物理學(xué)”課程的教師，首先必須對(duì)物理學(xué)的基本內(nèi)容和邏輯結(jié)構(gòu)下工夫鉆研。 對(duì)本課程中涉及的物理學(xué)歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面，從整體上都應(yīng)有全面且較深入的了解；其次，還需要把自己對(duì)物理學(xué)的思維和探索研究的方法融入教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)學(xué)生判別正確與錯(cuò)誤的能力；另外，教師所具備的扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底和數(shù)學(xué)建模能力對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量也同樣重要。

（二）以科研促教學(xué)，教師要把科研的思維和視界融入教學(xué)中

1. 有些基本內(nèi)容，用新的觀點(diǎn)來闡明

大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)之一是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 因此對(duì)一些基礎(chǔ)內(nèi)容，可以嘗試用新的或是更直觀的觀點(diǎn)來講述，并盡量地融入現(xiàn)代科研中的一些新的觀點(diǎn)，在某些知識(shí)點(diǎn)上適當(dāng)?shù)貫榭茖W(xué)前沿的研究開“窗口”。

例如，關(guān)于“質(zhì)量”的概念，在牛頓第二定律中是在慣性系統(tǒng)下定義的，而在萬有引力定律中是在引力系統(tǒng)中定義的，通常的教材都是由這兩個(gè)公式導(dǎo)出了重力加速度，這里暗含著引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量相等的前提。 當(dāng)我們較深入地了解愛因斯坦的引力理論后，在教學(xué)中才能讓學(xué)生理解，正是引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量是否相等的問題促使愛因斯坦對(duì)引力質(zhì)量的本質(zhì)進(jìn)行深入思考，建立了新的引力理論。 同時(shí)說明牛頓的這兩個(gè)定律是在弱引力場(chǎng)下近似成立，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理定律應(yīng)用的條件和前提，了解科研探索的思想方法。

2. 以研促教，教研相長(zhǎng)

作為21 世紀(jì)的大學(xué)物理教育，至少應(yīng)該讓學(xué)生在大學(xué)期間接觸到物理學(xué)的前沿理論，為學(xué)生深入了解物理學(xué)在科技和工程技術(shù)中的應(yīng)用做好鋪墊。 對(duì)此，教師在研究自己專業(yè)問題的同時(shí)也需要翻閱與課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的現(xiàn)代科研成果的資料，把自己科研中涉及的科學(xué)前沿問題的物理思維和研究方法穿插在教學(xué)中；或者讓有興趣的學(xué)生在課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上參與相關(guān)的課題。 這樣既促進(jìn)了教師的教學(xué)研究，也加深了學(xué)生對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。

目前，如何將現(xiàn)代物理前沿和當(dāng)代最新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)物理教學(xué)資源，這已成為本課程教學(xué)改革中的一個(gè)重要任務(wù)。

3. 注意選擇課程內(nèi)容的某些知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)相聯(lián)系

考慮到當(dāng)前科學(xué)研究綜合、交叉、滲透的發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)中我們嘗試物理學(xué)和相關(guān)學(xué)科如地質(zhì)、化學(xué)化工、生物等學(xué)科之間的交叉互動(dòng)，使學(xué)生感受到自然科學(xué)是一個(gè)相互有關(guān)聯(lián)的整體。 但需要注意的是，這些聯(lián)系是客觀存在，不要人為地、牽強(qiáng)附會(huì)地去制造，而是需要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去感受。

在教學(xué)內(nèi)容的某些專題的選擇上，需要兼顧學(xué)生專業(yè)的需求，適當(dāng)調(diào)整某些教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)；編寫或選擇與學(xué)生專業(yè)知識(shí)密切相關(guān)的例題，盡可能體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)知識(shí)密切聯(lián)系的原則。 通過教學(xué)實(shí)踐，我們觀察到這種做法一方面為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供了必要的基礎(chǔ)；另一方面，也為想進(jìn)一步深造的學(xué)生提供了一條路徑，為交叉學(xué)科的發(fā)展提供了“窗口”。

