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关键词
应用型本科院校;卓越计划;大学物理;教学改革
教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是国家教育改革和发展的重大改革项目,是我国高等工程教育改革,促进高等工程教育质量全面提升的重要举措。①旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。②当前应用型本科院校无论在发展的外部环境还是内部条件方面都面临挑战,在高等学校发展序列中处于“中间地带”,前面有老牌的、强势的研究型大学,后面有各类高职院校,应用型本科院校必须建立具有自身特色的培养目标和模式,才是多数新建本科院校的合理选择并符合社会和经济发展的需要。③而各个本科课程只有进行必要的改革,才能适应应用型本科院校的发展。大学物理是面向高等院校理工农医各专业的一门公共基础课,担负着提高学生科学文化素质和培养学生数理思想的重任。该课程涉及面广、知识涵盖范围大对于各专业来说,后续的专业课都要应用本课程引入的基本概念、基本理论和基本方法。更重要的是还关系到培养学生观察问题、分析问题和解决问题等方面具有其他课程所不能替代的作用。应用型本科院校在“卓越计划”的大背景下如何在教学理念、教学内容、教学方法和教学方式上对大学物理这门课程进行建设和改革,如何拓展和完善教学素材和教学资源,是值得认真思考和积极探索的问题。④经过近几年的教学实践,对基于“卓越计划”的大学物理教学进行了改革和探索
1合理优化教学内容
1.1针对不同专业,精选教学内容
卓越计划目的在于培养学生的创新能力强以及适应经济社会发展的需要,大学物理这门课程内容繁多,知识面宽广,以至于很多学生觉得大学物理的很多内容对他们后续专业课的学习,以后的考研或者工作帮助都不是很大,使得学生将学学物理看成是一种拿学分的没有必要的课程。另一方面,大学物理的部分内容对不同专业的学生帮助很大,学生也很愿意学,但是由于学时的限制,不能过多的介绍,使得学生觉得意犹未尽,没有学到更多对自己有帮助的内容。这样一来,学生学学物理的兴趣不高,学习效果令人担忧。事实上,大学物理的部分内容对于不同专业学生的后续学习而言的确作用不是很大。例如,近代物理中的狭义相对论和量子力学的内容对于车辆工程类专业的学生而言,帮助就相对很小,教师在讲台上滔滔不绝,学生在下面也只是听个“稀罕”,听得无奈。相反,力学部分中的刚体力学对于他们相当重要,他们也愿意花时间、花精力去学习,但是根据传统的教学要求,这部分课时少得可怜,只能浅尝辄止地介绍相关的概念,具体的定轴转动和角动量守恒在机械设计中的应用等内容只是稍微提一下。因此,根据不同专业的学生,在有限的学时内,要适当调整教学内容。例如,材料类专业可以增加热学和近代物理中的纳米材料方面的知识等,相对减少近代物理中早期量子论的相关内容。但是,在针对不同专业调整教学内容的同时,要注重物理知识的系统性,有些内容不是不讲,而是点到为止。
1.2针对不同专业,对教学内容模块化处理
上面提到,根据学生的专业情况,适当调整教学内容。对于学生帮助大的要多讲,深讲,而用处不大的,为了知识的系统性也要点到为止。此时,可以将教学内容进行模块化处理。⑤也就是根据物理知识的内在联系,将内容分成若干模块,这样将有利于知识的系统性、针对性和灵活性。特别是,那些学生专业不是很重要的物理知识,进行模块化处理后,利用较少的学时,以作报告或者讲座的形式呈现给学生,使得学生更容易地接受这些内容。例如,自动化等专业的学生,没有必要对热学部分掌握较深,因此这部分内容可以做成几个报告,告诉学生们热学的研究内容,研究方法,以及研究成果等即可,从而使学生接受的物理知识体系还是完整的,又做到了有的放矢。
1.3整合教学内容,补充现代科技理论
传统的大学物理教学体系主要以力、热、光、电磁和近代物理的内容为主,而与当前社会实践紧密相关的现代物理所占比重太小,尤其是物理知识在工程技术等中的应用。因此,适当补充现代物理势在必行。例如,传统的光学部分主要介绍几何光学和波动光学(光的干涉,衍射和偏振),因此补充部分信息光学的内容,对学生理解光学的系统性和现实生活中的光学应用大有益处。比如,在传统的波动光学之后讲解有关激光和光纤的相关知识。在热力学内容之后添加部分信息熵的内容。量子力学基础上介绍部分能带理论以及纳米材料、超导材料的应用,这些都将有助于提高学生学习物理的兴趣。
2多种教学方法相结合
“卓越计划”背景下的应用型本科院校,要求通过大学物理这门课,不仅学到必要的物理知识,更重要的是学会提出问题、分析问题和解决问题的能力。因此,教师在讲课的过程中就要潜移默化地将这些能力带入课堂,引导培养学生的分析问题和解决问题的能力,探索精神和创新意识。另一方面,大学物理这门课程的教学学时一再压缩,课堂时间就显得尤为珍贵。为此,就要改进传统的教学方法,尝试新的教学方法,以期达到上述目标。
2.1加大多媒体的数字化演示
大学物理是一门实验科学,其中很多定理、定律等内容都是在实验的基础上总结得到的,因此教师在讲解过程中,为了培养学生的思维能力,不可避免地要谈到实验如何进行的,如何得到规律的等等。依靠传统的板书,这一点很难让学生一目了然。因此,讲课过程中要加强多媒体的数字化演示,包括演示实验的内容、原理、相关背景等,从而再现某一个规律发现的过程,提炼的过程等,使学生能够清晰了解规律的现象和原理,同时也培养和提高了学生的观察能力、理解能力和思维能力。这样一来,对于培养应用型的卓越人才计划,教师也就不必要在课堂上花费大量的时间用于定理、定律的推导,不但避免了乏味感,还激发学生思考问题的积极性。但是,需要注意的是,由于学生物理知识的缺失,很容易在观看演示实验过程中,只看皮毛,不去思考和探索。此时,教师在数字化演示过程中,要时时刻刻注意引导学生,增强演示的启发性和创新性。教师要多提问题,多给学生思考,多与学生互动和交流。
2.2启发式教学和案例教学相结合
案例教学就是利用典型实例进行教学,使学生能通过对特殊的典型的实例进行分析,进一步理解和掌握教学中的概念和原理,并在此基础上培养学生独立分析和解决问题的教法。案例教学的过程中,要注重引入和提出某一类工程问题或者自然现象,让学生讨论问题的提法以及解决的方法,进而使学生巩固已经学过的内容以及了解将要学习的内容等。例如,在光的偏振中介绍立体电影的原理和实现,课前提出问题,立体电影如何工作的,进而学习光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出问题:阳光下的肥皂泡,水面上的油膜,鸽子勃颈处的羽毛,猫眼石等等都会显现出五颜六色的花纹,为什么?通过这些案例,启发学生积极思考和讨论。这样有助于激发学生的兴趣,发挥他们的主观能动性和创造性,进而实现学生对课本内容的深刻理解。同时,也锻炼了学生解决实际问题的能力,更重要的是培养了学生的思维能力。
3结语
综上所述,为了使大学物理课程的教学满足“卓越计划”背景下应用型本科院校的人才培养要求,大学物理必须进行改革。通过教学内容的合理优化,不同教学方法的不断改进和有机结合,不仅能有助于顺利完成教学任务,更重要的是能培养学生的工程技术思维。
作者:雍永亮 李小红 陈庆东 单位:河南科技大学物理工程学院
基金项目:
河南科技大学创新团队(2015XTD001)资助
注释
①汪泓.打造卓越工程师摇篮,培养应用型创新人才[J].中国大学教学,2010(8):9-10.
②宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育,2011(7):25-29.
1前言
物理学属于自然科学,主要是探索自然界的普遍规律,也是学习其他自然学科的基础。物理学内容丰富,涉及范围广泛,在学习过程中不仅可以掌握基本规律,而且可以学习一些先进的文化,对促进人类社会进步发展有着积极作用。物理学科在每个阶段的教学目标有所不同,物理教学目标不仅要求学生具备扎实的理论知识,而且需要他们掌握和领悟一些核心的技巧,将学习到的理论知识和实践技能应用在自己的生活中。但在实际的教学活动中,不少教师和学生对于物理学科的认知仍然存在偏差,对物理学科教学活动的顺利开展产生一定的阻碍作用。本文结合教学经验,分析目前继续教育开展物理教学存在的不足,强调采用特色物理教学方法的意义,以及物理教学过程中应用特色物理教学方法的必要性,将学生后续专业课程学习和物理学的相关知识有机结合起来,采用特色教学方法,让学生体会到学有所用的乐趣。
2继续教育色物理教学法应用的重要价值分析
物理学属于对物质和运动开展相关研究的学科。它在自然科学这个大系统中是当仁不让的带头学科,其研究范围从宇宙到粒子,研究对象更是基本包含了现在所知的一切物质,所以物理学也成为其他学科的理论基础。然而在继续教育这片大领域中,物理教学在逐渐失去生机,这个时候,开展特色物理教学就显得尤为重要。首先,物理学在继续教育中不受重视,开课率不高,选课率更低,很多人在初高中甚至是大学时期就觉得其难度过大。实际上,这与教学方式有很大的关联,以考试为目的的教学模式让广大学生对物理的印象十分差。如果在继续教育中不能够采用特色教学方式,那么广大学生对于物理学的误解将会越来越深,这门学科的基础地位也将会丧失。其次,特色物理教学的重心还是要突出特色二字,让教师构建一个与众不同的教育体系。同时,各教育体系之间也可以不断比较和借鉴,达到促进物理学教学甚至是整个继续教育发展的目的。更重要的是,特色物理教学可以作为一种教学试验,通过特色物理教学,让枯燥乏味的学科变得生动,这对于其他学科来说也是一种可以尝试的模板,能够更进一步促进整个继续教育方式和教育体系的变革。
3继续教育过程中物理教学存在的不足
在继续教育过程中,经过多年的积累,物理教学产生诸多不足并逐渐显现放大。教学目标不明确在继续教育过程中,物理教学的目标在逐渐淡化。这也与整个继续教育办学理念的误区有关,由于轻视继续教育,没有认识到物理继续教育的重要性,使很多人接受物理继续教育的目的可能仅仅是为获得文凭,也直接影响了接受继续教育的社会效果。教学缺乏创新近几年继续教育逐渐淡出大众视野,与陈旧的教育方式有关系。因此,物理教学缺乏创新性已经成为首先要解决的问题。课程设置落后另外影响继续教育的问题还有物理课程设置,落后和不规范的物理课程设置也大大抑制了继续教育的继续发展。首先从继续教育对象和目的的角度看,所谓的继续教育应该是对于社会学生的教育,因此,物理学课程就应该更加贴近社会的发展趋势。但是由于继续教育得不到重视,整体的课程设置和课程内容相较于现在的社会发展和教育体系来说都是十分落后的。在没有以广阔的眼光看待物理学教育的高端教师的参与下,继续教育中的物理学缺乏新型的教师资源,更没有课程方面的创新改革,古板的课程体系反倒能够切合现状。
4继续教育中的物理教学改革与特色教学方法应用
特色物理教育对于提升整个物理学在继续教育中的地位是十分重要的。为实现特色物理教育的落实,在以专业特点为前提下尝试和发展是很好的选择。并以此为基础,从教学内容、教学方法、教学模式和教学手段四个方面,促进落实特色物理教学在继续教育中的应用。物理课程与专业课程知识相结合作为自然科学的重要构成部分和新技术的基础,物理学的重要性不言而喻。课程整合•因此需要结合物理学自身的学科特性和继续教育后续专业课程的特点来开展物理教学。教师首先要把物理课程的特色和作用讲解到位,把物理学科中的主要内容,包括力学和相对论、波动学、热学、电磁学、近代物理等内容,及其与生活或其他学科的关联讲解清楚。让学生通过对物理课程的学习,不仅对自然界各种最基本的运动形态及其所遵守的规律能获得较全面系统的认识,而且在研究方法、实验技能、运算技巧、分析能力和独立工作能力方面,也将获得基本的训练,使学生意识到物理课程的重要性,掌握扎实的物理知识能为更好地学习专业知识和近代科学技术打下坚实的基础。教师需要在上课过程中提出一些物理学相关知识,鼓励学生结合自身已有的物理学知识进行解释。另外在讲解过程中要结合相关的专业问题,让学生明确当前所学的知识与后续大学物理课程之间的联系。比如在讲解“光源与照明”问题时,灯具设计的依据就是光学理论。灯具设计的主要目的有两个。其一,主要是为人们提供服务,所以在设计时需要了解人眼所具备的视觉功效,可以从波动光学的角度来了解人体的视力情况,给出更准确的分析。波动光学一般是一个物点和一个艾里斑相互对应,而几何光学则是物点和像点相互对应。因此在讲到和圆孔衍射相关内容时,可以以评价学生视力为例,让学生理解和掌握瑞利判据,同时也更深刻地认识到人眼视力的相关概念。其二,灯具设计是为了减少眩光,而偏振光则是减少眩光的主要原因。所以在设计灯具过程中需要采用比较特殊的反射罩,让射出去的光线可以变为竖直方向振动的偏振光,这样在光反射时就不会产生水平方向的偏振光,也就不会产生眩光。同时在讲解到偏振内容时,需要对偏振光和自然光之间的差别进行着重介绍,以及采取怎样的方式可以获得偏振光等。设置特色教学内容首先还是要从教学内容出发,结合不同专业来打造特色教学内容。物理学是一门基础理论学科,要与其他的自然学科相结合,从而焕发生机。通过针对不同专业的知识内容改变物理学的授课内容,创造出适应专业发展的教学内容和教育体系。并且结合专业特点设置特色教学内容,一方面可以促进学生对于物理学的接受度,另一方面能让不同专业的学生都对物理学产生兴趣。通过设置特色教学内容,构建特色物理教学体系的基础。建构特色教学方法和模式通过结合不同专业和不同学生的学习特点,构建出特色的教学方法。