论工科类院校大学物理课堂教学改革

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摘要：大学物理教学对工科学生综合素养以及科技创新能力的提高起着重要作用．结合工科类地方院校大学物理授课现状，分析了物理教学中存在的问题，并结合教学实践，从4个方面深入地探讨了物理课堂教学模式和方法改革，达到了提高学生自主参与物理课堂的积极主动性，对工科院校大学物理教学质量的提升具有借鉴意义．

关键词：大学物理；多元化；教学改革

1大学物理的地位以及教学现状

物理学是一门用于研究各种物质结构与物理运动变化规律的基础学科，其基础理论渗透到自然学科的各个领域[1-2]．它的各种基础概念对培养学生独立分析问题能力、解决实际问题能力、自主创新意识等各个方面具有十分重要的指导性作用．然而，随着高校的扩招和专业课程门数的增多，工科院校的大学物理课程教学存在一系列问题．为了寻找到一种适合当前时代形势下的大学物理教学方式和教学手段，结合当前的实际教学情况，分析地方类工科院校大学物理教学中存在的问题．

1.1不被重视，学时少

许多地方类工科院校对大学物理学科的重视程度较低．教育部规定大学物理教学学时不少于144，不同学校授课学时参差不齐，有的学校只有64学时，而河南工学院大学物理上册48学时，下册32学时，严重限制了大学物理授课的系统性．课本知识教师难讲，学生接受起来也困难，更谈不上学生领略物理的奥妙，从而达不到好的教学效果．

1.2课堂效率低

学生上课的听课效率普遍较低，课堂上曾出现说话、打瞌睡、玩手机、逃课等现象．学习态度不积极、不主动．产生这种现象的原因有2个：（1）课时少，教师没有过多时间生动有趣地引导学生去学习；从学生的角度来看，整节课都需要注意力集中去听课，导致学生集中注意力时间短，容易走神；（2）近年来高校扩招，一部分学生高中知识掌握得不牢固，而大学物理逻辑思维性强，授课中解决问题采用的工具是高等数学，这就造成很大一部分学生在学习上容易受挫，加上上课时间紧，没有过多时间消化学过的知识，累积越多，越提不起学习的劲头，从而出现恶性循环．

1.3内容抽象

大学物理作为基础学科，逻辑性强，内容抽象，公式繁多，并且系统性比较强．如果学时紧张，授课内容章节过多，教师只能采用传统的教学模式，满节课板书加讲解的方式授课，学生难免会产生枯燥难学的思维定式．并且这种情形下的授课，教师起主导地位，学生被迫学习，不能很好地激发学生学习的主观能动性．

1.4考核方式单一

目前，一些大学对于物理的考核模式还是单纯的考试，单一的评价和考核模式，无法很好地激发和培养学生对于物理的学习兴趣．为了有效地提高课堂教学的效果，全面培养和提升学生自主学习的积极性和能动性，改变目前的教学现状，大学物理教学的改革势在必行．

2多元化课堂教学改革

课堂是学生自主参与学习的第一场所，为了能够营造良好的物理课堂环境和氛围，精心地梳理有关物理知识，与多样化的教学手段相结合，多方位地令枯燥难懂的物理知识更加形象生动、浅显易懂地展示在学生面前，使学生处于主体地位，激发学生的自主性和学习兴趣，活跃课堂氛围，提升课堂教学的效果．

2.1有趣的物理学历史资料和名人传记的穿插

物理学的发展必定是与社会需要紧密联系的，在进行物理知识讲授的过程中，寻找合适的知识点，恰当地穿插一些物理专业中的名人传记[3-6]、物理故事，不但可以拓展学生的视野和知识面，而且能够促进学生更好地掌握物理的概念、物理史框架、物理思维和研究方法等都具有很好的帮助和指导作用．例如：2020—2021学年第2学期所开设的大学物理课程着重学习电磁学内容，在讲到电生磁这一章节时，就可以穿插丹麦物理学家汉斯•奥斯特发现了电流磁效应的传奇故事，告诉学生：一切的发展机遇只偏爱于有充分准备的人；讲到电流元可以在空间产生磁场时，穿插法国物理学家毕奥和萨伐尔与法国数学家拉普拉斯合作的故事，告诉学生：知识没有界限，学科间有很多是相通的，技多不压人，现在学习的每样知识都会有用处的；当讲到电磁感应时，可以介绍法拉第对电磁感应定律的重大贡献、麦克斯韦对麦克斯韦方程组基础理论的研究总结，对电磁波的科学预言等．这样的教学模式，增强了课堂教学的趣味性，不但能够充分激发学生的课堂学习兴趣，提高学生课堂上的专注力，而且还可以随时端正学生对待学习的态度，树立正确的学习观、人生观和世界观．

