應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)改革

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摘要：分析近年來(lái)國(guó)內(nèi)工科大學(xué)物理改革的基本方向，肯定扎實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要性，緊緊結(jié)合應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革，提出了深化工科物理教學(xué)改革、培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的思路和實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科院校；大學(xué)物理教學(xué)改革；研究性學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)能力；實(shí)踐能力；創(chuàng)新能力

目前，基礎(chǔ)物理課程的教學(xué)改革出現(xiàn)兩個(gè)重點(diǎn)方向：一方面要以現(xiàn)代化為中心進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革；另一方面要以計(jì)算機(jī)物理教學(xué)環(huán)境的建設(shè)為中心的教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革。由于介紹物理基礎(chǔ)、推導(dǎo)必要的物理公式時(shí)，板書教學(xué)法優(yōu)點(diǎn)明顯，有助于培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。因此，在開(kāi)展和組織具體教學(xué)時(shí)，應(yīng)將傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，對(duì)不同內(nèi)容、不同對(duì)象采用針對(duì)性很強(qiáng)的教學(xué)方法。考慮到工科物理教學(xué)在培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力方面的作用，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革，不能僅靠補(bǔ)充近、現(xiàn)代物理知識(shí)，去處陳舊知識(shí)、壓縮繁冗內(nèi)容來(lái)解決。應(yīng)該把傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)（力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)）精練和提升，使之能基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，密切聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)生活和社會(huì)生活：使其一入大學(xué)就改變中學(xué)那種簡(jiǎn)單、依賴的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)聽(tīng)課、閱讀教材和參考書、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及同別人討論，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋求新知識(shí)以至形成自己比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，主動(dòng)地培養(yǎng)自己的獨(dú)立工作能力，并能綜合運(yùn)用所有的知識(shí)對(duì)自主選擇的問(wèn)題進(jìn)行跨學(xué)科探究。從而使自己的學(xué)習(xí)能力，實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和鍛煉。

1通過(guò)大學(xué)物理課程的改革，使之成為各門學(xué)科有效滲透的“研究性學(xué)習(xí)方式”的“研究性學(xué)習(xí)”課程

1.1教學(xué)內(nèi)容改革

作為低年級(jí)的公共基礎(chǔ)課，大學(xué)物理不僅是工程技術(shù)的基礎(chǔ)，而且和實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、化學(xué)等學(xué)科有緊密地聯(lián)系。首先，要通過(guò)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的改革，體現(xiàn)各門課程的聯(lián)系，使其所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。在教學(xué)中，要學(xué)會(huì)在物理語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言之間要會(huì)翻譯：把抽象的數(shù)學(xué)公式翻譯成具體生動(dòng)的物理概念；把直觀的物理運(yùn)動(dòng)翻譯成嚴(yán)密的數(shù)學(xué)程序。最后把物理語(yǔ)言上升到哲學(xué)的語(yǔ)言來(lái)闡述。實(shí)驗(yàn)———理論——實(shí)驗(yàn)，是物理學(xué)發(fā)展的通常方式，它體現(xiàn)了實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)論規(guī)律。例如，麥克斯韋在法拉第等人的大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了“渦旋電場(chǎng)”、“位移電流”的假說(shuō)，建立了麥克斯韋方程組；在此理論基礎(chǔ)上麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁波。因此，在教學(xué)內(nèi)容上要注重理論和實(shí)踐的結(jié)合。由于大學(xué)物理自身理論性較強(qiáng)，與專業(yè)課程結(jié)合不緊密，致使學(xué)生對(duì)物理課的學(xué)習(xí)經(jīng)常感到枯燥無(wú)味，提升不了學(xué)學(xué)物理的興趣，甚至出現(xiàn)大學(xué)物理“無(wú)用論”。另外，由于物理教學(xué)學(xué)時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容廣泛。因此，不能強(qiáng)調(diào)它的基礎(chǔ)性，而忽視了不同專業(yè)學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的不同需求。要改變教學(xué)中多年來(lái)形成的固定模式，對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生要采用不同的的教學(xué)大綱和授課標(biāo)準(zhǔn)。因此，可把傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)（力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等）精練和提升，強(qiáng)調(diào)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)學(xué)生高中學(xué)過(guò)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，教師可指出大學(xué)物理學(xué)習(xí)時(shí)注意的問(wèn)題：如強(qiáng)調(diào)矢量、變量、微積分等內(nèi)容。教師在組織教學(xué)過(guò)程中，可引導(dǎo)學(xué)生撰寫學(xué)結(jié)，對(duì)每一章、每一篇學(xué)習(xí)內(nèi)容做必要小結(jié)。通過(guò)總結(jié)，學(xué)生不僅可對(duì)每一章或每一篇知識(shí)點(diǎn)做必要復(fù)習(xí)，也可對(duì)知識(shí)做整體和邏輯性的認(rèn)識(shí)，還可以檢查自己的學(xué)習(xí)情況，從而對(duì)沒(méi)學(xué)好或掌握不夠扎實(shí)的知識(shí)重新學(xué)習(xí)，直到掌握為止。更重要的是，學(xué)生能變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，學(xué)結(jié)發(fā)生在課外，而教師只需在課堂上加以引導(dǎo)，因此不會(huì)占用太多的授課時(shí)間。在保證“必須、夠用”為度的前提下，有必要根據(jù)不同專業(yè)的需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，壓縮與專業(yè)相關(guān)度小的章節(jié)的學(xué)時(shí)，適當(dāng)增加與專業(yè)銜接緊密章節(jié)的學(xué)時(shí)。在平時(shí)教學(xué)中突出重點(diǎn)，充分利用學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的渴望來(lái)提高對(duì)物理的興趣，從而增強(qiáng)其學(xué)習(xí)物理的動(dòng)力和信心，提高教學(xué)效果。另外，及時(shí)地將大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)步和相關(guān)先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合起來(lái)，注重近現(xiàn)代物理知識(shí)的教學(xué)，同時(shí)避開(kāi)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，以講概念、講原理、講思想、講方法為主，理清物理學(xué)整體知識(shí)脈絡(luò)和當(dāng)今物理學(xué)發(fā)展的前沿問(wèn)題。