由于物理学这门学科相对来说十分枯燥和乏味,传统古板的教学方法很容易让人失去对于物理学的兴趣,因此,特色教学方法的构建就显得尤为重要。就教学方法而言,物理学教学最忌讳的就是单纯讲解书上的知识点,这也是现在物理学教学方法上最大的特点和缺陷。因此,通过改变教学方式,构建物理学特色教学方法,是实现特色物理教学的重要途径。比如加强实验教学,物理课程中实验占比较大,主要是培养学生的创造力和实践操作能力,通过参加实验操作,学生可以感受到操作和探索的乐趣。实验课程还能让学生通过实验来对学过的知识进行验证,对于没学过的知识进行预测,从而起到巩固知识和获取新知识的作用。学生在开展实验时不可避免地会出现失败或成功,成功的实验可以提高他们的成就感,顺利探寻大自然的奥秘;失败的实验则可以让学生意识到自身存在的不足,从而更努力地去学习。和教学内容和教学方法相比,教学模式也是十分重要的一环。通过结合不同的教学模式,从而形成属于某个专业的特色教学模式。也就是说,为促进实现特色物理教学,教师绝对不能拘泥于一种教学模式,而是要采用多种教学模式相结合的方式。应用现代化教学手段互联网信息技术已经成功渗透到人们生活的方方面面,一些借助于互联网技术兴起的新型教学手段逐渐被广泛应用,如慕课、视频公开课等。不少高校建立了自己的教学网络平台,尤其是一些国家级、省级和资源共享课程等。网络教学不仅利用信息技术的交互性、便利性、广泛性等,而且将多种功能汇集于一体,如教学视频、信息查询和通知、学习指导、作业辅导等,基于校园网教学环境开展教学。和传统课堂上所采用的教学模式相比,此种教学方法可以增加师生之间的互动,打破时间和空间的局限性。网络平台不仅方便学生进行个性化学习和自主学习,而且可以给教师和学生提供便捷的交流渠道。除此之外,应用现代化的教学手段也根据不同教师的教学方式相互调整,让教学手段逐渐走向多元化,从而进一步促进继续教育中的特色物理教学发展。
5结语
新时期教育背景下,物理教学应当更加重视对学生创新能力和科学素质的培养。本文基于德惠市实验中学实际教学情况,对物理教学积极进行改革,促进以理论知识传授为主的教学方法转变为注重综合素质培养的教学模式。物理教学改革不是一朝一夕可完成的事,需要长期坚持,要在今后的具体教学过程中不断探索、研究和总结,培养出具备较高综合素质的优秀人才。
参考文献
[1]周麟.高职院校物理特色教学有效性研究[J].考试周刊,2014(86):133.
[2]郭建军.与专业相结合的大学物理特色教学初探[J].职业教育研究,2009(8):95-96.
[3]李宏,谷建生,莫文玲.结合专业特色的大学物理课程教学改革探索[J]物理与工程,2014,24(3):57-59.
二、地方应用型本科院校大学物理教学改革措施
培养应用型人才既是现代社会经济发展的必然需求,也是本科院校立足于教育市场的有效方法。大学物理是很多地方应用型本科院校的必修课程,这门课程可帮助学生打好扎实的专业基础、提高学生的科学素养及创造性思维能力。[3-4]因此,地方应用型本科院校大学物理教学现存在的问题必须解决。第一,更新教学内容,实施“模块组合”教学。教学内容是学生获取知识的主要来源之一,不同教学内容的组合是激发学生学习兴趣的一种手段。首先要更新教学内容,将最新的前沿成果融入教材当中,让学生了解所学知识与实际生活的联系,使其认识到大学物理在社会生活中所发挥的作用。如在讲波动光学时可引入激光、光信息、光刻等方面的技术知识,联系生活中常见的光盘记录、激光防伪等技术,使学生感受到物理知识与实际生活有密切的联系,对物理产生浓厚的兴趣。此外,大学物理的课时有限且多为公共课,不同专业的学生对这门课程的需求也不尽相同,教师要恰当地选择教学内容,将其模块化,并科学、合理地进行组合,实施“模块组合”教学。如将大学物理中相对独立的质点力学、刚体力学、振动和波、热学、电磁学、波动学列为纵向模块,将近代物理及物理应用归为横向模块,这样可以根据课时安排或不同专业的培养目标组合各模块,让学生既能学到物理知识,又能提高逻辑分析能力及应用能力。第二,改善教学方式,联系实际应用。传统的教学方式难以触及学生兴趣点,导致课堂气氛沉闷,教学效果不佳。教师可以采用探究式教学法、实验教学法、演示教学法等方式,活跃课堂氛围,激发学生学习的积极性和主动性。如在讲“红限”时,因其概念抽象,教师可用演示实验的方法,用不同强度的红光照射于金属钾电极表面,都不会产生任何光电流,但用绿光进行照射却有光电流出现。通过这个实验,学生很容易就能理解“红限”的概念。此外,为加强学生的实际应用能力,教师应将课堂教学与实际应用相联系,激发学生兴趣,引导学生将所学知识应用于实际生活当中。如在讲“霍尔效应”时,可引入新闻“量子反常霍尔效应”,这样不但增长了学生的课外知识,而且通过前沿问题的反应让学生了解到大学物理在实际生活中的作用,使学生乐于深入探索物理知识。第三,提高教师职业素养,加强教师教学能力。教师在教学的过程当中起主导作用,教师的职业素养是影响整个课堂效果的主要原因之一,要想提高教学质量就必须提高教师的职业素养,加强教师的教学能力。为此,可让教师进入专业的培训中心进修,转变教师的教育理念、改善其教学方式、端正其教学态度。另外,借助教研活动让教师在授课之余了解最新的物理科技动态及科研成果,丰富教师的物理应用知识。鼓励教师加强自身的创新能力,在实验的过程中深入思考新问题,这样才能为学生树立榜样,激发学生的创新热情,培养学生的创新思维。第四,完善成绩考核体系。成绩考核是对学生学习成果的检验,成绩考核的方式在一定程度上影响成绩考核的结果。为全方位、客观地考查学生的学习成绩,教师可采取多元化的考核方式,根据实验的不同层次采取不同的考核方式。如针对基础实验可采取实验成绩加笔试成绩的考核方式,其中实验成绩包括预习成绩、实验过程中的表现及实验总结报告三方面。通过考查学生的预习成绩可提高学生学习的主动性;实验过程中的表现考查学生的动手能力和综合素质;实验总结报告考查学生的数据分析及处理能力。另外,通过笔试成绩可清楚地了解学生对理论知识、实验原理、操作步骤的掌握程度。这种考核方式是改善了传统的考核方式,全面体现了学生的综合素质及能力。