2.2丰富的多媒体教学平台

随着科技的发展，教学的硬件条件逐渐完善起来，多媒体教学在教学中充当了重要的角色[7-8]．课堂上多媒体简单的课件播放仅仅是代替了黑板书写，和传统的授课模式没太大区别，多媒体教学的作用没有发挥出来．可以从2个方面合理利用多媒体平台，首先，物理和人们日常生活以及科技前沿联系密切，因此，在教学中，找准适当的切入点，恰当地穿插演示实验的图片、动画、影视及科技小视频，视觉听觉的冲击会带动学生的情绪，跟随教师进入授课内容．例如：在讲到力学部分时，有关动量守恒定律的内容，可以下载有关火箭发射的小视频；角动量守恒定律时，就播放一些运动员跳水、花样滑冰、陀螺仪动画等片段；有关万有引力的内容时，可以适当地播放一些宇航员和飞船在太空中遨游的图片、视频等．这些动画的播放不但可以减轻学生课堂的疲劳感，而且能开阔学生的视野，拓展他们的知识面．穿插思政元素，潜移默化地对学生进行爱国主义教育．其次，合理运用多媒体网络教学平台[9-10]．例如：雨课堂、学习通等先进的网络学习平台，采用线上线下翻转课堂的教学模式等．线下发放上课资料，学生提前预习带着问题上课．课中，让学生参与线上讨论、抢答、练习等环节去探寻解决问题的方法，让学生从被动变主动学习，培养学生分析和解决问题的综合能力．课下，利用线上互动平台，完成有挑战度的科技前沿开放性问题和习题，达到拓展提高创新能力．课前准备预习、课后扩充延伸及线上、线下等各个教学环节设计，充分调动了学生的课程参与度和积极性，提高了教学效果．

2.3多元化的课程授课计划

大学物理作为工科类高校的一门基础公共课，一直以来采用统一的课程方案，统一的教学内容．然而，不同专业的学生，他们所学专业的教育侧重点也不同，所运用到的理论知识思考问题的方式不同，未来从事的领域也是不同的；另一个方面，由于近年来高校扩招，每个专业学生的基础良莠不齐，因此，按照学科专业分开制定物理学教学计划，非常有必要．例如：对于机械系的学生，牵涉最多的就是力学部分，包括动力学、运动学、刚体的定轴转动以及机械振动与波；而机械自动化方向，还与电学、电磁学内容相关；对于汽车工程专业的学生，对于动力学、热学、光学、电学等方面的内容都有所涉及，但是有些专业偏重点主要是动力学；对于电器类专业的学生，主要偏重于电磁场知识的掌握，在授课内容方面侧重点在如何运用电磁感应、涡电流等相关知识，学会分析电磁炉、核磁共振等各种仪器的具体工作原理；对于计算机专业的学生则偏重电磁学、光学等知识．先调研清楚不同专业针对大学物理知识掌握的侧重点，结合不同学科的特色以及不同学生的基本素质，制定不同的授课计划．大学物理教学内容与不同类型学生所掌握的专业性相结合，可以从另外一个侧面有效地对学生进行专业性的熏陶，让他们对自己所掌握的专业更感兴趣．

2.4多元化的课程考核方式

为充分考评学生各个方面的综合素质，提高学生的自主学习积极性，体现考核内容的多样性与挑战度[11]，采取了过程化的考核方式．期末学生卷面考试成绩权重占60%，过程化考核方式成绩权重占40%，其中40%包括课前内容预习10%，课中随堂练习10%，课中分组讨论问题10%，抢答问题10%，配合教师完成演示教学，鼓励学生讲清一个知识点等其它课堂活动10%，考勤10%，课后作业20%，单元测试20%．这样的评价模式有利于提高学生自学能力，更加注重了平时在校的学习过程，注重对知识点的理解、应用与创新．有利于提高学生的自主创新能力，改善教学效果．而针对科学研究、工程创新有兴趣的学生，则引入项目引导式考核，通过完成创新性项目，以大作业论文的形式来充分考察学生的自主学习以及探索创新能力．进行过程化考核，形成全方位考核方案，实现全面发展的育人目标．

3结语

本文结合河南工学院大学物理课程授课情况，分析了目前的教学现状，提出了地方工科院校大学物理课堂教学的改革，并把相应的课堂改革应用到平时的授课中．经过教学实践，教师普遍反映学生上课的积极性提高了，学生也觉得课堂生动有趣了，为后续不同专业课的学习打下良好的基础．

参考文献：

[1]张三慧．大学物理[M]．4版．北京：清华大学出版社，2019．

[2]马文蔚．物理学[M]．7版．北京：高等教育出版社，2020．

[3]郭奕玲．物理学史[M]．2版．北京：清华大学出版社，2005．

[4]王小平，王丽军，寇志起．物理学史与物理学方法论[M]．北京：机械工业出版社，2019．

[5]LaurieMBrown，AbrahamPais，BrianPippard．20世纪物理学：第一卷[M]．刘寄星，译．北京：科学出版社，2014.

作者：韦俊红   单位：河南工学院