大学物理课程教学改革探究

大学物理课程教学改革探究

[摘要]对地方本科院校尤其是新升本院校而言,转型发展是大势所趋,也是生存发展的必由之路。为了适应应用型人才培养的要求,高校理工科开设的专业课程已经向应用技术课程转型,而作为基础课程的大学物理,在课程教学改革上必须要走在这些专业课程的前列,否则将直接影响到专业课程的教学质量。文章首先分析了转型发展背景下大学物理课程教学改革的必要性和紧迫性,然后从四环节备课的运用、合作互动课程的构建和多维度考核方式的实施三个方面对大学物理课程教学改革作了论述。

[关键词]转型发展;大学物理;教学改革

引言

根据国务院颁布的《关于加快发展现代职业教育的决定》文件精神和教育部相关负责人的讲话精神,对地方本科院校尤其是新升本院校而言,转型发展是大势所趋,也是生存发展的必由之路。转型发展意味着学校在办学理念、办学定位、办学特色、学科发展和专业建设、课程教学改革等方面要构建起适应本科职业教育的人才培养模式。笔者认为,转型发展的最终落脚点应该体现在课程教学改革上,推进课程建设的转型是转型发展的核心。

1转型发展背景下大学物理课程教学改革的必要性和紧迫性

1.1必要性

对高校理工科的学生而言,大学物理课程是一门最重要的基础课,它是学习专业课的基础,学好大学物理课程对后续专业课程的学习起到至关重要的作用。如果大学物理课程学得不好,就会严重影响到整个大学阶段所有专业课程的学习,这是在校理工科学生的共同感受。

1.2紧迫性

传统的大学物理课程教学往往过于追求理论的深度和完整性,存在理论课时偏多而实践课时偏少的现象,造成老师在教学过程中只注重对学生进行科学素养的培养,并且只是注重对学生进行科学素养中的科学理论素养的培养,而对学生进行科学素养中的科学技术素养的培养是非常欠缺的,同时对学生人文素养的培养更是一片空白。如今,在转型发展背景下,国家提出了应用型人才的培养理念。高校培养的应用型人才,应该是符合国家和社会对人才的需求,除了具备人才岗位必须的专业技能外,还应具备相应的道德品质,比如吃苦耐劳、爱岗敬业、团结协作、清正廉洁、大胆创新等[1]152。为了适应应用型人才培养的要求,高校理工科开设的专业课程已经向应用技术课程转型,而作为基础课程的大学物理,在课程教学改革上必须要走在这些专业课程的前列,否则将直接影响到专业课程的教学质量。那么,在转型发展背景下,大学物理课程教学应如何改革以适应应用型人才培养要求呢?

2转型发展背景下高校大学物理课程教学改革探究

笔者认为,转型发展背景下高校大学物理课程教学改革主要体现在以下三个方面:

2.1四环节备课法的运用

由于传统教学模式下的大学物理课程教学过于强调理论知识的完整性,教师在备课时往往主要考虑的是如何体现教学内容的系统性和连贯性,所以侧重点都放在备教材上了,基本不考虑学生的专业情况、专业需求、教学方法及教学资源的针对性。应用型人才培养要求大学物理课程的备课要做好“四备”。一是“备学生”,高校大学物理课程是面向所有理工科专业学生开设的,而且不同专业的学生使用的大学物理教材是一样的,由于不同专业的学生对大学物理知识需求的侧重点是不同的,因此要求大学物理老师要针对不同专业的学生实际,有选择地组织学生重点学习一些与专业课程关联性较大的知识,例如:对电子工程、通信工程的学生,与其专业课程关联性较大的知识有电磁学、振动与波动、量子物理与新技术;对机械自动化工程专业的学生,与其专业课程关联性较大的知识有力学、热学、振动与波动;对化学工程、生物工程的学生,与其专业课程关联性较大的知识有热学、振动与波动、量子物理与新技术。二是“备教材”,在“备学生”的基础上,确定了重点学习的教材内容,在备教材时要充分挖掘教材的科学性、技术性、应用性和方法性,为学生学习专业课程打下牢固的基础,例如:在备电磁学这部分内容时,其科学性要体现在电荷守恒定律、库仑定律、静电力叠加原理、静电场高斯定理、静电场环路定理、电势叠加原理、毕奥——萨伐尔定律、磁场高斯定理、安培环路定理、安培定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律等定理、定律和原理的教学上;其技术性与应用性要体现在电偶极子、静电屏蔽、电容器、指北针、磁铁、通电螺线管、回旋加速器、霍尔效应、磁介质、电磁感应、电子感应加速器、涡电流、电磁波的技术应用教学上;其方法性要体现在电场强度、电势、电容、静电场能量、磁感应强度、洛仑兹力、安培力、感应电动势、磁场能量的计算方法教学上。三是“备教学方法”,在大学物理教学过程中,如何让学生理解与掌握大学物理知识的科学性、技术性、应用性和方法性,并能够让学生将学到的本领较好地应用于专业课程的学习中,这对大学物理老师的教学方法提出很高的要求,也是大学物理课程教学改革的关键所在,笔者在多年的大学物理教学实践中,主要采用讨论互动法、实验探究法、成果展示法等,取得良好的教学效果;笔者认为,对科学性的知识宜采用讨论互动法,对技术性和应用性的知识宜采用成果展示法,对方法性的知识宜采用实验探究法。四是备“教学资源”,笔者认为“备大学物理课程教学资源”就是搜集与学生专业课程学习关联性最大的科学现象、典型技术、应用案例、解决方法等,在教学实践中,笔者认为,对科学性和方法性的知识收集的教学资源一般分为文字类素材、图形图像类素材;对技术性和应用性的知识收集的教学资源一般为声音类素材、视频类素材、仪器类素材,有了足够的教学资源才能让教学方法得以灵活、高效地实施,让课堂教学变得生动活泼、充满乐趣,学生的学习效率会得到极大的提高。

2.2合作互动课堂的构建

传统教学模式下的大学物理课堂教学基本上跟中学物理教学是一样的,课堂成了老师的“一言堂”,老师基本是满堂灌,老师是课堂的主宰者,学生只有被动地接受,学生的主动性和创造性完全被老师剥夺了,这种教学模式已经完全不能适应应用型人才培养要求了。应用型人才培养要求在大学物理课程的课堂教学中必须要构建起一种新型的师生关系,即建立师生的合作学习关系[2]24。在课堂教学中,老师运用已准备好的教学资源,为学生创设合适的问题情境,老师和学生一同走入问题情境中,一同探究解决问题的科学知识、技术手段、应用场景、解决方法等。这种师生合作学习的关系让课堂教学的主体无形中由教师变成了学生,教师的角色由课堂的主宰者变成了学生学习的组织者、引导者与合作者;学生的角色由课堂的被动者变成了学习的参与者、体验者与探究者。这种新型师生关系的构建才是符合应用型人才培养要求的,也是大学物理课程教学改革所要达到的终极目标,也只有构建起这种新型的师生关系,才能真正让学生成为大学物理课堂教学的主人,才能真正调动起学生学习的积极性和主动性。应用型人才培养还要求老师在课堂教学中增加课堂的互动性,通过师生互动、生生互动的形式,让学生在一种愉悦的课堂气氛中学习,通过快乐的探究与体验主动地获取知识,不断克服认知上的不足,从而构建起自己的知识结构[3]356。要实现以上要求,笔者认为要充分利用准备好的教学资源落实上述备课时依据讲授知识的特点所制定的教学方法,不仅能增加课堂的互动性,也能让学生始终置身于问题的情境中展开学习,一定会大大提高大学物理课程的教学质量。例如:对《磁场对电流的作用》一节,这节内容主要包括运用安培定律求解磁场对任何形状载流导线的作用力,这是科学性和方法性的知识;同时将磁场对平面载流线圈的作用原理运用到磁电式仪表和直流电动机,这是技术性与应用性的知识。在运用安培定律求解磁场对任何形状载流导线的作用力这部分内容的教学中,笔者将全班学生分成若干个6人小组,采用讨论互动和探究的教学方法,让各小组在规定的时间内通过讨论的方法按顺序完成三个学习事项:第一个学习事项是推导安培定律;第二个学习事项是运用安培定律求解匀强磁场下非直载流导线所受到的安培力;第三个学习事项是运用安培定律求解非匀强磁场下直载流导线所受到的安培力。规定的时间到后,我让学习小组代表轮流发言,汇报他们的完成情况,并提出他们疑惑的地方,对某组提出的问题其他组可以尝试给出解释,阐明自己的理解,最后通过师生讨论互动得出合理解释。在将磁场对平面载流线圈的作用原理运用到磁电式仪表和直流电动机这部分内容的教学中,采用实验探究和学习成果展示的教学方法,笔者为各小组准备了磁铁、回形针、电池盒、电池、漆包线、小刀等教学资源,让各小组在规定的时间内运用老师所提供的教学资源制作直流电动机,时间到后由各小组轮流展示直流电动机成品,并评出最佳作品,由该小组代表发表制作体会和分享制作经验。笔者认为,这样的课堂教学,不仅让学生们学到了理论知识,也能大大提高学生们运用理论知识解决问题及实践操作能力,真正具备应用型人才所必需有的良好素质。