考试作为教学过程的重要环节,考试内容应该充分体现教学目的及教学要求。考试内容要有利于促进学生能力的养成,减少死记硬背内容,删除明显套用公式的试题,精选一些具有物理背景的实际问题,增大主观题的比例,加强与社会实际和学生生活经验的联系,重视考查学生掌握综合性知识情况、灵活运用所学知识解决实际问题能力和创新意识、创新能力,充分体现CDIO教育理念。考试题目的设计要能让学生在解决问题时表现出搜集资料、推理、判断并作出结论的全过程,除了传统的封闭式题目外,尝试选择一些没有标准答案的开放性试题,变一般的计算题为设计题。例如波动光学部分考试题目,由原来的计算题改为设计实验题:利用所学知识设计实验测量某一单色光的波长。学生可以利用双缝干涉、劈尖干涉、迈克尔孙干涉仪、单缝衍射、光栅衍射等知识自己设计实验,培养学生的应用性、创造性。客观题增加了多项选择题、判断题,且有些题目与日常生活和社会经验密切相关,答案必须经过推敲后才能得出,以考查学生收集、选择、运用资料的能力。例如,在考试中判断题就有这样的题目:电冰箱是把热量自发地从低温物体传向高温物体的电器;磁电式仪表利用了平面载流线圈在磁场中受到磁力矩的原理。在多项选择题中有这样的题目:在宇宙飞船上不能有效使用的仪器是()A.天平B.温度计C.弹簧秤D.水银气压计如果由于温室效应,地球大气变暖,致使两极冰山融化,则将会()A.地球自转的角速度变大B.昼夜的时间变长C.地球自转的角速度变小D.昼夜的时间变短改卷中发现,大部分学生都能够给出正确的答案,大大增强了学生理论联系实际的能力。
(二)考核形式的改革
建立促进学生实践能力的强化、提高和全面发展的考核模式,注重考查学生的基本知识和基本技能的掌握程度,以及实践能力、协作精神和职业意识。使考核不仅是体现成绩的手段,更是探求、掌握和应用知识技能的途径与方法。探讨多元化、以素质教育为核心的课程考核模式,采用“平时考核+考勤+期末考试”的考核模式,改静态考核为动态考核。以统一闭卷考试为主,辅以单元总结、教师指定作业、节后自命题和学生期末自命题等方式,并将考勤情况记入总成绩。加大平时考核的力度和在总成绩构成中所占的比例,由原来的20%提高到40%。做到自学、质疑、讨论、答疑、作业相结合,培养学生分析问题,解决问题的能力及应变能力,全面实施素质考试与试卷考试相结合的办法。
(三)成绩评定的改革
学生成绩的评定分期末统一闭卷考试(占60分)和平时考核(占40分)两部分。在平时考核中,主要按照三个方向具体进行:第一是学习态度的考核,主要是考查每个学生上课出席情况,听课态度的情况等占5分。第二是学习水平的考核,主要是老师平时指定作业完成情况、章节总结情况占15分。老师根据知识点指定不同类型的题目,进一步巩固学生对知识点的掌握和应用;要求学生在学习完每章或单元时将重难点内容书面进行概括总结,培养学生总结概括能力;第三是应用能力考核,考核学习的主动性、创造性和团队协作能力及收集、选择、运用资料的能力,充分体现CDIO教学理念。每节课后要求学生根据所学知识结合实际自命1-2道应用题(不许照抄教材课后习题),占10分;期末要求学生自命一份试题,占10分,2011级(通信工程、交通运输专业)要求一个宿舍6人命一份试题,2012级(通信工程、交通运输专业)要求每3人自拟一份。经过批阅发现,大多数宿舍命题来源于实际,题目叙述严谨,知识点覆盖广,题型多样且版面规范。这样促使学生主动地查阅文献,广泛搜集资料、精读精选运用资料,激发他们在查找、整理、提炼各种信息方面的热情,从而培养学生自主学习、积极学习、创造性学习和研究性学习的习惯,培养总结概括、分析应用知识的实践能力、协作精神和职业意识。
二、大学物理考核改革的成效
通过对大学物理教学考核模式改革的探索和实践,调动学生学习主动性和积极性、激发学生掌握知识的潜能、有助于提高学生自主学习能力和创新能力的目的,这种考核模式取得了一定成效。对比该考核模式实施前后,学生交作业人数提高了15%,2012级(通信工程、交通运输专业)交作业率达到95%以上,且作业完成质量也有了较大提高;学生考试及格率由2010级(交通运输专业)61.1%、2011级89.4%到2012级95.3%;在滨州学院第八届校内学科竞赛———大学物理知识与技能竞赛中,2012级通信工程与交通运输专业的学生获奖率特别突出,一等奖占75%,二等奖占55.6%;同时杜绝了学生旷课、迟到、早退等现象。
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)05-0127-02
大学物理是高校理工科专业学生必修的一门重要的基础课程,对学生终身学习能力的培养和创新素质的发展,都具有比物理知识更为重要的价值和意义。近年来,随着教学改革的不断深入,大学物理课程的改革与建设取得了可喜的成果,积累了一定的经验.但相对于科学技术的突飞猛进,大学物理的教学改革则显得比较缓慢,教师越来越难教,而学生也反映越来越难学,是什么原因造成教师与学生的教与学的困境?虽然扩招是一个比较客观的原因,但是还存在许多主观的因素.在教学过程中,能不能激发学生的学习兴趣,能不能激活学生的科学恩维能力以及能不能激励学生培养社会责任感,都是作为教师必须重视的问题.如何有效解决问题,提高教学效果?我们认为关键是要从以下三个方面创新物理教学方法,通过物理教学手段的最优化,达到提高大学物理教学效果的目的。
一、激发学生的学习兴趣
兴趣是学生学习中一个不可低估的动力,这种动力对于学习的影响、巩固和持久会起到积极作用.美国心理学家布鲁纳认为“学习最好的刺激,乃是对学习材料的兴趣”.要提高物理教学效果,作为教师首先要解决好如何充分利用课堂教学最大限度地激发学生学习物理的兴趣问题。
(一)将日常现象与物理知识相结合
