摘 要：针对工科专业大学物理教学中存在的一些问题，笔者提出结合学生专业，侧重基础讲解并突出应用实践；引入演示实验、多媒体教学、网络教学提升学生学习兴趣，采用互动式教学方法激发学生创造力等教学方法。研究表明，改革方案具能调动学生积极性，教学效果有一定的增强。
关键词：教学改革 大学物理 应用性 创新
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0154-02
以物理学基础知识为内容的大学物理基础课，包括经典力学、电磁学、热学、光学、近代物理等内容，是理工科学生重要的基础课程，是培养他们成为工程技术人员所必备的知识。非物理类的工科专业开设大学物理基础课的作用，一方面使得学生有较系统的物理知识，为其他学科打好物理基础；另一方面使学生掌握科学的研究问题的方法，激發探索和创新精神，提高人才素质。然而，从当前非物理类工科专业大学物理教学实践来看，普遍存在一些问题。例如，非物理类专业学生认为物理的实用性不强，对专业帮助不大，不重视物理课的学习。又如，由于大学物理教学的本身时间少，内容难以展开，难以令学生深刻理解。再如，物理教材内容陈旧，近代物理内容涉及较少，物理前沿及其在高科技应用方面的内容也相对较少，影响了学生的积极性。针对教学中存在的问题，结合笔者教学经验及其他教学工作者在物理教学中的经验与成果，笔者认为应该从以下几个方面针对该校非物理类工科专业大学物理基础课程教学进行改革。
1 教学内容的优化
（1）制定适合各专业的教学大纲。物理学的基本概念和基本规律是自然科学中其他很多学科的重要基础，但不同学科专业在应用物理学基础时，侧重点并不一样。例如，机械专业课主要会应用力学部分的内容；而电气专业则在专业课学习中偏重应用物理学电磁学部分的知识。因此在制定教学大纲时，可以根据不同专业的需求，适当增加重点部分的课时，突出重点，减少次要部分的课时。针对专业的特点，把教学的重点放在与专业结合紧密的部分，使学生把握重点，便于为日后专业打好基础。
（2）注重物理学经典部分知识点阐述，突出教学基本内容与物理学思想，求精不求全。物理学是研究物质世界中最普遍的运动规律的一门学科，是众多其他自然科学的重要基础。由于非物理类专业学时有限，因此必须在保证物理学基本内容教学的基础上对物理教学进行提炼。针对这一情况，笔者采用了以下几点做法：①重要的概念，阐述要严谨、准确，但是避免涉及过多的只有物理类学生层级需要掌握的诸如理论的来源、依据以及过于细节的问题，结合应用，注重物理思想方法的传递。例如在近代物理部分的教学，光的波粒二象性由普遍的对称性规律猜想到物质的波粒二象性，简化其中的物理推倒，但是使得学生学习到一种类推—猜想—验证的科学方法。②习题的选择与解题方式上，突出最重要的物理概念、物理思想，避免过于复杂的数学推倒。从多次的考试总结中发现，学生主要是对基础部分掌握得不牢靠，很多学生没从根本上理解物理规律，这样何谈应用。所以例题习题应避免偏难怪，应当选择经典的题目，使学生打好基础，理解好最基本的概念。
（3）注重联系现代科技，加强技术应用部分讲解，突出工科特色。 由于工科不同于理科，更注重实践应用，因此物理教学中，应当多联系科技前沿应用，一方面可以提高学生学习兴趣；另一方面可以让学生为学科应用打好基础。例如，在光学的教学中，突出了对激光与应用部分的讲解，提升了学生学习兴趣，并使学生对光学现代发展应用有了更多的了解。又比如在电磁学中磁介质与电介质的讲解，结合了笔者对材料学的科学研究，使学生们学习到物理在现代存储器中的应用发展，了解了物理是如何推动技术革命与发展的。
（4）培养学生专业思想工程意识， 拓宽教学渠道，以课外阅读、电子阅读的形式拓展物理学教学内容。由于安排的学时有限，但标准又不能降低，既要保证学生对基础的掌握扎实，还要学生了解物理学的应用与外延。针对这个矛盾，笔者把部分拓展内容以课外阅读和电子资料阅读的形式推荐给学生，辅助同学们学习。这样使得学生了解到物理学史如何延伸到其他的现代科学领域中，进一步促进知识的衔接与掌握，拓宽学生的知识面。