（三）教師應(yīng)具備量綱分析的基本知識(shí)，重視大學(xué)物理學(xué)課程中的量綱分析

量綱分析是基于量綱一致的原則，分析物理量之間關(guān)系的一種方法，是學(xué)習(xí)物理和研究物理學(xué)問題的重要出發(fā)點(diǎn)。 但在通常的物理教科書中，量綱理論往往只是順便提及或一帶而過。 關(guān)于量綱的作用，在教學(xué)中也只介紹單位的換算、檢查公式的對(duì)錯(cuò)等少數(shù)方面［5］63。 近年來，在各學(xué)術(shù)刊物上刊登了多篇關(guān)于量綱分析在高校物理教學(xué)中的應(yīng)用與探討的文章，指出了量綱分析在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和教學(xué)中的重要性，給出了π 定理的具體應(yīng)用及物理定律的表達(dá)式中量綱分析的眾多實(shí)例。 國(guó)內(nèi)外的教材也都給出了量綱分析的一些基本方法，尤其是趙凱華教授的《定性與半定量物理學(xué)》［5］一書中，對(duì)量綱分析也給出了較系統(tǒng)的描述。 對(duì)于講授大學(xué)物理學(xué)的教師來說，應(yīng)該具備量綱分析的基本知識(shí)，這樣在討論某些典型問題時(shí)，通過引入量綱分析的方法，使一些疑難問題迎刃而解。 同時(shí)，將量綱的概念與物理和數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合，使學(xué)生體會(huì)到這種科學(xué)分析方法的重要性，對(duì)他們以后從事本專業(yè)或交叉學(xué)科的工作有著重要的作用。

1. 使學(xué)生建立量綱分析的初步概念，理解物理規(guī)律的基本思想

大學(xué)物理學(xué)這門課程面對(duì)的是一年級(jí)的學(xué)生，他們基本上沒有量綱及量綱分析的概念，我們必須由淺入深地介紹量綱分析的方法。 在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的困難之一是他們初次接觸到微積分的概念，對(duì)由微積分表示的物理概念以及如何利用微積分的概念求解較復(fù)雜的物理問題感到困惑。 我們結(jié)合量綱分析法，通過詳細(xì)解讀微積分運(yùn)算中各項(xiàng)的量綱及物理意義，幫助學(xué)生掌握應(yīng)用微積分的概念理解物理規(guī)律中的基本思想，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

2. 用量綱分析法定性檢驗(yàn)物理定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的正確性

如前所述，很多物理定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過數(shù)學(xué)建模的方法得到其數(shù)學(xué)表達(dá)式。 這里，我們需要考慮的是，這樣得到的數(shù)學(xué)表達(dá)式是否合理？ 量綱分析法能夠幫助我們進(jìn)行定性的檢驗(yàn)。 而且，在物理學(xué)中，僅僅靠量綱分析也可得到某些重要結(jié)論［5］67。

例如，黑體輻射中的普朗克輻射公式是用復(fù)雜的物理量構(gòu)成的數(shù)學(xué)表達(dá)式，對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)我們可以通過量綱分析，給出公式中每一個(gè)物理量的量綱，并且使學(xué)生明確指數(shù)函數(shù)必定是無量綱化的，通過考察公式中指數(shù)上各個(gè)物理量的量綱，由玻爾茲曼常數(shù)的量綱就可以得到普朗克常數(shù)的量綱，這種量綱的定性分析，可以初步確定此公式中物理量之間的關(guān)系是合適的。 在普朗克輻射公式發(fā)表的十年后，通過對(duì)普朗克常數(shù)數(shù)值的精確測(cè)量，發(fā)現(xiàn)普朗克輻射公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常吻合，普朗克常數(shù)的確定為量子理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為量子物理的標(biāo)志。

我們知道，任何一個(gè)物理公式中的每一個(gè)代數(shù)項(xiàng)必須具有相同的量綱，因此檢核物理公式中每一項(xiàng)及等式兩邊的量綱，就可以定性地檢驗(yàn)各項(xiàng)中的物理量的關(guān)系是否恰當(dāng)，從而定性地分析物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式正確與否。

在大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)中我們重視量綱分析，體會(huì)到這是培養(yǎng)學(xué)生思考問題和分析問題的科學(xué)素養(yǎng)的一種積極有效的途徑。 如果能夠結(jié)合教學(xué)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用量綱分析法，給學(xué)生做好量綱分析的示范，可使學(xué)生對(duì)這門課程中物理規(guī)律的理解進(jìn)一步提升，以便學(xué)生今后能熟練、恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用量綱概念和量綱法則解決一些疑難問題。

二、教師應(yīng)具備先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)手段 現(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)高校教師教學(xué)能力的要求越