物理学的一切规律都来自于客观实际,它是由大量客观事实总结出来的“理想模型”,反过来为客观实际服务,指导科学研究,它与客观实际是密不可分的.因此,可将生活中常见的现象与枯燥的物理理论联系起来。比如单独一颗子弹不具有杀伤力,而经枪筒射出就具有很强的杀伤力,这说明运动物体的速度越大,运动量越大,它所产生的机械效果越大;在讲光的干涉时,由解释观察肥皂泡时看到的彩色条纹来引入干涉理论,然后引导学生搜集各种相关现象.如照相机镜头的颜包,应用干涉理论对其进行具体解释;在讲授偏振光的时候,列举立体电影的例子:电影放映中,两幅画面重叠在银幕上,通过观众的偏振片眼镜,使观众左眼看到从左视角拍摄的画面,右眼看到从右视角拍摄的画面,通过脑神经作用,合成为立体视觉影像。由此学生会感觉物理知识就在自己身边,而且具有普适性和预测性,能够广泛的用来解释和预测各种现象。另外.还要强调物理知识与常识的联系,用物理理论解释各种常识,并尝试将简单的物理知识变成常识.从而提高学生的综合素质。比如炉火纯青说明炉火温度高,能用维恩定律解释,再借助实验数据,就能通过炉火的颜色来估计其温度。
(二)将物理学史融入课堂
我国著名物理学家钱三强曾经说过的:“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地值得我们去开垦,这些精神财富值得我们去发掘”。在物理学史的讲述过程中,通过成功的科学家遇到困难如何思考、如何探索,最终达到目的,描绘物理学家探索科学的欢乐与痛苦、成功与失败,使学生精神上受到感染、情操上得到陶冶,教学过程中可以启发学生大胆地思考以及学会怎样去思考。
引入物理学史,可在讲解理论时穿插介绍与之相关的历史事件、人物故事以及理论建立的大致过程。比如在讲电磁学时介绍电磁理论如何推动丁第二次工业革命的爆发;讲相对论时介绍爱闪斯坦追着光跑的想法.在讲波动光学时介绍光的波动说与微粒说}乏达数个世纪的争论等。在讲到力的概念时,从古希腊的亚里士多德,到伽利略、牛顿,循着伟人的研究历程,从而加深学生对力的概念的理解。在讲“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁现象以及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上。加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。
实践表明,物理课堂教学中增加一定量的物理学史知识,可以通过活跃课堂气氛从而达到激发并保持学生的兴奋点。从而将学生的被动学习转变为主动学习。
二、教学方法的改革
(一)进行启发式教学
教育家陶行知大师有一句名言:“创造始于问题”。有了问题,才会思考;有了思考,才会去探求解决问题的办法。试以“问题”作为教学的重要载体和起始点,对学生实施启发式教学。在考虑问题来源时,通过教师创设问题情境。所谓问题情境,指的是具有一定难度。需要学生努力克服,而又是学生力所能及的学习情境。通过问题情境的创设,可以激发学生学习的积极性和主动性。在实际教学中,教师提出问题,学生通过自己的思维和实践去获取知识,学生在尝试解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。
(二)开展渗透式教学
“渗透式”最早是由杨振宁于1982年提出的一种学习方法.什么叫渗透性的呢?就是在你还不太懂的时候,在好像乱七八糟的状态之下,你就学习到了很多东西。因为很多东西常常是在不知不觉中,经过了一个长时期的接触,就自己也不知道什么时候已经懂了。渗透式学习的好处,一是可以吸收更多知识,二是对整个学科的动态,有所掌握。大学物理教学中、引入渗透式学习方法使学生通常是在一知半解之中把知识学了进去,虽然知识体系中的漏洞非常多,但这种方法培养出来的学生通常有较强的独立思考能力与创新意识。他们易于掌握多学科的知识。所以对待选讲的内容和前沿内容.我们常常选用渗透法。
(三)施行研究性教学
研究性教学就是以小课题研究或问题的设计为教学的切入点,创设一种类似研究的情境或途径,让学生在研究性学习的课题研究和项目的设计中有更多的创造机会,让学生在创造中感受成功的体验,在成功中感受到学习的乐趣。
三、采用多样化的教学手段
(一)将传统黑板式教学与多媒体教学相结合
随着科学技术的不断发展,多媒体教学等现代教育技术随之出现。如今,大学课堂越来越多地利用多媒体技术进行教学,多媒体技术的出现带来了教育技术学领域的一场革命,使教育教学迈进了一个新的发展时代。多媒体技术以其视听结合、形声合一的特点,使课章教学变得直观、形象、生动、逼真、活泼,能较好地调动学生的学习积极性、激发其求知欲因此受到了广大学生和教师的青睐。但是与传统黑板教学相比多媒体教学也存在信息量过大、不利于逻辑的理论推导等缺陷,物理公式等理论推导由教师边讲解边在黑板中推出可以引导学生积极参与,在需要时还可作停顿,给学生留出空间进行思考或推导,使教学的过程更加的自然,而如果由多媒体投影直接播放,缺少了循序渐进的过程,结论生硬的给出,没有了理科知识所特有的推导的乐趣,也不利于学生加深印象。结合传统教学与多媒体教学的优缺点,应做到两种教学相结合,扬长避短。
1、选择或自己动手制作多媒体课件,课件不必过多强调知识量,每节课内容动辄几十上百页,只要与教材配套、与实际教学过程相适应即可;2、做到多媒体教学与黑板理论推导的和谐统一,理论推理较多是大学物理课程教学的重要特点之一,正是这许许多多的理论推理过程,才能充分发挥物理课程在提高学生思维能力方面的作用。多媒体课件虽然也能实现逐步呈现,但是和教师的板书的效果还是不能相比。在实际教学过程中不应使多媒体教学垄断课堂,只有两种教学手段各取所长、相辅相成,才能达到更好的教学效果。
(二)发挥物理实验的辅助作用
大学物理归根到底是一门实验科学,许多知识点的理解依靠直观的实验.因此,对于仪器设备比较轻小的演示实验可以直接搬到教室进行演示,而对大型的演示实验可以将学生分组带进演示实验室进行观摩,,通过物理实验的引入,有助于学生对物理现象的观察,使学生对大学物理课程的学习也变得兴趣十足。
参考文献:
\[1\]潘正权.中外大学物理的比较研究\[J\].中国大学教学,2010,(10):91-93.
