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摘要:大学物理是理工类专业非常重要的一门基础课,对后续专业课的学习和通识教育有很重要的作用。但目前在应用型本科院校该课程在教学内容和教学方法上还沿袭于公立高校,存在诸多问题。本文以山西农业大学信息学院为例,探究适用于应用性本科院校大学物理课程的教学内容和教学方法。通过改进原有的课程教学模式和考评方式,对大学物理教学和考评体系进行改革和创新。
关键词:大学物理;应用型本科;教学改革
大学物理是理工类专业学生必修的一门通识性基础课程,该课程不仅要为后期学习专业课打基础,同时本身也是大学生形成科学素养的重要组成部分。多年来各大高校对大学物理在教学内容和考评方法创新和改革方面做了大量的工作,并取得了不错的成绩。而应用型本科院校在这方面的问题更加突出。
一教学内容多与课时量少之间的矛盾
在新的人才培养计划中,基础课大学物理有一个显著的变化,即学时大幅度减少了,专业课和通识教育需要的物理知识增多了。这一变化意味着:大学物理教师在一堂课上需要和学生互动的次数少了和向学生讲授的内容增多了,而在实际的教学过程中,一堂课的时间并未改变。因此,在实际的教学过程中就容易出现教学内容多而课时量少的矛盾与冲突。
二物理理论教学与实验相割裂的矛盾
物理学本质上是实验的科学,基本概念的确立,以及基本定律和原理的发展都是以大量的可重复性实验为依据,如力学部分的牛顿三大定律、电磁部分的麦克斯韦方程组、近代的相对论和量子理论都是在大量可重复性实验的基础上才确立的,它反映了人们探索物理规律的认识过程。但现在几乎所有高校大学物理的教学是先理论后实验,而且是在不同学期进行的。这样的不合理安排不利于帮助学生理解和掌握物理学的基本思想、不能很好地培养科学精神,也不能很好地激发学生的学习兴趣等诸多问题。
三应用型本科大学物理课程改革的必要性
相比较于公立高校,应用型本科院校理工科学生数理化基础相当薄弱,多数对物理课程的认识偏消极。在多年的教学生涯中,经常听到学生吐槽大学物理难、繁、无兴趣。同时基于山西农业大学信息学院创办国内一流“信息产业商学院”的办学定位,将培育“具有专业背景的未来社会中坚力量的领导者”这一人才培养目标,全面实施“四位一体”的人才培养战略,那么课程改革势在必行。近些年,部分大学“重应用、轻基础”的理念有所抬头,过多强调人才培养可视的短期效益、忽视人才发展的长期效益。其根本原因在于基础课程自身定位不准,本位主义太重,不能与专业需求合理契合。当前工科物理课程主要是大学物理和物理实验,从理论与实验关系上看,物理学本质上是一门实验科学,物理学的重要性也恰恰在于它的实践性。国内学生动手能力差是人所共知的短板,必须从课程设计的源头上加以克服和改变。目前大多数院校存在重书本理论传输、轻物理兴趣的培养、少动手能力的锻炼。造成学生在动手能力和知识面的广度等方面存在严重不足。随着各种新技术、新想法的不断涌现,给本科教育带来不断的冲击,同时基础课时又受到严重“挤压”,在有限的学时内保质保量地完成教学任务是亟待解决的问题。
四大学物理课堂教学改革的几项举措
处理好教学内容与课时量少之间的矛盾和理论教学和实验相割裂的矛盾,对于课程改革非常重要,它不仅关系到一堂物理课能否顺利进行,更会关系到整个教学的进程和教学质量能否提高。因此我们大学物理教师要从思想上高度重视这一问题的重要性,从行为上去正确处理好两者的矛盾与冲突。要处理好这些矛盾和冲突关键是处理好教学质教学改革与探索量和教学效率的关系,尤其是提高课堂教学质量的前提下提高教学效率。我们从五个方面入手。
(一)落实学生的主体地位,引导学生自主学习
