關(guān)于應(yīng)用型地方本科院?！按髮W(xué)物理”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考＊

秦彥軍，尹偉，李萍，萬星星

關(guān)于應(yīng)用型地方本科院?！按髮W(xué)物理”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考＊

秦彥軍，尹偉，李萍，萬星星

（新疆理工學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，新疆 阿克蘇 843100）

在應(yīng)用型地方本科院校人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型的大背景下，從培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和終身發(fā)展的角度出發(fā)，針對(duì)新時(shí)期理工科專業(yè)“大學(xué)物理”教學(xué)中的現(xiàn)狀，從知識(shí)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)形式、考核形式以及教師和學(xué)生等多方面多舉措進(jìn)行教學(xué)改革，促進(jìn)大學(xué)物理學(xué)科發(fā)展，以達(dá)到培養(yǎng)滿足新時(shí)期新要求的復(fù)合型人才。

應(yīng)用型地方本科；應(yīng)用型人才；教育模式；教學(xué)改革

1 前言

“大學(xué)物理”是高校工科專業(yè)開設(shè)的必修基礎(chǔ)課程。該課程既是學(xué)生打好專業(yè)基礎(chǔ)的重要知識(shí)體系，也是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，探索新事物和樹立創(chuàng)新意識(shí)的重要環(huán)節(jié)[1]。高質(zhì)量的“大學(xué)物理”課程教學(xué)對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)人才是極為重要的。美國高校從20世紀(jì)60年代以來，一直重視“大學(xué)物理”課程教學(xué)改革，改革的思路是“大學(xué)物理”應(yīng)當(dāng)盡可能反映當(dāng)代物理科學(xué)的最新成果，應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)代化的研究方法去組織和傳授“大學(xué)物理”的內(nèi)容，目前取得了矚目的成就。在國內(nèi)，已經(jīng)有許多高校進(jìn)行了“大學(xué)物理”課程的教學(xué)改革，例如清華大學(xué)、北京大學(xué)等高校在課程內(nèi)容、教學(xué)方式等方面都做了大量的教學(xué)改革工作，編寫了一系列新的教材，建設(shè)精品課程、開通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等[2-7]。由于各學(xué)校和學(xué)生都具有一定的差異性，在教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)這些先行高校的教學(xué)改革成果與應(yīng)用型地方本科院校的教學(xué)需要還是存在一定差距，難以適應(yīng)教學(xué)要求，為此各高校都在結(jié)合自身實(shí)際情況進(jìn)行“大學(xué)物理”及實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索。

“大學(xué)物理”作為一門全國大部分高校都要開設(shè)的基礎(chǔ)課程，怎樣能夠?qū)崿F(xiàn)在授課過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，這是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的問題。結(jié)合當(dāng)前社會(huì)的對(duì)人才需求的新要求、新導(dǎo)向，以及人們對(duì)未來社會(huì)發(fā)展的前瞻性的判斷，應(yīng)該在“大學(xué)物理”教學(xué)改革當(dāng)中注重對(duì)學(xué)生綜合能力素質(zhì)的培養(yǎng)，以滿足社會(huì)發(fā)展的需要。本文試圖通過對(duì)當(dāng)前“大學(xué)物理”教學(xué)現(xiàn)狀的分析，從而提出基于工程應(yīng)用的“大學(xué)物理”教學(xué)改革思路。從培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和終身發(fā)展的角度出發(fā)，分析“大學(xué)物理”的地位和作用，并與專業(yè)基礎(chǔ)緊密結(jié)合，科學(xué)設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)，改革教學(xué)內(nèi)容和考核方法，創(chuàng)新教學(xué)方式，突出物理學(xué)研究方法的培養(yǎng)，最后提出“大學(xué)物理”教學(xué)改革舉措，以及課程建設(shè)的實(shí)施意見。本文旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，理論聯(lián)系專業(yè)實(shí)際，實(shí)現(xiàn)“大學(xué)物理”課程教學(xué)的工學(xué)結(jié)合，知行合一的基本目標(biāo)。

2 新時(shí)期應(yīng)用型地方本科院?！按髮W(xué)物理”教學(xué)中存在的問題

2.1 教學(xué)方法陳舊

目前大部分高校的“大學(xué)物理”教學(xué)還是以教師講授為主，教師講、學(xué)生聽，課堂教學(xué)效果一般，與新時(shí)代教育理念與技術(shù)的發(fā)展極不匹配，使得“大學(xué)物理”課程變得很枯燥，學(xué)生的興趣和參與度都不高。

2.2 教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)脫節(jié)