国家经济发展方式的转变、产业结构的转型升级需要大量高素质、多样化的应用型人才,向应用技术型高校转型是新建地方本科院校走向内涵式发展的必然选择和重大机遇。在向应用技术型大学转型的背景下,各新建地方本科院校突出了“应用型”办学定位[1]。然而,目前多数新建地方本科院校仍然沿用传统的大学物理教学模式,侧重理论知识的教学,对不同专业未加以区分,在教材选用、教学内容、授课方式和考核评价等方面仍采用同一标准。不同专业有不同的特点和人才培养目标,对大学物理课的教学的需求也不尽相同,缺乏专业针对性的大学物理教学模式显然已不适合新形势下应用型人才综合素质培养的要求。因此,如何将大学物理与各理工科专业有机结合,进行具有专业针对性的大学物理课程教学模式改革的探索与实践具有重要的意义。
1.目前大学物理课程设置中存在的问题
1.1大学物理课程与理工科各专业其它课程结合度差
目前,多数新建地方本科院校各理工科专业使用统一的大学物理教材,与各个具体的专业结合不够紧密,专业针对性差。虽然大学物理是理工科各专业的公共基础课,但各专业有各自的专业特色和要求,因此对大学物理课的要求也不尽相同[2]。大学物理课程缺乏专业针对性容易使学生产生物理无用论的错觉,认为学习物理对专业知识、课程的学习没有帮助,学习积极性不高,学习效果差。
1.2教学内容陈旧,较少体现现代性和专业针对性
当今社会科技发展日新月异,物理新知识、新技术不断涌现,为其它学科的进步奠定了重要的理论和物质基础,推动了诸如信息科学、材料科学、生命科学以及农业科学等学科的进步。然而目前多数新建地方本科院校使用的物理教材,教学内容陈旧,侧重于经典物理学中的力学、热学、振动和波动光学以及电磁学基本知识和理论的教学,较少涉及高新技术、科技在现实社会中的应用,同时缺乏专业针对性,对与信息科学、材料科学以及生物科学等学科关系紧密的激光信息技术、量子通信技术、同步辐射核磁共振波谱技术、新型显微技术、混沌理论和耗散结构等鲜有介绍。
1.3课程体系结构设置不合理
向应用技术型大学转型的大形势下大学物理地位被削弱,大学物理教学面临着学时少而教学内容多的突出的矛盾。目前,大多数新建地方本科院校各理工科专业主要是通过删减教学内容来克服学时少的矛盾,侧重于经典物理知识的教学而对于近现代物理技术及其应用仅作简单介绍或干脆完全删除,在课程体系设置方面则主要还是采用单一的必修课。物理新知识、新技术的发展带动了其他学科的发展,因此,有必要对物理学新进展、新技术及其在各专业中的应用加以介绍。显然,单一的课程结构已不能适应物理学知识的深度与广度上不断发展的趋势,不能满足各理工科专业对物理新知识的需求。
2.改革的具体措施
2.1优化教学内容、加强专业关联性
物理学包括经典物理学,近代物理学与当代物理学三个部分。经典物理学主要涉及力学、热学、光学和电磁学等内容,这部分内容的教学对理工科专业学生的科学素养、数理思维以及分析解决实际问题能力的培养具有重要意义。在向应用技术型技术大学转型发展的背景下虽然大学物理的地位被弱化、教学课时被缩减,但笔者认为大学物理中经典物理知识的完整性不应被削弱和破坏,但要结合各专业特点进行优化整合[3]。在学时有限的前提下,那些与专业课程联系不是特别紧密的内容只需围绕物理学基本知识、概念、定律和思想方法进行定性介绍,只要能够使学生建立清晰的物理图像即可,避免繁杂的数学论证和理论推导;而那些对专业课程具有较大影响的内容则要进行重点教学。比如,对于通信工程和电子信息工程类专业的学生,电磁学部分要进行重点教学。对于这些专业的学生而言,《电磁场理论》是一门非常重要的专业课。电磁场和电磁波作为信息的重要载体,在通信领域应用非常广泛,在雷达、遥感、导航等技术领域也有广泛的应用。因此,通信工程和电子信息工程类的学生必须熟练掌握电磁场与电磁波的基本性质、传播规律和传输、辐射、散射的基本理论。作为《电磁波理论》的先导课程,大学物理课程教学时应该突出电磁学部分的教学,重点介绍电磁感应现象和变化的电磁场等内容,使学生对感应定律、自感和互感、电磁振荡、电磁波和电磁波谱的基本理论和规律有充分的认识,为《电磁波理论》的学习奠定良好的基础。对于土木工程类专业大学物理在教学内容上应该侧重于力学部分;而对于石油化工等专业则需要侧重于流体力学和热力学基础定律等知识。近现代物理学与当代物理学前沿知识的教学可以开阔学生的视野,有利于学生创新意识和创新思维的培养。在有限的课时内,需结合理工科各专业的特点从众多物理学新知识和新技术中选择与专业紧密相关的内容进行重点教学。比如对于材料类专业,应选择与材料检测、分析息息相关的电子扫描显微镜、X射线衍射仪、激光超声检测等先进检测技术的原理和方法进行重点教学;对于通信类专业,应选择激光信息技术、量子通信技术、量子计算机和光复用与光放大等技术进行重点介绍。
2.2完善课程结构,将必修、选修和网络课程有机结合
各专业的特点和人才培养目标不同,对大学物理课的教学需求不尽相同。因此,需要对大学物理课程体系进行调整,改变单一化的课程模式,丰富大学物理课程体系[4]。根据大学物理教学内容与各专业的紧密程度,可以分成必修、选修和自主学习三个模块。必修模块主要包括经典物理理论基础知识和核心内容,其中重点在于与各专业联系紧密的物理知识,是学生必须掌握的部分,学生通过该模块的学习可以形成基本的科学素养、数理思维以及分析解决实际问题能力;选修模块则侧重于物理知识的延展与应用,主要包括与各专业联系最紧密的物理学前沿知识、技术及其在各专业中的应用,本模块可为理工科各专业学生后续的实践、操作课程奠定理论基础,增强学生的实际动手能力;科技发展日新月异,知识量、信息量剧增,除了通过必修模块和选修模块将经典物理学内容和与各专业联系密切的近现代物理学前沿知识、技术传授给学生,还应优选与专业关系紧密的物理学最新进展,如“高亮度发光二极管”、“超导体与超流体”、“混沌理论”和“熵信息论”等内容制成网络教学视频,供学生根据兴趣和需要自主学习,达到开阔学生视野,培养学生创新型思维的目的。
2.3丰富教学方式、手段,开展多元化教学
如上所述,为适应转型发展的需要大学物理课程的教学内容、课程体系需要根据理工科各专业的特点和应用型人才培养的目标做出相应调整。教学内容和课程体系的调整要求教学方式和教学手段也必须作出相应的变革。
2.3.1传统教学方式与研讨式、启发式有机结合