來越高。 對(duì)此，教師需要具備先進(jìn)的教學(xué)理念，掌握現(xiàn)代的教學(xué)方法和教學(xué)手段。

（一）教師應(yīng)多渠道更新教學(xué)理念

我們可以從全國(guó)教學(xué)研討會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)、各種教學(xué)研究的期刊中吸取兄弟院校教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，把適合本課程的教學(xué)方法和內(nèi)容安排在相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中。 這種安排的形式是靈活的，有些先進(jìn)的講授方法可以直接融入教學(xué)中，較長(zhǎng)的視頻可以直接發(fā)給學(xué)生自學(xué)。 例如，將全國(guó)教學(xué)名師吉林大學(xué)張漢壯教授講授力學(xué)課程的教學(xué)視頻發(fā)給學(xué)生，其中關(guān)于角動(dòng)量守恒的表演給學(xué)生留下深刻的印象，使學(xué)生們對(duì)角動(dòng)量守恒定律有了形象而直觀的理解。 在“慕華學(xué)堂”中，清華大學(xué)精品慕課名師王青教授先進(jìn)的教學(xué)理念值得我們鑒賞和學(xué)習(xí)。 由此也提示我們，在教學(xué)中要十分關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，關(guān)注和分析學(xué)生提出的問題。 這些都需要教師不斷地學(xué)習(xí)和分享先進(jìn)的教學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn)，在長(zhǎng)期的摸索及不間斷的實(shí)踐中，使教師的教學(xué)理念得到及時(shí)的更新，使教學(xué)能力得到提高。

（二）掌握基本的教學(xué)技能及多種教學(xué)方法，開展研究性教學(xué)

大學(xué)物理學(xué)課程對(duì)于非物理專業(yè)的學(xué)生而言屬于公共基礎(chǔ)課程，有些學(xué)生對(duì)本課程重視程度不夠，學(xué)習(xí)熱情不高，這對(duì)任課教師提出了更高更多的要求。 教師需要掌握基本的教學(xué)技能及多種教學(xué)方法，開展研究性教學(xué)。

1.“物理情境”的教學(xué)思想

“物理情境”教學(xué)思想的關(guān)鍵是要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，因而在具體的教學(xué)中，教師的作用是創(chuàng)造不同的學(xué)習(xí)環(huán)境，挖掘和開發(fā)學(xué)生的積極心態(tài)，讓學(xué)生的情緒進(jìn)入學(xué)習(xí)的最佳狀態(tài)。 結(jié)合不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，我們通過分析物理問題的歷史文化積淀、物理體系發(fā)展過程的科學(xué)方法以及物理知識(shí)與社會(huì)生活的聯(lián)系，加深學(xué)生對(duì)基本內(nèi)容的理解。 例如，在講授電磁學(xué)中的基本實(shí)驗(yàn)、概念、規(guī)律時(shí)，重點(diǎn)介紹相關(guān)發(fā)現(xiàn)的歷史過程，通過介紹場(chǎng)、源兩派代表人物韋伯和麥克斯韋的觀點(diǎn)和主要貢獻(xiàn)，以及綜合兩派把經(jīng)典電磁理論推向頂峰的洛倫茲的觀點(diǎn)和主要貢獻(xiàn)，闡明麥克斯韋電磁場(chǎng)方程和洛倫茲公式的由來、含義和地位，指出它們是經(jīng)典電磁理論的兩大支柱。 通過學(xué)習(xí)歷史，可以了解真實(shí)的發(fā)現(xiàn)過程，領(lǐng)略前輩大師的創(chuàng)新精神，還有助于加深對(duì)基本內(nèi)容的理解［6］。 在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，通過引入一些趣味性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在數(shù)學(xué)的處理上，注重?cái)?shù)學(xué)結(jié)論，簡(jiǎn)化推導(dǎo)過程；在闡述物理問題時(shí)，突出物理背景和前景，讓學(xué)生了解整個(gè)物理學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和圖景，培養(yǎng)學(xué)生的開放式思維；用物理學(xué)史和著名物理學(xué)家的人文趣事、而建立物理規(guī)律的艱難過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的人文道德。 這些舉措能夠很好地激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)課程乃至所學(xué)專業(yè)的興趣，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，走上追本溯源、橫向擴(kuò)展、縱向深入乃至交叉融合的自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)的道路［7］。

2. 探索多種教學(xué)方法，實(shí)踐開放式教學(xué)模式

大學(xué)本科教育不是給學(xué)生灌輸知識(shí)，而是為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)，這就要重視學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，包括通過書本和實(shí)踐獲取知識(shí)能力的培養(yǎng)。 針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)方式或開放式教學(xué)模式非常重要。

對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容或?qū)W生在學(xué)習(xí)時(shí)感到抽象的物理概念，不是直接搬出結(jié)論，而是嘗試采用先提出問題、分析問題的背景材料和基本方法，激發(fā)學(xué)生的探索和發(fā)現(xiàn)的興趣，再給學(xué)生提供一個(gè)獨(dú)立思考的空間。 通過分析比較的方法，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)不同物理現(xiàn)象中的特點(diǎn)。

通過講座、研討、競(jìng)賽、小論文等多種形式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 例如，我們通過組織開放式課堂教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)——“讓物理走進(jìn)大眾”“物理之夜”“物理知識(shí)競(jìng)賽”“名師講座”等活動(dòng)，增加學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也使學(xué)生將課堂學(xué)習(xí)與人類生活聯(lián)系起來，使素質(zhì)教育融入文化課之中。 教學(xué)中追求教學(xué)方式的多樣化與個(gè)性化，創(chuàng)設(shè)具有吸引力的課堂教學(xué)情境［8］，讓學(xué)生能夠體會(huì)到物理的美妙之處。