現(xiàn)在很多應(yīng)用型本科院校都在進(jìn)行課程改革，比如“大學(xué)物理”的教學(xué)學(xué)時(shí)大幅縮減[8]，如果還是按照以前的教學(xué)內(nèi)容依次把力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理這么多內(nèi)容講一遍，由于學(xué)時(shí)的限制只能是蜻蜓點(diǎn)水式地過一遍，不能把物理學(xué)原本的思想和方法很好地展示給學(xué)生，學(xué)生也學(xué)不到什么東西，使“大學(xué)物理”的存在感不強(qiáng)。同時(shí)，由于在授課的過程中沒有突出專業(yè)特點(diǎn)，所有的專業(yè)都是一樣的教學(xué)大綱和授課計(jì)劃，這使得學(xué)生認(rèn)為“大學(xué)物理”和自己所學(xué)的專業(yè)關(guān)系不大，從心理上對(duì)這門課程不重視，認(rèn)為不重要，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”的興趣不高。同樣“大學(xué)物理”實(shí)驗(yàn)也面臨類似的問題，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、沒有新意、以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)少。

2.3 教學(xué)模式單一

“大學(xué)物理”課程教授過程中大多數(shù)教師還是主要以傳統(tǒng)板書和PPT為主[9]，而對(duì)于一些新的教學(xué)手段和教學(xué)方法并沒有被運(yùn)用到“大學(xué)物理”的課堂中，這對(duì)于提高學(xué)生興趣和課堂效果極為不利。

2.4 考核方式落后

目前，大部分高校對(duì)學(xué)生課程成績(jī)的考核主要由出勤率、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、中期考試和期末考試成績(jī)這些組成[10]，但這種考核方式已經(jīng)不能真實(shí)客觀地反映出每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，這也有悖于全過程全方位育人的教育理念，更不適宜綜合性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

3 新時(shí)期應(yīng)用型地方本科院?！按髮W(xué)物理”教學(xué)改革的具體舉措

本文主要從“大學(xué)物理”課程教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新以及社會(huì)實(shí)踐而展開，提出的教學(xué)改革主要有如下幾方面。

3.1 “大學(xué)物理”知識(shí)體系的全面改革

社會(huì)在飛速發(fā)展，人的觀念也在改變，“大學(xué)物理”也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行全面的改革，“大學(xué)物理”知識(shí)體系能夠體現(xiàn)創(chuàng)新思想，緊密結(jié)合物理前沿、拓展物理的工程應(yīng)用是改革的主要思想。這就要求“大學(xué)物理”課本既要體現(xiàn)物理學(xué)最基本的、最經(jīng)典的理論，又要介紹物理學(xué)最前沿的知識(shí)以及涉及到的新技術(shù)，才能滿足現(xiàn)代教育的要求。因此在編寫教材或者選用教材時(shí)必須考慮知識(shí)覆蓋面和學(xué)生視野，讓現(xiàn)代高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)進(jìn)入課堂，可以給學(xué)生們介紹量子通信衛(wèi)星、墨子號(hào)、天眼等一些代表中國先進(jìn)科技發(fā)展的例子，同時(shí)也穿插介紹中國物理學(xué)家對(duì)物理學(xué)發(fā)展的一些重要貢獻(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生們的民族自信心和自豪感，也增強(qiáng)對(duì)“大學(xué)物理”的認(rèn)同和喜歡。

通過對(duì)“大學(xué)物理”知識(shí)體系的重新修訂，使學(xué)生既能夠?qū)ξ锢韺W(xué)的理論知識(shí)、思想方法、物理前沿、工程應(yīng)用等方面進(jìn)行全方位、多維度的了解，也對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)有著非常重要的意義。

3.2 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革

對(duì)于少學(xué)時(shí)甚至只開課一學(xué)期的情況，應(yīng)該根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，在物理學(xué)體系中選擇與專業(yè)比較靠近的部分。例如，電氣專業(yè)，選擇學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”中的電磁部分；機(jī)械專業(yè)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)力學(xué)部分。但減量不減質(zhì)，應(yīng)把物理學(xué)習(xí)中常用到的科學(xué)方法，在講授時(shí)著重滲透和闡述。同時(shí)，針對(duì)不同的專業(yè)可以圍繞教學(xué)大綱補(bǔ)充一些與其專業(yè)相關(guān)的知識(shí)，不僅能豐富課堂內(nèi)容，更能激發(fā)學(xué)生的求知欲，產(chǎn)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情。

3.3 多媒體教學(xué)的改革

簡(jiǎn)單地將課本的知識(shí)搬到多媒體PPT課件上已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段對(duì)多媒體教學(xué)的要求。利用現(xiàn)代化智慧教學(xué)平臺(tái)建設(shè)新的多媒體教學(xué)課件是必然選擇，這就要求多媒體課件的信息豐富、形象直觀、便于互動(dòng)交流、能夠隨時(shí)掌控學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，通過對(duì)多媒體課件的改革可以大幅提升學(xué)生的興趣和參與度以及教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)在教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容當(dāng)用則用，增加新的應(yīng)用成果，減少非重點(diǎn)內(nèi)容，在用多媒體時(shí)配合傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)教學(xué)，如語言的幽默、肢體的表現(xiàn)力等，以喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、樹立學(xué)習(xí)的主體意識(shí)。在多媒體教學(xué)的過程中，如在講解電源的時(shí)候，可做一個(gè)水泵抽水的3D動(dòng)畫演示模型，這樣學(xué)生們就很容易明白電源在電路中的作用就像水泵一樣，從而將抽象的物理模型直觀地表達(dá)出來，大大降低學(xué)習(xí)難度，也增加了學(xué)習(xí)的趣味性。2020年的新冠疫情，讓教師們把教學(xué)的主陣地從教室搬到了網(wǎng)上，這也為多媒體教學(xué)方法的改變提供了契機(jī)。比如，應(yīng)用雨課堂教學(xué)，可以輕松地實(shí)現(xiàn)與學(xué)生課上課下的互動(dòng)交流，掃碼上課，彈幕提問，這些新的方式塑造了課堂學(xué)習(xí)氛圍；當(dāng)堂測(cè)驗(yàn)，學(xué)生答題結(jié)果系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，讓教師能夠隨時(shí)全面第了解每一名學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，做到有的放矢。