向应用技术型大学转型的背景下,大学物理课程课时被大幅压缩。传统的大学物理教学是以保姆式、注入式的教学方式为主,需要耗费较多的课时,而且教师一言堂讲授式教学往往忽略了学生的主体地位,教学效果普遍不佳[5]。因此,应该根据教学内容的特点和专业特色,将传统的教学方式与启发式、研讨式等教学方式有机结合。比如讲解“位移电流”时,教师可以利用奥斯特实验进行启发式教学。通过奥斯特实验学生已经知道了变化的电场会产生磁场。因此,教师可以类比地提出问题“变化的磁场是否产生电场”,通过类比的方法,引导学生提出“位移电流”的假设,并与“传导电流”进行比较,从而使学生对于“位移电流”的本质有一个清晰的认识。除了传统的讲授式和启发式教学外,对于那些与各专业的工程技术和实际生活联系紧密的,学生又易混淆、难以理解和掌握的物理概念和知识,可以通过创设问题情境的方式引导学生研讨,使学生对原本模糊的概念、知识和规律有清晰的认识。比如,为了加深学生对极性分子的极化、取向变化以及电磁感应和涡流加热原理的理解,在教学中可以让学生讨论为何金属容器不能放进微波炉而电磁炉只能使用钢、铁等金属容器?在学生文献查阅、交流讨论的基础上,教师进行物理相关知识进行总结概括,最终使学生电磁感应和涡流加热原理。
2.3.2优化多媒体、电视教学等现代教学技术的应用
多媒体、动画演示、仿真视频等技术手段可以将抽象的物理概念、现象形象化,可以帮助学生从直观的物理现象中加深对基本物理概念、物理规律的理解和掌握,同时避免概念、定理等文字性内容的板书,显著增加课堂的容量。但是,在大学物理课程教学中应当注意多媒体等现代教学技术不能偏离课堂教学辅助手段的定位,不能忽略教学内容的主导作用,应根据教学内容的特点适当地使用多媒体技术,避免过分依赖多媒体课件。对于抽象的概念和侧重演示与观摩的教学内容,使用多媒体和电视教学等现代教学技术进行辅助教学可以获得较好的教学效果;而对于侧重理论推导和定量计算的教学内容,传统的授课方式效果更好。比如推导“麦克斯韦方程”时,传统的推导式教学可以引导、培养学生的思维,学生更容易形成自己的逻辑推理能力,而用多媒体演示的效果要差得多。
2.4优化考核、评价体系
现有的大学物理课程基本上是采用结合平时作业、考勤和期末闭卷考试卷面成绩的考核方式,其中又以期末闭卷考试为主。闭卷考试的考核方式容易造成学生为了应付考试而死记硬背例题,从而忽略对知识的理解和应用。为适应应用型人才培养的要求,对学生的考核、评价体系也应当根据教学内容、课程体系和教学方法的改革同步地作出调整,宜采用多元化和累加式的考核方式,增加平时考核的项目和比重[5]。平时测试可以包括随堂测试、单元考核和攥写探究性论文等形式。比如在讲授电场强度时,教师在分析了均匀带电圆环在其轴线上的电场分布后可以随堂测试学生是否能够推导出均匀带电圆盘在其轴线上的电场分布情况。教师还可以将教学内容分成几个单元,在每个单元教学结束后针对本单元的教学重点和难点给出知识应用型题目,采用开卷答题考试的方式考察学生掌握情况。除此之外,教师还可以针对生活中常见的物理现象提出问题,让学生通过自主查阅文献资料,撰写科技小论文。除了平时测试,针对基本知识和教学重点,每学期末再进行一次开卷答题考试。最终按照作业10%,考勤10%,平时测试成绩40%,期末考试成绩40%的比例核定总成绩。
3.结语
围绕服务新建地方本科院校向应用技术型高校转型发展和高素质、应用型人才培养的目的,结合学科、专业的特点对《大学物理》课程从教学内容、课程体系、教学方式和考核评价体系几个环节开展教学改革的讨论和探索,给出了改革的具体建议,希望能够对转型发展形势下的《大学物理》课程教学工作有所促进。
作者:颜慧贤 曾振武 杨秀珍 单位:三明学院机电工程学院
参考文献:
[1]李宏,谷建生,莫文玲.结合专业特色的大学物理课程教学改革探索[J].物理与工程,2014,24(3):48-50.
[2]韩桂华,王钰.应用型人才培养模式下的大学物理课程教学改革[J].黑龙江高教研究,2009,6:185-186.
教师要提高教学水平不能固步自封,无论是青年教师还是老教师都要虚怀若谷,善于听取不同意见,不仅要向自己身边的教师学习,更要向其他院校的老师学习。每一所高校都有值得学习的教学模式和教学思想,多年以来我系不断选送优秀教师到国内外高校进修学习,显著提高了教师教学水平,扩展了教师视野。
1.2做好科研工作,实现科研、教学相互促进
科研工作和教学工作是相辅相成、相互促进的,在重视、加强教学工作的同时必须做好科研工作。课堂教学的目的是让学生掌握所学知识,教学内容是教学的核心要素,而教学内容是否丰富、前沿知识的引入是否合理,都源于深厚的科研实践功底。教师通过科学研究,不断汲取新知识、积累科研成果、掌握科研发展的前沿。在课堂教学中教师可以有目的地将科技前沿的发展动向、自己或者别人的科研工作、科研方法、科研经验和科研成果融入教学内容当中,必将激发学生的学习和投身科研工作的兴趣。科学研究不是知识量的增加和累积,而是对知识的理解和综合运用,是一项高度复杂的思维活动和实验技能的体现,是无法用语言描述的诸多方面经验总结。也许一个做科研工作的人对自己所做的工作将得到什么结果是不明确的,并且很多惊人的实验结果都是偶然发现的,但这些并不能说明科研活动是毫无章法、无迹可寻的。教师从事科研工作,会在课堂上得以体现,只要观念明确、方法得当,通过潜移默化的渗透就能够让学生获得科研工作方面的知识和思维模式,从而自觉地运用科学研究方法从事创新活动。科学研究方法不但可以锻炼学生的思考能力和科学思维,也可使研究过程严谨,得出科学性强、有说服力的结果。所以尽早地让本科生了解、熟悉科研方法有利于培养创新人才,适应未来社会发展的需要。
1.3建设有凝聚力的高水平教学团队
做好大学物理教学工作必须建立一支有素质、有凝聚力的高水平教学团队。山东农业大学信息学院物理系的全体教师十分重视教学团队自身的素质建设,通过开展教学经验交流会共同剖析学生难理解的重点和难点,交流、分享各自的教学心得体会,共同提高教学水平。彼此提意见,相互交流经验的基础正是团队精神的体现。教师在课堂上根据学生的接受能力、针对不同专业的学科特点实施特色分专业教学。针对青年学生的思想特点,寻找他们的兴趣点,建立了一套行之有效的教学体系。根据学生的高中物理基础,有针对性地做好高中物理到大学物理的衔接和过渡。让学生从高中的知其然到大学的知其所以然,从高中的知道现象到大学的对本质和内涵的理解,让学生对物理概念、物理原理有更深入而全面的理解。我系教师响应学校、学院关于加强网络宣传和网站建设、推进网络课程建设步伐的要求,为了更好地服务广大师生,适应未来全方位网络教学的要求,也为了物理系的学科发展和扩大社会影响力,物理系各位老师共同努力,集中力量构建大学物理和大学物理实验的网络辅助教学平台。