3. 發(fā)揮習(xí)題在教學(xué)中的作用

充分發(fā)揮習(xí)題在教學(xué)中的作用。 例如，我們針對(duì)歷年來學(xué)生作業(yè)中常見的錯(cuò)誤，編制、精選一些典型例題，通過對(duì)題目舉一反三的分析，使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的理解以及運(yùn)算技能的訓(xùn)練；強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立思考，可以討論但不能抄襲，做習(xí)題時(shí)不以標(biāo)準(zhǔn)答案為目標(biāo)；鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)原有題目做出合理修改和推廣討論；有的題目可能沒有唯一答案，甚至沒有現(xiàn)成答案，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的新方案、新觀點(diǎn)；鼓勵(lì)學(xué)生在討論、質(zhì)疑、習(xí)題、考試、論文中的超常發(fā)揮；理解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的幼稚、錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)的教學(xué)方案以及教師本身改正錯(cuò)誤的過程也是一種十分有效的教學(xué)方法；重視數(shù)學(xué)方法對(duì)物理學(xué)規(guī)律和對(duì)物理系統(tǒng)定量分析的作用，防止學(xué)生隨意套用公式的做法。

為進(jìn)一步拓寬學(xué)生視野，滿足不同學(xué)生的需要，教師還可列出一定數(shù)量的文獻(xiàn)，精選一些綜合性強(qiáng)難度較大的問題，讓學(xué)有余力的學(xué)生去思考和練習(xí)。 這一系列的舉措培養(yǎng)了他們自主學(xué)習(xí)的能力，收到了較好的教學(xué)效果。

（三）教師應(yīng)具備應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段的素質(zhì)

教師必須具備現(xiàn)代教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的素質(zhì)，尤其是要學(xué)會(huì)使用多媒體及有關(guān)現(xiàn)代化教學(xué)手段。 把多媒體技術(shù)應(yīng)用在大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)中，根據(jù)具體知識(shí)點(diǎn)的要求分別采用文本、聲音、圖像、動(dòng)畫等多種表現(xiàn)形式，從而使學(xué)生對(duì)于物理概念及物理規(guī)律的理解直觀、形象，同時(shí)也能夠提高課堂教學(xué)的效率。

大學(xué)物理學(xué)中的有些概念和數(shù)學(xué)表述很抽象，學(xué)生理解困難。 例如，駐波與行波不同的運(yùn)動(dòng)形式、電磁波的傳播、氫原子中電子云的分布等，用多媒體展示出來能夠幫助學(xué)生建立清晰的物理圖像。 另外，借助動(dòng)畫形式的多媒體，可以演示振動(dòng)的傳播，單縫衍射圖案等，但不是所有內(nèi)容都適合采用多媒體教學(xué)。 多媒體教學(xué)信息量大、變換快，難以體現(xiàn)教師自己的教學(xué)思想，因此，教師應(yīng)針對(duì)課程的具體內(nèi)容做好課程設(shè)計(jì)，靈活選擇教學(xué)手段，使多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。我們提倡對(duì)公式的推導(dǎo)、問題的引入，重難點(diǎn)內(nèi)容的展開等采用傳統(tǒng)的板書，以便教師隨時(shí)觀察學(xué)生聽課時(shí)的精神狀態(tài)，并通過討論、提問了解學(xué)生對(duì)問題的理解程度，及時(shí)修正教學(xué)方法、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容或進(jìn)度，因材施教。

另一方面，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件，由具體的物理問題出發(fā)，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；通過利用基本的數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件計(jì)算一些具體問題。 這樣，可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際物理問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的能力以及對(duì)數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果賦予物理意義的能力［9］。 同時(shí)使學(xué)生進(jìn)一步了解，這些物理內(nèi)容是可以用數(shù)學(xué)建模的方法，并通過求解數(shù)學(xué)物理方程的解得到。 使學(xué)生對(duì)深入學(xué)習(xí)物理學(xué)的層次有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，激發(fā)一部分學(xué)生探究物理學(xué)奧秘的熱情。

三、結(jié)束語

學(xué)無止境，教亦無止境。 從事大學(xué)物理課程教學(xué)的教師，必須在整個(gè)的教學(xué)生涯中及時(shí)更新和改進(jìn)自己的專業(yè)知識(shí)和教學(xué)技能；用當(dāng)代最新的科學(xué)成果武裝自己，立足于自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，具備精深的專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)的前沿知識(shí)和廣博的相關(guān)知識(shí)，為提高大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量添磚加瓦。