2 教学方法的改进
2.1 采用双向交流的互动式教学方法
前期教学中，笔者采用传统的教学方法，发现课堂气氛较差，学生互动性不高。但是启发式教学可以引导学生去发现问题，并自行寻找解决办法，这样更能激发学生的好奇心、想象力，使学生注意力集中，在对问题研究、探索、分析和解决时，也培养了他们的学习能力与创新能力。因此遵循这个原则，为调动学生的积极性，后期采用了启发式教学、教师-学生双向交流的教学方式，在新课学习前提出一个物理学的基本问题，先由大家大胆猜想，并回忆高中基本的物理知识，再由老师引导到物理学家的发现过程，学生的积极性提高，课堂气氛转好。笔者在2014级汽服工程专业大学物理教学中，进一步提出采用五步式教学法，即预习部分、提出问题、分组讨论、老师讲解、学生总结。首先是学生们预习；然后由教师创设问题，根据问题学生们分组进行研究讨论；接下来教师根据讨论情况针对性地进行讲解；最后再由学生们进行总结。学生变被动为主动，提高了学习兴趣，同时也提高了同学们的创新意识和创新能力。又如，笔者在力学、热学部分教学习题课中，采用由学生讲解，老师辅助指导的教学方法。发现学生甚至提出了课本上没有的新颖的解题思路与方法。证明这种互动式教学收效良好，能调动学生主观能动性和学习的积极性，增强课堂气氛，提高学习效果。
2.2 利用演示实验进行辅助教学
由于物理学不同于数学，是一门实验性很强的学科，演示实验有效地激发学生的兴趣与想象力，帮助学生们更好地理解理论知识。但是有的设备不方便带入课堂演示，可以采用多媒体视频的办法来演示。而对于那些便于携带又效果明显的演示实验，比如“音叉的共振、茹科夫斯基转椅演示角动量守恒”则可安排在课堂上进行。
2.3 利用多媒体资源激发学生学习兴趣
物理教学由于自身的一些特点，比如理论概念多、内容深、公式计算多，容易让学生望而却步丧失学习兴趣。但是物理学又有自身和自然的奥秘探索、现代科技结合紧密的特点，如果引导恰当，又很容易激发学生的学习兴趣。笔者发现在实践教学中，同学们容易对多媒体视频教学充满兴趣。比如，在光学的学习中，笔者播放了《BBC光之舞》纪录片片段，其中的物理学史科学家趣闻、科学的猜想与发现的过程，不但激发了学生的兴趣，并且拓宽了学生的知识面，使学生对波动光波原本抽象的概念有了形象的理解认知。又如在近代物理学习中，《一分钟物理》这部视频短小精悍、讲解生动、想象力丰富，将复杂理论与奇思妙想结合，呈现给学生们一个妙趣横生的物理世界。
2.4 利用网络技术构建教学辅助平台
由于工科大学物理课堂学时有限，那么采用网络教学辅助平台作為课堂教学的延伸和拓展，能极大地补充课堂学时有限的不足，提高学生学习物理的兴趣，并且有利于培养学生自主学习能力。大学物理精品课程网站还在不断地建立和完善， 网上课程、网络答疑作为兴起的学习方式，灵活补充课时有限的不足，越来越广泛地被同学们使用和接受。这种网络教辅平台学习方式，一方面方便学生随时通过网络预习、复习、学习新的理论知识，巩固已学过的理论知识，加深对知识的理解；另一方面还可以请同学们将不懂的问题在网上留言、参与讨论，留下自己的观点及对教师上课的建议。这种学习方法十分灵活、不受时间地点限制，方便学生学习，较好地解决了大学物理课程难与学时少之间的矛盾。
综上，笔者对工科大学物理教学提出了一些自己的感悟和建议。从该校2014、2015级机械、电气、汽服工程专业学生学习大学物理的教学中发现，结合专业侧重基础讲解并与专业结合突出应用实践；引入演示实验、多媒体教学、网络教学提升学生学习兴趣；采用互动式教学方法，促进学生学习自主性、激发学生创造力，改革方案具有一定的成效，教学效果有一定的增强。
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