2.3多维度考核方式的实施

传统模式下的大学物理课程教学对学生学业的评价是单一的、片面的,只凭一张试卷来测试学生对大学物理理论知识的掌握程度,学生只有死记硬背,造成大学物理考试的不通过率非常高,严重打击了学生学学物理的积极性,使学生失去学学物理课程的兴趣,对专业课程的学习埋下不良的后果。应用型人才培养要求对学生学业的评价是全面的,因此,要求大学物理课程的考核方式应该是多种多样的,笔者认为大学物理课程的考核可以由口头分析能力测试、技术应用小论文、作品展示、实验操作技能测试、试卷测试等几种方式综合进行,一改以往以一张试卷、一本练习本为评价依据的单一考核方式,通过这样的考核方式促使学生学习真本事、掌握真本领,对学习后续专业课程起到事半功倍的作用。笔者认为,实验操作技能测试在大学物理实验课中进行独立测试,由大学物理实验任课老师安排测试,一般可安排在实验课程结束后采用抽签方式选择相应实验进行测试;大学物理理论课程测试由口头分析测试、技术应用小论文、作品展示、试卷测试四部分组成,各占25%的比重。口头分析能力测试和作品展示安排在随堂进行,口头分析能力测试在每次课都有计划安排几个学生进行测试,只到课程结束测试也跟着结束;作品展示以学习小组为单位进行测试,一般在课堂教学时布置相同的选题让学习小组在规定的时间内进行作品制作,然后根据作品完成情况及创新方法进行评价,给出相应分数;技术应用小论文可作为期中测试项目,第一次课就开始布置,要求每个学生根据所学知识自拟论文题目撰写技术应用小论文,期中上交进行评分;试卷测试安排在期末进行,主要测试学生对基础理论知识及基本技能的掌握程度。这种多维度的考核方式,能促使学生主动地构建知识,培养综合素质,提高实践动手能力[4]191。

3结语

在转型发展背景下,大学物理课程教学改革面临着前所未有的挑战,传统的教学模式、教学方法、考核评价方法等都无法适应新形势的要求,这需要大学物理老师们开展深入的、实质性的和开拓性的探索和研究,形成更加具体的、有成效的研究成果。

[参考文献]

[1]付静.高等教育大众化与精英化[J].才智,2011(9).

[2]左庆峰.“双养教学模式”下中学物理课堂教学研究[J].物理教师,2016(6).

[3]顾永芝.美学原理[M].南京:东南大学出版社,2008.

[4]张军朋.物理教学与学业评价[M].广东:广东教育出版社,2005.

作者:左庆峰 单位:贺州学院