网络平台的制作需要广大教师的忘我奉献精神,为了加速网络课堂的资源整合,尽快实现网络课堂的开放,物理系的教师自发地来到办公室加班,致力于网络课堂建设。由于各位教师的教学安排不同,平时很难集中起来,然而网络平台建设却是一个纷繁复杂、需要相互协调的过程,只能利用晚上和周末的休息时间共同讨论资料的选取和网站的建设。在建设网络教学平台过程中,通过教学经验的相互交流提高了各位老师对教学的理解和处理教学中各类问题的能力,能够进一步提高课堂教学的教学效果。网站的制作需要每一位教师的努力,各位教师通力协作,整个过程是对知识凝练和对知识进一步整合的过程,也是增强集体凝聚力和整体素质的过程。物理学网络课堂建成的短短几个月就有超过9万的点击量,体现了广大师生学习物理的热情,也是广大师生对物理学网络平台建设的肯定。物理系在教学和网络平台建设等方面取得的成绩是整个教学团队集体的力量和智慧的体现。正是这样一个团结、奋进的团体,通过以老带新、教学经验交流、国内外进修学习等多种方式提高教师的教学水平。通过良好的课堂教学和课堂互动调动学生学习积极性,将看似枯燥的理论和实验知识传授给学生,取得了良好的教学效果,赢得了各届学生的一致赞誉。
2、整合利用多种教学资源,激发学生学习兴趣
2.1根据青年学生思想特点激发学生学习兴趣
针对青年学生从高中到大学的思想变化,抓住学生的兴趣点。大学生经过几年艰苦、紧张的高中学习生活,冲过独木桥,踏进大学校门,面对全新的大学校园,丰富的课余生活,让初入大学的大学生目不暇接,不能更多地把精力放在学习上,这就要求教师有意识地激发学生学习兴趣。以大学物理为例,在绪论课中要根据学生的不同专业引入物理相关的背景知识,让学生了解到大学物理是学好本专业知识的理论基础。进一步用相关的例子加深学生对物理的理解,比如对车辆工程专业,可以引入发动机输出功率一定时,随着挡位的逐渐升高输出力逐渐减小而速度逐渐升高,让学生在思想上认识到物理知识对本专业学科的重要性。要让学生带着学习兴趣到物理课堂,在课堂上更要不断点燃学生的学习兴趣。在教学过程中引入演示实验,让学生直观地看到物理原理表现出的物理现象,方便理解物理原理。为学生播放视频影像,演示微观和不方便实物演示的物理现象。在教学过程中穿插物理学史和物理发明小故事,提升学生对物理学发展的兴趣,让学生感觉科研创造就在身边,对物理产生亲切感,不畏惧复杂的物理概念和公式,进而有勇气和兴趣投身于科研事业。
2.2利用现代多媒体技术和网络平台辅助教学
在课堂上利用多媒体影像技术吸引学生的注意力。随着计算机信息技术的发展,能够将图、文、声、像融为一体的多媒体技术进入了教学领域,并有逐渐取代传统教学模式的趋势,这是教学方式由静到动、由平面式到立体式的进步和飞跃。幻灯片、图像、视频和声音等教学资源的合理利用丰富了教学内容,摆脱了传统教学模式枯燥、单调的困境。例如波动光学中的干涉、衍射现象,电磁学中的法拉第电磁感应定律、楞次定律,相对论中的时间延缓和长度缩短效应等很难用语言表述清楚,而通过视频、Flash等多媒体课件可以非常清晰地展示给学生,让学生对物理的了解不仅仅是公式和概念而是形象的物理图像,这将激发学生的学习兴趣。然而多媒体技术传递的信息量大,如何更好地选择、利用多媒体教学资源于实际的课堂教学是摆在广大教师面前的重要课题。拓展丰富的教学手段,建立教学网络平台和师生互动平台,实现教学手段的全方位立体化,给学生创造广阔的学校空间和学习资源。我系已建立网络辅助教学平台,为学生提供教学课件、教学视频和师生互动平台。在网站的建设过程中,各位教师结合多年来的教学经历总结了教学经验和教学过程中常见的问题,令课程网站更具灵魂和思想。充分利用网络课堂辅助教学,实现网络教学和课堂教学相辅相成,这将为广大师生提供良好的物理学习、互动平台。实现良好的教学效果给教师提出了更高的要求,整个教学过程需要教师有扎实的理论基础和科研经验,能够了解学生的兴趣点,并能从复杂的生活现象中凝练出简单的物理问题。让学生能够带着问题去听课,能够对具体问题应用适当的物理原理去解释。虽然学生对有些问题的理解只是简单的物理框架,但这将为学生深入理解和解决问题提供理论基础。
3、培养师生相互尊重的平等意识,促进学生全方面发展
3.1加强师生交流,建立相互尊重的平等意识
教师和学生是教和学的关系,是平等而不是相互对立的。了解青年学生的思想动态和兴趣点,在课间或课下和学生多交流,和学生保持亦师亦友的良好关系。只有人们对接触到某事物产生愉悦的情绪体验时,才会对它产生向往的心理,进而对它发生兴趣。没有这种情感,就不可能形成兴趣。因此,教师要深入到学生中去,与他们同欢乐,共忧患,热爱自己的学生,尊重学生的人格,和学生打成一片,利用一切手段激发学生对物理学的热爱之情。有了良好的师生关系,学生才能热爱教师,听从教师的教诲,做到尊其师、学其道[9]。教师在传授知识之外的重要责任是塑造学生积极向上的人生态度和健全的人格,这将体现一个学校的精神面貌,而积极向上的人生态度恰恰可以让学生在毕业后尽快适应不同的工作岗位,取得骄人的成绩。
3.2理论教学和实验教学相结合,加深学生对物理的整体理解
物理是一门以实验为基础的学科,只有让学生同时学好理论和实验课程,才能让学生对物理的理解更加深刻、学习兴趣更高。大学物理和大学物理实验一般来说是独立设课,各有不同的教学体系和评价体系,但是作为一名教师却要将两门课程当做一个整体来对待。在做好大学物理理论教学工作的同时,不放松实验教学工作,让学生对物理理论和实验融会贯通。大学物理实验开课的目的不仅仅是让学生通过物理实验学习物理理论、对物理理论有直接的感性认识,更重要的是让学在物理实验过程中学习实验思维方式,掌握实验技能,培养良好的实验素养,为未来的科研创新工作打下坚实的物理基础。实验素养的培养不是一朝一夕可以完成,需要教师潜移默化、言传身教。所以教师在实验教学过程中不仅仅要求学生做出正确的实验结果,更要考察和提高学生多方面的知识。通过实验中遇到的问题提高学生的实验素养。比如电表改装实验中电压表或者电流表无读数时如何检测出断路的连线;牛顿环实验中鼓论显微镜的鼓轮读数指零时,而毫米指针不在整毫米处的处理办法;密立根油滴实验中观察不到油滴的可能原因和解决办法。同时要注意学生在处理数据中可能出现的错误,比如有效数字的保留、绝对误差是否为正值、相对误差是否表示为百分数的形式等。同时,重视仿真实验对物理实验的辅助、补充作用。为了让学生在课堂上顺利地完成实验,取得良好的实验效果,也为了让学生有机会接触到不适合在课堂操作的实验,可以通过网络辅助平台开展仿真实验。