3.4 “大學(xué)物理”實(shí)驗(yàn)的改革

“大學(xué)物理”是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是“大學(xué)物理”教學(xué)體系的重要組成部分，它有助于加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解和認(rèn)知、增強(qiáng)理論和實(shí)踐的結(jié)合，把抽象空洞的物理學(xué)知識(shí)用實(shí)驗(yàn)來直觀地展示出來。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力有著重要的作用。在對(duì)“大學(xué)物理”實(shí)驗(yàn)講義的編寫上，不但要傳承物理學(xué)的精髓，也要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，得到新的實(shí)驗(yàn)講義，應(yīng)該大量加入能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也應(yīng)該加入一些能夠反映物理前沿的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的超前意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上盡量做到：由淺入深達(dá)到新穎性、實(shí)用性、先進(jìn)性和趣味性，淘汰那些過于簡(jiǎn)單陳舊的實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、綜合性的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，利用現(xiàn)代教育技術(shù)建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“大學(xué)物理”課堂上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，做到實(shí)驗(yàn)課和理論課相互嵌入，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中的促進(jìn)作用。

3.5 注重學(xué)生考核方式的改革

除了期中、期末考試外，強(qiáng)調(diào)學(xué)生成績(jī)應(yīng)重視教育過程和實(shí)驗(yàn)成績(jī)、科研創(chuàng)新能力、社會(huì)實(shí)踐等綜合素質(zhì)方面考核。從制度上體現(xiàn)創(chuàng)新教育和教學(xué)改革。鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容提出質(zhì)疑，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，甚至異想天開，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新性，而不是唯分?jǐn)?shù)論。

3.6 重視學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和社會(huì)實(shí)踐

學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)特長(zhǎng)，應(yīng)用“大學(xué)物理”中的理論原理或者實(shí)驗(yàn)中的一些創(chuàng)新地理念和方法，通過調(diào)研市場(chǎng)要求，把所學(xué)知識(shí)用于實(shí)踐，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。比如鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，從而真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，使“大學(xué)物理”教學(xué)落到實(shí)處，使學(xué)生能夠真正體會(huì)到物理學(xué)帶來的成功。

3.7 提高教師素質(zhì)

教師作為教學(xué)改革的發(fā)起者和實(shí)施者，其素質(zhì)決定了教學(xué)改革的成敗，因此，提升教師的綜合素質(zhì)顯得尤為重要，只有教師的素質(zhì)提高了，教學(xué)改革才能順利實(shí)施。這就要求教師不但要有過硬的專業(yè)知識(shí)，還要有人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，熱愛自己從事的教育事業(yè)，能夠全心全意地為學(xué)生服務(wù)，做到教書與育人相統(tǒng)一。同時(shí)，要積極從事科學(xué)研究工作，不斷地更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，時(shí)刻關(guān)注物理的發(fā)展前沿和技術(shù)創(chuàng)新，并適當(dāng)?shù)匕炎约旱目蒲谐晒胝n堂教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的好奇心，增強(qiáng)對(duì)教師的認(rèn)同和崇拜，達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)“大學(xué)物理”學(xué)科發(fā)展的效果。

4 結(jié)束語

本文在當(dāng)前應(yīng)用型地方本科院校人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型的大背景下，結(jié)合目前“大學(xué)物理”教學(xué)的現(xiàn)狀和出現(xiàn)的一些問題，提出從知識(shí)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)形式、考核形式、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以及教師等多方面多舉措進(jìn)行教學(xué)改革，促進(jìn)“大學(xué)物理”學(xué)科發(fā)展，以培養(yǎng)滿足新時(shí)期新要求的復(fù)合型人才。因此，這一研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

［1］教育部高等學(xué)校物理與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).理工科類“大學(xué)物理”課程教學(xué)基本要求、理工科類非物理專業(yè)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求（2010年版）［M］.北京：高教出版社，2011.

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2095－6835（2020）24－0099－03

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.034

2020年度自治區(qū)高校本科教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“應(yīng)用型本科院?！洞髮W(xué)物理及實(shí)驗(yàn)》課程改革與實(shí)踐”（編號(hào)：PT-2020069）

秦彥軍（1986—），碩士，講師，研究方向?yàn)閳F(tuán)簇的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫。

〔編輯：張思楠〕