1.2課程教學(xué)中給學(xué)生研究式的學(xué)習(xí)訓(xùn)練

教師可充分利用多媒體教學(xué)化繁為簡(jiǎn)、化難為易，化抽象為具體的功能，將現(xiàn)代化教學(xué)模式和傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將物理知識(shí)的提出，趣味應(yīng)用、實(shí)際生活和專業(yè)工程問(wèn)題引入整個(gè)課程的教學(xué)之中，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。課堂上可采用德國(guó)教育專家胡格（Hug）教授的職業(yè)行動(dòng)能力教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)改革，通過(guò)各種各樣的形式多樣方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的學(xué)生所具備的能力，如有趣的關(guān)鍵字卡片法、小組擴(kuò)展法、可視化法、伙伴拼圖法等教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容與教學(xué)方法的融合，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的、負(fù)責(zé)人的、有效的完成一項(xiàng)工作的能力。通過(guò)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段改革，特別是對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)（力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)）進(jìn)行精練與提升，給學(xué)生留出時(shí)間和空間，使大學(xué)生一入大學(xué)就應(yīng)改變中學(xué)那種簡(jiǎn)單、依賴的學(xué)習(xí)方法，主動(dòng)地培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

2充分利用教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，通過(guò)大學(xué)物理教學(xué)改革，培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力

物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，除了具有豐富的物理知識(shí)外，還含豐富的社會(huì)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法，它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的嚴(yán)密的理論科學(xué)和完善的精密科學(xué)。物理學(xué)的研究方法主要有：理想模型法、理想試驗(yàn)法、科學(xué)假設(shè)法、類比推理法、分析綜合法、演繹歸納法、半定量法等。而研究物理量的基本方法有：尋找對(duì)稱性、不變量和守恒量是全局或整體的研究方法；對(duì)于連續(xù)可微的物理量，求極限、求導(dǎo)，研究極值點(diǎn)、穩(wěn)定點(diǎn)、拐點(diǎn)等。這就要求教師把傳授知識(shí)、方法、思想放在同等重要的地位，以方法帶動(dòng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，以方法提高學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力；用思想加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，用思想去把握知識(shí)的整體結(jié)構(gòu)；最后通過(guò)思想方法的教學(xué)達(dá)到對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練。在教學(xué)過(guò)程中，只有重視物理學(xué)的研究方法和物理思想，才能了解這些思想或方法在物理學(xué)創(chuàng)新中的作用，才能引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。只有通過(guò)物理學(xué)改革使學(xué)生不僅掌握本學(xué)科領(lǐng)域的理論和技能，還能使其掌握物理學(xué)的研究方法，引導(dǎo)其進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，使其學(xué)習(xí)能力，實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和鍛煉。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)———理論———實(shí)驗(yàn)，是物理學(xué)發(fā)展的通常方式。因此在教學(xué)過(guò)程中不僅重視理論的系統(tǒng)性、邏輯性，還應(yīng)重視實(shí)踐性。另外，理論要聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化應(yīng)用。而在這方面我們與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比有不少的差距。例如，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）WalterLewin教授的電磁學(xué)，大概有1/3的時(shí)間是在做有趣而有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)物理知識(shí)與工程應(yīng)用，與生活應(yīng)用的聯(lián)系。注重物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用，反映工程技術(shù)和社會(huì)對(duì)物理學(xué)知識(shí)的迫切需要，使學(xué)生初步樹(shù)立工程意識(shí)，逐步學(xué)會(huì)探索將物理原理和方法運(yùn)用于工程技術(shù)之中解決實(shí)際問(wèn)題的途徑?？茖W(xué)精神的精髓是求實(shí)創(chuàng)新。創(chuàng)新，即推陳出新，破舊立新，有推有出，有破有立。創(chuàng)新并不神秘。把知識(shí)向前推進(jìn)一步，向更廣、更深、更精、更神的方向邁出一步，都是創(chuàng)新的一步。因此創(chuàng)新意識(shí)要貫穿在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)知識(shí)要在繼承中創(chuàng)新。教師在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力中起主導(dǎo)作用，要積極探索培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的思路和實(shí)現(xiàn)途徑。

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作者：郭向陽(yáng) 單位：洛陽(yáng)理工學(xué)院數(shù)理部