一要培养学生学习兴趣,激发学生学习的原动力,这是前提;二要引导学生课前预习,提高学生自学能力,间接增加课堂教学时间,这是提高课堂效率的有力保障;三要指导学生学会听课,做好课堂笔记,这是提高课堂教学的有效手段;四要辅导学生做好课后作业,巩固加强知识点,打下坚实的基础,也是提高课堂教学效率的出发点和落脚点。
(二)教师要认真备课,发挥教学主导作用
备好课是讲好课的前提,其具体内容是:一备好教材。物理教师必须读通整个章节,要充分地备教材,领会各章的难点和重点。尤其要准确把握物理和生活的切入点,这样才能提起学生学习物理的兴趣;二备好教学设计。要设计好板书,课后写好教学反思,授课才会目标明确,课堂上才不会出现慌乱;三是备好学生。知己知彼,百战不殆,教学也是如此,教学活动是教师与学生共同合作,互动发展,动态生成的过程,教学目标的实现离不开学生的参与,更离不开教师积极引导,教学方式的预设,课堂气氛的营造,还有学生思维的开发,都离不开之前的备学生。只有这样才能达到教学相长,实现教学的和谐统一。
(三)建设课程数字资源
《大学物理》课程数字教学资源建设具有寓学于建,建学结合之功效,如以大学物理课程教学大纲为准绳,全力推进以电子讲义、PPT,教学录像、MOOC短视屏、课堂演示实验、虚拟实验、理论和实验学习指南为主体的数字教学资源建设。在实际的教学过程中,现代化的教学工具和教学手段可以将抽象的知识形象化,具体化,可以直接向学生展示更多的教学内容,便于学生掌握和理解,同时,利用现代化的教学工具和教学手段,教师在黑板上板书会减少,这样可以节约大量的教学时间,从而提高课堂效率。
(四)科普类教学
依托山西农业大学信息学院的书院平台,向学学物理的同学进行科普类教学。如目前我们已经进行了小范围的教学改革和创新活动,在学时不变的情况下,通过“进书院”举办物理读书会活动,在物理学史、物理名人传记、物理科普等方面进行知识面的扩充;同时依托实验中心的平台,部分班级进行了课堂小制作和小实验,加强了在动手方面的培养力度。我们希望通过这样的创新和改革教学方法与内容,在国家新工科和学院“四位一体”的教学定位的背景下,进一步调整物理教学模式,加强学生动手方面培养的力度,内容上更加丰富和细化。
(五)从内容、教学安排和考核评价方式上进行一些改革和探索
在内容上更适应各专业和学生的需求,加深学生对物理概念和理论的理解;教学安排上依托书院这一平台,进行兴趣和能力的培养;在课程考核评价上,进一步减少期末考试所占的比例,增加平时表现的比例。借助现有资源,实行线上和线下混合式教学,课内外全时段教学,提供实验创新平台,进行创新实践课题研究。进一步丰富教学资源,按内容分模块尝试组建生活实验室。
五预期目标
经过一到二年的教学创新和改革,一是让大学物理课程达到地位攀升。基础课程只有转变观念、变通方法、服务于人才培养大局,才能最终实现课程地位的攀升;二是让教师教学能力也得到相应的提升。教师永远处于教学的主导地位,师资队伍水平高低除了与先天学缘结构有关外,后天的培养和锻炼亦不容忽视。教师开发和建设数字资源的过程、教师与学生线上线下交流互动的过程均是教师自我学习和能力提升的重要途径。三是提升学生的学习兴趣。当代青年学生思想活跃、接触和使用新技术热情度高、对数字媒体等全新技术手段情有独钟。努力找准学生的兴奋点,张扬其个性,提升其兴趣。四是提高教学质量。课程地位的提升可以进一步提高教师的教学积极性和教学热情;教师教学能力的提升可以进一步增强教师的教学自信心,使教学更加游刃有余;学生学习兴趣的提升又可以促使教师收获教学满足感,抬高幸福阈值。三者层接递进必然会推动《大学物理》课程教学质量和人才培养质量的整体跃升。
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作者:刘甲 单位:山西农业大学信息学院公共课教学部